劣质柴油超临界均相加氢反应体系的构建和过程强化

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21878329
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0815.能源化工
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

As to increasingly stringent environmental regulations and leading position of FCC technology in refining industry, production of clean fuels from low quality diesel is great urgent in China. Hydrogen was supplied by recirculation system (circulating hydrogen or circulating oil) in the current diesel hydroprocessing processes. Hydrogen solvation and diffusional transport are two critical factors to reduce the efficiency of these processes. This project plan to construct a homogeneous hydrogenation environment to low quality diesel by introduce a supercritical solvent. The hydrogen solubility and interphase transport limitations are eliminated at supercritical conditions. Process intensification in the diesel hydroprocessing was achieved, and low quality diesel can be converted to clean fuel economically and efficiently. New technology of diesel supercritical hydrogenation can be developed thereafter. During the research process, the phase behaviors of diesel-solvent-H2 ternary system are obtained in this project by a visual PVT apparatus. The effect of solvents, diesel properties and composition of the ternary system on phase behavior are investigated. Based on determination of homogeneous phase conditions, suitable supercritical solvent is screened. The intensification effect of supercritical medium on the hydrogen solubility and diffusional transport is evaluated by comparison. The supercritical data and theory of complicated system can be improved thereafter.
日益严格的环保法规和催化裂化为主的炼油格局,造成劣质柴油高效清洁化已成为我国炼油行业面临的重要挑战。现有柴油加氢工艺均采用循环体系(循环氢或循环油)为反应供氢,造成氢气溶解和扩散传质制约了其过程效率。本项目针对这一化学工程问题,提出通过引入超临界溶剂从而构建劣质柴油均相加氢反应体系的新思路,克服现有工艺过程氢气溶解度低和扩散传质差的两个难点问题,实现柴油加氢反应中的过程强化,从而经济高效地将劣质柴油转化为清洁油品。重点考察柴油-溶剂-氢气三元复杂体系相态递变规律,研究溶剂种类、柴油组成性质和三元体系构成对其相行为的影响,在确定均相形成边界条件的基础上,优选实现劣质柴油均相加氢的适宜超临界溶剂,获得超临界介质对氢气溶解以及扩散传质性能的定量强化效果,并丰富复杂体系超临界流体数据和理论。

结项摘要

日益严格的环保法规和催化裂化为主的炼油格局,造成劣质柴油高效清洁化已成为我国炼油行业面临的重要挑战。现有柴油加氢工艺均采用循环体系(循环氢或循环油)为反应供氢,造成氢气溶解和扩散传质制约了其过程效率。基于此,本项目提出通过引入超临界溶剂从而构建劣质柴油均相加氢反应体系的新思路,从而经济高效地将劣质柴油转化为清洁油品。首先,课题应用可视相平衡仪进行了柴油-溶剂-氢气体系的相平衡实验,发现柴油组成和溶剂类型对体系相行为存在明显影响,引入正构烃类可降低体系的临界温度和提高临界温度,且变化幅度随碳数减小而增大。由此通过适宜溶剂选择和物料组成调控,可以实现劣质柴油均相加氢体系的构建。在此基础上,课题应用高压釜进行柴油以及柴油-溶剂二元物性的溶氢实验,表明优选的轻烃溶剂可以显著提高物料中的溶氢性能,可为劣质柴油高效加氢精制提供充足的有效氢。随后,课题应用固定床加氢装置系统考察了柴油常规加氢和超临界流体均相加氢工艺过程的转化效果,发现温度、压力、氢油比和空速对柴油加氢脱硫脱氮均存在显著影响,引入溶剂构建超临界流体均相加氢体系可以大幅提升柴油中硫氮化合物的脱除效果,而且新工艺对柴油中烷基取代的二苯并噻吩类硫化物和多环芳烃的加氢转化更具技术优势。最后,课题应用不同粒径的催化剂进行加氢脱硫反应动力学研究,发现工业尺寸催化剂中扩散阻力较大,抑制了加氢脱硫反应的高效进行,超临界流体的引入可以提高硫化物在催化剂中的扩散系数,从而缓解扩散对加氢脱硫反应的影响。基于上述实验结果可见,向柴油体系引入适宜溶剂构建超临界流体均相加氢体系,可以克服传统工艺过程氢气溶解度低和扩散传质差的两个难点问题,实现柴油的深度加氢精制,为生产优质车用柴油添加组分提供有效路径。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(2)
专利数量(0)
镍卟啉加氢反应和扩散行为
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1001-8719.2022.03.015
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    石油学报. 石油加工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈振涛;蒋涛;杨浩轩;于佳欢;赵洋;刘雅欣;赵芳钰;徐春明
  • 通讯作者:
    徐春明
Restrictive diffusion and hydrodesulfurization reaction ofdibenzothiophenes over NiMo/SBA-15 catalysts
NiMo/SBA-15催化剂上二苯并噻吩的限制性扩散和加氢脱硫反应
  • DOI:
    10.1002/aic.17577
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    AIChE Journal
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Bo Wang;Zhentao Chen;Tao Jiang;Jiahuan Yu;Haoxuan Yang;Aijun Duan;Chunming Xu
  • 通讯作者:
    Chunming Xu
Diffusivity and hydrogenation of vanadyl porphyrins in the synthesized NiMo/Zr-SBA-15 and industrial NiMo/c-Al2O3 catalysts
合成 NiMo/Zr-SBA-15 和工业 NiMo/c-Al2O3 催化剂中氧钒卟啉的扩散和加氢
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Chemical Engineering Science
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Zhentao Chen;Bo Wang;Haoxuan Yang;Tao Jiang;Jiahuan Yu;Jianxun Wu;Chunming Xu
  • 通讯作者:
    Chunming Xu
沥青质含量对重油中氢气溶解度影响的研究
  • DOI:
    10.11949/0438-1157.20190612
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    化工学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白翔;郭润;曾招朋;陈振涛;张霖宙;许志明;徐春明;赵锁奇
  • 通讯作者:
    赵锁奇
Diffusivities of Hydrocarbons in the Fresh and Aged Hydrotreating Catalysts Studied by Zero-Length Column Method
零长柱法研究新鲜和老化加氢精制催化剂中碳氢化合物的扩散性
  • DOI:
    10.1021/acs.iecr.2c00291
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Ind. Eng. Chem. Res.
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Zhentao Chen;Linxie Hu;Jiahuan Yu;Tao Jiang;Chunming Xu
  • 通讯作者:
    Chunming Xu

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其他文献

基于连续帧间差分的抛弃式探头三维下沉运动处理方法研究
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  • 作者:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    实验流体力学
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    --
  • 作者:
    陈振涛;钟中;叶松;王晓蕾;郑君杰
  • 通讯作者:
    郑君杰
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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重质油在催化剂孔道内受限扩散及其关联模型研究进展
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    --
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    徐春明
NMOHEMS探头外形对其下沉运动的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    海洋通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈振涛;叶松;王晓蕾;韩月琪;王亮;CHEN Zhen-tao~1;YE Song~1;WANG Xiao-lei~1;HAN Yue-;2.Institute of Science;PLA University of Science a
  • 通讯作者:
    PLA University of Science a

其他文献

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陈振涛的其他基金

渣油镍、钒化合物加氢脱金属反应机理和扩散行为的研究
  • 批准号:
    21476257
  • 批准年份:
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    面上项目
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  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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