渣油加氢微膨胀床反应器中的气液流动状态及床层膨胀率

在常温常压下用模拟渣油和模拟氢气近似模拟了微膨胀床渣油加氢处理反应器内的气液流动状态,考察了催化剂粒径和堆密度、虚拟气液流速以及催化剂装填高度对催化剂床层膨胀率的影响。实验结果表明:大粒径、低堆密度的催化剂床层膨胀率较高;虚拟气速与床层膨胀率关系曲线上存在拐点,拐点值随催化剂装填高度增加而增大;虚拟液体流速对催化剂床层膨胀率影响较小;在工业操作条件下,微膨胀床渣油加氢处理反应器的催化剂床层膨胀率小于10%;催化剂装填高度对床层膨胀率有明显的影响,催化剂装填量较大时,需要采用较高的气油比才能保证催化剂床层处于微膨胀状态。     

催化剂颗粒的粒径对渣油加氢反应的影响

利用浆态床渣油加氢工艺对不同直径的催化剂颗粒进行活性评价，评价结果显示催化剂在直径较小或较大时均不利于杂质的脱除。利用XRD、BET、TG/DSC、TPO、SEM/EDS等表征手段对催化剂活性及稳定性进行研究，结果表明在催化剂表面及孔道中，渣油中沥青、含金属的卟啉结构等大分子生成焦炭、金属硫化物等附聚物以及沉积物是影响催化剂性能的主要原因。综合考虑所有杂质的脱除率可知，直径为1.2mm时催化剂的总体性能最好。     

渣油加氢处理反应动力学模型的建立

针对渣油加氢过程中不同功能催化剂级配装填的特点,运用中试装置对不同功能催化剂的渣油加氢处理动力学进行了分段和联合(3段合成1段)建立模型的研究。通过合理方法求解了动力学参数,并采用实测数据分别对分段和联合模型进行了验证。结果表明:所建立的两种模型都具有较好的预测能力和外推性,而分段建立动力学模型可为每段反应器操作条件及催化剂的级配装填优化提供更多的技术参考。