催化裂化汽油馏分烯烃加氢反应动力学模型

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1、催化裂化汽油馏分烯烃加氢反应动力学模型1.背景随着环保标准的日益严格，各国制定的清洁汽油新标准对硫含量、烯烃含量提出了越来越严格的限制。我国的催化裂化汽油(FCCN)在成品汽油中占70%以上，而FCCN具有高硫含量、高烯烃含量的特点，因此，降低FCCN的硫含量和烯烃含量是满足未来汽油质量指标要求的关键。在汽油的烃组成中，烯烃含量过高会增加有害物质的排放，车用汽油需要限制烯烃含量，但烯烃是汽油的高辛烷值组分，降低烯烃含量会造成汽油辛烷值相应下降。对于FCCN的脱硫过程，加氢精制是目前最有效的方法，然而在加氢脱硫的同时，烯烃也同时被饱和，造成汽油辛烷值的降低。考察加氢过程中烯烃的加氢反应动力

2、学，对加氢脱硫过程中烯烃的变化规律具有现实意义。笔者对FCCN中按照碳数分布的烯烃加氢饱和反应过程进行研究，建立了按照碳数分布的烯烃加氢动力学模型。2.实验部分2.1催化剂为石油化工科学研究院开发并已工业应用的Co-Mo／Al2O3型催化汽油选择性加氢脱硫催化剂RSDS-1。2.2试验方法：实验在催化剂装量100mL的中型等温固定床加氢装置上进行，其装置原则工艺流程图见图1。采用新鲜H2一次通过流程。原料油经油泵增压后与新鲜H2。混合后进入反应器，在催化剂的作用下进行加氢反应。反应器出口物流经冷凝后在气、液分离器中分离，未反应的H2进入尾气计量系统，收集液相产物供分析和检测用。1.机理F

3、CCN中烯烃加氢饱和反应符合Langmuir—Hinshelwood吸附机理——假定表面反应发生在两个吸附物种之间且表面反应为速率控制步骤。H2在催化剂上发生解离吸附（式1），烯烃以分子状态吸附在催化剂表面（式2），解离吸附的氢与吸附的烯烃分子发生表面反应。2.动力学方程φi表示碳数为i（i为4~11）的烯烃体积分数，%；ki表示碳数为i的烯烃加氢饱和基元反应速率常数，h-1;Ki表示碳数为i的烯烃吸附平衡常数，h-1；φH2表示氢气体积分数，%；KH2表示氢气解离吸附平衡常数，h-1；t表示反应物相对停留时间4.动力学方程参数求解按照该动力学模型，采用四阶龙格库塔方法求取常微分方程中的

4、模型参数，得到FCCN馏分不同碳数烯烃加氢饱和反应的是、Ki以及KH2值。M,由表可以看出，H吸附平衡常数K为0.012，且已知，H2体积分数在66.722～69.406之间，二者之积即H2吸附项远远小于1，因此可以认为对于H为1级反应；同理，Ki数值在3.60～4.93之间，烯烃吸附项Km也远小于1，对烯烃反应级数也近似为1。基于Langmuir—Hinshelwood方程的动力学方程表明，按碳数分布的烯烃加氢饱和反应对烯烃和对H均可看作1级反应。