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Keywords:

  • hydrodesulfurization;
  • Syncrude;
  • fluid coke;
  • shrinking core model;
  • activation energy

Abstract

Hydrodesulfurization of Athabasca (Syncrude) fluid coke was studied for particle sizes of −74 + 53, −53 + 44 and −44 μm using a quartz reactor. Five flow rates of hydrogen from 1.2 × 10−6 to 2.5 × 10−6 m3/s were investigated with from 0.45 to 1.0 g of coke. Gas production — time profiles for H2S and CH4 were obtained at temperatures from 973 to 1073 K for each particle size range. Desulfurization rates were functions of particle size and temperature. Results agree with predictions of the shrinking core model, the rate being controlled initially by the gas film and chemical reaction resistances followed by control due to diffusion of hydrogen through the increasing ash layer. Below 998 K, the apparent activation energy was determined to be 293 kJ/mol · K, while at temperatures between 998 and 1073 K it was 29 kJ/mol · K.

On a étudié l'hydrodésulfuration du coke fluide (Syncrude) d'Athabasca pour des tailles de particules de −74 + 53, −53 + 44 et −44 μm à l'aide d'un réacteur à quartz. Cinq débits d'hydrogène de 1,2 × 10−6 à 2,5 × 10−6 m3/s ont été étudiés avec 0,45 à 1,0 g de coke. Des profils de temps et de production de gaz pour le H2S et le CH4 ont été obtenus à des températures de 973 à 1073 K pour chaque gamme de taille de particules. Les vitesses de désulfuration sont fonction de la taille des particules et de la température. Les résultats concordent avec les prédictions du modèle du noyau retrécissant, la vitesse étant initialement contrǒlée par les résistances de la réaction chimique et du film gazeux, puis par la diffusion de l'hydrogène dans la couche de cendres qui augmente. En-dessous de 998 K, on a déterminé que l'énergie d'activation apparente est de 293 kJ/mol · K, tandis qu'à des températures entre 998 et 1073 K, elle est de 29 kJ/mol · K.