固定床リアクターにおける真空ガスオイルのハイドロクラッキングの計算流体力学的モデリングとシミュレーション

Computational Fluid Dynamic Modeling and Simulation of Hydrocracking of Vacuum Gas Oil in a Fixed-Bed Reactor.

• Davood Faraji
• Samyar Zabihi
• Mahdi Ghadiri
• Sepehr Sadighi
• Ali Taghvaie Nakhjiri
• Saeed Shirazian

抄録

トリクルベッドリアクターにおける真空ガスオイルのハイドロクラッキングの調査のために、4つの塊の計算流体力学(CFD)モデルを提案した。実験は、原子炉内で360〜390℃,146barの3種類の流量で実施した。その結果、真空ガスオイル割れのモデル予測は実験結果とよく一致することがわかった。さらに、開発したモデルは、反応器内の供給流量が濃度分布と生成物収率に及ぼす影響を解析した。その結果、蒸留油(31%),ナフサ(14%),ガス(3%)を含む生成物の収率は、最も低い供給流量で最大となった。しかし、フィード流量を0.1568kg-hから0.2059kg-hに増加させると、フィード濃度が増加し、反応器出口での生成物濃度が低下した。後者の現象は、質量流量の増加に伴うフィード滞留時間の減少に起因するものである。

A four-lump computational fluid dynamic (CFD) model was proposed for the investigation of vacuum gas oil hydrocracking in a trickle-bed reactor. The experiment was conducted at 360-390 °C and 146 bar in the reactor at three different flow rates. It was found that the modeling predictions of vacuum gas oil cracking agreed well with the experimental measurements. Furthermore, the developed model analyzed the effects of the feed flow rate in the reactors on the concentration distribution and product yield. The maximum yields of the products including distillate (31%), naphtha (14%), and gas (3%) were obtained at the lowest feed flow rate. However, the feed flow rate enhancement from 0.1568 to 0.2059 kg·h led to the increasing feed concentration and reducing the product concentration at the outlet of the reactor. The latter phenomenon was happened due to the decreasing feed residence time with the increasing mass flow rate.

Copyright © 2020 American Chemical Society.