我國柴油質量落后于發(fā)達國家,其主要原因是：煉油裝置結構的不合理,即催化裂化裝置發(fā)展有余,而相比之下,加氫能力顯得不足。為盡快縮短我國與發(fā)達國家柴油質量的差距,中石化長嶺石化公司針對柴油液相加氫的缺陷,運用反應工程學的原理,提出了催化柴油管式液相加氫的新技術,該新技術的主要創(chuàng)新點在于：1)以多點補氫替代大量循環(huán)氫(油)。2)以管式反應器取代常規(guī)的釜式反應器。3)在反應器前加一陶瓷膜混氫器,以促使氣液更好的預混合。本研究的目的即是從反應工程的角度,為該新技術的可行性提供理論支撐。本論文的主要研究內容如下：1.在中石化長嶺石化公司研究院的大力支持和合作下,搭建了實驗裝置,確定實驗原料、催化劑和進行初步實驗研究的反應條件范圍等。接著,即開展了不同工藝條件(反應溫度、壓力、空速、混氫量)的實驗研究,并對實驗的結果,各工藝條件的影響等進行了分析討論,結果表明,所得結果符合規(guī)律。實驗結果的正確性不僅證實了所建實驗裝置的可靠性,而且也為以后的動力學等實驗條件的確定,提供了依據(jù)。2.基于液相加氫的特點是：柴油與溶解于油相中的氫反應,為此,必須對氫氣在柴油中的溶解度進行研究。通過文獻調查,本文采用飽和法測...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
第1章 文獻綜述
    1.1 加氫技術的發(fā)展及其在石油加工中的重要地位
        1.1.1 石油餾分的加氫技術
        1.1.2 加氫技術發(fā)展歷程及重要地位
        1.1.3 我國加氫發(fā)展特點
    1.2 加氫工藝概述
    1.3 催化柴油加氫工藝綜述
        1.3.1 催化柴油組成
        1.3.2 催化柴油加氫目的
        1.3.3 催化柴油加氫過程的主要化學反應
    1.4 催化柴油加氫工藝及催化劑發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.1 國外柴油加氫工藝及催化劑
        1.4.2 國內柴油加氫工藝及催化劑
        1.4.3 柴油液相加氫工藝
        1.4.4 柴油管式液相加氫新工藝的提出
    1.5 本論文研究目的及主要研究內容
第2章 催化柴油管式液相加氫工藝實驗研究
    2.1 實驗原料
    2.2 催化劑
    2.3 實驗裝置和流程
        2.3.1 實驗裝置建立
        2.3.2 流程說明
    2.4 不同反應條件的實驗研究
        2.4.1 壓力的影響
        2.4.2 混氫量的影響
        2.4.3 空速的影響
        2.4.4 溫度的影響
    2.5 雙管實驗初探
    2.6 本章小結
第3章 氫氣在催化柴油中的溶解度研究
    3.1 氫氣在柴油中溶解度測定方法的確定
        3.1.1 氣體溶解度測定方法
        3.1.2 氫氣在有機溶劑中的溶解度研究
    3.2 飽和法測定氫氣在催化柴油中的溶解度
        3.2.1 溶解度計算方法
        3.2.2 實驗原料
        3.2.3 實驗條件
        3.2.4 實驗結果與討論
    3.3 氫氣在柴油中溶解度關聯(lián)方程的建立和驗證
        3.3.1 氫氣在柴油中溶解度關聯(lián)方程的建立
        3.3.2 氫氣在柴油中溶解度關聯(lián)方程的驗證
    3.4 本章小結
第4章 催化柴油管式液相加氫反應氣液混合和流動模型研究
    4.1 管式液相加氫反應器流動模型研究方法
    4.2 不加混氫器實驗
        4.2.1 實驗條件和結果
        4.2.2 參數(shù)擬合計算
        4.2.3 模型驗證計算
    4.3 加混氫器實驗
        4.3.1 實驗條件和結果
        4.3.2 參數(shù)擬合計算
        4.3.3 模型驗證計算
    4.4 討論
        4.4.1 實驗結果的原因分析
        4.4.2 催化劑熱點溫度實驗
    4.5 本章小結
第5章 催化柴油管式液相加氫反應動力學模型研究
    5.1 柴油加氫精制反應動力學研究綜述
        5.1.1 加氫脫硫反應動力學
        5.1.2 加氫脫氮反應動力學
        5.1.3 芳烴飽和反應動力學
    5.2 催化柴油管式液相加氫集總反應動力學模型的建立
        5.2.1 集總組分的劃分
        5.2.2 物理模型的確立
    5.3 動力學實驗
    5.4 模型參數(shù)的求取
        5.4.1 計算方法
        5.4.2 計算結果
        5.4.3 模型參數(shù)可靠性分析
    5.5 模型的驗證計算
    5.6 本章小結
第6章 催化柴油管式液相加氫反應過程模型的預測計算
    6.1 反應溫度對加氫反應的影響
    6.2 空速對加氫反應的影響
    6.3 多點補氫的預測計算
        6.3.1 預測計算基準反應條件的確定
        6.3.2 多點補氫預測計算方案的確定
    6.4 預測計算結果與分析
        6.4.1 方案1中兩點加氫與未補氫過程的比較
        6.4.2 方案1中兩點加氫與三點加氫過程的比較
        6.4.3 方案2的結果分析
    6.5 本章小結
第7章 催化柴油管式液相加氫CFD模擬計
    7.1 計算流體力學在石油加工中的應用
    7.2 CFD模型的建立
        7.2.1 反應器的結構和網(wǎng)格劃分
        7.2.2 模型假設
        7.2.3 模型方程
    7.3 結果與討論
        7.3.1 網(wǎng)格無關性檢測
        7.3.2 模擬計算結果
        7.3.3 反應條件對反應物濃度分布的影響
        7.3.4 反應條件對熱點的影響
    7.4 本章小結
第8章 結論
本論文創(chuàng)新點
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3788180