石油裂化
關(guān)注創(chuàng)建者：320科技工作室 創(chuàng)建時(shí)間：2022-04-10
石油裂化的實(shí)例教程
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來 源 | 遼寧石油化工大學(xué) 趙德智教授
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來 源 | 中石油
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石油裂化（cracking）是在一定的條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過程。單靠熱的作用發(fā)生的裂化反應(yīng)稱為熱裂化，在催化作用下進(jìn)行的裂化，叫做催化裂化。裂解是石油化工生產(chǎn)過程中，以比裂化更高的溫度（700℃～800℃，有時(shí)甚至高達(dá)1000℃以上），使石油分餾產(chǎn)物（包括石油氣）中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程。
熱裂化是在熱的作用下(不用催化劑)使重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)?em>裂化氣(煉廠氣的一種)、汽油、柴油的過程。熱裂化原料通常為原油蒸餾過程得到的重質(zhì)餾分油或渣油，或其他石油煉制過程副產(chǎn)的重質(zhì)油 。在400～600℃，大分子烷烴分裂為小分子的烷烴和烯烴；環(huán)烷烴分裂為小分子或脫氫轉(zhuǎn)化成芳烴，其側(cè)鏈較易斷裂；芳烴的環(huán)很難分裂，主要發(fā)生側(cè)鏈斷裂。熱裂化氣體的特點(diǎn)是甲烷、乙烷-乙烯組分較多；而催化裂化氣體中丙烷-丙烯組分、丁烷-丁烯組分較多。
在進(jìn)行科研工作時(shí)，我們往往需要利用模擬軟件來實(shí)現(xiàn)裂解產(chǎn)物的探究，常用軟件有Material Studio等。在MS中我們可以通過GULP模塊進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，可以采用的力場(chǎng)為ReaxFF力場(chǎng)。
首先是使用MS，搭建需要要研究的材料體系，如正十四烷烴，再利用AC模塊進(jìn)行盒子的搭建，最后在GULP下進(jìn)行裂解過程的計(jì)算。
在反應(yīng)前后的對(duì)比中，我們可以清楚的看出，長(zhǎng)鏈狀烷烴已經(jīng)發(fā)生了裂解，那么，我們又該如何去統(tǒng)計(jì)生成的產(chǎn)物呢？很顯然，通過手?jǐn)?shù)的方式是不可取的，因此，我們可以通過perl腳本的方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。下圖為腳本截圖和部分結(jié)果描述。
通過腳本的分析，我們就可以得到類似如下結(jié)果的圖表了。
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石油裂化的最新內(nèi)容
CFD與DEM仿真如何提升石油石化流化床工藝效率？8個(gè)月前
其他領(lǐng)域：流化床還可用于催化反應(yīng)，如石油裂化；水體曝氣；在濕法制粒設(shè)備中，與高速剪切制粒機(jī)等配合，完成固體制劑的生產(chǎn)等。
二、CFD 仿真，解析流場(chǎng)，筑牢設(shè)計(jì)根基
CFD 技術(shù)的核心價(jià)值，在于通過數(shù)值求解 Navier-Stokes 方程，結(jié)合湍流模型、多相流模型及傳熱傳質(zhì)模型，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)流化床內(nèi)流體相的動(dòng)態(tài)行為。
1.原料：重質(zhì)油等
2.產(chǎn)品：輕質(zhì)油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的原料）
3.基本概念：
加氫裂化屬于石油加工過程的加氫路線，是在催化劑存在下從外界補(bǔ)入氫氣以提高油品的氫碳比。
催化裂化是石油化工中最核心的工藝之一，石油裂化催化劑是目前世界上用量最大的一種催化劑。
9.
2.2.5《石油裂化用無縫鋼管》（GB9948-2013）
主要用于高壓管道及GC1級(jí)管道，常用牌號(hào)：10、20。
2.2.6《高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管》（GB6479-2013）
主要用于高壓管道及各種不同介質(zhì)流體，性能優(yōu)于GB9948，常用牌號(hào)：10、20、Q345。
1.原料：
重質(zhì)油等
2.產(chǎn)品：
輕質(zhì)油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的原料）
3.基本概念
加氫裂化屬于石油加工過程的加氫路線，是在催化劑存在下從外界補(bǔ)入氫氣以提高油品的氫碳比。
該裝置以催化裂化液化石油氣經(jīng)醚化后的C4組分為原料，在反應(yīng)溫度280~400℃（用逐步升溫過程來控制汽油收率和汽油辛烷值的相對(duì)穩(wěn)定）、進(jìn)料質(zhì)量空速0.5h-1、系統(tǒng)壓力0.5MPa的條件下一個(gè)操作周期內(nèi)的產(chǎn)品中液化石油氣和汽油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為56.8%和40.2%，其余為干氣+損失。液化石油氣中約85%的C4烯烴轉(zhuǎn)化為汽油組分。
石油裂化（cracking）是在一定的條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大、沸點(diǎn)較高的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小、沸點(diǎn)較低的烴的過程。單靠熱的作用發(fā)生的裂化反應(yīng)稱為熱裂化，在催化作用下進(jìn)行的裂化，叫做催化裂化。裂解是石油化工生產(chǎn)過程中，以比裂化更高的溫度（700℃～800℃，有時(shí)甚至高達(dá)1000℃以上），使石油分餾產(chǎn)物（包括石油氣）中的長(zhǎng)鏈烴斷裂成乙烯、丙烯等短鏈烴的加工過程。
該公司采用中石油的催化裂化催化劑成套技術(shù)，量產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的分子篩和催化劑產(chǎn)品，過程環(huán)保節(jié)能、產(chǎn)品質(zhì)穩(wěn)性優(yōu)。
流化床反應(yīng)器在現(xiàn)代工業(yè)中的早期應(yīng)用為20世紀(jì)20年代出現(xiàn)的粉煤氣化的溫克勒爐；但現(xiàn)代流化反應(yīng)技術(shù)的開拓，是以40年代石油催化裂化為代表的。
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