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分区多流域提升管EMMS曳力模型的构建

中国石油大学学报（自然科学版） 2017年第1期41卷 176-182页

作者：杜玉朋杨朝合朱迪中国石油大学重质油国家重点实验室山东青岛266580 中国石化物探公司胜利分公司山东东营257086

考虑CFB提升管快速床中因颗粒团聚物的存在而发生的气固相间曳力下滑的现象,建立基于能量最小多尺度方法(EMMS)的曳力模型,并将其与CFD两相流模型相耦合模拟传统等径提升管和新型分区多流域提升管两种不同结构的提升管。结果表明:将EMM... 详细信息

考虑CFB提升管快速床中因颗粒团聚物的存在而发生的气固相间曳力下滑的现象,建立基于能量最小多尺度方法(EMMS)的曳力模型,并将其与CFD两相流模型相耦合模拟传统等径提升管和新型分区多流域提升管两种不同结构的提升管。结果表明:将EMMS曳力模型耦合CFD双流体模型,可以合理地预测提升管内轴向与径向上的流场分布,实现对提升管内气固两相流动的准确表达;当CFB提升管的结构与操作工况发生变化时须重新寻求更为合适的曳力模型。

关键词：两相流曳力模型流态化分区多流域提升管

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CFB提升管等效反应器网络模型

化工学报 2016年第8期67卷 3268-3275页

作者：杜玉朋赵辉张海桐杨朝合中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室山东青岛266580 石油和化学工业规划院北京100013

对气固循环流化床(CFB)提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学(CFD)模拟。基于CFD时均流场数据与信息,搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络(ERN)模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数... 详细信息

对气固循环流化床(CFB)提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学(CFD)模拟。基于CFD时均流场数据与信息,搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络(ERN)模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数和一个等效判据,并系统地分析了等效反应器网络结构六参数的性质与确定方法,从而形成了一套CFB提升管流动模型建模方法。

关键词：循环流化床计算流体力学模型反应器网络等效模型参数

甲基丙烯醛选择氧化制甲基丙烯酸及其单管固定床评价研究

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现代化工 2022年第5期42卷 121-125页

作者：王帅蔡先磊李彦君张晓强杜玉朋许文友烟台大学化学化工学院山东烟台264005 山东裕龙石化有限公司山东烟台264000

采用共沉淀法制备了千克级杂多酸盐催化剂并用于甲基丙烯醛(MAL)选择氧化制甲基丙烯酸(MAA)。利用X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对催化剂的物相性质进行表征,系统考察了单管固定床装置中反应空速、氧醛摩尔比、反应温度等... 详细信息

采用共沉淀法制备了千克级杂多酸盐催化剂并用于甲基丙烯醛(MAL)选择氧化制甲基丙烯酸(MAA)。利用X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对催化剂的物相性质进行表征,系统考察了单管固定床装置中反应空速、氧醛摩尔比、反应温度等工艺条件对催化剂性能的影响。结果表明,放大制备的催化剂与实验室小试制备的催化剂具有相同的物相结构和相近的催化性能,证明了该工业催化剂制备方法的可靠性;在反应空速为1300 h^(-1)、氧醛摩尔比3.0、反应温度300℃的最优工艺条件下,MAL转化率为80%,MAA选择性为79%;催化剂的长周期性能评价表明该催化剂具有较长的寿命。

关键词：选择氧化甲基丙烯醛甲基丙烯酸杂多酸盐寿命

两段提升管催化裂解多产丙烯工艺十集总反应动力学模型

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石油炼制与化工 2015年第12期46卷 47-52页

作者：杜玉朋张成涛杨朝合中国石油大学华东重质油国家重点实验室山东青岛266580 中国石油工程建设公司华东设计分公司

针对两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)工艺,在催化反应机理和TMP工艺特点的指导下,将反应体系划分成重油、柴油、汽油中的烯烃、汽油中的芳烃、汽油中的饱和烃、(丙烷+丁烷)、丁烯、丙烯、干气和焦炭共十个集总,建立了TMP工艺十集总动... 详细信息

