催化裂化装置选择性催化还原脱硝技术应用中的问题及解决方案

为保障催化裂化装置长周期运行,分析选择性催化还原（SCR）模块所在余热锅炉压降持续增加的原因,并针对性的提出解决方案。结果表明：黏性较强、易沉积的硫酸氢氨（NH₄HSO₄）的生成是余热锅炉压降增大的主要原因;使用脱硫脱硝助剂降低SCR脱硝模块入口烟气中氮氧化物（NO_x）和硫氧化物（SO_x）浓度,可大幅减少SCR模块喷氨量,有效抑制NH₄HSO₄的生成。工业应用结果表明：使用SDJF-A1型脱硫脱硝助剂后,反应-再生系统中NO_x转化率高达69.08%~81.27%,烟气中NO_x、SO₂的浓度均大幅降低,余热锅炉的吹灰系统优化运行和提升省煤器温度分解NH₄HSO₄等方法在控制余热锅炉压降升高方面均有一定成效。进一步可采取优化SCR喷氨系统、提高SCR模块反应温度和改进吹灰系统的措施来保障装置的长周期运行。     

PODE/乙醇双燃料共轨发动机的燃烧特性

为了实现高效清洁燃烧,在一台增压中冷电控共轨发动机上,采用进气预混乙醇燃料由缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃,实现PODE/乙醇双燃料燃烧,研究了预混乙醇比例对双燃料发动机燃烧过程以及燃油经济性的影响。结果表明,在平均有效压力pme=038 MPa时,随着乙醇比例增加,双燃料燃烧相位推迟,最大燃烧压力降低,预混放热量及放热率增加;在pme=100 MPa时,〖JP3〗预混乙醇发生自燃,最大缸内燃烧压力急剧增加,燃烧持续期延长,CA50靠近上止点,振动强度也增大,但有效热效率显著提高,最大可以达到406%。在pme=038 MPa〖JP〗时,双燃料能够同时降低NOx和碳烟排放量,改变了它们之间的trade off关系。合理控制预混乙醇比例可以改善双燃料发动机的燃油经济性,并降低污染物的排放量。     

喷油参数对PODE/柴油混合燃料燃烧污染物排放的影响

以柴油(P0)、聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料(P10和P20)为对象,在高压共轨柴油机上,考察其在不同喷油压力和喷油正时下的燃烧排放特性及颗粒物排放规律。结果表明：随混合燃料中PODE体积分数的增加,燃料燃烧缸内压力和放热率峰值有所降低;随着喷油压力的提高,3种燃料的CO、碳氢化合物(HC)和烟度排放均明显下降,NO_x排放有所上升,排气颗粒的峰值数量浓度不断降低,其中积聚态颗粒占比降低,核态颗粒占比增加;推迟喷油可以降低NO_x排放,但会增加CO、HC和烟度排放,颗粒的数量浓度有所增加;3种燃料中,P10燃料NO_x生成量和排气颗粒的几何平均直径受喷油压力和喷油正时影响最小。     

硝酸铈和尿素配比对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂的影响

以 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和尿素(CO(NH₂)₂)为原料,采用水热法合成 CeO₂载体,再经等体积浸渍法负载活性组分得到 CuO/CeO₂催化剂;通过 XRD、N₂吸附-脱附、H₂-TPR 等表征手段,探究 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和 CO(NH₂)₂配比对催化剂的结构、比表面积、还原性质的影响;并通过甲醇水蒸气重整制氢(MSR)反应对所制备 CuO/CeO₂-x 催化剂试样进行性能评价。实验结果表明,当 Ce(NO₃)₃·6H₂O 和 CO(NH₂)₂的配比为 1∶3 时,制备的 CuO/CeO₂-3 催化剂表相 Cu...     

催化裂化烟气脱硝喷氨系统控制方案设计

催化裂化再生烟气中含有大量的氮氧化物(NO_x),通常采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术治理含NO_x再生烟气，以彻底解决再生烟气中的NO_x污染问题。介绍了SCR脱硝技术及流程，重点分析了液氨缓冲罐内温度、管壁温度、罐底实时液位，液氨蒸发器内介质的温度、液氨液位、环境中氨气浓度，氨气缓冲罐内的温度、压力，氨气吸收罐内液位等的控制方案。SCR脱硝装置投运后，再生烟气中的NO_x排放质量浓度由现有的240 mg/m³降低至40 mg/m³以下，每年可减排NO_x超过356.5 t,对建设创新环保友好型企业具有重要意义。     

