一种预测煤焦油加氢催化剂寿命的方法技术

本发明专利技术提供了一种用失活动力学模型预测煤焦油加氢催化剂寿命的方法，本方法选取加氢产品油的氮含量作为考察催化剂失活程度的影响因素，进行煤焦油加氢催化剂失活动力学模型的建立。所建立的模型包括反应温度、液体体积空速、氢分压等操作参数，也包括反应级数、Arrhenius方程的指前因子、活化能等动力学参数。根据加氢装置的实测数据通过对动力学方程进行非线性拟合，拟合采用麦夸特法，求出动力学参数和所预测的催化剂理论运行时间即催化剂寿命。本发明专利技术提供了适用于煤焦油加氢催化剂寿命的预测方法，其优点是将工艺条件与催化剂活性、寿命相互关联，可以直观反应出催化剂失活过程的本质，指导工艺进行相应的调整，从而保障产品生产的质量，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用煤焦油加氢失活动力学预测加氢催化剂寿命的方法，属于煤化工

技术介绍
近年来，随着我国经济迅猛发展，国内油气一次能源不足，我国对国外石油消费依赖突破55%，石油安全形势不容乐观。我国年副产煤焦油约1700万吨，采用煤焦油加氢生产汽、柴油等燃料油，对替代我国部分石油资源具有重要的现实和战略意义。失活动力学的研究应用广泛，可以有效的将反应工艺条件与催化剂活性变化关联在一起，方便快捷的预测催化剂的活性，评估催化剂的寿命。造成催化剂失活的因素众多，动力学的建立也较为复杂，其反应速率不仅取决于温度、压力等工艺条件，还需考虑催化剂活性变化函数，不同的失活机理其所采用的模型区别明显，Delmon [Delmon B, Froment GF. Catalyst deactivation [Μ]. Amsterdam: Elsdiver Science Press, 1998]将失活动力学的基础模型总结为四大类(见表I)。

【技术保护点】
一种预测煤焦油加氢催化剂寿命的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）催化剂失活程度最大影响因素的选取在空速0.3～0.6?h?1，反应压力12～16?MPa，催化剂床层温度633K～673K的条件下进行7组煤焦油加氢实验，得到产品油的氮含量、硫含量、汽柴油总收率、产品油的密度实验数据；将此7组数据进行均值化变换计算出产品油性能的关联度矩阵，从矩阵中选取对催化剂活性变化最为敏感的指标即产品油的氮含量，以此指标作为考察催化剂失活程度的影响因素，进行煤焦油加氢催化剂失活动力学方程的建立；（2）煤焦油加氢催化剂失活动力学模型的建立及催化剂寿命预测煤焦油加氢催化剂失活动力学方程为：式中：n——反应级数，无因次；??????????????β——失活级数，无因次；k0——Arrhenius方程的指前因子；??E——反应的表观活化能，J·mol?1；T——反应温度，K；??????????????????????R——普适因子，8.314J·mol?1·K?1)；LHSV——液体体积空速，h?1；???????a——空速修正指数，无因次；t——装置运行时间，h；?????????????????L——催化剂理论运行时间，h；——氢分压，MPa；??????????????????b——氢分压修正指数，无因次；C0——原料油中氮的质量含量，μg·g?1；?C1——产品油中氮的质量含量，μg·g?1，在空速0.3～0.6?h?1，反应压力12～16?MPa，催化剂床层温度633K～673K的条件下进行不少于40组的加氢实验，得到不同工艺条件下的产品油的氮含量的实验数据，将此数据采用麦夸特法进行非线性拟合，得到煤焦油加氢脱氮失活动力学方程中具体的参数，方程中的催化剂理论运行时间即为催化剂的寿命。re-93365dest_path_image001.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种预测煤焦油加氢催化剂寿命的方法，其特征在于包括以下步骤(1)催化剂失活程度最大影响因素的选取在空速O. 3 O. 6 1Γ1，反应压力12 16 MPa，催化剂床层温度633K 673K的条件下进行7组煤焦油加氢实验，得到产品油的氮含量、硫含量、汽柴油总收率、产品油的密度实验数据；将此7组数据进行均值化变换计算出产品油性能的关联度矩阵，从矩阵中选取对催化剂活性变化最为敏感的指标即产品油的氮含量，以此指标作为考察催化剂失活程度的影响因素，进行煤焦油加氢催化剂失活动力学方程的建立；(2)煤焦油加氢催化剂失活动力学模型的建立及催化剂寿命预测煤焦油加氢催化剂失活动力学方程为2.根据权利要求1所述预测煤焦油加氢催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冬，李稳宏，雷雨辰，李珍，李学坤，范峥，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：