中温煤焦油加氢裂化集总动力学研究.pdfVIP

石油学报 (石油加工) 2O14年 4月 ACTAPETROIElSINICA (PETROLEUMPROCESSINGSECTION) 第 3O卷第 2期 文章编号 ：1001—8719(2014)02—029107 中温煤焦油加氢裂化集总动力学研究 孙晋蒙 ，刘 鑫 李 冬 ，崔楼伟 ，李学坤 ，孙智慧 ，李稳宏 (1．西北大学 化工学院，陕西 西安 710069；2．西北化工研究院，陕西 西安 710699) 摘要 ：以集总动力学为建模思想，将 中温煤焦油裂化反应 网络按原料油 四组分和产 品油馏分为划分标准 ，归并为 6个虚拟集总组分，考察了氢分压、液体体积空速、床层温度对 中温煤焦油加氢裂化结果的影响，建立 了中温煤焦 油 6集总加氢裂化动力学模型。在 Visualc++平台上 ，采用 四阶变步长 的Runge—Kutta法求解微分方程 ，采用变 尺度法 (B-F～G—s)获得函数最优化求解 ，并进行模型验证 。结果表明，该模型预测相对误差小于 3 ，对 中温煤焦 油加氢裂化 的产品分布具有 良好 的预测性，为煤焦油加氢工艺的进一步优化提供了依据 。 关 键 词 ：煤焦油；加氢裂化 ；集总；动力学模型 中图分类 号：TQOl3．2 文 献标 识码 ：A doi：l0．3969／j．issn．100l一8719．2014．02．016 Studyon KineticsofMedium TemperatureCoalTarHydr0cracking SUN Jinmeng，LIU Xin ，LIDong ，CUILouwei，LIXuekun ，SUN Zhihui，LIWenhong (1．SchoolofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China； 2．TheNorthwestResearchInstituteofChemicalIndustry，xi’an710699，China) Abstract：A new six—lumpkineticmodelwasproposedaccordingtofour—componentraw oilandthe cutfraction ofproductoilto describe coaltar hydrocracking． The effectsofhydrogen partial pressure，theLHSV(Liquidhourspacevelocity)andbedtemperatureon themedium temperature coaltarhydrocrackingwere investigated．The differentialequationsweresolvedwith the fourth ordervariable step Runge—Kutta and optimized with variablemetricmethod(BFGS) in Visual C+ + ．Themodelwasalsovalidated．Therelativeerrorofthemodelwaswithin 3 ，showinga goodpredictability． Keywords：coaltar；hydrocracking；lump；kineticmodel 世界石油资源的短缺且价格不断上涨 ，寻求可 目前，仅有对非全馏分 的中低温煤焦油加氢集 替代能源受到了广泛关注。面对 “富煤少气”的资源 总动力学的研究报道 ，如代飞等_1]建立了用于描述 现状 ，中国面临的能源问题更加严 峻。每年在煤热 中低温煤焦油加氢的 5集 总动力学模型。因此 ，笔 解过程中产生大量煤焦油 ，除了少量用于化工产品 者通过煤焦油加氢中试装置 ，研究了全馏分煤焦油 提取外 ，大部分都用于直接燃烧 ，造成资源极大浪