伊利石合成SAPO-11分子筛及其临氢异构化性能

以酸洗伊利石为原料,采用水热法合成SAPO-11分子筛,采用等体积浸渍法制备成型SAPO-11分子筛催化剂,采用XRD、N₂吸附-脱附、SEM和TEM等分析手段对SAPO-11分子筛样品进行了分析表征,考察合成条件对合成SAPO-11分子筛晶相结构的影响,并以正辛烷为模型化合物评价了成型SAPO-11分子筛催化剂的临氢异构化反应性能。结果表明：以酸洗伊利石为原料合成SAPO-11分子筛的最佳条件为：晶化温度180 ℃,晶化时间36 h,n(SiO₂)/n(Al₂O₃)=0.5,n(P₂O₅)/n(Al₂O₃)=1.2,n(模板剂)/n(SiO₂)=3.5;在反应压力1.5 MPa、反应温度360 ℃、质量空速1.5 h^-1、V(H₂)/V(正辛烷)=300的条件下,以正辛烷为模型化合物在Ni/SAPO-11分子筛催化剂作用下进行临氢异构化反应,正辛烷转化率为52.94%、异构体收率为42.95%、单支链异构体的选择性为74.28%、双支链异构体的选择性为6.85%,该催化剂异构化反应性能较好。     

三氧化钼催化合成季戊四醇四庚酸酯

通过焙烧法直接焙烧钼酸铵((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O),制备了一种用于季戊四醇(PER)与正庚酸(HPA)酯化合成季戊四醇四庚酸酯(PETH)反应的三氧化钼(MoO₃)催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)等手段对催化剂进行了表征。考察了焙烧温度、反应条件(温度、时间、原料配比、催化剂用量)等因素对催化剂性能的影响。结果表明：催化剂比表面积随着焙烧温度的升高而减小,催化剂催化活性也随之减弱;在焙烧温度400、500 ℃下制得的MoO₃为晶面(021)、(110)、(040)同时择优取向α-MoO₃,在焙烧温度600 ℃下制得的MoO₃为(020)、(021)、(110) 晶面同时择优取向α-MoO₃;在400、500 ℃下焙烧制得的(021)、(110)、(040) 晶面同时择优取向α-MoO₃催化剂的催化活性最优,择优取向晶面(021)和/或(110)更利于PER与HPA酯化合成PETH反应。在适宜的反应工艺条件(T=200℃,t=4 h, n(HPA)/n(PER)=4.2, n(MoO₃)/n(PER)=0.004)下,PER转化率达到100%,PETH的选择性达到100%。     

铈源及其组成对乙苯脱氢制苯乙烯催化剂结构和性能的影响

以Ce(NO₃)₃和CeO₂为混合铈源制备了一系列Fe-K-Ce-Mo乙苯脱氢催化剂,并采用BET、XRD、CO₂ -TPD和XPS等手段对其进行表征,考察了m(Ce(NO₃)₃)/m(Ce(NO₃)₃+CeO₂)对该催化剂结构、酸碱性以及催化乙苯脱氢反应性能的影响。结果表明,m(Ce(NO₃)₃)/m(Ce(NO₃)₃+CeO₂)=0.60时,催化剂具有中等水平的比表面积、较低的孔体积和较大的孔径,产生较多的活性相,酸碱中心数目和强度达到最佳,晶格氧丰富,催化剂催化乙苯脱氢反应活性最佳。     

催化裂化装置非氨生物基还原脱硝技术工业试验总结

针对催化裂化装置实际生产中选择性催化还原技术(SCR)脱硝存在运行成本高、床层有压力降、SO₂氧化导致烟气蓝烟拖尾严重及后续脱硝技术路线如何选择的问题,开展了非氨生物基还原脱硝技术的工业试验并进行了技术分析。结果表明：非氨脱硝还原技术用于不完全再生催化裂化装置CO余热锅炉,在喷雾覆盖面积仅占烟气流通总截面积30%～40%的有限条件下,可将烟气中NO_x质量浓度由130.6 mg/m³降至44.8 mg/m³,NO_x平均脱除率为65.8%,满足烟气NO_x环保排放指标要求,同时可避免烟气中SO₂氧化成SO₃,减少烟气中蓝色烟羽的生成,对外排含盐污水COD(化学需氧量)、NH₃-N等指标以及CO余热锅炉的平稳运行无影响;对新建装置而言,采用非氨脱硝还原技术替代SCR技术,可降低设备投资和操作成本。     

