Thermodynamic Aspects of Aromatic Hydrogenation

Aromatic hydrogenation is one of the important classes of hydrotreating reactions and its thermodynamics play a significant role in achieving the product specifications. This article comprehensively reviews the available experimental thermodynamic data as well as the methods to estimate the data for aromatic hydrogenation. The data indicate that aromatic hydrogenation reactions are thermodynamically more favorable at about 200°C-250°C and moderate pressures (3-5 MPa). Industrially, however, these reactions are carried out at 300°C-375°C to have reasonable kinetics. Hence there is a need for highly active catalysts, which can facilitate significant kinetics of hydrotreating reactions at around 200°C-250°C.     

Correlation of reactivity with chemical structure: Thermal hydrogenation of gas oils

The relationship between chemical structure and reactivity for thermal hydroprocessing was studied for five gas oils derived from Alberta bitumens. Chemical structure was characterized by combining data from ¹ H and ¹³ C nuclear magnetic resonance spectroscopy, class fractionation, and elemental analysis to calculate structural parameters. Thermal hydrotreating was performed in a continuous-flow stirred reactor at 420 and 440°C, 13.9 MPa hydrogen pressure, and 1.5 h¹ LHSV. Conversion of the 343–525°C boiling fraction of the gas oils was correlated with the concentration of naphthenic methylene groups in the feed. Formation of methane and ethane was dependent on the degree of condensation of the aromatic rings in the feed oils. Thermal desulfurization was highly correlated with the amount of saturates in the feed, and the aromaticity of the resin fraction. Hydrogen consumption increased with the aromaticity of the gas oil…     

柴油加氢工艺动态仿真研究与应用

柴油加氢工艺是通过加氢反应来提高油品质量,对于环境保护和大气污染防治起着至关重要的作用.由于柴油的组成纷繁复杂,使得柴油组分难以确定,一直以来是加氢工艺动态仿真模拟中的难点问题.为解决上述问题,采用真实组分法确定了柴油组成,建立了组分分率模型,进而实现了柴油加氢工艺的全流程动态仿真.仿真结果与实际相吻合,证明了该方法用于柴油加氢工艺的动态仿真是行之有效的.     

沥青质在渣油加氢催化剂中的扩散行为

以甲苯为溶剂,在自制的扩散实验装置中,研究了不同初始质量分数下沥青质在渣油加氢催化剂中的扩散行为。结果表明:当沥青质初始质量分数由0.002%增加到0.030%时,随着前者的增加,沥青质聚集体的体积、单元体积分数和动力学直径增加,平移扩散系数减小,聚集效应明显,阻碍了沥青质在催化剂微孔中的扩散,有效扩散系数降低。另外,随着初始质量分数增加,沥青质聚集体的Langmuir动力学系数及其在催化剂中的饱和浓度增加,即聚集效应增强了沥青质的吸附能力。聚集效应对扩散和吸附的影响具有互补性,使扩散系数随沥青质初始质量分数增加的变化幅度减小。     

高压氢气汽提在全加氢型润滑油生产流程中的应用研究

全加氢型润滑油装置通常由加氢处理、加氢脱蜡、补充精制3部分组成。由于加氢脱蜡、补充精制多采用贵金属催化剂,为防止贵金属催化剂中毒,对循环氢及反应进料中的硫、氮含量要求高。因此在流程设置上,多数情况下将加氢脱蜡、补充精制作为一段串联布置在加氢处理单元的下游。常规全加氢型润滑油装置需要两套独立的高压反应系统及相关高压设备,即采用两段技术,流程相对较长,且设备较多。通过在全加氢型润滑油生产装置中引入高压氢气汽提技术,将传统的一段加氢处理和二段加氢脱蜡-补充精制两个反应系统整合为一段串联系统,既能缩短原有的加工流程、减少装置占地,又能节省装置投资8%左右,同时使全装置能耗减少12%左右。     

工业装置渣油加氢失活催化剂上的金属赋存状态研究

以工业固定床渣油加氢失活催化剂（失活剂）为研究对象,依次采用正庚烷、甲苯对其进行索氏抽提,通过对失活催化剂上金属含量、形态及分布进行分析表征,发现金属沉积量沿着物流方向呈现降低趋势。通过Raman光谱、XPS分析表征发现,渣油加氢失活剂表面沥青质类物质含量很低。渣油加氢处理催化剂的活性相主要有3种：MoS2相、NiMoS相或CoMoS相。沉积的焦炭和金属使得催化剂暴露在外表面的活性相数量非常少。     

重油加氢装置富胺液能量回收工艺优化

简要介绍了液力透平的原理,以及在重油加氢装置中液力透平的设置和工艺流程,讨论了不同工艺方案下富胺液透平的工艺路线选择,并从原理、工艺、经济等方面进行了比较.提出了最佳工艺方案,为加氢装置液力透平的设置和选择提供了思路.     

加氢体系构成对沥青质加氢效果的影响

将从玉门原油常压渣油和委内瑞拉原油常压渣油中抽提得到的沥青质,分别在渣油体系和十氢萘体系中进行加氢反应,从加氢产物分布、杂原子脱除率、加氢后沥青质缩合程度3个方面综合考察两种沥青质在不同体系中的加氢效果。结果表明：在十氢萘体系中,沥青质加氢的轻质产物收率更高,焦炭收率更低,但杂原子脱除效果较差;在渣油体系中,沥青质加氢的焦炭收率更高,杂原子脱除效果更好,沥青质的缩合程度更高。主要原因是十氢萘对沥青质具有溶解、分散作用,且对加氢过程具有供氢作用,可以改善沥青质加氢产物的分布,并减缓沥青质的缩合趋势,减少焦炭生成;而渣油体系中重组分大分子易缩合生成焦炭,有助于硫、氮杂原子通过生成焦炭的形式脱除。     

固定床渣油加氢脱金属催化剂的研究进展

渣油加氢脱金属(HDM)催化剂是渣油加氢技术中的核心催化剂之一,开发高性能HDM催化剂对提高固定床渣油加氢技术的劣质原料适应性以及延长装置运转周期具有重要意义.从载体、活性金属组分和助剂三方面着手,对HDM催化剂的研究进展进行了综述.首先分析了载体孔结构对HDM催化剂的影响;介绍了扩孔剂法、水热处理法、低温烧结法等Al...     

重油加氢处理分子层次模型构建与原料适应性考察

复杂体系反应动力学模型在石油加工过程工艺设计、操作条件优化等方面具有重要的应用价值。传统集总模型由于组成划分强烈依赖于建模所用原料,导致其原料适应性差。相比于集总模型,分子层次模型以分子作为最小构筑单元,模型的预测能力及原料适应性大为提高。笔者提出了分子层次模型构建策略,完成了重油加氢处理分子层次模型的构建,并将构建完成的重油加氢处理分子层次模型应用于不同重油原料,以考察其产物性质预测能力与原料适应性。结果表明：不同重油原料的组成模型宏观性质与实验数据一致,分子分布与高分辨质谱数据一致;反应动力学模型计算得到的产物宏观性质与分子分布符合实验结果,硫化物与氮化物的转化规律与实验规律一致。因此,分子层次模型具有一定的预测能力与原料适应性,相比于集总模型具有更高的工业应用价值。