大庆石化石脑油裂解性能研究及正交设计分析

论文摘要

乙烯是重要的化工原料,搞好乙烯原料的优化是降低乙烯生产成本的重要措施。随着大庆石化公司裂解装置的扩能改造,对原料的需求量也在不断扩大,结合大庆石化原料短缺的现状,选择了一种比较典型的石脑油,用大庆石化研究院的模拟试验装置,对石脑油进行了裂解试验,通过全面搭配的方法考察了裂解温度、停留时间和汽烃比在三个不同水平下对乙烯收率的影响,共得到27组试验数据。用正交试验方法的极差分析法对试验数据进行了初步优化,用方差分析方法分析了这三个因素对乙烯收率影响的程度及各因素之间的交互作用。结果表明,本次试验的三因素对乙烯收率的影响显著,且影响大小依次为:裂解温度,停留时间,汽烃比。经过分析,初步确定的大庆石化公司炼油厂生产的石脑油裂解适宜的工艺条件为:裂解温度:860℃;停留时间:0.25秒;汽烃比:0.65(重量比)。同时通过方差分析也可以看出,各因素的交互作用项虽然没有各因素单独作用时大,但与误差项相比却较大,说明试验方法中有不合理的原因存在。经过分析初步认为,是汽烃比的调节方法存在一定的问题。建议在以后的实验中改变汽烃比时,应保持入口总摩尔数流率一定,即改变汽烃比时,同时改变原料和水蒸气的流量,但保证炉管入口处总摩尔流率不变,以保证停留时间不变,用这种方法可以确定温度、停留时间和汽烃比三个因素对乙烯收率的真正影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 正交试验设计
• 1.1 正交表
• 1.2 正交试验设计的基本步骤
• 1.3 正交试验结果的初步分析
• 1.3.1 直接观察试验最优水平
• 1.3.2 计算平均优化水平
• 1.3.3 求取极差，观察趋势，作出试验预测
• 1.4 有交互作用试验的正交设计
• 第二章 烃类裂解过程的化学反应与反应机理
• 2.1 烃类裂解的一次反应
• 2.1.1 烷烃的裂解
• 2.1.2 环烷烃的裂解
• 2.1.3 芳香烃裂解
• 2.1.4 各族烃类的裂解反应规律
• 2.2 烃类裂解的二次反应
• 2.2.1 烯烃的裂解
• 2.2.2 烯烃的聚合、环化和缩合
• 2.2.3 烯烃加氢和脱氢
• 2.2.4 烃分解生成碳
• 2.3 烃类裂解的反应机理
• 第三章 裂解操作条件的影响
• 3.1 裂解温度
• 3.2 停留时间
• 3.3 温度—停留时间效应
• 3.4 烃的分压和稀释剂的影响
• 3.5 动力学裂解深度函数KSF
• 第四章 裂解试验装置
• 4.1 裂解评价试验技术基本概况
• 4.2 北京化工研究院蒸汽裂解评价试验技术装置
• 4.3 北京化工研究院蒸汽裂解评价装置规模及特点
• 第五章 裂解试验及结果分析
• 5.1 试验部分
• 5.1.1 试验原料及组成分析
• 5.1.2 试验仪器
• 5.1.3 试验步骤
• 5.2 试验结果与讨论
• 5.2.1 试验数据处理过程
• 5.2.2 正交分析结果的讨论
• 5.3 适宜操作条件的分析
• 5.4 对试验结果的分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要