渣油加氢脱硫反应动力学物理模型的建立

催化加氢以其轻质油品收率高和产品质量好等优点,成为石油加工行业发展较快的技术之一。石油馏分HDS反应动力学一直受到研究者的广泛关注。提出了以集总方法研究渣油HDS反应动力学的科学合理性。运用集总的方法,根据硫化物HDS反应机理,结合渣油中的硫化物检测分析水平和计算工作量等因素,提出了以渣油四组分中的硫化物分析为基础的HDS动力学模型,不仅可以预测渣油加氢过程中的硫化物转化率,还可预测加氢生成油中的类型硫化物存在情况,具有较好的应用前景。     

加氢渣油催化裂化14集总动力学模型的建立

以加工加氢渣油的茂名石化3#重油催化裂化装置（RFCC）的工业数据为基础,针对加氢渣油的特点,提出了以渣油4组分作为划分原料集总的催化裂化14集总动力学模型,通过分步求解法求取动力学参数,并应用工业实测数据进行验证,验证结果表明该模型不仅能较好地预测催化裂化产品分布,而且还能较准确预测主要产品性质,较好地反映了加氢渣油催化裂化反应规律,可为工业装置操作的优化提供指导。     

渣油加氢催化剂反应动力学的研究进展

介绍了渣油加氢催化剂反应动力学的研究进展,列举了几类渣油加氢催化剂反应动力学模型。利用这些模型可以预测催化剂使用周期,帮助设计催化剂级配方案,并有助于对渣油加氢反应过程进行深入研究。     

柴油加氢脱芳烃动力学模型研究进展

简述了国内外在柴油加氢脱芳烃反应动力学模型方面的最新研究进展。指出芳烃的存在会降低柴油的质量,也是对健康的威胁,降低柴油中的芳烃含量十分必要。提出催化加氢是降低柴油中芳烃含量的有效途径。介绍了芳烃加氢反应的动力学和热力学特点。详细叙述了柴油馏分加氢脱芳烃反应的简单集总模型和复杂集总模型。简单集总模型比较简洁实用,但在精确性上略有不足。复杂集总模型计算准确,但对于普通应用而言,复杂且费用不菲,这限制了它的应用。最后总结指出对于新开发的动力学模型,还需要在准确性上下功夫,同时尽可能降低模型开发和使用的成本。这对于模型的推广和应用有着重要的意义。     

渣油加氢催化剂孔结构对反应活性的影响

在3L中型加氢试验装置上考察了渣油加氢脱硫催化剂孔结构对反应活性的影响，试验结果表明，当孔结构发生变化时，催化剂的脱硫、脱氮、脱残炭及脱金属反应活性呈现不同的变化规律。     

渣油加氢装置运行中存在问题及对策

渣油加氢处理的化学反应主要是渣油、催化剂、氢气发生的催化加氢反应,具体反应有加氢脱金属反应(HDM)、加氢脱硫反应(HDS)、加氢脱氮反应(HDN)、加氢脱残炭反应(HDC)和不饱和键的加氢饱和(芳烃、烯烃)反应等。本文主要探讨渣油加氢装置运行中存在的问题及对策。     

渣油加氢脱金属动力学模型研究

依据茂名渣油加氢工业装置(S-RHT)的大量实测数据,通过合理的模型假定,采用常规的动力学模型研究方法,建立了渣油加氢脱金属动力学模型和催化剂失活函数表达式.经过工业装置实测数据的验证,拟合结果良好.该方法为进一步研究全面的渣油精制动力学打下了基础.     

