催化裂化装置原料折射率的计算.pdf

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炼油与化工
2013年第2期
REFINING AND CHEMICAL, INDUSTRY
催化裂化装置原料折射率的计算
程从礼
(中国石化石油化工科学研究院,北京100083)
摘要:催化裂化装置原料的折射率能够反映原料的结构特征,对于判断原料特性具有重要意义。
文中采集了63套催化裂化装置的原料样品并对其性质进行了分析。建立了原料折射率(70℃)与
相对密度、残炭值和10%馏出温度的关联式。根据折射率与温度的关系计算出20℃时原料的折射
率。折射率关联式的计算结果与分析值之问的最大相对误差为0.,2433%,表明关联式的模拟精度
较好。
关键词:催化裂化;折射率;相对密度;残炭
中图分类号:TE624.41
文献标识码:B
文章编号:1671-4962(2013)02-(0017-03
在有机物分析中,密度和折射率是鉴定化合因此可用(1)式进行不同温度下折射率的换算
物的重要物理常数,特别是折射率,不仅可以作为
n=nb-0.0004(t-)
液体纯度的重要标志,而且可以用来推测或检验式中为温度时的折射率;劢为温度时的折
物质的分子结构“。根据变分法,光的折射是由射率。
于光在不同的介质中的速度不同所致,物质的折
对于一般油品,常在20℃下测定其折射率
射率就是光在真空中的速度与光在该物质中的速n;对于含蜡较多、嫆点较高的油品,则必须在
度的比值,折射率愈大,光在该物质中的速度愈70℃下测定其折射率n。
慢。由于物质的密度大小在一定程度上反映了分
可以认为烃类的折射率是具有可加性的,假
子堆集的密集程度和分子间相互作用力的大小。如混合时不发生体积的变化,那么混合物的折射
因此,密度越大,对光流体产生的阻力也愈大,密率可以按其各组分的体积分率进行求和。
度和折射率必然存在着一定的关系。
在各族烃中,烷烃的折射率最小,一般在1.3
1折射率的计算
1.4之间,芳香烃的折射率最大,约为1.5,环烷烃则
光在介质中的传播速度与介质的化学组成和介于两者之间。在同一系列的烃中,烷烃和环烷
结构有关,因此在石油的研究和产品的质量检验烃的折射率一般是随其相对分子质量的增大而增
中,常常用油品的光学性质诸如折射率来关联其大的,而单环芳香烃的折射率则相反,是随其相对
化学组成和结构。常用的测定折射率的仪器是阿分子质量的增大而减小。但相对分子质量对折射
贝折光仪。这种折光仪的光源虽然是阳光或电率的影响远不如分子结构的影响显著。另一方
灯,但因其中装有消除色散的补偿器,所以测得的面,对于用一种原油,其馏分的折射率随沸程的升
是钠黄光的D线(波长为589.3mm)的折射率(用m高而增大,这主要是由于较重的馏分中芳香烃的
表示)。还有一种折光仪是普费列赫折光仪,它除含量较多所致,所以折射率与分子结构的关系和
可测定m外,还可用氢灯为光源测定(蓝色,波相对密度与分子结构的关系是相似的。
长486.1nm)和n(红色,波长6562nm)。因为当
由于炼油厂对催化裂化装置的原料分析通常
光的波长越短时,它通过介质的速度越慢,这样其不进行折射率项目的检测,但原料的密度、残炭值
折射率就越大,所以m>m>n
和馏程等项目在日常生产过程进行分析,因此采
折射率还受温度的影响,温度升高折射率变集了63套催化裂化装置的原料并进行了详细分
小。温度每升高1℃,其折射率就减小约0.004析,建立了基于密度、残炭值和馏程的折射率计算
国家科技支撑项目:2008BAF33B02
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第24卷
式,其表达式为:
献最大,其线性系数最大,为0.59428,而原料残炭
6-=0943105928+00C0+(2)值和馏出体积为10%时的温度对折射率的贡就相
9.75459×10°10
对较小。
式中nB为70℃下的原料折射率;CCp为原料的2结果与讨论
残炭值,%。
利用(2)式对63套催化裂化装置的原料折射
从(2)式可以看出,相对密度值对折射率的贡率进行计算并与分析值进行了比较,结果见表1。
表1催化裂化装置原料折射率的计算结果
序号相对密度(20℃)残炭值%馏出体积为10%的温度/RC
折射率(70
分析值
相对误差/%
0.9325
2.19
1.5040
0.1548
1.4943
0.0899
1.4991
0.0305
0.9210
.78
4988
1.49
0.0132
0.9203
1.08
1.4935
1.4951
0.1085
1,47
1.4995
0.0994
0.9064
4884
0.0174
1.478
0.9094
1.19
1.4884
1.4887
0.0174
0.9148
0.40
1.4904
1.4910
0.0434
38
15044
0.0377
0.9626
8.23
404
5304
1.5292
-0.0803
0.9141
388
1.4924
15
0.9151
1.86
1.4922
4932
0.9021
0.32
396
1.4826
1.4836
67890
0.9161
300
1.4938
0.0223
0.8922
0.0529
0.9365
2.52
389
1.5078
1.5067
0.0755
0.9003
1.4887
1.4885
-0.0129
0.9207
1.45
386
1.4970
1.4960
-0.0695
0.9431
1.5105
0.1315
0.9355
1.5061
1.5060
0.0085
24
0.9079
349
1.4927
1.4917
0.0679
8900
1.4755
0.0184
0.9248
1.98
1.4993
1.4987
0.0407
0.9334
68
1.5050
4832
-0.0649
29
0.8958
1.4844
1.4831
-0.0896
0.9093
1.4953
1.4950
-0.0188
0.9263
6.82
1.503
1.5055
0.1154
0.924