氫氣在柴油中平衡溶解度的研究
本文關(guān)鍵詞:氫氣在柴油中平衡溶解度的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國柴油質(zhì)量升級進(jìn)程的加快,清潔柴油的生產(chǎn)刻不容緩,符合低硫生產(chǎn)的加氫工藝研究成為熱點。氫氣,作為加氫過程中的原料氣體,在柴油中的平衡溶解度是傳統(tǒng)滴流床加氫工藝氫耗計算、液相加氫工藝氫氣預(yù)平衡以及反應(yīng)動力學(xué)研究必不可少的數(shù)據(jù),對氫氣在柴油中平衡溶解度的研究尤為重要。采用飽和法,在高壓攪拌釜內(nèi)測定了323.15~573.15K、0~8 MPa范圍內(nèi),氫氣在不同組成柴油中的平衡溶解度,通過對氫氣溶解過程中壓力變化研究,求得了氫氣溶解過程中的體積傳質(zhì)系數(shù)。對比分析了氫氣在不同組成柴油中的平衡溶解度和體積傳質(zhì)系數(shù),探討了溫度和壓力對平衡溶解度和體積傳質(zhì)系數(shù)的影響,結(jié)果表明:氫氣在柴油中的平衡溶解度隨溫度和壓力的升高而增大,并且符合亨利定律,溶解為吸熱過程;在同種類柴油中,平衡溶解度和體積傳質(zhì)系數(shù)的變化具有相同的規(guī)律。根據(jù)對氫氣溶解過程中溶解熱及指前因子的研究,建立了氫氣在柴油中平衡溶解度與鏈烷烴、一環(huán)烷烴、二環(huán)烷烴和三環(huán)烷烴、一環(huán)芳烴、二環(huán)和三環(huán)芳烴5種烴類組成含量的關(guān)聯(lián)計算方程,對方程的驗證結(jié)果表明:方程對溶解熱以及指前因子的計算相對偏差在3.0%以內(nèi);方程對柴油在323.15~523.15K、0~8 MPa范圍內(nèi)的平衡溶解度計算值與實驗值相對偏差均在5.0%以內(nèi);方程對7個柴油573.15K條件下平衡溶解度的計算與實驗值相對偏差均在4.0%以內(nèi)。方程可用于氫氣在較寬溫度和壓力范圍內(nèi)不同組成柴油中平衡溶解度的關(guān)聯(lián)計算。
【關(guān)鍵詞】:柴油 加氫 氫氣 溶解度 體積傳質(zhì)系數(shù)
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ116.2;TE626.24
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 符號說明10-11
- 第1章 文獻(xiàn)綜述11-25
- 1.1 前言11-12
- 1.2. 加氫工藝12-15
- 1.2.1 傳統(tǒng)滴流床加氫工藝13-14
- 1.2.2 液相加氫工藝14-15
- 1.3 氫氣在油品中的溶解度15-19
- 1.3.1 氣體溶解度的測定15-17
- 1.3.2 氣體溶解度表示方法17-18
- 1.3.3 氫氣在有機溶劑中的溶解度文獻(xiàn)匯總18-19
- 1.4 溶解度關(guān)聯(lián)計算方法19-21
- 1.5 氫氣在油品中體積傳質(zhì)系數(shù)21-23
- 1.5.1 氫氣在油品中的傳質(zhì)過程21-22
- 1.5.2 氫氣在有機溶劑中的體積傳質(zhì)系數(shù)22-23
- 1.6 研究目的與內(nèi)容23-25
- 1.6.1 研究目的23
- 1.6.2 研究內(nèi)容23-25
- 第2章 實驗部分25-39
- 2.1 實驗方法25-27
- 2.1.1 實驗方法的選擇25
- 2.1.2 實驗裝置與實驗流程25-27
- 2.1.3 實驗操作步驟27
- 2.2 計算方法27-30
- 2.2.1 平衡溶解度計算方法28-29
- 2.2.2 體積傳質(zhì)系數(shù)計算方法29-30
- 2.3 柴油密度的測定30-31
- 2.4 實驗原料31-33
- 2.5 實驗條件的確定33-35
- 2.5.1 實驗溫度和壓力分布點的確定33
- 2.5.2 攪拌平衡時間的確定33-34
- 2.5.3 攪拌轉(zhuǎn)速的確定34-35
- 2.6 前期實驗35-37
- 2.6.1 裝置可靠性檢驗35
- 2.6.2 柴油飽和蒸汽壓的測定35-36
- 2.6.3 柴油重復(fù)使用性能驗證36-37
- 2.7 本章小結(jié)37-39
- 第3章 實驗結(jié)果與討論39-60
- 3.1 柴油密度測定結(jié)果與擬合39-41
- 3.1.1 柴油密度測定結(jié)果39
- 3.1.2 柴油密度與溫度關(guān)聯(lián)計算39-40
- 3.1.3 關(guān)聯(lián)式可靠性驗證40-41
- 3.2 攪拌轉(zhuǎn)速對平衡溶解度的影響41-43
- 3.3 氫氣在柴油中的平衡溶解度43-51
- 3.3.1 氫氣在催化柴油中平衡溶解度以及比較43-45
- 3.3.2 氫氣在直餾柴油中平衡溶解度以及比較45-46
- 3.3.3 氫氣在不同種類柴油中平衡溶解度對比46-47
- 3.3.4 柴油組成對平衡溶解度影響47-48
- 3.3.5 壓力對柴油平衡溶解度的影響48-49
- 3.3.6 溫度對平衡溶解度的影響49-51
- 3.4 氫氣在柴油中的體積傳質(zhì)系數(shù)51-58
- 3.4.1 微分法與積分法計算體積傳質(zhì)系數(shù)的比較51-52
- 3.4.2 溫度和壓力對體積傳質(zhì)系數(shù)的影響52-55
- 3.4.3 氫氣在柴油中體積傳質(zhì)系數(shù)的對比55-58
- 3.5 本章小結(jié)58-60
- 第4章 烴類組成對氫氣平衡溶解度的關(guān)聯(lián)計算60-69
- 4.1 關(guān)聯(lián)方程的建立60-63
- 4.1.1 關(guān)聯(lián)方程的提出60-61
- 4.1.2 關(guān)聯(lián)方程的可行性61-62
- 4.1.3 氫氣在柴油中溶解度關(guān)聯(lián)方程的建立62-63
- 4.2 關(guān)聯(lián)方程系數(shù)的求解63
- 4.3 關(guān)聯(lián)方程驗證63-66
- 4.3.1 關(guān)聯(lián)方程對指前因子和溶解熱計算結(jié)果的驗證64
- 4.3.2 關(guān)聯(lián)方程對不同柴油平衡溶解度計算結(jié)果的驗證64-65
- 4.3.3 關(guān)聯(lián)方程對較高溫度條件計算結(jié)果的驗證65-66
- 4.4 關(guān)聯(lián)方程系數(shù)意義討論66-68
- 4.5 本章小結(jié)68-69
- 第5章 結(jié)論69-71
- 參考文獻(xiàn)71-77
- 致謝77-78
- 碩士期間發(fā)表的論文78
【參考文獻(xiàn)】
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