重質(zhì)油因其自身低API、高粘特點(diǎn),導(dǎo)致對(duì)其改質(zhì)的工藝要求也越來(lái)越高。水作為一種綠色溶劑,因其在臨界狀態(tài)下具有優(yōu)質(zhì)的傳質(zhì)擴(kuò)散能力,可以為重質(zhì)油改質(zhì)帶來(lái)新的研究方向。據(jù)此,本文將超臨界水(SCW)介入重質(zhì)油熱裂化,并采用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總方法對(duì)熱裂化過(guò)程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析研究。從而實(shí)現(xiàn)在分子層次上更好的預(yù)測(cè)熱裂化產(chǎn)物分布和產(chǎn)物品質(zhì),并對(duì)工藝放大起到一定的指導(dǎo)作用。論文在傳統(tǒng)22個(gè)結(jié)構(gòu)向量的基礎(chǔ)上,綜合原料油的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷�。選取77個(gè)單核種子分子和33個(gè)多核種子分子,然后按照分子量分布將其擴(kuò)展為4324種分子集總。另外,論文結(jié)合對(duì)原料油的各種詳細(xì)分析表征數(shù)據(jù)和優(yōu)化算法來(lái)求取重質(zhì)油模擬分子的相對(duì)含量。模擬結(jié)果表明:其計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)誤差在5%以?xún)?nèi),能夠較好的反映重質(zhì)油分子組成。其次,對(duì)于重質(zhì)油在SCW中的熱裂化機(jī)理,采用自由基機(jī)理,并制定78條反應(yīng)規(guī)則以用來(lái)描述重質(zhì)油熱裂化反應(yīng)行為,以此構(gòu)建起熱裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合自由基機(jī)理,采用量化計(jì)算與回歸算法關(guān)聯(lián)反應(yīng)速率與結(jié)構(gòu)向量之間的聯(lián)系,運(yùn)用龍格-庫(kù)塔法結(jié)合相對(duì)含量初值求解反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。最后,對(duì)求解反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)得到的產(chǎn)物分子集總進(jìn)行組分劃分,得到產(chǎn)物...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 重油在超臨界水中的熱裂化
        2.1.1 SCW的性質(zhì)介紹
        2.1.2 SCW參與重油熱裂化的機(jī)制
    2.2 重油在超臨界水中的熱裂化機(jī)理
        2.2.1 重油熱裂化反應(yīng)的自由基機(jī)理
        2.2.2 重油熱裂化的反應(yīng)類(lèi)型
    2.3 重油在SCW中的熱裂化動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.3.2 單事件模型
        2.3.3 傳統(tǒng)集總動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總方法
        2.4.1 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總方法的基本概念
        2.4.2 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總方法的發(fā)展與運(yùn)用
        2.4.3 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向集總方法與傳統(tǒng)的集總方法區(qū)別
    2.5 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向方法與基團(tuán)貢獻(xiàn)法的結(jié)合
        2.5.1 基團(tuán)貢獻(xiàn)法
        2.5.2 基團(tuán)貢獻(xiàn)法預(yù)測(cè)沸點(diǎn)
        2.5.3 SOL與基團(tuán)貢獻(xiàn)法的結(jié)合
    2.6 模擬軟件及優(yōu)化算法的介紹
        2.6.1 Gaussian模擬軟件介紹
        2.6.2 優(yōu)化算法
        2.6.3 龍格-庫(kù)塔法
    2.7 論文研究方案與研究?jī)?nèi)容
        2.7.1 研究方案
        2.7.2 研究?jī)?nèi)容
第3章 實(shí)驗(yàn)部分
    3.1 原料油與主要試劑
        3.1.1 原料油
        3.1.2 主要的試劑
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與裝置
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.3 青島油性質(zhì)分析
        3.3.1 青島減渣油的四組分測(cè)定
        3.3.2 青島減渣分子量測(cè)定
        3.3.3 青島減渣與四組分元素分析
        3.3.4 青島減渣沸點(diǎn)餾程的測(cè)定
        3.3.5 青島減渣及四組分的核磁共振氫譜(¹H-NMR)分析
        3.3.6 青島減渣及四組分的平均分子式
        3.3.7 青島減渣及四組分的紅外光譜(IR)測(cè)定
        3.3.8 青島減渣結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    3.4 熱裂化反應(yīng)流程
    3.5 產(chǎn)物分離與性質(zhì)分析
        3.5.1 熱裂化產(chǎn)物的分離
        3.5.2 熱裂化產(chǎn)物的性質(zhì)分析
第4章 青島減渣油的組成分子模擬
    4.1 分子集總的確定
        4.1.1 結(jié)構(gòu)向量的選取
        4.1.2 分子集總的結(jié)構(gòu)向量描述
        4.1.3 原料油種子分子的選擇
        4.1.4 原料分子集總的構(gòu)建
    4.2 分子集總相對(duì)含量的求取
    4.3 遺傳算法優(yōu)化求解
        4.3.1 目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建
        4.3.2 遺傳算法優(yōu)化
    4.4 分子模型的驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 青島減渣熱裂化結(jié)構(gòu)導(dǎo)向模型的建立
    5.1 熱裂化反應(yīng)
        5.1.1 熱裂化反應(yīng)機(jī)理
        5.1.2 熱裂化反應(yīng)規(guī)則制定
    5.2 速率常數(shù)的求解
    5.3 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與求解
        5.3.1 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
        5.3.2 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的求解
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)構(gòu)導(dǎo)向模型對(duì)產(chǎn)物分布的預(yù)測(cè)
    6.1 產(chǎn)物分子劃分
    6.2 SOL模型對(duì)產(chǎn)物餾分的預(yù)測(cè)
    6.3 SOL模型對(duì)產(chǎn)物四組分含量的預(yù)測(cè)
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
論文發(fā)表情況



本文編號(hào)：3819498