针对两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)工艺,在催化反应机理和TMP工艺特点的指导下,将反应体系划分成重油、柴油、汽油中的烯烃、汽油中的芳烃、汽油中的饱和烃、(丙烷+丁烷)、丁烯、丙烯、干气和焦炭共十个集总,建立了TMP工艺十集总动力学模型,并采用模拟退火法(全局)-最小二乘法(局部)-模拟退火法(局部)三层逐层寻优方法进行了参数估计。研究结果表明,TMP工艺十集总动力学模型可用来分析TMP工艺各产物分布规律,并考察操作条件对装置的影响,给装置操作优化提供指导。

关键词：丙烯提升管反应器集总动力学模型参数估计

化工传递课程在OBE理念下的教改与持续改进

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云南化工 2023年第5期50卷 208-211页

作者：刘媛媛张庆杜玉朋田晖烟台大学化学化工学院山东烟台264005

以化学工程与工艺专业的核心课程“化工传递过程”为例,探讨了课程中教学内容和教学方法基于OBE理念的改革与实践。通过优化教学内容,融入课程思政和科研进展,提升学生的学习兴趣;通过革新教学方法,利用通用化工软件辅助学生理解课程概... 详细信息

以化学工程与工艺专业的核心课程“化工传递过程”为例,探讨了课程中教学内容和教学方法基于OBE理念的改革与实践。通过优化教学内容,融入课程思政和科研进展,提升学生的学习兴趣;通过革新教学方法,利用通用化工软件辅助学生理解课程概念并锻炼其解决具体工程问题的能力。措施的实施对于激发学生学习兴趣、提升学生工程应用能力和创新意识具有重要意义。

关键词：工程认证新工科化工传递过程教学改革工程应用

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不同类型催化剂对异丁烯齐聚反应过程的影响

化工进展 2020年第3期39卷 1029-1034页

作者：崔婷婷杜玉朋房德仁任万忠烟台大学化学化工学院山东省轻烃资源化综合利用协同创新中心山东烟台264005

采用固定床反应器分别探究了三类催化剂(固体磷酸催化剂、酸性阳离子交换树脂催化剂以及分子筛催化剂)对异丁烯齐聚过程的影响。实验结果表明:固体磷酸催化剂适用于C8烯烃的生产,酸性阳离子树脂催化剂及改性的分子筛催化剂(Hβ)适合生产... 详细信息

采用固定床反应器分别探究了三类催化剂(固体磷酸催化剂、酸性阳离子交换树脂催化剂以及分子筛催化剂)对异丁烯齐聚过程的影响。实验结果表明:固体磷酸催化剂适用于C8烯烃的生产,酸性阳离子树脂催化剂及改性的分子筛催化剂(Hβ)适合生产C12烯烃。异丁烯齐聚产物C8~C16(清洁燃料油)因无芳烃、无硫,在石化工业中具有非常广泛的应用潜力;由三种类催化剂的评价结果来看,C8~C16的选择性最高时均能接近100%,但是固体磷酸催化剂和酸性阳离子树脂催化剂的异丁烯原料转化率比Hβ分子筛催化剂低,Hβ催化作用下异丁烯转化率可以达到88%。

关键词：异丁烯齐聚固体磷酸树脂分子筛

催化裂化提升管反应器流动反应耦合模型研究进展

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化工进展 2015年第3期34卷 608-616页

作者：杨朝合杜玉朋赵辉中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室山东青岛266580

催化裂化(FCC)工艺在重质油轻质化过程中发挥着重要作用,而FCC提升管反应器的模型化是催化裂化新工艺与新装备的开发、催化裂化装置稳定操作与生产调优等常需做的工作。本文首先根据流动模型与反应模型不同的集成方式对提升管反应器流动... 详细信息

