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重油生成弹丸焦快速预测方法的研究

作　者: 孟兆会
导　师: 肖家治；王兰娟
学　校: 中国石油大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 延迟焦化弹丸焦快速预测沥青质甲苯不溶物残炭
分类号: TE624.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

延迟焦化过程中产生的弹丸焦给装置生产及作业职工安全带来诸多问题。传统方法预测重油是否生成弹丸焦耗时长,难以满足快速指导生产的目的,本论文通过实验研究,提出了快速预测弹丸焦生成的新方法。与普通焦生产油样相比,弹丸焦生产油样沥青质含量高、热反应过程中缩合反应比率大、放热量大。本论文从焦化现场采集普通焦典型生产油样(普通焦油样)与弹丸焦生产油样(弹丸焦油样),在重油热加工性能评价仪上,考察了两类油样在特定生焦条件下的甲苯不溶物含量、产品分布以及残炭与沥青质比值。实验结果表明:(1)在所考察4个反应条件下,弹丸焦油样的甲苯不溶物含量整体要大于普通焦油样,且在420℃-40min条件下,两类油样甲苯不溶物含量差别最大;(2)在特定实验条件下升高相同温度普通焦油样所需时间要长于弹丸焦油样,但差别不大;此外在产品分布中弹丸焦油样的残渣油收率高于普通焦油样;(3)弹丸焦油样的残炭收率要高于普通焦油样,且残炭与沥青质比值小于等于2.0时,油样生成弹丸焦的可能性比较大。此外,针对现有装置的缺点和不足,本论文设计了一套快速预测弹丸焦生成的微型装置。传统的残炭与沥青质比值法操作复杂,准确度较低,而且耗时长,至少需要9小时;本论文提出的新方法操作简单,不但可准确预测油样结焦倾向,而且可大幅度缩短判断时间,只需3小时左右,可以为现场工艺操作参数的及时调整或原料的复配提供指导。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-20
  1.1 延迟焦化工艺介绍  9-14
    1.1.1 延迟焦化工艺流程  9-10
    1.1.2 延迟焦化原料的来源和种类  10-11
    1.1.3 延迟焦化反应机理  11-13
    1.1.4 延迟焦化产品分布影响因素  13-14
  1.2 延迟焦化发展现状及发展趋势  14-15
    1.2.1 国内外发展现状  14-15
    1.2.2 发展趋势  15
  1.3 课题研究背景  15-20
    1.3.1 弹丸焦的危害  16-17
    1.3.2 弹丸焦的生成机理  17
    1.3.3 弹丸焦生成的影响因素  17-18
    1.3.4 判断弹丸焦生成的传统做法  18-19
    1.3.5 研究思路  19-20
第二章实验装置及实验方案  20-27
  2.1 实验装置  20-22
    2.1.1 实验装置介绍  20
    2.1.2 实验装置流程  20-22
  2.2 实验方案  22-27
    2.2.1 甲苯不溶物含量实验方案  22-24
    2.2.2 定温实验方案  24-27
第三章典型油样采集及实验  27-33
  3.1 油样采集及装置条件  27-28
    3.1.1 油样采集  27-28
    3.1.2 典型装置结构及操作条件  28
  3.2 甲苯不溶物含量实验  28-31
  3.3 定温实验  31-33
第四章实验结果处理及分析  33-60
  4.1 实验处理方法  33-36
  4.2 甲苯不溶物含量实验结果及分析  36-45
    4.2.1 实测甲苯不溶物收率计算  36-38
    4.2.2 理论甲苯不溶物收率计算  38-40
    4.2.3 滤纸失重对实验结果的影响  40-41
    4.2.4 实验结果分析及讨论  41-45
  4.3 定温实验结果及分析  45-51
    4.3.1 实验结果重复性影响因素考察  45-46
    4.3.2 定温实验耗时分析  46-48
    4.3.3 定温实验产品分布分析  48-51
  4.4 残炭与沥青质比值预测油样结焦倾向  51-53
  4.5 微残炭值法预测油样的结焦倾向  53-54
  4.6 不同判据优缺点对比分析  54-56
  4.7 实验不足及下一步改进  56-60
    4.7.1 实验不足  56-58
    4.7.2 实验改进  58-60
第五章专用设备开发  60-71
  5.1 重油升温过程数学描述  60-63
    5.1.1 单反应器升温过程数学描述  60-62
    5.1.2 双反应器升温过程数学描述  62-63
  5.2 专用设备研究进展  63-71
    5.2.1 反应器  63-64
    5.2.2 加热器  64-65
    5.2.3 反应器顶盖  65-67
    5.2.4 反应器顶盖保温层  67-68
    5.2.5 加热器底座  68-69
    5.2.6 控制面板  69
    5.2.7 弹丸焦快速测定仪整体布局  69-70
    5.2.8 软件系统改进  70-71
结论  71-72
参考文献  72-74
致谢  74

重油生成弹丸焦快速预测方法的研究

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