焦爐煤氣二級加氫脫硫反應動力學及反應器模擬研究.pdf

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

2、的動力學研究也存在以下2點問題:其一考慮的硫化物個別單一，沒有考慮到硫化物間的交互影響;其二所選用的實驗氣體多為實驗室按比例配成的氣體，其組分少造成體系簡單，此都很難應用于工業(yè)實際生產(chǎn)中。
　　 本文所做得加氫脫硫動力學考慮到了焦爐煤氣中所有硫化物，在處理數(shù)據(jù)時將脫硫動力學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，并且本文所用實驗氣體均是在開灤集團中潤煤化工股份有限公司甲醇分廠一級加氫前的工業(yè)氣體，因此實驗氣體組分

3、多，體系復雜更接近實際生產(chǎn)。
　　 研究焦爐煤氣加氫脫硫動力學由于其體系復雜難點是確定一種科學合理的分析方法，本文通過大量調研確定外標法測定硫化物組分，烴類及其無機物采用三根色譜柱聯(lián)立通過甲烷關聯(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驗的方法采集動力學數(shù)據(jù)。
　　 焦爐煤氣按理想氣體處理，應用冪函數(shù)型動力學方程，以matlab作為工具采用坐標輪換法求解動力學參數(shù)，得到的計算值與實驗值相對偏差基本不超過20％。

4、
　　 以焦爐煤氣加氫脫硫動力學為基礎，采用最簡單的一維擬均相模型，模擬工業(yè)二級反應器，得到的結果與實際值較為吻合，例如工業(yè)二級反應器出口溫度為630.8℃，本模擬結果為627.18℃。
　　 針對前邊實驗得到的工業(yè)加氫脫硫存在的兩個問題:其一是無法將COS通過反應降低至設定值;其二是每級反應器后均帶有大量的氧化鋅脫硫罐增大了設備投資和能耗。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用于焦爐煤氣的脫硫，通過實