柴油深度脱硫三集总一级动力学模型建立

将柴油馏分中硫化物按照其加氢脱硫反应难易程度分为三个集总,建立了柴油深度加氢脱硫反应三集总一级动力学模型。运用建立的动力学模型对柴油馏分中不同类型硫化物的反应规律以及工业上几种不同类型柴油加氢脱硫催化剂的反应性能特点进行了分析。动力学模型拟合结果表明,在脱硫率为70%时,集总1已经完全脱除,生成油中剩余未转化硫化物全部为集总2和3硫化物,且随着反应深度的加深集总3的比例逐渐提高,脱硫率达到98%后,加氢精制油剩余硫化物80%以上为集总3硫化物,4,6位含空间位阻作用的二苯并噻吩(DBT)硫化物的脱除是深度脱硫反应过程的速率控制步骤。相比于另外两个集总硫化物,集总3的脱除反应提温敏感性较差,较高的压力和较低的空速下有利于这部分硫化物的脱除。运转评价结果也表明催化剂1相比于催化剂2和3在深度加氢脱硫反应过程受热力学平衡限制作用更加明显:以原料2为反应进料,在反应压力6.0 MPa、体积空速1.0 h-1条件下催化剂1加氢脱硫生成油硫含量随反应温度变化曲线在370℃下出现拐点。而在相同压力、体积空速1.5 h-1条件下,催化剂2和3上随着反应温度的升高,产品硫含量逐渐降低,在试验的温度范围内,未出现温度拐点。催化剂2和3表现出了更好的对集总3的脱除效率以及更好的提温敏感性,更适合工业装置上深度脱硫反应过程。     

渣油加氢反应动力学研究进展

对渣油加氢过程中沥青质转化、残炭转化和加氢裂化反应动力学的研究报道进行了综述。关于沥青质转化、残炭转化动力学研究得到的活化能、反应级数等相关参数存在较大差异、甚至相互矛盾之处,这可以归因为实验条件的不同,如渣油原料类型不同、反应器类型不同和催化剂体系不同等。     

渣油加氢脱残炭催化剂的研制

本文介绍了渣油加氢脱残炭催化剂的开发概况。实验室和工业放大催化剂评价试验结果表明，新催化剂具有良好的加氢脱残炭能力及较高的活性稳定性。     

第三代渣油加氢RHT技术开发及工业应用

为了生产更优质的催化裂化原料,延长渣油加氢装置运转周期,根据渣油加氢反应的特点,在前两代RHT系列催化剂的基础上,中国石化石油化工科学研究院开发了第三代RHT系列催化剂。中国石化齐鲁分公司工业应用结果表明,第三代RHT系列催化剂具有良好的脱硫、脱残炭、脱金属活性及活性稳定性。中国石化海南炼油化工有限公司工业应用结果表明,与第二代催化剂相比,第三代RHT系列催化剂具有更高的加氢脱硫、加氢脱残炭和加氢脱金属活性,达到相同产品质量所需要的反应温度更低,使用寿命延长。     

低温热解焦油中油馏分加氢脱氮和芳烃加氢宏观动力学的研究

在滴流床反应器装置上,采用3822催化剂对天祝煤MRF工艺热解焦油210℃～360℃馏分进行了加氢处理,考察了加氢处理工艺条件对加氢脱氮和芳烃加氢饱和反应过程的影响,根据加氢产品性能数据发现,加氢脱氮反应宏观动力学可用假一级反应模型表示,总芳烃和多环芳烃加氢反应均符合一级动力学反应。     

煤直接液化低分油加氢脱硫脱氮反应动力学研究

为了进一步了解煤直接液化油中硫氮化合物的形态和性质,采用石油研究中的先进分析手段GC-PFPD和GC-NCD,对煤直接液化低分油进行了分析,获得了详细的硫氮化合物组成含量。结果发现:煤直接液化低分油中含有大量的杂环化合物,S主要以苯并噻吩类和二苯并噻吩类化合物存在,N主要以五元环化合物形式存在。在高压釜中进行了催化剂添加量和不同温度条件下的加氢实验,对总硫总氮的加氢反应动力学进行了研究。通过计算得到了高压釜煤液化油加氢脱硫反应的一级反应动力学模型,且通过模型计算的S含量与反应实测的S含量相对误差仅为7.8%;对实验得到的震荡式高压釜中煤液化油加氢脱氮反应的一级反应动力学模型进行验证,发现相对误差也仅为0.97%。     

