重油热解制球形焦工艺的冷模实验研究与开发

论文摘要

能源问题在我国一直是一个比较尖锐的问题。随着国内重质原油和超重质原油的继续开发,以及考虑价格等因素导致重质原油的不断进口,需要加工的重油将与日俱增。因此,合理利用和节约使用宝贵的石油资源,大力发展重油深度加工,开发合理的重油加工工艺和设备,提高轻质油品收率,获取更多的化工产品已成为我国炼油行业的一项重要技术政策。本文结合现有的重油热解技术和喷动床流态化技术的特点提出了一种新型的以喷动床为核心反应设备,提升管流化床为颗粒分离设备的重油热裂解制球形焦工艺。本文主要对该工艺中的主要设备进行了设计和冷模实验。为以后热模实验的进行提供一定的依据,从而为重油热裂解制球形焦工艺和装置的开发提供理论基础和依据。通过设计计算确定了喷动床和提升管流化床的结构尺寸。通过实验对喷动床的几个关键参数最小喷动气速ums、最大喷动压降△Pm、喷动操作压降△Ps和喷动高度hs进行了考察,并观察其喷动和喷动过程中的颗粒分层现象,探讨喷动床的流动特性变化规律。对提升管流化床在高速流态化下,仅基于颗粒粒径差别对颗粒分离进行了探索性研究,并证明了其可行性。通过初步的实验研究,对颗粒分离的影响因素,布风板顶角θ、表观气速ug、进料组成χ和进料速率Gs进行了考察,以明确其分离效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 重油热加工现状和进展
• 1.2 喷动床的发展现状和进展
• 1.3 流化床的发展现状和进展
• 1.4 喷动床和密相鼓泡流化床的比较
• 1.5 本论文研究的目的、意义和内容
• 2 主要实验设备的设计
• 2.1 喷动床的结构设计
• 2.2 提升管流化床的结构设计
• 2.3 整体工艺流程的提出
• 3 实验设计
• 3.1 喷动床的实验设计
• 3.2 提升管流化床的实验设计
• 4 喷动床实验结果与讨论
• 4.1 物料的运动规律
• 4.2 最小喷动气速
• 4.3 喷动压降
• 4.4 喷动高度
• 4.5 颗粒分层
• 4.6 小结
• 5 提升管流化床实验结果与讨论
• 5.1 可行性探索实验结果与讨论
• 5.2 提升管流化床颗粒分离实验结果与讨论
• 5.3 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 喷动床实验结论
• 6.2 提升管流化床实验结论
• 6.3 今后工作建议
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 主要参考文献
• 附录1 比重瓶法测定颗粒密度所得表达式（3.1）的推导过程