[发明专利]柴油加氢反应的芳烃组分确定方法、装置

说明书

本公开涉及一种柴油加氢反应的芳烃组分确定方法、装置。所述方法包括：S1：根据等温型芳烃加氢动力学模型，确定柴油加氢反应的动力学参数；S2：确定每个集总的吸附平衡常数随反应温度的变化关系；S3：确定每个反应路径中在先集总到在后集总的反应速率常数随反应温度的变化关系；S4：将每个集总的吸附平衡常数随反应温度的变化关系、在先集总到在后集总的反应速率常数随反应温度的变化关系代入到绝热型芳烃加氢动力学模型中，确定在绝热反应条件下每个集总的第一占比。由于考虑了各个集总在活性中心的竞争吸附，因此，所确定的绝热反应条件下的柴油加氢反应后各个集总的占比更加准确。

技术领域

本公开涉及柴油加氢反应领域，具体地，涉及一种柴油加氢反应的芳烃组分确定方法、装置。

背景技术

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。加氢脱硫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。在柴油加氢脱硫催化剂的作用下，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。

相对于加氢脱硫和加氢脱氮动力学研究而言，对加氢脱芳烃反应动力学的研究相对较少。针对复杂的柴油组分，一般动力学模型将芳烃划分为若干集总。目前大部分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反应器是绝热型反应器，在反应过程中有较大的温升。因此，有必要建立绝热型的芳烃加氢反应动力学模型，使模型更为符合实际，更为准确地预测工业反应结果。

发明内容

为了更加准确地确定柴油加氢反应的芳烃组分，本公开提供了一种柴油加氢反应的芳烃组分确定方法、装置。

为了实现上述目的，本公开提供一种柴油加氢反应的芳烃组分确定方法。所述方法包括：

S1：根据等温型芳烃加氢动力学模型，确定柴油加氢反应的动力学参数，其中，所述动力学参数包括所述柴油的多个芳烃集总中的每个集总的指前因子、反应温度对吸附的影响因子、每个反应路径中在先集总到在后集总的指前因子、以及每个反应路径中在先集总到在后集总的活化能；

S2：根据每个集总的指前因子和所述反应温度对吸附的影响因子，确定每个集总的吸附平衡常数随反应温度的变化关系；

S3：根据每个反应路径中在先集总到在后集总的指前因子，以及每个反应路径中在先集总到在后集总的活化能，确定每个反应路径中在先集总到在后集总的反应速率常数随反应温度的变化关系；

S4：将每个集总的吸附平衡常数随反应温度的变化关系、以及所述在先集总到所述在后集总的反应速率常数随反应温度的变化关系代入到绝热型芳烃加氢动力学模型中，确定在绝热反应条件下每个集总的第一占比。

可选地，所述多个芳烃集总包括：单环芳烃集总、双环芳烃集总、三环以上芳烃集总和非芳烃集总。

可选地，每个集总的吸附平衡常数随反应温度的变化关系为：

其中，f_Ai为所述等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的吸附平衡常数，f_Ai0为所述等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的指前因子，ΔH_ads,i为等温型芳烃加氢动力学模型中集总i的吸附焓，T为反应温度，R为气体普适常数，e为自然常数。

可选地，每个反应路径中在先集总到在后集总的反应速率常数随反应温度的变化关系为：

其中，k_ij为在先集总i到在后集总j的反应速率常数，k_0,ij为在先集总i到在后集总j的指前因子，Ea_A,ij为在先集总i到在后集总j的活化能，T为反应温度，R为气体普适常数，e为自然常数。