Ni2P-SBA-15整體式催化劑加氫脫硫動(dòng)力學(xué)及反應(yīng)器模型化研究.pdf

1、由于環(huán)保的清潔燃料需求日益增多,通過(guò)加氫精制脫除各種石油組分中的硫已經(jīng)成為當(dāng)代石油化工工業(yè)的最重要催化過(guò)程之一。催化加氫脫硫技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新型加氫催化劑和加氫脫硫反應(yīng)器。加氫脫硫(HDS)動(dòng)力學(xué)研究不僅對(duì)研制新HDS催化劑的指導(dǎo)有重要意義,而且也是探討各種硫化物在不同催化劑上的加氫反應(yīng)機(jī)理的途徑,還是開(kāi)發(fā)新型加氫反應(yīng)器和優(yōu)化工藝的基礎(chǔ)。
　　 本論文以柴油中易脫硫的噻吩和難脫硫的二苯并噻吩(DBT)為含硫模型化合物,在半間

2、歇整體式反應(yīng)器裝置中研究了新型Ni2P/SBA-15整體式催化劑上的加氫脫硫動(dòng)力學(xué)規(guī)律。以噻吩或DBT的十氫萘為模型體系,詳細(xì)考察了反應(yīng)溫度、氫分壓和氫油比等工藝條件對(duì)加氫反應(yīng)結(jié)果的影響。
　　 結(jié)果表明:提高反應(yīng)溫度、氫分壓和氫油比都對(duì)加氫脫硫反應(yīng)有利,溫度是影響反應(yīng)的主要操作參數(shù)。當(dāng)氫油比較高時(shí)(大于300),再提高氫油比對(duì)反應(yīng)基本無(wú)影響。高溫低壓有利于DBT的直接加氫脫硫途徑。DBT的HDS符合擬1級(jí)動(dòng)力學(xué),噻吩符合H-L

3、型動(dòng)力學(xué),據(jù)此得到了兩種模型化合物的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型并擬合得到了速率表達(dá)式。
　　 在動(dòng)力學(xué)研究基礎(chǔ)上,建立了整體式反應(yīng)器模型和滴流床反應(yīng)器模型,并比較了兩種反應(yīng)器加氫脫硫的反應(yīng)性能。結(jié)果表明,對(duì)于DBT加氫脫硫,整體式反應(yīng)器較滴流床省催化劑,但是所需的反應(yīng)器體積更大。由于整體式反應(yīng)器較滴流床傳質(zhì)阻力小,對(duì)較易脫硫類(lèi)(反應(yīng)速率大)的化合物,整體式反應(yīng)器優(yōu)勢(shì)更加明顯。據(jù)此本文提出在柴油加氫脫硫過(guò)程中,可以采用整體式反應(yīng)器和滴流床反應(yīng)