蜡油加氢脱氮工艺及宏观动力学模型研究

考察了工艺条件———反应温度、氢分压、体积空速、氢油体积比对减压蜡油加氢脱氮反应过程的影响,建立了相应的关联曲线和减压蜡油加氢脱氮宏观动力学模型,对动力学模型的影响因素进行关联和实验验证,模型计算值与实验值具有较好的吻合性,具有工业应用价值。     

NiW/Al2O3催化剂上二苯并噻吩的加氢脱硫宏观动力学

以二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化合物,在实验室中压滴流床反应装置中研究了工业NiW/Al2O3催化剂RN-10上的加氢脱硫反应的动力学规律,详细考察了工艺条件:氢分压2.4～4.5 MPa、氢油比150～700(v/v)、液时空速(WHSV)15～60 h-1、反应温度300～380C对DBT转化率的影响.实验结果表明:提高反应温度可大大提高DBT的转化率,但反应温度达到330℃后,再提高反应温度,对DBT转化率的提升有限;在较高氢分压的条件下,DBT的转化率受氢分压的影响很小;当氢油比较小时,随着氢油比的提高,DBT转化率逐渐增加,但当氢油体积比大到一定程度(500)时,继续增大氢油比对脱硫率几乎没有影响.采用修正了的2级反应动力学模型对实验数据进行拟合,求得了二苯并噻吩加氢脱硫反应的表观活化能为75.95 kJ·mol-1.经检验,模型计算结果与实验结果能较好地吻合.     

工业NiW/Al2O3催化剂上喹啉的加氢脱氮宏观动力学

以喹啉为含氮模型化合物,在高压滴流床反应装置中考察了工业NiW/Al2O3催化剂RN-10上的加氢脱氮动力学规律,研究了反应温度330～420℃、氢分压1.2～5.2MPa、氢油比200～800(v/v)、重量空速(WHSV)20～70 h-1等反应条件对喹啉的加氢脱氮反应结果的影响.结果表明,反应温度对喹啉的脱氮率影响较大,提高反应温度可有效提高喹啉的脱氮率;同时,氢分压也是喹啉加氢脱氮的一个重要的影响因素,但是,当氢分压和氢油比较大时,氢分压和氢油比的变化对喹啉的脱氮率基本无影响.采用修正的n(n＜1)级反应动力学模型对实验数据进行拟合,求得了喹啉加氢脱氮反应的表观活化能为180.4 kJ·mol-1.经检验,模型计算结果与实验结果能较好地吻合.     

煤焦油加氢脱硫动力学研究

在小型固定床加氢装置上,用加氢保护催化剂和加氢精制催化剂对陕北的煤焦油进行加氢脱硫动力学研究。考察了反应温度、氢分压、液体体积空速等操作参数对加氢脱硫反应活性的影响,建立了煤焦油加氢脱硫反应的动力学模型。通过Levenberg-Marquardt法拟合出各动力学参数,并采用实测数据对模型进行了验证。结果表明,所建立的模型能够较为准确地预测产品硫的质量分数。     

菜籽油在NiMoW/γ-Al_2O_3催化剂上加氢脱氧的研究

采用浸渍法制备了NiMoW/γ-Al_2O_3催化剂,以菜籽油为原料,在100mL固定床加氢装置上,考察了不同工艺条件对菜籽油加氢脱氧的影响。结果表明,提高反应温度,有利于加氢脱羧基(羰基)反应,不利于直接加氢脱氧反应;升高氢分压有利于直接加氢脱氧反应,不利于加氢脱羰基(羧基)反应;低液时空速有利于加氢脱羰(脱羧)反应的发生,高液时空速有利于直接加氢脱氧反应的发生;提高氢油比,对直接加氢脱氧反应的促进作用要大于脱羧(脱羰)反应。     

