基于fcc汽油重馏分催化精馏加氢脱硫实验与模拟研究

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1、河北工业大学硕士学位论文FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫实验与模拟研究姓名：罗翔申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：侯凯湖20100301河北工业大学硕士学位论文FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫实验与模拟研究摘要与固定床加氢脱硫技术相比，催化精馏加氢脱硫技术在对FCC汽油进行加氢脱硫时可有效减少汽油中烯烃的饱和，进而减少其辛烷值损失。为深入了解FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫（CDHDS）过程，论文首先研究了FCC汽油加氢脱硫过程的热力学和FCC汽油窄馏分加氢脱硫的动力学；在此基础上，采用AspenPlus模拟软件模拟分析了FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫（CDHDS）过程

2、。根据FCC汽油加氢脱硫过程所涉及的主要组分和反应，建立了FCC汽油加氢脱硫过程的化学平衡模型。模型含有21个组分和12个独立反应。利用基团贡献法估算了各组分的热力学数据，进而获得了12个反应的化学平衡常数。体系的热力学分析结果表明，高温、低压和低H2/Oil比在一定程度上可以降低烯烃饱和的趋势；低温、高H2/Oil比则有利于抑制硫醇的生成。模拟结果可为选择FCC汽油加氢脱硫过程的工艺条件提供参考。参考典型含硫化合物的沸点，将FCC汽油中、重馏分分割为五个窄馏分(窄馏分1～65)。在管式固定床反应器上，在1.25～2.00×10Pa、513K～593K、氢油体积比100～300-

3、1-1和空速3h～20h条件下，实验研究了这五个FCC汽油窄馏分在CoMo/TiO2-Al2O3催化剂上加氢脱硫行为；建立了FCC汽油窄馏分加氢脱硫的幂函数型宏观动力学模型，窄馏分脱硫率的模型预测值与实验值吻合良好。基于FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫实验和FCC汽油窄馏分加氢脱硫的宏观动力学模型，利用AspenPlus模拟软件对FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫过程进行了模拟研究。考察了空速、回流比、液体进料位置、氢油体积比等对加氢油脱硫率的影响，模拟结果与实验结果基本吻合。上述研究结果可为FCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫过程的工业开发提供技术支持。关键词：FCC汽油，加氢脱硫，

4、动力学，热力学，催化精馏，模拟iFCC汽油重馏分催化精馏加氢脱硫实验与模拟研究HYDRODESULFURIZATIONEXPERIMENTANDSIMULATIONRESEARCHOFFCCGASOLINEHEAVYFRACTIONCATALYTICDISTILLATIONABSTRACTComparedwiththehydrodesulfurizationtechniqueusingfixed-bedreactor,thetechniqueofcatalyticdistillationhydrodesulfurizationcanseletivelyremovesulfurfr

5、omFCCgasolinewithlowerlossofRON.Inordertodeeplyunderstandthecatalyticdistillationhydrodesulfurizationprocess(CDHDS)ofFCCgasoline,thehydrodesulfurizationthermodynamicsofFCCgasolineandthehydrodesulfurizationkineticsofFCCgasolinenarrowfractionswerefirstlystudiedinthisstudy,andthen,asimulationand

6、analysisoftheprocessofFCCgasolineheavyfractionCDHDSwasconductedusingthesoftwareASPENPLUS.Basedontheprocessinvolvedkeycompoundsandreactions,achemicalequilibriummodelofthemodelingFCCgasolinehydrodesulfurization,whichcontains12independentchemicalreactionsand21compounds,hadbeendeveloped.Thermodyn

7、amicdataofallcompoundswerecalculatedusingthegroupcontributionmethodandtheequilibriumconstantsofthereactionswerealsoobtained.Theresultsofthermodynamicanalysisofthereactionsystemshowedthathightemperature,lowpressureandlowH2/Oilratiocandecreaseo