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微反评价方法研究催化裂化过程中丙烯及芳烃生成规律

作　者: 丁明云
导　师: 朱玉霞；任飞
学　校: 石油化工科学研究院
专　业: 化学工艺
关键词: 催化裂化丙烯芳烃苯原料油操作参数
分类号: TE624.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

催化裂化生产丙烯技术具有原料适应性强、产品中丙烯/乙烯比值高以及生产成本低的特点,已成为填补丙烯需求、提高经济效益的重要方式。此外,随着环保法规的日益严格,对车用汽油中芳烃及苯的含量做出了明确规定。催化裂化汽油作为我国汽油池的主要组分,其芳烃及苯含量将直接影响车用汽油的质量。如何在提高丙烯产率的同时,生产出芳烃及苯含量合格的汽油是当前催化裂化面临的严峻挑战。催化裂化过程中,影响丙烯产率、汽油中芳烃及苯含量的因素较多,包括操作参数、原料油特性及催化剂性质等。采用AP装置,考察了反应温度、剂油比、空速等操作参数及原料油特性对丙烯、芳烃及其它主要产物的影响规律。在实验考察的温度范围内（520℃～600℃）,随着反应温度升高,比氢转移速率减小,丙烯产率增加,且丙烯产率与比氢转移速率存在较好的线性关系。反应温度增加,对汽油中不同碳数芳烃的含量影响程度不同,苯含量增加较快,低碳芳烃趋于增加,高碳芳烃趋于减少,总芳烃增加。考察了采用两种不同方式改变剂油比时,丙烯、芳烃及苯的变化规律。结果表明,两种方式下丙烯、芳烃及苯都随剂油比增加而增加,但增加的趋势有所不同。剂油比改变时,汽油中苯占总芳烃的比例变化不大,C₇、C₈等低碳芳烃占总芳烃的比例有所增加。改变进料管长度将改变油剂接触时间,丙烯产率、汽油苯含量及裂化产物分布随之改变。进料管越长,则芳构化反应时间越长,越有利于芳烃及苯的生成,汽油中苯含量增加,汽油中各类芳烃及族组成也发生相应改变。石蜡基原料与中间基原料相比,也表现出丙烯产率高、汽油苯含量低的特点。原料油特性与丙烯产率及汽油苯含量有较好的关联,原料BMCI值越大,裂化汽油中芳烃含量越高;原料中烷基苯含量越高,裂化汽油中苯含量越高,二者之间具有较好的线性关系。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 前言  10-12
2 文献综述及本课题研究思路与内容  12-30
  2.1 催化裂化反应过程中丙烯及芳烃(苯)的生成与转化  12-22
    2.1.1 丙烯的生成和转化机理  12-14
    2.1.2 芳烃及苯的生成和转化机理  14-19
    2.1.3 丙烯及苯反应热力学  19-21
    2.1.4 丙烯及苯的反应动力学  21-22
  2.2 操作参数对丙烯及汽油中芳烃含量的影响  22-23
  2.3 催化剂对丙烯及芳烃的影响  23-24
  2.4 原料油性质对丙烯及其它主要产物的影响  24-28
    2.4.1 原料BMCI值与丙烯及主要产物产率的关系  26
    2.4.2 H含量及H/C原子比对产品的影响  26-27
    2.4.3 原料油族组成的影响  27
    2.4.4 K_H值与原料裂化性能的关系  27
    2.4.5 结构族组成的影响  27-28
  2.5 本课题研究思路及内容  28-30
    2.5.1 研究思路  28
    2.5.2 研究内容  28-30
3 实验部分  30-37
  3.1 实验装置  30-31
  3.2 实验原料  31-32
  3.3 产品分析方法  32-35
    3.3.1 裂化气烃类组成分析  32
    3.3.2 液体产品组成分析  32-35
    3.3.3 催化剂定碳方法  35
  3.4 原料及催化剂物化表征方法  35-37
    3.4.1 原料油芳烃含量的测定  35
    3.4.2 H NMR测定原料油的结构组成  35-36
    3.4.3 催化剂比表面积及孔体积的测定  36-37
4 操作参数对丙烯、汽油芳烃及其它主要产物产率的影响  37-61
  4.1 反应温度的影响  37-45
    4.1.1 反应温度对丙烯及各主要产物分布的影响  37-41
    4.1.2 汽油中芳烃及苯含量随反应温度变化的规律  41-43
    4.1.3 汽油中其它族组成随反应温度变化的规律  43-45
  4.2 剂油比的影响  45-51
    4.2.1 丙烯及其它主要裂化产物随剂油比变化的规律  46-48
    4.2.2 裂化汽油中芳烃及苯随剂油比变化的规律  48-50
    4.2.3 裂化汽油中其它族组分与剂油比变化的关系  50-51
  4.3 油剂接触时间的影响  51-59
    4.3.1 进料管长度与丙烯及主要裂化产物的关系  52-55
    4.3.2 进料管长度与裂化汽油中芳烃及苯含量的关系  55-58
    4.3.3 进料管长度与裂化汽油中其它组分的关系  58-59
  4.4 小结  59-61
5 原料油对丙烯、汽油芳烃及其它主要裂化反应产物的影响  61-75
  5.1 原料油表征数据分析与计算  61-64
    5.1.1 K值(UOP)  61-62
    5.1.2 K_H值  62
    5.1.3 BMCI  62-63
    5.1.4 结构族组成  63-64
  5.2 原料油对丙烯及汽油芳烃等产物的影响  64-74
    5.2.1 原料油特性对丙烯及主要裂化产物的影响规律  64-67
    5.2.2 原料油性质与汽油中芳烃及苯含量的关系  67-69
    5.2.3 不同原料的裂化汽油族组成比较  69-74
  5.3 小结  74-75
6 结论  75-77
参考文献  77-80
致谢  80-81
在学研究成果  81

微反评价方法研究催化裂化过程中丙烯及芳烃生成规律

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