【doc】柴油吸氧安定性能研究（2）：吸氧速率和吸氧加速率的变化规律

【doc】柴油吸氧安定性能研究（2）：吸氧速率和吸氧加速率的变化规律 柴油吸氧安定性能研究(2):吸氧速率和吸 氧加速率的变化规律 2OOO年5月 炼油设计 PE10U洲壬i】旺【Y日aN口咖NG第30卷第5期 油.品与添加嗣: 一 柴油吸氧安定性能研究(2) —— 吸氧速率和吸氧加速率的变化规律 玉鱼周定 哈尔滨工业大学(黑龙江省哈尔滨市150001) . 张茂贵 中国石油天然气集团公司第七建设公司(山东省腔州市2663o0) 宋岱才李会鹏秦树仁 抚顺石油学院(辽宁省抚顺市113001) 摘要:在温度为290—360K,氧气压力为010—0.25IWPa,无光照和0.催化条件下详细研究了大庆直馏柴油和 焦化加氧柴油吸氧速率和嗳氧加速率的变化规律.结果表明,两种柴油的吸氧速率和嗳氧加速率随时间的增长而 逐渐碱小,随氧气压力或温度的升高而迅速增大.温度和氧气压力趣高或时问越长,柴油嗳氧速率和嗳氧加速率 的变化幅度越大.柴油的吸氧速率和吸氧加速率在短时间(<30h)或高氧气压力f)0.15^?)或高温f)330K)时 的变化幅度较大.焦化加氢柴油的(起始)吸氧速率和(起始)吸氧加速率远高于直信柴油. ?题童坠旦墨墨曼t耐,畏【卜艺, 文献[1—4:已对柴油的吸氧安定性能,吸氧文献[1,3]已提出了柴油吸氧氧化反应的宏 氧化中物化性质的变化以及温度和氧气压力(氧观动力学模型,在固定反应温度()和氧压(P)条 压)对柴油吸氧安定性能的影响进行了研究,并根件下.对吸氧时问求偏导数,可求得吸氧量偏导数 据活性集团理论成功地提出了柴油吸氧氧化反应([aVaf].),记为,即吸氧速率,见式(1),式 宏观动力学模型_5_5.在此基础上,本文在温度为中各符号的物理意义参见文献[3]. 29(),360K,氧压0.10,0.25NPa,无光照和Cu催=aVafJr.P? 盖H上探CDF:导n(1)焦化加氢柴油()吸氧速率和吸氧加速率的… 弯抑撞其中G= K:Apme—/ 1试验部分 试验样品为SRDF和HCDF,它们的基本性质 见文献[1:.柴油吸氧反应试验装置及试验步骤 见文献[1,3:.柴油的吸氧量(Va,rr1L/g)定义为单 位质量的样品所吸收的氧气量,吸氧速率 fmT/(g?h)]定义为单位时间内单位质量的样 品所吸收的标准氧气量,吸氧加速率:,m『/(g? }12]定义为单位时间内吸氧量的变化.文中数据 为由柴油吸氧氧化反应宏观动力学模型计算出的 理论数据. 2试验结果与讨论 2.1吸氧速率和吸氧加速率的定义 分别固定和P,对吸氧时间求二次偏导数, 可求得吸氧量偏导数([avjo].P),记为,即 吸氧加速率,见式(2). "=/3,j.P:一K(2) 2.2柴油吸氧速率和吸氧加速率的变化 2.2.1吸氧速率和吸氧加速率随时间的变化 图16分别为两种柴油吸氧速率()和吸氧 加速率的负值(一)随吸氧时问,氧压和温度的 变化,其中图1与图4分别为在不同温度和氧压 条件下SRDF和HCDF的q和一随时间的变 :1999—11—15. 收祷13期 作者简介:亓玉台,哈尔滨工业大学在读博士生,教授.研究生 导师,学科带头人,现任抚顺石油学院副院长. rJ 炼油设计200O年第30卷 化曲线.可以看出,在给定的温度和氧压下随吸 氧时间的增长,柴油的和逐渐减小;温度和氧 压越高,和的下降幅度越大,尤其是在350K 和0.25MPa下和口变化最显着;低温和低氧压 时,和的变化较小;在相同的条件下短时间 (<30h)内和的变化幅度较大,而长时间() 30h)后和的变化幅度明显变小;除300K和 0.2MPa下的曲线外,HCDF的(起始)吸氧速率和 (起始)吸氧加速率远高于SRDF,大约是1.1—2.5 倍.表明在相同的储存条件下柴油质量的变化是 随时间的增长而逐渐变缓,即在储存初期柴油的 质量迅速下降,当超过一定的时间后,柴油质量的 变化就趋于平缓….柴油在高温和高氧压下储 存时,尽管它的安定性能降低幅度较大,但很快就 会为于平稳.而低温和低氧压下储存时其质量就 会长时间保持一定的变化速率.