残渣加氢过程中气体生成的动态建模：基于转化率的方法

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Kinetic Modeling of Gas Generation in Residue Hydrocracking: A Conversion-Based Approach

气体动力学模型在残渣加氢裂解中的应用研究。摘要：针对传统气体动力学模型参数多精度低的问题，首次开发了关联残渣转化率的独立气体动力学模型，平均绝对误差4.5%，不依赖温度（400-420℃）和时间。进而构建双路径动力学模型，准确区分直接（MoO3/Al2O3催化剂）和间接裂解气源，总误差2.6%。研究证实双路径模型可有效评估催化剂活性与选择性差异，尽管实际催化性能差异小于0.11%。

　　

在残渣加氢裂化过程中，气体产物（尤其是甲烷和乙烷）在资源分配和催化剂评估中起着重要作用。然而，目前用于气体生成的动力学模型需要大量的参数，并且通常精度较低。本文首次开发了一个简单且相对独立的气体动力学模型，该模型与残渣转化率相关联。这个新开发的气体模型的平均绝对百分误差为4.5%，并且不受反应温度（400–420 °C）和时间的影响。随后，进一步开发了一个具有不同气体生成途径的双途径动力学模型。这个双途径动力学模型的平均绝对百分误差为2.6%，能够准确计算直接和间接残渣裂化产生的气体含量。例如，在残渣转化率为75%的情况下，70.45%的气体是通过间接残渣裂化产生的。然后，应用该双途径模型仅根据总气体产量来有效区分催化剂的活性和选择性，尽管两种催化剂之间的差异很小（<0.11%）。结果表明，基于钼的催化剂（MoO₃/Al₂O₃）在直接裂化途径中表现出优异的性能。总体而言，新开发的模型加深了人们对气体生成机制的理解，并为催化剂评估提供了指导。