减压蜡油加氢芳烃饱和反应动力学模型研究.doc

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1、注：这不是一篇完整的文章，只供作者投稿时参考。减压蜡油加氢芳桂饱和反应动力学模型研究张富平-2,胡志海I,董建伟I,李大东I（1.石油化工科学研究院，北京100083；2.中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司）摘要：针对加氧精制的反应特征，考察加氯处理工艺条件对减压蜡油加氯芳坯饱和反应过程的彩响，建立减压蜡油加氢芳坯饱和基木反应动力学方程。为扩大应用范围，详细分析不同原料汕性质对加氧芳坯饱和反应活化能的影响,并建立相应的关联式,得到一个较完整的减压蜡油加氢芳怪饱和反应动力学模型。验证结果表明，模型预测值与试验数据吻合较好。关键词：芳炷加氢反应动力学模型预测1前言在

2、加氢裂化生产过程中，姪类是加氢裂化原料的主体，原料的坯纽成，特别是芳烧含量对加氢裂化反应产物的性质具有重要影响。作为加氢裂化的主要原料，减压蜡油（VGO）山于产地不同，芳坯含昴的差异较大。在VGO英它物性相同的情况下，坯纽成的差异会造成加氢裂化反应条件和产殆性质的明显差别。加氢裂化原料中芳疑的吸附常数高于英它坯类，对裂解反应速率和产晶性质都会产生影响。因此在原料进行加氢裂化之前，需予以精制，使芳坯加氢饱和，降低芳烧含量，而研究减压蜡油加氢芳坯饱和反应动力学模型对于加氢催化剂的开发具有重要的意义。本课题以多种VGO为原料，采用石油化工科学研究院开发的加氢精制催化剂RN

3、-32,対芳坯加氢饱和反应动力学进行研究，建立减压蜡油芳坯饱和反应动力学模型。2原料油减压蠟油（沸程大于350°C的钿分）中的芳坯含量取决于原料來源，不仅含有单环芳总,还有相当比例的双环以上芳烧。本试验选用芳坯含量不同的五种蜡油作为加氢精制原料，其性质见表lo从表1可以看出，五种蜡油的芳疑质量分数为19.7%〜53.0%0表1试验原料油主要性质项目原料A原料B原料C原料D原料E密度(20°C)，4.cni-30.91660.90810.92420.92940.8675w（硫），%2.501」00.253.300.86w(氮)/g.g'1902871140077541

4、5®®/°c初憾点29925227826829450%443499415465424终馆点550538447517502坯组成％叨，%链烷坯1&815.910.816.938.7总环烷坯2&237.152.426.141.6总芳姪53.042.333.350319.71)实验屮坯组成数据均是山质谱法测得。3蜡油加氢芳婭饱和反应动力学区的考察山于受热力学平衡的影响，在低温髙压反应条件下，芳烧加氢的反应可能为动力学控制;在高温低压反应条件下，芳坯加氢的反应可能为热力学平衡控制。一般加氢反应条件下，多环芳坯第一个芳环的加氢反应受动力学控制，而单环芳坯的平衡希'数小，受热力

5、学平衡控制。当反应温度升高时，产品屮总芳总的含杲下降；但当温度很高时，山于受热力学平衡的影响,继续升高温度反而会降低脱芳率山。采用原料A,在体积空速1.07h'氢油体积比1000、氢分压分别为8.0MPa和13.0MPa的条件下，考察反应温度和压力対加氢芳坯饱和反应的影响，结果见表2。从表2口［以看出,在氢分压为8.0MPa的条件下，总芳坯饱和率先升高后降低，在400°C左右开始下降；在氢分压为13.0MPa的条件下，总芳坯饱和率也是先升高后降低，在405°C左右开始下降。可见,在氢分压13.0MPa下，对于蜡油加氢芳坯饱和反应，其动力学控制区在405°C以下°温

6、度升高，反应转入热力学控制区。因此，在405°C以下进行蜡油加氢芳坯饱和反应动力学研究。表2反应温度和压力对芳婭饱和度的影响反应压力/MPa精制温度/°C桂组成(w),%总芳坯饱和率，％多环芳坯饱和率，％单环芳坯双环芳坯彳5环芳坯总芳坯8.039021.85.42.230.941.9275.288.040016.24.32」24.054.8976.408.040520.46.22.329.847.3774.168.041021.16.82.531.241.3571.9113.039013.32.20.917.367.4889.8913.04008.41」0.510.

7、580.2694.3813.04057.81.30.510.181.0294.3813.04108.01.30.610.479.5193.264蜡油加氢芳婭饱和反应宏观动力学模型在一般的加氢反应条件下，芳性的加氢反应为可逆反应°多环芳烧的加氢反应为每个环顺序加氢，每个环的加氢反应皆为热力学可逆反应。据文献研究，芳烧化合物的加氢反应一般采用L・H型反应速率表达式，方程中考虑了反应物、产物、氢气和硫化物等因素対反应的影响叫由于组成复杂的锢分油各组分的吸附常数难以确定，因此文献⑶中馆分油加氢芳疑饱和反应动力学方程多釆用总芳坯含杲为…级或-级可逆的反应动力学方程。因此本