相比之下,无论 是在储存初期还是在长时间储存过程中HCDF的 安定性能的变化都高于SRDF,即SRDF的吸氧安 定性能优于HCDF,这一结论与文献[1,3]的报导 相吻合. 2.2.2吸氧速率和吸氧加速率随氧压的变化 在不同的温度和时间下两种柴油的和一 随氧压的变化曲线分别见图2和图5,可知在给定 的吸氧温度和时间下随氧压的升高,两种柴油的 和迅速增大;在相同的条件下低氧压(<0.15 MPa)时和的变化较小,而高氧压()0.J5 MPa)时和的变化幅度明显加大;330K和0h 时SRDF的和及HCDF的增加幅度最大, 350K和40h时HCDF的变化幅度最大,而300 K和20h时两种柴油的和增加幅度最小;高 温(350K)和长时间(60h)时,HCDF的和随 氧压的升高出现先增大而后有所减小的现象,而 SRDF并未明显出现这种现象;除300K和20h时 的曲线外,HCDF的吸氧速率和吸氧加速率明显高 于SRDF,低氧压时大约是1.5,2.7倍,高氧压时 大约为11倍.说明在相同的储存环境中随氧压 的升高,柴油的安定性能(质量)下降速度逐渐增 大,即是说柴油在高氧压下储存时其质量会迅速 下降.330K时柴油的起始吸氧速率值随氧压变 化最大,氧压越高柴油在储存初期的质量下降越 明显.在350K和60h时HCDF在低氧压下质量 下降较多,而在高氧压下质量下降较缓.与SRDF ,安 相比,HCDF的吸氧速率和吸氧加速率均较高定性能和质量下降的幅度亦较大,这进一步证明 SRDF的吸氧安定性能优于HCDF. 一 750 1o 喜 725 琴 2.2.3吸氧速率和吸氧加速率随温度的变化 图3和图6分别为在不同氧压和时间下两种 柴油的和一随温度的变化,可以看出在相同 的氧压和吸氧时间下随温度的升高,柴油的和 逐渐增大;低温(<330K)时和的变化并不 明显,而高温()330K)时和的变化较为明 显;在高氧压(O.25MPa)和长时间(60h)条件下, HCDF的和随温度的升高先迅速增大而后变 缓,甚至有下降的趋势,而SRDF并未明显出现此 种现象;当温度超过320K后,HCDF的和明 显高于SRDFSRDF的各条吸氧速率和吸氧加速 率曲线分布较为均匀.表明在相同的储存条件下 随温度的升高,柴油的安定性能迅速下降,即柴油 在低温下储存时其质量下降幅度较小,而在高温 下储存时其质量会迅速下降.当低于320K时随 温度的升高SRDF的质量降低幅度高于HCDF,而 当高于320K后HCDF的质量下降幅度远高于 第5期亓玉台等柴油吸氧安定性能研究(2) SRDF.综合HCDF的安定性能和质量下降幅 度较高,SRDF的吸氧安定性能好于HCDF. 妻妻婪: 琴誓 篓0.6 3结论 (1)在给定的温度和氧压下柴油的吸氧速率 和吸氧加速率随时间的增长而逐渐减小;温度和 氧压越高,和的变化幅度越大;在短的时间 (<30h)内和的变化幅度较大,而在长时间 (>30h)时和的变化幅度明显变小;除300K 和0.2NPa下的曲线外,HCDF的(起始)吸氧速率 和(起始)吸氧加速率远高于SRDF;在相同的条件 下柴油储存初期时的质量下降较快,超过一定时 间后,其变化趋于平缓. (2)在给定的温度和时间下柴油的吸氧速率 和吸氧加速率随氧压的升高而迅速增大;低氧压 (<015MICa)时和的变化较小,而高氧压 (>015MPa)时和的变化幅度明显加大;350 K和60h时HCDF的和随氧压的升高出现先 增大而后有所减小的现象;除300K和20h时的 曲线外,HCDF的吸氧速率和吸氧加速率明显高于 SRDF;在相同的储存环境中随氧压的升高,柴油的 安定性能(质量)下降速度逐渐增大,柴油在高氧 压下储存时其质量会迅速下降. (3)在相同的氧压和吸氧时间下柴油的吸氧 速率和吸氧加速率随温度的升高而逐渐增大;低 温(<330K)时和的变化并不明显,而高温 (>330K)时和的变化较为明显;在O.25MPa 和60h时HCDF的吸氧速率和吸氧加速率随温度 的升高先迅速增大而后变缓,甚至有下降的趋势; 当温度超过320K后,HCDF的吸氧速率和吸氧加 速率明显高于SRDF;在相同的储存条件下随温度 的升高,柴油的安定性能迅速下降,柴油在高温下 储存时其质量会迅速下降. (4)两种柴油的吸氧速率和吸氧加速率之间 存在较大的区别. 参考文献 1亓玉台.王明雕,王利群.抚顺石油学院,1994.I4(1):t一6 2亓玉台.彭博.抚顺石油学院,1994.14(1):7一儿 3亓玉台.王风秀,周定.石油(石油加工),1999.15(2):53— 59 4亓玉台.张茂贵,李会鹏,辜树仁,周定.炼油设计,2(I】0,3O(4): 5亓台,丁国靖,范耀华.石油(石油加工),1992,8(4):9, 16 6林世雄石油炼制工程第二版,北京:石油工业出版杜,1988 7亓玉台.