復雜多相反應體系反應器模型化-渣油加氫裂化和萃取水合.pdf

1、工業(yè)上渣油加氫過程主要采用固定床和沸騰床反應器。鑒于文獻中關于渣油加氫裂化膨脹床反應器模型化研究鮮見報道，本文針對渣油加氫裂化復雜多組分反應體系，建立了包含傳質和反應的多相膨脹床反應器模型，以期為工業(yè)條件下反應溫度的選擇以及異型催化劑的工業(yè)應用提供基礎依據?；谀M，重點考察了反應溫度以及床層填裝不同外形催化劑對反應器床層內流動、傳質特性以及中間餾分油(180～350℃)收率的影響。主要結論如下:(1)隨著反應溫度的升高，床層內液相彼克

2、列數(shù)PeL增大。這說明，反應溫度越高，反應器床層內的液相流動越接近平推流。(2)由于返混效應和化學速率常數(shù)的變化，使得中間餾分油在床層內軸向位置的濃度分布隨溫度增大而增大。(3)不同反應溫度下中間餾分油的出口質量收率分別為:35.62％、50.17％、61.23％和75.02％。(4)床層內填裝不同形狀催化劑時，床層空隙率滿足關系:四葉草＞三葉草＞圓柱＞齒球＞球。(5)不同催化劑床層的液相彼克列數(shù)PeL關系為:四葉草＜三葉草＜圓柱＜齒球

3、＜球，說明床層內填裝四葉草形催化劑時返混最嚴重，而填裝圓形催化劑時返混最輕微。(6)由于異型催化劑具有良好的擴散性能，各集總有效因子滿足如下關系:四葉草＞三葉草＞圓柱＞齒球＞球。(7)床層內中間餾分油濃度分布滿足關系:四葉草＞三葉草＞圓柱＞齒球＞球。(8)不同形狀催化劑條件下反應器出口中間餾分油質量收率不同，其值分別為:61.23％、67.52％、70.17％、76.79％和81.42％。
　　 叔丁醇是具有廣泛用途的石化產品，

4、可由異丁烯催化水合制取。工業(yè)上比較先進的叔丁醇生產技術為C4中異丁烯逆流催化水合制取叔丁醇工藝。鑒于文獻中關于此液液逆流固定床反應器模型化研究鮮見報道，本文針對這一反應-分離耦合復雜反應體系，建立了包含傳質、傳熱和反應的多相固定床反應器模型?；诜磻髂Ｐ停瑢δ戤a叔丁醇50000噸的逆流催化水合固定床反應器進行了工藝設計計算，反應性能分析，包括反應溫度、水油比、C4烴流速以及操作模式對異丁烯轉化率的影響，以及反應器床層的熱效應等。主要結

5、論如下:(1)針對年產叔丁醇50000噸的任務，設計計算結果為:塔徑5.3m，塔高14m，油水兩相進口體積流率分別為34.92和122.57m3/h，反應溫度92℃，反應壓力2.1MPa。(2)異丁烯轉化率在考慮的反應溫度范圍內(60～95℃)與反應溫度成正比。(3)異丁烯轉化率與水油比成反比，但水油比過大，C4的處理能力下降，叔丁醇的提濃能耗增加，較佳的水油比為4～5。(4)異丁烯的轉化率隨C4烴流速的降低而增加。(5)相對于并流向上