减压渣油热转化集总动力学的建模研究.pdf

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1、石油学报(石油加工)2O11年8月ACTAPETROIEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第27卷第4期文章编号：10018719(2011)04—056106减压渣油热转化集总动力学的建模研究阎龙，张金先。，申海平，范启明(1．中国石化石油化212科学研究院，北京100083；2．中国石化广州分公司，广州510726)摘要：以洛阳减压渣油为例，研究了减压渣油热转化集总动力学模型。对洛阳减压渣油分别在410、420、430和440℃下进行的热转化反应，通过数学分析建立

2、了6集总动力学反应模型。减压渣油热转化反应生成裂化气、汽油、轻瓦斯油、重瓦斯油与焦炭，其反应均为2级反应；轻、重瓦斯油将继续发生2次反应，生成焦炭；动力学参数中缩合反应的活化能大于裂化生成馏分油的活化能，表明缩合反应对反应温度的变化更为敏感。计算结果表明，所建模型可以用来预测减压渣油热转化反应产物分布，预测值与实验值吻合较好。关键词：减压渣油；热转化；动力学；建模；数学分析中图分类号：TE624文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8719．2011．O4．O¨ModelingS

3、tudyonLumpingKineticsforThermalCrackingofVacuumResidueYANLong。ZHANGJinxian，SHENHaiping，FANQiming(1．ResearchInstituteofPetroleumProcessing，SINOPEC，Beijing100083，China；2．GuangzhouCompany，SINOPEC，Guangzhou510726，China)Abstract：Inordertostudythemodelingforlu

4、mpingkineticsofthermalcrackingofpetroleumresidues，Iuoyangvacuumresidue(VR)wasthermallycrackedat410，420。430and440。C．Theconcentrationsofsixpseudo—components，residue，gas，gasoline，lightgasoil，heavygasoilandcoke，weredetectedduringconversion，andtheexperimental

5、datawasusedtodefinethekineticmodelbymathematicalanalysis．Asix—lumpmodelwasproposedwhichconsideredparallelreactionsforgasandgasolineformation，andconsecutivereactionsforlightgasoilandheavygasoil．Conversiondatafittedsecond—orderkinetics．Thekineticparameters

6、werecalculated，andtheactivationenergyofcondensationreactionwasmorethanthatofcrackingreactionstoliquidproducts，indicatingagreaterdependenceontemperaturefortheformer．Thesimulationresultsshowedthatthemode1couldbeusedtopredictproductdistribution，becausethepr

7、edicteddatafittedtheexperimentalresultswel1．Keywords：vacuumresidue；thermalcracking；kinetics；modeling；mathematicalanalysis热加工工艺是主要的渣油轻质化技术之一，而或假设进行确定，数学分析较少，影响模型的精确渣油热转化的动力学是热加工装置设计的基础，也性。基于此，笔者以洛阳减压渣油为例，对减压渣是现有装置操作优化的重要理论依据。目前，已经油热转化集总动力学的建模进行研究，根据实验数有学者

8、对此进行了相关的研究，提出了一些动力学据的数学分析，建立了洛阳减压渣油的6集总反应模型。这些模型大都根据实验数据的直观分析动力学模型；通过实验数据确定了模型参数，并对收稿日期：2011-01—04基金项目：中国石油化工股份有限公司项目(109110)资助通讯联系人：阎龙，男，工程师，博士，从事重油加工工艺的研究；Tel：01082368355；Email：yanlong．ripp@sin0pec．c。m562石油学报(石油加工)第27卷模型