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Trickle-Bed Reactor Model for Desulfurization and Dearomatization of Diesel / Chowdhury, R. in Aiche journal, Vol. 48 N°1 (Janvier 2002) 

Public ISBD [article]  in Aiche journal > Vol. 48 N°1 (Janvier 2002) . - 126-135 p. Titre : Trickle-Bed Reactor Model for Desulfurization and Dearomatization of Diesel Titre original : Modèle de Réacteur de Lit de Filet pour la Désulfuration et le Dearomatization du Diesel Type de document : texte imprimé Auteurs : Chowdhury, R., Auteur ; Pedernera, E., Auteur ; Reimert, R. Article en page(s) : 126-135 p. Note générale : Génie Chimique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Désulfuration  Hydrogénation  Composés  aromatiques  Carburant  Diesel  Reacteur  Catalyseur  Température  Vitesse  Pression  Concentration  initiale  Gaz  Huile  Paramètres  Conversion  Ecoulement Index. décimale : 660.627.3 Résumé : Desulfurization and hydrogenation of aromatics in diesel oil were investigated in an isothermally operated trickle-bed reactor 500 mm long and with a 19-mm ID, using commercial bifunctional NiMo/Al2O3 catalysts. The operating temperature, pressure, liquid hourly space velocity, gas/oil ratio, and the initial concentration of H2S were 300-380°C, 2-8 MPa, 1-4 h-1, 100-500 m3(NTP)/m3 and 0-8 vol %, respectively. The increase in pressure and decrease in liquid hourly space velocity lead to deeper desulfurization and hydrogenation of both aromatics. Although a higher gas-to-oil ratio and lower initial concentration of H2S enhance the desulfurization reaction, these parameters play almost no role for hydrogenation. Desulfurization increases sharply with increased temperature, but with the same change in temperature the conversion of aromatics increases only up to 360°C, above which it falls sharply. This behavior is explained by the approaching of chemical equilibria by the reversible hydrogenation reactions of the aromatics at higher temperatures. A mechanistic mathematical model was developed for a two-phase flow reactor, considering both mass transfer and chemical reaction in the reactor. The kinetic equations for desulfurization and for the hydrogenation of mono-, di- and polyaromatics were established. Simulated results are compared satisfactorily with the experimental observations. La désulfuration et l'hydrogénation des composés aromatiques en carburant diesel ont été étudiées dans un réacteur thermiquement actionné de lit de filet d'OIN 500 millimètres long et avec une identification de 19 millimètres, en utilisant les catalyseurs fonctionnels d'AlÒ3 de NiMo de Bi commercial. La température de fonctionnement, la pression, la vitesse horaire liquide de l'espace, le rapport de gaz/huile, et la concentration initiale du H2S étaient 300-380°C, 2-8 MPa, 1 4 h 1, 100-500 m3 (NTP) /m3 et 0 % volume 8, respectivement. L'augmentation de la pression et la diminution de la vitesse horaire liquide de l'espace mènent à une désulfuration et à une hydrogénation plus profondes des deux composés aromatiques. Bien qu'un gaz plus élevé pour huiler le rapport et la concentration initiale inférieure du H2S augmentent la réaction de désulfuration, ces paramètres ne jouent presque aucun rôle pour l'hydrogénation. La désulfuration augmente brusquement avec la température accrue, mais avec le même changement de la température la conversion des composés aromatiques augmente seulement jusqu'à 360°C, au-dessus duquel elle tombe brusquement. Ce comportement est expliqué par l'approche des équilibres chimiques par les réactions réversibles d'hydrogénation des composés aromatiques à températures élevées. Un modèle mathématique mécaniste a été développé pour un réacteur biphasé d'écoulement, vu le transfert de masse et la réaction chimique dans le réacteur. Les équations cinétiques pour la désulfuration et pour l'hydrogénation de mono, de di- et le polyaromatics ont été établies. Des résultats simulés sont comparés d'une manière satisfaisante aux