FCC汽油二次反应动力学模型研究进展

介绍了针对催化裂化汽油二次反应降烯烃及增产丙烯过程的动力学模型,包括各种集总动力学模型、结构导向集总与蒙特卡洛相结合的分子尺度动力学模型,以及可以预测汽油二次反应产物分布的人工神经网络和预测丙烯产率的支持向量机等黑箱模型。     

渣油加氢脱残炭脱硫催化剂RCS-31的开发

根据渣油加氢脱残炭反应机理,通过优化载体孔结构和活性金属组分、调整浸渍工艺、改善催化剂表面性能,开发了渣油加氢脱残炭脱硫催化剂RCS-31。中型装置活性评价结果表明,与上一代渣油加氢脱残炭催化剂相比,RCS-31催化剂相对脱残炭活性提高超过10个百分点以上。工业试生产结果表明,RCS-31工业放大催化剂的活性达到实验室催化剂水平,适合于大规模工业生产和应用。     

大庆常压渣油催化裂解反应动力学模型研究

针对大庆常压渣油催化裂解反应体系,建立了大庆常压渣油催化裂解五集总动力学模型,推导出了各集总组分在反应器出口处的浓度表达式,给出了一种用于求取集总模型参数的简单方法。结合实验数据,编程计算求取了该五集总反应网络的速率常数、指前因子和活化能,并对所建集总模型的预测效果进行了初步检验,结果表明该模型对催化裂解汽柴油、气体烷烃和气体烯烃具有较好的预测能力,短停留时间有利于多产低碳烯烃。     

渣油催化裂化提升管反应器组成分布的数值模拟

在流动模型和集总反应动力学模型的基础上,将流动、传热、反应综合考虑,建立了渣油催化裂化提升管反应器的数学模型,通过对4套不同工况进行数值模拟,考察了反应器内气相组成分布和催化剂颗粒的温度、速度分布,得到了与工业装置基本一致的提升管出口参数,从而验证了模型的可靠性.     

柴油加氢脱芳烃的集总动力学模型的分析研究

为了改善柴油的燃烧性能以及减少尾气污染,要求柴油向低硫、低芳烃、低密度方向发展。开发优良的加氢脱芳烃催化剂对于油品质量升级和清洁燃料生产有着重要意义。芳烃加氢反应动力学研究的主要应用就是指导工艺优化、通过动力学参数的内在联系反映出催化剂的性能,为催化剂的研制提供依据,以及与反应器相结合,为反应器的设计开发提供理论依据。结合 PA/MA 的比例以及原料氮含量对指前因子的关联修正,建立了柴油加氢脱芳烃的集总反应动力学模型,并验证了模型参数和检验模型的合理性。建立的模型可以为不同操作条件下芳烃加氢反应的预测及工艺条件优化提供准确的理论计算数据,同时也可为指导新催化剂的研制提供一定的理论基础。     

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。     

渣油加氢处理过程中氢分压对杂质脱除率的影响

针对渣油加氢过程中不同功能催化剂级配装填的特点,运用渣油加氢中试装置,考察了氢分压对不同活性催化剂加氢处理产物性质的影响,分析了渣油中杂质的脱除分布规律。结果表明,在渣油加氢处理过程中,氢分压恒定时,随着加氢深度的增加,渣油中硫、氮、金属和残炭等杂质含量都降低;同一反应器中,随着氢分压升高,加氢产物中杂质含量总体呈降低趋势。随氢分压升高,渣油中各杂质的总脱除率先升高后略有降低,其中氮和残炭的总脱除率变化最明显。氮主要是在R4和R5反应器中脱除,而残炭则主要是在R2、R3和R4反席器中脱除．并日．两种杂质的脱除率随氧分压的变化旱姗不同的蛮化规律。