焦?fàn)t煤氣二級(jí)加氫脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及反應(yīng)器模擬研究.pdf

1、焦?fàn)t煤氣的合理利用是現(xiàn)階段煤化工的一個(gè)熱點(diǎn)，既能為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源減少排放又能大大提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟(jì)效益。目前焦?fàn)t煤氣多用于合成甲醇，在合成甲醇各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中難點(diǎn)是焦?fàn)t煤氣的脫硫問題，其要求進(jìn)入合成塔的總硫含量小于0.1 ppm，因此研究加氫脫硫反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)能夠更深入的發(fā)現(xiàn)和解決制約合成甲醇的瓶頸問題。
　　 雖然二級(jí)加氫干法脫硫工藝已經(jīng)普遍工業(yè)化，但是目前國內(nèi)外在甲醇合成氣加氫脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究幾乎空白，即使有個(gè)別硫化物

2、的動(dòng)力學(xué)研究也存在以下2點(diǎn)問題:其一考慮的硫化物個(gè)別單一，沒有考慮到硫化物間的交互影響;其二所選用的實(shí)驗(yàn)氣體多為實(shí)驗(yàn)室按比例配成的氣體，其組分少造成體系簡(jiǎn)單，此都很難應(yīng)用于工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中。
　　 本文所做得加氫脫硫動(dòng)力學(xué)考慮到了焦?fàn)t煤氣中所有硫化物，在處理數(shù)據(jù)時(shí)將脫硫動(dòng)力學(xué)方程放在一起回歸其參數(shù)，充分考慮到了他們之間的相互影響，并且本文所用實(shí)驗(yàn)氣體均是在開灤集團(tuán)中潤煤化工股份有限公司甲醇分廠一級(jí)加氫前的工業(yè)氣體，因此實(shí)驗(yàn)氣體組分

3、多，體系復(fù)雜更接近實(shí)際生產(chǎn)。
　　 研究焦?fàn)t煤氣加氫脫硫動(dòng)力學(xué)由于其體系復(fù)雜難點(diǎn)是確定一種科學(xué)合理的分析方法，本文通過大量調(diào)研確定外標(biāo)法測(cè)定硫化物組分，烴類及其無機(jī)物采用三根色譜柱聯(lián)立通過甲烷關(guān)聯(lián)用面積歸一化法得到其濃度，通過前期的摸索采用全面實(shí)驗(yàn)的方法采集動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。
　　 焦?fàn)t煤氣按理想氣體處理，應(yīng)用冪函數(shù)型動(dòng)力學(xué)方程，以matlab作為工具采用坐標(biāo)輪換法求解動(dòng)力學(xué)參數(shù)，得到的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相對(duì)偏差基本不超過20％。

4、
　　 以焦?fàn)t煤氣加氫脫硫動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，采用最簡(jiǎn)單的一維擬均相模型，模擬工業(yè)二級(jí)反應(yīng)器，得到的結(jié)果與實(shí)際值較為吻合，例如工業(yè)二級(jí)反應(yīng)器出口溫度為630.8℃，本模擬結(jié)果為627.18℃。
　　 針對(duì)前邊實(shí)驗(yàn)得到的工業(yè)加氫脫硫存在的兩個(gè)問題:其一是無法將COS通過反應(yīng)降低至設(shè)定值;其二是每級(jí)反應(yīng)器后均帶有大量的氧化鋅脫硫罐增大了設(shè)備投資和能耗。我們將石油煉化的一種既有加氫活性又有吸附活性的催化劑應(yīng)用于焦?fàn)t煤氣的脫硫，通過實(shí)