observations expérimentales. DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541 RAMEAU : Génie Chimique En ligne : www.aiche.org, aichej@che.udel.edu [article] Trickle-Bed Reactor Model for Desulfurization and Dearomatization of Diesel = Modèle de Réacteur de Lit de Filet pour la Désulfuration et le Dearomatization du Diesel [texte imprimé] / Chowdhury, R., Auteur ; Pedernera, E., Auteur ; Reimert, R. . - 126-135 p. Génie Chimique Langues : Anglais (eng) in Aiche journal > Vol. 48 N°1 (Janvier 2002) . - 126-135 p. Mots-clés : Désulfuration  Hydrogénation  Composés  aromatiques  Carburant  Diesel  Reacteur  Catalyseur  Température  Vitesse  Pression  Concentration  initiale  Gaz  Huile  Paramètres  Conversion  Ecoulement Index. décimale : 660.627.3 Résumé : Desulfurization and hydrogenation of aromatics in diesel oil were investigated in an isothermally operated trickle-bed reactor 500 mm long and with a 19-mm ID, using commercial bifunctional NiMo/Al2O3 catalysts. The operating temperature, pressure, liquid hourly space velocity, gas/oil ratio, and the initial concentration of H2S were 300-380°C, 2-8 MPa, 1-4 h-1, 100-500 m3(NTP)/m3 and 0-8 vol %, respectively. The increase in pressure and decrease in liquid hourly space velocity lead to deeper desulfurization and hydrogenation of both aromatics. Although a higher gas-to-oil ratio and lower initial concentration of H2S enhance the desulfurization reaction, these parameters play almost no role for hydrogenation. Desulfurization increases sharply with increased temperature, but with the same change in temperature the conversion of aromatics increases only up to 360°C, above which it falls sharply. This behavior is explained by the approaching of chemical equilibria by the reversible hydrogenation reactions of the aromatics at higher temperatures. A mechanistic mathematical model was developed for a two-phase flow reactor, considering both mass transfer and chemical reaction in the reactor. The kinetic equations for desulfurization and for the hydrogenation of mono-, di- and polyaromatics were established. Simulated results are compared satisfactorily with the experimental observations. La désulfuration et l'hydrogénation des composés aromatiques en carburant diesel ont été étudiées dans un réacteur thermiquement actionné de lit de filet d'OIN 500 millimètres long et avec une identification de 19 millimètres, en utilisant les catalyseurs fonctionnels d'AlÒ3 de NiMo de Bi commercial. La température de fonctionnement, la pression, la vitesse horaire liquide de l'espace, le rapport de gaz/huile, et la concentration initiale du H2S étaient 300-380°C, 2-8 MPa, 1 4 h 1, 100-500 m3 (NTP) /m3 et 0 % volume 8, respectivement. L'augmentation de la pression et la diminution de la vitesse horaire liquide de l'espace mènent à une désulfuration et à une hydrogénation plus profondes des deux composés aromatiques. Bien qu'un gaz plus élevé pour huiler le rapport et la concentration initiale inférieure du H2S augmentent la réaction de désulfuration, ces paramètres ne jouent presque aucun rôle pour l'hydrogénation. La désulfuration augmente brusquement avec la température accrue, mais avec le même changement de la température la conversion des composés aromatiques augmente seulement jusqu'à 360°C, au-dessus duquel elle tombe brusquement. Ce comportement est expliqué par l'approche des équilibres chimiques par les réactions réversibles d'hydrogénation des composés aromatiques à températures élevées. Un modèle mathématique mécaniste a été développé pour un réacteur biphasé d'écoulement, vu le transfert de masse et la réaction chimique dans le réacteur. Les équations cinétiques pour la désulfuration et pour l'hydrogénation de mono, de di- et le polyaromatics ont été établies. Des résultats simulés sont comparés d'une manière satisfaisante aux observations expérimentales. DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541 RAMEAU : Génie Chimique En ligne : www.aiche.org, aichej@che.udel.edu