石油产品应用原理.武汉:华中理工大学出版社,t996 8DR.啪&Fuel,1989,(3):? 9BmBD.Eng.'&Fuel,t99t,(5):2 10H~Jsat]R.o..edi"铲of2adImemalioaalC?甘啪oilI州Term Stora~StabilitiesLiquidFuels.Sta,And~LLFA.1986:722 (编辑卢扞卫) n, (2—2 炼油设计2OOO年第30卷 STUDYONDIESELFUELSTABILITYOFOXYGENABSORPTION(2) —— VARIATIONSOFRATEANDACCELERATIONOFOXYGENABS0RPI1ON Qjhtaj,丑l0uD咄 Harbinlnsti~eofTechnology(Harbin,Heion6iang150001) Zhangl0gui . 7ConsU~ion白ofSino-PetroleumCorporatwn(Jiao~u,Shand~'tg26630O) s0I1gDaicai,LiHuipeng,QinShuren FushuaPetro/eum/nstmae(Fugmn,,0n113001) AbstractUndercondifiomof290—360K,0.10, 0.25MPa,nonilluminantandcoppercatalyst.bothlateand accelerationofoxygenabsorptionofDa~ngstraightrundieselel(SRDF)andh:,~tgenatedco kingdieselfuel (HCDF)were-studiedindetail.Theresultsshowedthatbothrateandaccelerationofoxygen 吐?1gradually decreasewiththetime,whiler~idlyrisewi山 increaseofoxygenpressureortempe~.Thel1jherthetemperatIlIe andoxygenpressureort}】elongerthetime,the删 erthevariations.Gre~el7variatlomoccurredina(< 30h)Ol'athioxygenpressureandhitemperature.Theinitialrateand~cdemtionofoxygenabs orptionof HCDFareconsiderablyhierthanthoseofSRDF. Kt~rwordsdiesel,oxygen,absorbency,temperature,pressure,rote 里,卜查l e?生产未来的环境友好楚 标准催化剂公司(CriterionCatalystC~npanyLP)开发 了三种不同于以往的Co-Mo和C~-Ni新型盏处理焦兰垦型 以满足各类深度或超深度脱硫工艺的应用,包括DC-185, DC-160,DC-2000.其中Dc.2OO0是该公司的专利产品 (Century).此外它还生产了Cemur~Ni-Mo催此(? 190).这些催化剂在超低硫柴油的生产中起了关键作用. 标准催化剂公司对超低脱硫催化剂的反应机理和动 力学进行了研究和探讨.他们用新型催化剂,7种不同的 原料油(直馏油,直馏油与焦化循环油,循环油与瓦斯油). 在通常的或苛刻的加氢条件下,在中型和工业装置上进行 了一系列的试验.结果表明,这些催化剂都有比传统催化 剂更高的加氢脱硫活性和稳定性以及较长的使用寿命. 其原因是新型催化剂在表面化学性质,表面几何形状和加 氢活性金属硫化物的分布等方面都做了较大的改进.总 硫柴油用的催化剂.世界各地现有的装置有的也在使用. 它有较高的}旬活性和低的装填密度.适用于瓦斯油生 产低琉柴油,且寿命长. Dc.160:有高的强度.适用于超深度加氢脱硫,脱氨. 能在高空速,高操作温度和低氢分压下使用.能满足欧洲 目前生产低硫或超低硫柴油的要求. Dc.2O0O:是标准催化莉公司的专和产品,有好的稳定 性.高空速和低氢分压下,生产超低硫柴油,且有相当长 的使用寿命. 使用上述催化剂的两个工业应用实例如下: (1)进料为轻循环油,硫含量7310蜡,g,柴油产品硫 古量降至10~g/s: (2)进料为直馏瓦斯油,焦化瓦斯油和轻循环油的混 台油.硫含量I5150腭昏产品硫含量降至5船go 斛,圳一