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焦化粗苯是炼焦工业的副产品,精制可得到苯、甲苯及二甲苯等化工基础原料。目前,随着对环境保护的日益重视及对高质量苯系原料的需求增加,我国焦化粗苯精制工艺正在从传统的液相酸洗法向加氢催化气相法转变。低温加氢工艺既可得到优质的三苯产品,又可解决环境污染问题,且具有生产操作条件简单、设备材料要求低、经济效益好等优点,是一种较理想的粗苯精制方法。对焦化粗苯的开发利用,可提高焦化产品的经济效益。因而,焦化粗苯的研究利用历来是国内外重视的研究课题,我国作为世界焦炭生产的主要国家,特别是山西这个能源重化工基地该课题显得尤为重要。本研究以自制的Ti改性Co-Mo/Al2O3和Ni-Mo/Al2O3作为催化剂,以非芳烃含量和噻吩含量为评价指标,对焦化粗苯加氢的工艺进行研究,通过自制积分反应器,对Ti改性Co-Mo/Al2O3上噻吩加氢本征动力学进行了研究。1.用Ti改性Co-Mo/Al2O3和Ni-Mo/Al2O3作为催化剂,对焦化粗苯低温加氢精制的工艺进行了研究。主要从温度(T)、氢油体积比(H2/Oil)、液体空速(VLSP)及压力(P)这几个因素来分析加氢油中非芳烃含量及噻吩含量。研究结果表明:(1)随着温度的升高,非芳烃含量缓慢升高,噻吩的含量呈“先降后升”趋势。温度在270～340℃之间,非芳烃含量和噻吩含量的趋势均较平稳。噻吩含量可以降到1.62ppm;(2)随着压力的升高,非芳烃含量上升,噻吩的含量减小,当主反应器反应压力升至2.9Mpa时,噻吩含量减低到1.85ppm;(3)随着液体空速的增加,非芳烃的含量减小,噻吩含量增加,在空速为0.25～1h-1时,加氢后产物中噻吩的含量减低到1.43ppm以下;(4)随着氢油体积比的增加,非芳烃含量增加,噻吩含量减小,在氢油体积比为600～800之间,非芳烃含量和噻吩含量均比较平稳,其中噻吩含量低于2.42ppm;在以上单因素研究的基础上,通过正交实验优化,得出了焦化粗苯低温加氢精制的最佳工艺条件为:反应温度为290℃,反应压力为2.3MPa,氢油体积比650,液体空速0.6h-1。噻吩含量可降低到1.35ppm。2.在反应机理研究基础上,进一步对焦化粗苯低温加氢脱噻吩精制本征反应动力学进行了研究。本研究通过正交实验设计实验点,采用4阶Runge-Kutta法和改进单纯型法对动力学方程进行参数估值,得出了焦化粗苯低温加氢脱噻吩精制本征反应动力学方程: