發(fā)布時間：2020-08-17 16:38

【摘要】：為從非石油路線緩解我國丙烯市場供需矛盾,同時滿足清潔汽油環(huán)保要求,本課題組開發(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)良的抗結焦性能,加之其對積碳不敏感,需開發(fā)出一種配套的雙路循環(huán)流化床反應器來實現(xiàn)該過程的連續(xù)反應-再生。雙路循環(huán)流化床運行機制如下,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)過程中持續(xù)進行催化反應和發(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,實現(xiàn)再生循環(huán)。本論文的研究工作在實驗室現(xiàn)有的冷態(tài)模擬循環(huán)流化床裝置上開展。首先對該裝置進行改建,使其能夠滿足主、副兩路顆粒的循環(huán)流動要求。副循環(huán)立管內顆粒的穩(wěn)定流動是雙路循環(huán)平穩(wěn)運轉的前提,研究發(fā)現(xiàn),松動氣體的引入能夠消除立管的振動,調節(jié)立管內的流態(tài),但松動氣量要適當,而本裝置在0.15 m3/h為最佳,氣量過小或過大均不利于顆粒循環(huán)量的穩(wěn)定,立管內顆粒應維持在近密相流化狀態(tài)下操作,如此能夠為副循環(huán)流動提供充足的推動力。在兩路循環(huán)能夠穩(wěn)定運行的基礎上,對兩路循環(huán)的調節(jié)規(guī)律和相互作用機制進行了探索。研究表明,主、副兩路循環(huán)受到系統(tǒng)壓力平衡限制,并非獨立可調,二者存在明顯的相互抑制關系,一路顆粒循環(huán)量的增加將導致另一路的減小。表觀氣速和沉降器底部流化風量均是調節(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,沉降器底部流化風量則能輔助調節(jié)兩路顆粒循環(huán)量的比例;在操作范圍內,主、副兩路循環(huán)的下料閥壓降沿顆粒流動方向均為正值,消除了系統(tǒng)發(fā)生“竄氣”的可能,能夠維持整個循環(huán)系統(tǒng)的正常運轉。對單、雙側下料形式下提升管內的流動特性進行了研究,并定義了氣固兩相接觸效率。結果表明,單、雙側下料結構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。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ051.13;TQ221.212;TE626.21
【圖文】：

反應器床層依次經(jīng)歷固定床，鼓泡床和湍動床，傳統(tǒng)流化床。固定床內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；若流化床高程中會不斷聚并，形成氣栓，床層則出現(xiàn)節(jié)涌流化現(xiàn)象；湍動減小，聚并和破碎頻率大增，同時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床層，需要底部以維持操作，此時流化床稱為快速流化床，再繼續(xù)提高狀態(tài)�？焖倭骰矁认∶軆上喾纸缑嫦Вw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；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致的致的不穩(wěn)定流動現(xiàn)象比較容易避免，可通過改進設備相對氣源導致的噎塞現(xiàn)象而言，提升管與伴床或下料立著。在穩(wěn)定運行情況下，整個系統(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系，虛線為伴床夠提供的壓降，B 點則為該系統(tǒng)所能調節(jié)的臨界點，若伴床和顆粒循環(huán)控制設備所能提供的推動力將難以支粒將發(fā)生塌落，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。對于立管下料來說點有較大的影響，儲量越大，臨界氣速越低。另外， feeder）代替立管進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定曲線

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

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

本文編號：2795564