异丁醛加氢制异丁醇宏观动力学研究

在内循环无梯度反应器中研究了铜系催化剂上异丁醛加氢的反应性能,实验采用工业原粒度φ6 mm×6 mm柱状催化剂。实验条件为温度130～180℃,压力为0.3～0.8 MPa,液体空速为1.5～4 h-1,考察了反应温度、压力和液体空速对异丁醛加氢反应的影响。结果表明,反应温度和压力升高,异丁醇收率增大;液体空速增大,异丁醇收率减小。选取各组成以分压表示的异丁醛加氢反应的幂函数动力学模型,根据测定的30套动力学数据,运用非线性最小二乘法,通过计算机数值模拟确定动力学参数,异丁醛加氢制备异丁醇的表观活化能Ea为15.89 kJ/mol,对异丁醛和H2分压的反应级数分别为0.16和0.30。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适定的。     

工业Ni-Mo/Al2O3催化剂上异戊二烯选择性加氢宏观动力学

在固定床积分反应器中研究了异戊二烯在工业Ni-Mo/Al2O3催化剂上选择性加氢的宏观动力学.以异戊二烯+正辛烷为模拟原料,在温度70～120℃,压力0.5～2.0 MPa,氢油体积比20～40,液时空速2～36h-1条件下,考察了温度、反应压力、液时空速、氢油比等对二烯烃选择性加氢反应的影响;采用幂函数动力学模型拟合...     

轻脱油加氢处理工艺制备润滑脂基础油研究

研究了以轻脱沥青油为原料,通过加氢处理生产润滑脂基础油的最佳工艺条件,并考察了加氢过程中反应温度及空速对基础油性质的影响。试验表明,当反应条件为:氢分压15 MPa、体积空速0.5 h-1、氢油体积比1000∶1、反应温度360℃时,所得基础油的性质最好。     

Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂加氢处理工艺条件的优化

采用固定床加氢装置对原料油(蜡油)进行加氢精制研究,采用控制变量法,考察了反应温度,液时空速,氢油比等对加氢效果的影响。以Ni-Mo/γ-Al_2O_3作为催化剂对加氢工艺进行优化,由数据表明升高温度、适当降低液时空速、增大氢油体积比,均有助于提高催化剂的脱硫和脱氮效果。Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂在中高压条件下,反应温度为400℃,液时空速为0.25 h~(-1),氢油体积比在2 000左右时,加氢精制的效果最好。     

正交试验法优化抽余C_5饱和加氢工艺

本文利用二次正交回归试验设计对抽余C5饱和加氢制戊烷进行了试验研究,在确定了目标函数的基础上,针对压力、氢油比、入口温度和液时空速这四个主要影响因素设计了5水平试验实施表,通过计算机模拟和运算得到工艺参数与烯烃总转化率之间的关系模型和最佳工艺条件。所得模型值与试验值吻合性良好。     

Computer utilization in a kinetic study of n-butane isomerization

A three-part technique was developed to study the kinetics of n-butane isomerization. First, a graphical procedure was used to develop simple rate models for each set of experimental conditions. Second, the simple models were used in conjunction with reactor simulations to generate intrareactor rate and partial pressure data. Third, the pooled rate and partial pressure data were used to build comprehensive kinetics models. The isomerization kineticg were represented by dual-site, surface-reaction-controlled models. The effects of temperature, pressure, hydrogen-to-hydrocarbon ratio, and space velocity on both isobutane yield and selectivity were determined.     

Ni/ZnO吸附剂上汽油反应吸附脱硫本征动力学

采用小型固定床反应器,对制备的Ni/ZnO吸附剂的动力学进行测定,动力学实验基本条件为:以噻吩和正辛烷混合物作为模拟汽油,反应压力(0.4~0.8)MPa,反应温度(330~370)℃,氢油体积比70∶1,空速5h-1。在消除吸附剂内、外扩散影响的条件下,通过设计正交实验,得到固定床反应条件下的动力学实验数据。根据幂函数型速率方程,对实验数据进行多元非线性拟合,得到动力学方程为:r=0.0229×e-22528.51/RTp0.0013Hp0.053Sc0.95ZnO,并对模型进行统计检验。结果表明,该模型对表面反应控制阶段具有较好的适用性。     

