氢气在柴油中平衡溶解度的研究

发布时间：2017-05-18 13:10

  本文关键词：氢气在柴油中平衡溶解度的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国柴油质量升级进程的加快,清洁柴油的生产刻不容缓,符合低硫生产的加氢工艺研究成为热点。氢气,作为加氢过程中的原料气体,在柴油中的平衡溶解度是传统滴流床加氢工艺氢耗计算、液相加氢工艺氢气预平衡以及反应动力学研究必不可少的数据,对氢气在柴油中平衡溶解度的研究尤为重要。采用饱和法,在高压搅拌釜内测定了323.15～573.15K、0～8 MPa范围内,氢气在不同组成柴油中的平衡溶解度,通过对氢气溶解过程中压力变化研究,求得了氢气溶解过程中的体积传质系数。对比分析了氢气在不同组成柴油中的平衡溶解度和体积传质系数,探讨了温度和压力对平衡溶解度和体积传质系数的影响,结果表明：氢气在柴油中的平衡溶解度随温度和压力的升高而增大,并且符合亨利定律,溶解为吸热过程；在同种类柴油中,平衡溶解度和体积传质系数的变化具有相同的规律。根据对氢气溶解过程中溶解热及指前因子的研究,建立了氢气在柴油中平衡溶解度与链烷烃、一环烷烃、二环烷烃和三环烷烃、一环芳烃、二环和三环芳烃5种烃类组成含量的关联计算方程,对方程的验证结果表明：方程对溶解热以及指前因子的计算相对偏差在3.0%以内；方程对柴油在323.15～523.15K、0～8 MPa范围内的平衡溶解度计算值与实验值相对偏差均在5.0%以内；方程对7个柴油573.15K条件下平衡溶解度的计算与实验值相对偏差均在4.0%以内。方程可用于氢气在较宽温度和压力范围内不同组成柴油中平衡溶解度的关联计算。
【关键词】：柴油 加氢 氢气 溶解度 体积传质系数
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ116.2;TE626.24
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 符号说明10-11
• 第1章 文献综述11-25
• 1.1 前言11-12
• 1.2. 加氢工艺12-15
• 1.2.1 传统滴流床加氢工艺13-14
• 1.2.2 液相加氢工艺14-15
• 1.3 氢气在油品中的溶解度15-19
• 1.3.1 气体溶解度的测定15-17
• 1.3.2 气体溶解度表示方法17-18
• 1.3.3 氢气在有机溶剂中的溶解度文献汇总18-19
• 1.4 溶解度关联计算方法19-21
• 1.5 氢气在油品中体积传质系数21-23
• 1.5.1 氢气在油品中的传质过程21-22
• 1.5.2 氢气在有机溶剂中的体积传质系数22-23
• 1.6 研究目的与内容23-25
• 1.6.1 研究目的23
• 1.6.2 研究内容23-25
• 第2章 实验部分25-39
• 2.1 实验方法25-27
• 2.1.1 实验方法的选择25
• 2.1.2 实验装置与实验流程25-27
• 2.1.3 实验操作步骤27
• 2.2 计算方法27-30
• 2.2.1 平衡溶解度计算方法28-29
• 2.2.2 体积传质系数计算方法29-30
• 2.3 柴油密度的测定30-31
• 2.4 实验原料31-33
• 2.5 实验条件的确定33-35
• 2.5.1 实验温度和压力分布点的确定33
• 2.5.2 搅拌平衡时间的确定33-34
• 2.5.3 搅拌转速的确定34-35
• 2.6 前期实验35-37
• 2.6.1 装置可靠性检验35
• 2.6.2 柴油饱和蒸汽压的测定35-36
• 2.6.3 柴油重复使用性能验证36-37
• 2.7 本章小结37-39
• 第3章 实验结果与讨论39-60
• 3.1 柴油密度测定结果与拟合39-41
• 3.1.1 柴油密度测定结果39
• 3.1.2 柴油密度与温度关联计算39-40
• 3.1.3 关联式可靠性验证40-41
• 3.2 搅拌转速对平衡溶解度的影响41-43
• 3.3 氢气在柴油中的平衡溶解度43-51
• 3.3.1 氢气在催化柴油中平衡溶解度以及比较43-45
• 3.3.2 氢气在直馏柴油中平衡溶解度以及比较45-46
• 3.3.3 氢气在不同种类柴油中平衡溶解度对比46-47
• 3.3.4 柴油组成对平衡溶解度影响47-48
• 3.3.5 压力对柴油平衡溶解度的影响48-49
• 3.3.6 温度对平衡溶解度的影响49-51
• 3.4 氢气在柴油中的体积传质系数51-58
• 3.4.1 微分法与积分法计算体积传质系数的比较51-52
• 3.4.2 温度和压力对体积传质系数的影响52-55
• 3.4.3 氢气在柴油中体积传质系数的对比55-58
• 3.5 本章小结58-60
• 第4章 烃类组成对氢气平衡溶解度的关联计算60-69
• 4.1 关联方程的建立60-63
• 4.1.1 关联方程的提出60-61
• 4.1.2 关联方程的可行性61-62
• 4.1.3 氢气在柴油中溶解度关联方程的建立62-63
• 4.2 关联方程系数的求解63
• 4.3 关联方程验证63-66
• 4.3.1 关联方程对指前因子和溶解热计算结果的验证64
• 4.3.2 关联方程对不同柴油平衡溶解度计算结果的验证64-65
• 4.3.3 关联方程对较高温度条件计算结果的验证65-66
• 4.4 关联方程系数意义讨论66-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第5章 结论69-71
• 参考文献71-77
• 致谢77-78
• 硕士期间发表的论文78

【参考文献】

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