中低温煤焦油加氢脱氧工艺条件的优化.pdf

石油化T
2015年第44卷第3期
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
345
中低温煤焦油加氢脱氧工艺条件的优化
朱永红',王娜2,淡勇,白霞霞',李稳宏,李冬1
(1.西北大学化工学院,陕西西安710069;2.西北大学物理学院,陕西西安710069
[摘要』在小型固定床加氢装置上,研究了中低温煤焦油加氢脱氧(HDO)工艺过程各参数(反应温度、反应乐力、液态空速和
氢油体积比)对HDO效果的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对HDO工艺条件进行了优化。实验结果表明,
在低于380℃下,中低温煤焦油中酚类化合物的HDO反应主要受动力学规律影响,为了达到较好的HDO效果,IHDO反应应在
高温、高压和低空速下进行。各因素对加氢脱氧率影响大小的顺序为:液态空速>反应温度>反应压力。优化得到的中低温煤
焦油HDO工艺条件为:反应温度385.17℃,反应压力13.51MPa,液态空速0.30b1,氢気油体积比1100:1。在此工艺条件下,
加氢脱氧率可达9.6%±0.03%。
关键词」中低温煤焦油;加氢脱氧;响应面分析法
L文章编号]1000-8144(2015)03-0345-06
中图分类号」TE624.4
文献标志码]A
Optimization of Hydrodeoxygenation Process for Low-temperature Coal Tar
Zhu Yonghong Wang Na", Dan Yong, Bai Xiaxia, Li Wenhong, Li Dong
(1. School of Chemical Engineering, Northwest University, Xi an Shaanxi 710069, China
2. School of Physics, Northwest University, Xi an Shaanxi 710069, hina
Abstract] The hydrodeoxy enation(HDO)of low-temperature coal tar was conducted in a fixe
bed reactor and the effects of reaction temperature, reaction pressure, LHSV and volume ratio of
hydrogen to oil on the HDO process were investigated by means of the response surface methodology
based on single-factor tests. The results showed that the HDO process of phenols in low-temperature
coal tar at lower than 380 C was mainly influenced by the kinetic rule. High temperature, high
pressure and low LHSV were beneficial to the hydrode
oxygenation. The order of the effects of the
factors on HDO was LHSV>temperature>pressure. Under the optimized conditions of reaction
temperature of 385.17
C, reaction pressure of 13. 51 Mpa, LHSV of 0.30 h and volume ratio of
hydrogen to oil of 1 100: 1, the hydrodeoxygenation rate could reach 99.6%*0.03%0
Keywords J low-temperature coal tar; hydrodeoxygenation; response surface methodology
世界石油资源短缺且价格不断上涨,寻求可替
中低温煤焦油中的氧主要以酚类(萃酚、甲
代能源受到了广泛关注。面对“富煤、缺油、少酚、二甲苯酚和蒸酚等)的形式存在「31。酚类化
气”的资源现状,中国面临的能源问题更加严合物中羟基氧直接与苯环相连,断裂此氧碳鍵所
煤热解过程中产生的煤焦油经过加氢使其需的活化能比断裂氧与脂肪链间的氧碳键所需的
轻质化,将大幅提高煤焦油的利用价值,不仅具有活化能高,并且苯环上多含有非羟基基团,因此酚
显著的经济效益,同时对环保也有重要的意义4]。
类化合物被认为是含氧化合物中最难脱除的-7。
[收稿日期]2014-08-29;[修改稿日期]2014-11-20
[作者简介]朱永红(1990~),男,陕西省榆林市人,硕士生,电话1322777168,电邮132277168@163.c0m。联系人:李冬,电话
1868185969,电邮lidong(@nwu.edu.cno
[基金项目]国家自然科学基金青年科学基金项目(21206136);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20126101120013);陕西省科
技统筹创新工程计划项目(2014KTCL01-09);陕西省教育厅科学研究计划项目(2013JK0692,2013JC21);西北大学“优秀青年学术骨
千支持计划”。