催化裂化(FCC)工艺在重质油轻质化过程中发挥着重要作用,而FCC提升管反应器的模型化是催化裂化新工艺与新装备的开发、催化裂化装置稳定操作与生产调优等常需做的工作。本文首先根据流动模型与反应模型不同的集成方式对提升管反应器流动-反应耦合模型进行了归纳与分类,并回顾了国内外流动-反应耦合模型的研究历程,指出了耦合模型的发展趋势;随后对当前研究较多的计算流体力学(CFD)流动-反应耦合模型进行了较为全面的阐述,包括对耦合模型的应用场合、模型求解解耦方法的研究情况等均作了介绍,同时还分析了该类耦合模型所存在的不足之处,并指出工业提升管反应器在线采样技术的开发在耦合模型的验证工作上的必要性;最后,对FCC提升管反应器流动-反应耦合模型研究进行了总结与展望,以期能够为FCC提升管反应器模型化新方法的提出以及耦合模型的验证工作等研究给予借鉴和指导。

关键词：催化裂化提升管反应器流动反应模型计算流体力学

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CFD在丙烷脱氢流化床反应器中的应用

石油炼制与化工 2018年第4期49卷 58-63页

作者：杜玉朋孙乐晶房德仁任万忠烟台大学山东省化学工程与过程重点实验室山东烟台264005

针对某中试循环流化床装置中的丙烷脱氢反应器建立了三维多尺度CFD流动-传热-反应耦合模型,并采用该模型对丙烷脱氢反应器的操作工况进行了参数优化研究。所建立的三维多尺度CFD模型能够较准确地刻画丙烷脱氢在整个流化床反应器内的反... 详细信息

针对某中试循环流化床装置中的丙烷脱氢反应器建立了三维多尺度CFD流动-传热-反应耦合模型,并采用该模型对丙烷脱氢反应器的操作工况进行了参数优化研究。所建立的三维多尺度CFD模型能够较准确地刻画丙烷脱氢在整个流化床反应器内的反应历程。通过参数优化研究获得丙烷脱氢反应器的最佳操作条件为:反应温度600℃,体积空速2 350h^(-1),催化剂装量0.8kg,催化剂平均粒径70μm。在此操作工况下,丙烷转化率为43.46%,丙烯选择性为85.66%,丙烯收率达37.24%。所建立的CFD模型能够用于丙烷脱氢流化床反应器的模拟、设计、放大与优化等过程。

关键词：丙烷脱氢计算流体力学循环流化床反应器

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低碳烷烃脱氢催化剂流化特性与耐磨性能

化工进展 2018年第2期37卷 587-591页

作者：杜玉朋孙乐晶徐腾房德仁任万忠烟台大学山东省化学工程与过程重点实验室山东烟台264005

将相对廉价的低碳烷烃经催化脱氢转变成高附加值的烯烃,并副产大量氢气,是石化资源高效转化与利用的有效途径。本研究针对自主研发的PBD型低碳烷烃脱氢催化剂,分别从催化剂密度、粒径分布及最小流化速度等多个方面进行了流化特性研究。... 详细信息

将相对廉价的低碳烷烃经催化脱氢转变成高附加值的烯烃,并副产大量氢气,是石化资源高效转化与利用的有效途径。本研究针对自主研发的PBD型低碳烷烃脱氢催化剂,分别从催化剂密度、粒径分布及最小流化速度等多个方面进行了流化特性研究。结果表明,PBD型催化剂具有适宜的粒径分布与颗粒密度,属于Geldart A类颗粒,完全适用于循环流化床脱氢装置。此外,PBD型催化剂的磨耗率仅0.27%,是国内同类型催化剂磨耗率的1/8~1/4,可有望大幅度减少工业装置中催化剂的消耗量。

关键词：低碳烷烃脱氢催化剂循环流化床磨损