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氧化还原氧化裂解石脑油制乙烯的过程模拟与分析

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  • 2020-01-08 12:52:42

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文档简介:

Engineering2(2016)xxx–xxxResarchGreenIndustrialProcesses—Article氧化还原氧化裂解石脑油制乙烯的过程模拟与分析VasudevPralhadHaribala,YunChena,b,LukeNeala,FanxingLia,*aDepartmentofChemicalandBiomolecularEngineering,NorthCarolinaStateUniversity,Raleigh,NC27695-7905,USAbSchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Chinaarticleinfo摘要Articlehistory:Received12December2017Revised26January2018Accepted3August2018Availableonline10August2018石脑油热裂解制乙烯(C2H4)是一种能源密集型工艺(每吨C2H4高达40GJ热量),会形成大量焦炭和氮氧化物(NOx),而且每产生1kgC2H4就有1.8~2kg的二氧化碳(CO2)排放量。我们提出了石脑油氧化还原氧化裂解(redoxoxy-cracking,ROC)的替代方法。在该两步法中,石脑油裂解产生的氢气(H2)首先在氧化还原催化剂的作用下与其晶格氧选择性地燃烧。随后氧化还原催化剂被空气再次氧化并释放热量,以满足裂解反应对热量的需求。这个强化过程减少了附加能量的消耗以及CO2和NOx的排放。此外,由于H2的选择性燃烧,C2H4和丙烯(C3H6)的形成可以被增强。在本研究中,我们基于最近开发氧化还原催化剂的实验数据,使用ASPENPlus®模拟ROC工艺。与传统的石脑油裂解相比,ROC工艺可将能耗和CO2排放量降低52%。该工艺的上游部分少消耗约67%的能量,同时每千克石脑油原料多产生28%的C2H4和C3H6。©2018THEAUTHORS.PublishedbyElsevierLTDonbehalfofChineseAcademyofEngineeringandHigherEducationPressLimitedCompanyThisisanopenaccess

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