【摘要】：為從非石油路線緩解我國(guó)丙烯市場(chǎng)供需矛盾,同時(shí)滿足清潔汽油環(huán)保要求,本課題組開(kāi)發(fā)了PGFM(甲醇制丙烯聯(lián)產(chǎn)清潔汽油)工藝。由于該工藝所使用的ZSM-11催化劑具有優(yōu)良的抗結(jié)焦性能,加之其對(duì)積碳不敏感,需開(kāi)發(fā)出一種配套的雙路循環(huán)流化床反應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的連續(xù)反應(yīng)-再生。雙路循環(huán)流化床運(yùn)行機(jī)制如下,一方面,大量待生劑經(jīng)副循環(huán)回路直接引至提升管底部,在循環(huán)過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行催化反應(yīng)和發(fā)生焦炭沉積,另一方面,滿足燒焦要求的少量待生劑經(jīng)主循環(huán)回路引入再生器,實(shí)現(xiàn)再生循環(huán)。本論文的研究工作在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的冷態(tài)模擬循環(huán)流化床裝置上開(kāi)展。首先對(duì)該裝置進(jìn)行改建,使其能夠滿足主、副兩路顆粒的循環(huán)流動(dòng)要求。副循環(huán)立管內(nèi)顆粒的穩(wěn)定流動(dòng)是雙路循環(huán)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的前提,研究發(fā)現(xiàn),松動(dòng)氣體的引入能夠消除立管的振動(dòng),調(diào)節(jié)立管內(nèi)的流態(tài),但松動(dòng)氣量要適當(dāng),而本裝置在0.15 m3/h為最佳,氣量過(guò)小或過(guò)大均不利于顆粒循環(huán)量的穩(wěn)定,立管內(nèi)顆粒應(yīng)維持在近密相流化狀態(tài)下操作,如此能夠?yàn)楦毖h(huán)流動(dòng)提供充足的推動(dòng)力。在兩路循環(huán)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上,對(duì)兩路循環(huán)的調(diào)節(jié)規(guī)律和相互作用機(jī)制進(jìn)行了探索。研究表明,主、副兩路循環(huán)受到系統(tǒng)壓力平衡限制,并非獨(dú)立可調(diào),二者存在明顯的相互抑制關(guān)系,一路顆粒循環(huán)量的增加將導(dǎo)致另一路的減小。表觀氣速和沉降器底部流化風(fēng)量均是調(diào)節(jié)兩路顆粒循環(huán)量的有效手段,主、副顆粒循環(huán)量均隨表觀氣速的增大而增大,沉降器底部流化風(fēng)量則能輔助調(diào)節(jié)兩路顆粒循環(huán)量的比例;在操作范圍內(nèi),主、副兩路循環(huán)的下料閥壓降沿顆粒流動(dòng)方向均為正值,消除了系統(tǒng)發(fā)生“竄氣”的可能,能夠維持整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)單、雙側(cè)下料形式下提升管內(nèi)的流動(dòng)特性進(jìn)行了研究,并定義了氣固兩相接觸效率。結(jié)果表明,單、雙側(cè)下料結(jié)構(gòu)差異的影響主要體現(xiàn)在顆粒濃度的徑向分布均勻度和顆粒濃度分布的軸對(duì)稱性上,主、副兩路顆粒循環(huán)量越接近1:1,顆粒濃度徑向分布越均勻,軸對(duì)稱性越好,氣固兩相接觸效率越高。表觀氣速和總顆粒循環(huán)速率的增加均有利于提高顆粒濃度分布的軸對(duì)稱性。表觀氣速增大,氣固接觸效率降低;總顆粒循環(huán)速率增加,氣固接觸效率增大。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.13;TQ221.212;TE626.21
【圖文】：

反應(yīng)器床層依次經(jīng)歷固定床，鼓泡床和湍動(dòng)床，傳統(tǒng)流化床。固定床內(nèi)的顆粒呈緊密堆積狀態(tài)，氣體從顆粒出現(xiàn)氣泡相，氣泡攜帶顆粒上升至床層表面并隨后破裂，部上形成稀相空間，稀密兩相具有明顯的分界面；若流化床高程中會(huì)不斷聚并，形成氣栓，床層則出現(xiàn)節(jié)涌流化現(xiàn)象；湍動(dòng)減小，聚并和破碎頻率大增，同時(shí)稀密兩相界面變得模糊不下繼續(xù)增大氣速，顆粒將不斷的被氣流夾帶離開(kāi)床層，需要底部以維持操作，此時(shí)流化床稱為快速流化床，再繼續(xù)提高狀態(tài)�？焖倭骰矁�(nèi)稀密兩相分界面消失，顆粒密度沿床層呈中心稀，邊壁濃分布，大量顆粒聚集在邊壁區(qū)域并向下滑構(gòu)；氣力輸送狀態(tài)下，顆粒密度徑向分布趨于均勻，邊壁顆度明顯降低。

壓頭不足或者提升管與伴床或立管壓力不平衡導(dǎo)致的致的不穩(wěn)定流動(dòng)現(xiàn)象比較容易避免，可通過(guò)改進(jìn)設(shè)備相對(duì)氣源導(dǎo)致的噎塞現(xiàn)象而言，提升管與伴床或下料立著。在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，整個(gè)系統(tǒng)壓力處于平衡狀態(tài)有一定的限度的。圖 1-4 為提升管和伴床壓降隨表觀量下提升管壓降隨表觀氣速的變化關(guān)系，虛線為伴床夠提供的壓降，B 點(diǎn)則為該系統(tǒng)所能調(diào)節(jié)的臨界點(diǎn)，若伴床和顆粒循環(huán)控制設(shè)備所能提供的推動(dòng)力將難以支粒將發(fā)生塌落，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。對(duì)于立管下料來(lái)說(shuō)點(diǎn)有較大的影響，儲(chǔ)量越大，臨界氣速越低。另外， feeder）代替立管進(jìn)料可顯著避免這種不穩(wěn)定現(xiàn)象，然型工業(yè)裝置。

圖 2-3 光纖探頭標(biāo)定裝置示意圖Schematic diagram of fiber optical probe calibration d0 1 2 3 4 50.00.10.20.30.40.50.60.7solidsvolumeconcentration, s(-)Voltage (V)Fitted Curve Equation： s=0.05504e(U/1.76965)-0.05468R2=0.992圖 2-4 PC-6 型光纖探頭顆粒濃度標(biāo)定曲線

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 韓超一;循環(huán)流化床反應(yīng)器中立管穩(wěn)定性的研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2016年

本文編號(hào)：2795564