新型钴钼系耐硫变换催化剂本征动力学

采用等温管式积分反应器,在(550~750) K、(2.0~3.5) MPa和空速(15~30) L·(g·h)^-1条件下，对新型钴钼系耐硫变换催化剂进行变换反应本征动力学研究。建立了包含压力项的幂函数型动力学模型，根据实验测定数据，结合具有全局寻优能力微粒群算法和求解微分方程的龙格-库塔法，通过迭代寻优对变换反应动力学模型进行参数估计，获得高度显著、可信的动力学模型。结果表明，在催化剂上进行变换反应时，反应速率对CO组分分压变化的敏感性较低，H₂O组分分压对反应速率的影响较大，高汽气比下催化活性较高。     

丙烷催化脱氢反应宏观动力学模型

在温度580～640 ℃、压力0.1 MPa、原料气空速1000～6000 h－1条件下,采用Pt-Sn催化剂,在固定床积分反应器中进行了丙烷催化脱氢实验,建立了脱氢反应宏观动力学模型。根据实验数据,采用多元线性回归分析得到宏观动力学模型的参数,丙烷脱氢反应的活化能约为78.4 kJ/mol。经统计检验,结果表明所建立的丙烷催化脱氢宏观动力学方程是可靠的。     

蜡油加氢脱硫集总动力学模型研究

以减压蜡油（VGO）加氢脱硫（HDS）小试实验数据为基础,针对VGO HDS反应速率快慢,将原料中硫化物划分为快反应速率、中反应速率、慢反应速率3个集总,建立VGO HDS反应三集总动力学模型,并采用Levenberg-Marguardt算法对模型参数进行了求解。结果表明,该模型平均相对误差仅为5.18%,预测值可靠,外推性良好,模型参数计算结果符合加氢反应规律。通过模型计算,分析了液时空速、反应温度、反应压力对VGO HDS过程的影响,得到了HDS详细的反应规律,可为VGO HDS反应集总动力学研究和实验分析提供参考。     

煤制合成天然气甲烷化反应研究

采用本征动力学装置进行了煤制合成天然气(SNG)甲烷化反应研究,实验采用0.154~0.198mm的自制甲烷化催化剂NJ34,反应温度300~500℃,反应压力2.0~5.0 MPa,体积空速5 000~9 000h-1。实验结果表明,在温度和空速一定的条件下,反应压力的变化对催化剂的CO转化率、CO2转化率以及总碳转化率的影响不明显;在反应温度和压力一定的条件下,气体空速的变化对催化剂的CO转化率的影响不明显,CO2转化率出现了一定的波动;在压力和空速一定的条件下,随着反应温度的提高,CO和CO2转化率都呈下降趋势,且CO2转化率的下降更加显著。     

环己烷在碳化钼催化剂上的脱氢研究

以环己烷为碳源,采用程序升温还原法制备碳化钼催化剂,对前驱物和中间物及催化剂的晶相结构进行XRD表征,在固定床反应装置上进行环己烷的脱氢反应实验。固定反应压力为0.1 MPa,考察反应温度、空速、氢烃体积比和压力对碳化钼脱氢活性的影响。结果表明,催化剂活性相为高活性的β-Mo₂C,在反应温度450 ℃、空速2 h^-1、压力0.1 MPa和氢烃体积比200∶1条件下,环己烷转化率达88%,脱氢反应的选择性为79%。     

催化湿式氧化法处理高浓度吡唑甲醛肟生产废水的研究

在鼓泡式固定床反应器连续反应装置上对吡唑甲醛肟生产过程中产生的高浓度有机废水进行催化湿式氧化处理。实验表明制备的复合负载型催化剂CuO—MnO2-Cr2O3／ZrO2-CeO2在处理该废水时具有较好的催化活性。通过对反应温度、反应压力、反应空速、气液比和进水pH值等工艺条件的考察,得出最佳的工艺条件为：反应温度T=220℃,反应压力P=5．8MPa,空速=1．8h^-1,V（气）：V（水）=260：1,进水pH值=9,在此条件下CODer去除率达到95．2％。     

渣油固定床加氢保护剂级配比例研究

采用R3中试装置对渣油加氢处理保护剂的装填级配进行了研究。在反应温度和反应氢分压一定的试验条件下,通过改变反应空速计算出保护剂不同装填比例下的杂质脱除率,确定渣油加氢处理保护剂的最优级配比例。