中低温煤焦油加氢脱金属动力学研究.pdf

石油化
2011年第40卷第7期
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
749
中低温煤焦油加氩脱金属动力学研究
马伟,李冬,李稳宏,雷雨辰,滕家辉,李琳
(西北大学化工学院,陕西西安710069
摘要]在小型阳定床加氧裴置上,用加氢保护催化剂、加氢脱金属催化剂和加氢裂化催化剂对媒焦油进行了加氢脱金属动力学
研究。考察了反应温度、分压、液态卒速等操作参数对加氢脱金属反应湉性的影响,建立了煤焦油加氢脱金属反应的动力学模
型、通过 Levenberg- Marquardt法拟合出各动力学参数,同时采用实测数据对模型进了验证。实验结果表明,煤焦油加脱金属
反应为1.2级反成,活化能为53.89%k/ml,煤焦油加氢脱金属反应与渣油加氢脱属反应类似;对加氢脱金属影啊大小的参数
顺序为:液态空速>反应温度>氢分巨;动力学模型的相对误差均小于2.7%,模型可较准确地预测产品中的金属含量
关键词煤焦油;加氢脱属催化剂;加氢保护;加氢裂化;动力学模型
文章编号]1000-8144(2011)07-0749-4[中图分类号]TE624.4[文献标识码]A
Hydrodemetalization of Coal Tar
Ma Wei, Li Dong, li Wenhong, Lei Yuchen, Teng ahui, Li Lin
( School of Che
Northwest University, Xi an Shaanxi 710069. China)
Abstract] Hydrodemetalization kinetics of the coal tar from Erdos of Inncr Mongolia was studied in a
fixed-bed hydrogenation unit on the hydrogenation protection catalyst, the hydrodemetalization
catalyst and the hydrocracking catalyst. The influences of reaction temperature, hydrogen partial
pressure and liquid hourly space velocity(LHSV on the hydrodemetalization were investigated. Th
kintics mode] for the hydrodemetalization of the coal tar was established. The experimental data were
fited by the Levenberg-marquardt method. The result indicated that the hydrodemetalization was a 1.2
order reaction and its activation energy was 53. 896 KJ/mol, which was similar to hydrodemetalization
of residual oil. The order of the parameters affecting the hydrodemetalization was: LHSV > reactin
temperature hydrogen partial pressure, The model was verified by the experimental data and all the
elative errors were less than 2. 7%o
I Keywords coal tar; hydrodemetalization catalyst; hydrogenation protection; hydrocracking; kinetics
node
煤焦油是煤炭在干馏、热解或气化过程中得到钒)动力学方面做了大量研究!-?,而有关煤焦油
的液体产品。目前,我国煤焦油加工的技术水平较加氢脱金属动力学方面的研究未见相关报道。
低,高附加值产品较少,价格偏低,燃烧技术落后
煤焦沺燃烧不充分,坏境污染严重,浪费了宝贵的
「收稿日期20]1-01-23;修改稿日期」2011-04-11
地球资源-。而与此同时全世界范围都面临着石
作者简介]马伟(1986一),男,西省成附市人,佤土生,电话
油资源的日益枯竭,因此媟焦油通过催化加氢制备
72040942,电邮 muweiselt d@163.cm。联系人:李稳去,电话
汽、柴油技术将成为一种资源高效利用的重要途13186102519,电邮 wenhong@nwu,cdu,cn
径?。由于煤焦油中存在大量金属,虽然经过预[基金项日!陕西省“1311°科技创新工程重人科技专项项目(2008
处理后其含量大幅下降,但还会在催化加氢过程中ZOKG-50);2010峡西省“15"技创新程项(20102DKG
引发加氢催化剂迅速失活、催化剂选择性改变和生
西省白然科学基金项口(2010JM2002):西安市科技局创新支
成油收率下降等问题”。因此采用加気脱金属
撑计划项月(CXY1021);陕西省教育厅2010年产业化培育项日
(2010(23);陕西省教育厅自然科学基金项日(2010JK874);愉林市
催化剂脱除加氢有害金属对整个后续加氢反应至科技计划项目:四北大学科学研究基金项日(09YzZ)两北大学
关重要。H前国内外主要在渣油加氢脱金属(锞、研究生创新越金项目(ONWD6)