煤焦油加氫集總動力學(xué)模型的研究.pdf

1、近年來，隨著我國的經(jīng)濟(jì)及煤化工產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，煤焦油作為煤炭熱解過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物，其產(chǎn)量得到迅速增長。同時又由于世界石油的需求及價格的節(jié)節(jié)攀升，使得用煤焦油加氫來制取清潔的燃料油作為新的替代能源來緩解日趨緊張的石油供應(yīng)具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　在研究煤焦油加氫過程當(dāng)中，反應(yīng)動力學(xué)模型的研究對于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行、裝置的操作優(yōu)化和動態(tài)控制、反應(yīng)器的設(shè)計及放大等具有重要的指導(dǎo)作用。由于針對這種復(fù)雜反應(yīng)體系，國內(nèi)外主要是以集總的方法來研究

2、它們的動力學(xué)。因此，本論文基于中低溫煤焦油加氫過程小試實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)測數(shù)據(jù)，對煤焦油加氫集總反應(yīng)動力學(xué)進(jìn)行了研究。
　　探究的內(nèi)容主要包括：
　　(1)針對煤焦油體系的特殊性結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品分析，開發(fā)了煤焦油加氫五集總動力學(xué)模型，根據(jù)所劃分的集總，構(gòu)建了五集總反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，并建立了動力學(xué)模型。借助于MATLAB軟件編程回歸了動力學(xué)模型參數(shù)。最后對模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明模型的計算值和實(shí)驗(yàn)值之間的相對誤差一般小于5％，故所建模型適用于

3、煤焦油體系。
　　(2)在五集總結(jié)果的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步深化，開發(fā)了復(fù)雜的八集總動力學(xué)模型，該模型既充分考慮了模型的建立、假設(shè)，又充分考慮了實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)際情況，模型中包含了加氫溫度、壓力、空速和氫油比的影響，并且模型經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，模型對于焦油體系更具有適用性。最后利用所建的模型對于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的分布和操作條件的最優(yōu)化都進(jìn)行了預(yù)測，最終可以得到，在空速為0.4、氫油比為1600，溫度為380℃、壓力為8MPa的操作條件下得到的目的產(chǎn)物