柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法、装置制造方法及图纸

本公开提供一种柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法、装置。所述方法包括：S1：根据等温型加氢脱氮动力学模型，计算柴油加氢脱氮反应的动力学参数，所述动力学参数包括柴油的氮化物的反应指前因子和反应活化能；S2：将所述动力学参数代入绝热型加氢脱氮动力学模型中，计算在绝热反应条件下氮化物的第一占比。这样，考虑了氮化物的吸附特性，所确定的绝热反应条件下的柴油加氢脱氮反应后的氮化物占比更加准确。

【技术实现步骤摘要】
柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法、装置
本公开涉及柴油加氢脱氮反应的动力学领域，具体地，涉及一种柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法、装置。
技术介绍
为了进一步提高清洁燃料的质量，柴油质量标准被逐步提高。加氢脱氮技术是生产清洁柴油的关键技术。该技术使用加氢处理催化剂来降低柴油原料中的硫、氮和芳烃含量。在柴油加氢脱氮催化剂的作用下，柴油中的硫、氮含量逐步降低，多环芳烃逐渐发生饱和。为了提高催化剂的性能，有必要建立加氢脱芳烃反应的动力学模型，以便有针对性的开发高性能柴油加氢催化剂。目前，对柴油加氢脱氮反应动力学模型的研究工作做得比较多，模型一般针对模型化合物或实际柴油原料建立模型。针对模型化合物的加氢脱氮动力学模型较为简单，但是，无法满足对复杂真实柴油体系动力学研究的需要。当前提出的动力学模型均是基于等温条件下的反应结果，而在实际工业装置，中柴油加氢所用的反应器是绝热型的反应器，在反应过程中有较大的温升。因此，有必要建立绝热型的加氢脱氮反应动力学模型，使所建立的动力学模型更加符合实际，能够更加准确地预测工业反应的结果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法，其特征在于，所述方法包括：/nS1：根据等温型加氢脱氮动力学模型，计算柴油加氢脱氮反应的动力学参数，所述动力学参数包括柴油的氮化物的反应指前因子和反应活化能；/nS2：将所述动力学参数代入绝热型加氢脱氮动力学模型中，计算在绝热反应条件下氮化物的第一占比。/n

【技术特征摘要】
1.一种柴油加氢脱氮反应的氮化物占比确定方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：根据等温型加氢脱氮动力学模型，计算柴油加氢脱氮反应的动力学参数，所述动力学参数包括柴油的氮化物的反应指前因子和反应活化能；
S2：将所述动力学参数代入绝热型加氢脱氮动力学模型中，计算在绝热反应条件下氮化物的第一占比。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等温型加氢脱氮动力学模型包括：



ηNed＝tanh(parpN*v)
其中，为氢气压力，为氢气和柴油的体积比，τ为空时，ηNed为等温型加氢脱氮动力学模型中的外扩散影响因子，ηNed为等温型加氢脱氮动力学模型中的内扩散影响因子，wN为氮化物的质量分率，k0,N为氮化物的反应指前因子，EaN为氮化物的反应活化能，T为反应温度，R为气体普适常数，e为自然常数，nN为等温型加氢脱氮动力学模型中氮化物的反应级数，αN为等温型加氢脱氮动力学模型中氢气压力的影响因子，βN为等温型加氢脱氮动力学模型中氢油体积比的影响因子，v为空塔线速度，parpN为等温型加氢脱氮动力学模型中的相关系数。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1包括：
根据等温型加氢脱氮动力学模型，计算柴油加氢脱氮反应的动力学参数和氮化物的第二占比；
在S2之前，所述方法还包括：
在不同的等温反应条件下，重复多次执行S1，以得到各个等温反应条件下的柴油加氢脱氮反应的动力学参数、分别与各个动力学参数对应的氮化物的第二占比；
S01：获取实验得到的柴油加氢脱氮反应的动力学参数以及与各个动力学参数对应的氮化物的第三占比；
S02：将多组计算得到的第二占比中，与对应的实验得到的第三占比最接近的一组占比确定为目标占比；
其中，在S2中所应用的动力学参数为计算得到的动力学参数中，与所述目标占比对应的动力学参数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，S02中，所述目标占比为在计算得到的第二占比中，对应的下列目标函数的函数值最小的第二占比：



其中，xa,exp为第a组等温反应条件下的柴油加氢脱氮反应的实验结果中氮化物的第三占比，xa,cal为第a组等温反应条件下的柴油加氢脱氮反应的计算结果中氮化物的第二占比，p为多个反应条件下进行实验的总的组数，Q为所述目标函数的值，|·|为取绝对值。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝热型加氢脱氮动力学模型包括：















ηAed＝tanh(parpA*v)
ηNed＝tanh(parpN*v)
1+fN1×wN+∑fAi×wi＝1+fN1×wN+fA1w1+fA2w2+fA3w3


















其中，w1为单环芳烃集总的质量分率，w2为双环芳烃集总的质量分率，w3为三环以上芳烃集总的质量分率，w4为非芳烃集总的质量分率，kij为集总i到集总j的反应速率常数，为氢气压力，为氢气和柴油的体积比，fA1为单环芳烃集总的吸附平衡常数，fA2为双环芳烃集总的吸附平衡常数，fA3为三环以上芳烃集总的吸附平衡常数，τ为空时，αA1、αA2、αA3分别为等温型芳烃加氢动力学模型中氢气压力对单环芳烃集总、双环芳烃集总和三环以上芳烃集总的影响因子，βA为等温型芳烃加氢动力学模型中氢油体积比的影响因子，ηNed为等温型加氢脱氮动力学模型中的外扩散影响因子，ηNid为等温型加氢脱氮动力学模型中的内扩散影响因子，ηAed为等温型芳烃加氢动力学模型中的外扩散影响因子，ηAid为等温型芳烃加氢动力学模型中的内扩散影响因子，fN1为等温型芳烃加氢动力学模型中氮化物的吸附平衡常数，wN为氮化物的质量分率，k0,N为氮化物的反应指前因子，EaN为氮化物的反应活化能，T为反应温度，R为气体普适常数，e为自然常数，nN为等温型加氢脱氮动力学模型中氮化物的反应级数，αN为等温型加氢脱氮动力学模型中氢气压力的影响因子，βN为等温型加氢脱氮动力学模型中氢油体积比的影响因子，v为空塔线速度，parpA为等温型芳烃加氢动力学模型中的相关系数，parpN为等温型加氢脱氮动力学模型中的相关系数，Foil、分别为柴油的进料流率和氢气的进料流率，ΔH1、ΔH2、ΔH3分别为单环芳烃集总、双环芳烃集总和三环以上芳烃集总的反应热，分别为单环芳烃集总、双环芳烃集总和三环以上芳烃集总的摩尔分率，Cp.oil、分别为柴油的比热和氢气的比热，Moil分别为单环芳烃集总、双环芳烃集总、三环以上芳烃集总和柴油的平均分子质量，fAi为等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的吸附平衡常数，fAi0为等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的指前因子，ΔHads,i为等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的吸附焓，kij为在先集总i到在后集总j的反应速率常数，k0,ij为在先集总i到在后集总j的指前因子，EaA,ij为在先集总i到在后集总j的活化能。


6.一种柴油加氢脱氮反应的氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文斌，聂红，江洪波，秦康，张乐，吕海龙，习远兵，鞠雪艳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11