柴油车尾气氧化催化剂硫磷中毒研究进展

柴油车尾气氧化催化剂(DOC)是柴油车污染物排放后处理系统的重要组成部分,主要作用是有效去除未完全燃烧产生的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并将部分一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO₂),促进后续柴油颗粒捕集器(DPF)再生和氨选择性催化还原(NH₃-SCR)反应。但在实际运行时,处于整个后处理系统最前端的DOC不可避免地会受到柴油以及润滑油中硫化物和磷化物的毒化,从而影响催化剂后处理的净化效率。本文从硫磷对DOC催化性能的影响、硫磷中毒机制和缓解硫磷中毒策略3个方面详细综述了DOC催化剂硫、磷及硫磷复合中毒的研究进展,并针对DOC硫、磷中毒的科学研究与实际应用之间存在的差距,展望了未来抗硫磷中毒DOC催化剂的发展方向。     

New Statistical Concepts for Prediction Viscosity, Critical Temperature, and Critical Pressure of Homologous Hydrocarbon Series (CnH2n 2)

A new model for prediction viscosity, critical temperature, and critical pressure for homologous hydrocarbon series C_nH_2n+2 as a function of carbon number only. The new model has a general formula: η or T_c or P = A₁ C^A₂(2+2C)^A₃. This new model provides accurate and computationally reliable prediction for the corresponding properties (η, T_c, and P_c) value.     

半贫液工艺再生过程闪蒸及能耗模拟优化

半贫液工艺在天然气脱碳领域因能有效降低能耗而被广泛应用。笔者利用HYSYS软件建立了半贫液工艺流程模型,并通过与工厂天然气脱碳半贫液工艺中相关参数对比进行准确性验证。利用所建立的模型对半贫液工艺再生过程中的闪蒸及能耗进行了相关工艺参数影响规律探究。结果表明：对于闪蒸过程,醇胺溶液CO₂释放量随着闪蒸压力降低呈现增大趋势;吸收酸气负荷(二氧化碳/N-甲基二乙醇胺摩尔比,n(CO₂)/n(Amine))在大于0.65时对CO₂释放量影响较明显,CO₂释放量随着吸收压力升高呈现线性增长;吸收塔富液出塔温度低于353.15 K时,其温度变化对闪蒸过程影响占主导作用。对于再生能耗方面,当再沸器温度为387.15 K、半贫液分流比为0.85、富液进料温度为348.15 K、醇胺溶液循环量为46000 kmol/h时,在保证净化效果的同时再生能耗较低。     

磷改性ZSM-5分子筛的水热稳定性

选取n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为45、150、250的磷改性ZSM-5分子筛样品,在800℃和100%水蒸气气氛下分别水热处理4、8和17 h,得到一系列高温水热老化后的磷改性ZSM 5分子筛样品。采用XRD、XRF、BET、NH3-TPD、³¹P NMR、²⁷Al NMR表征方法研究这些老化样品的磷氧化物状态变化及骨架铝配位、物相、孔结构和酸性变化情况。通过脉冲微反实验考察这些老化样品的甲醇制丙烯（MTP）反应催化性能稳定性。结果表明,ZSM 5的n(SiO₂)/n(Al₂O₃)对磷改性作用和水热稳定性有重要影响,提高水热老化温度和延长老化时间会明显加剧磷氧化物的迁移、缩合及与骨架铝的配位成键作用。低n(SiO₂)/n(Al₂O₃)时,四配位骨架铝容易转变为与磷有配位关系的各类缺陷位骨架铝和六配位非骨架铝;高n(SiO₂)/n(Al₂O₃)时,尤其在n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150时,存在大量骨架铝既具有很高的抗磷氧化物配位成键能力,又具有很好的抗水蒸气水解能力,具有更高的反应催化活性和水热稳定性。提高水热处理温度还具有疏通磷改性ZSM-5分子筛孔道的作用,低n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的磷改性ZSM-5分子筛的比表面积和孔体积有部分恢复,高n(SiO₂)/n(Al₂O₃)的微孔部分比表面积有所增加。不同n(SiO₂)/n(Al₂O₃)磷改性ZSM-5分子筛的相对结晶度均随水热老化温度提高和老化时间延长而下降;酸量和酸强度均随水热老化温度升高而急剧下降,但随水热老化时间延长保持相对稳定,n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150的磷改性ZSM 5分子筛的酸性最稳定。n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为150的磷改性ZSM-5分子筛经过800℃和100%水蒸气老化4 h后具有优异的MTP催化性能,如高反应活性、高丙烯选择性和烃产物组成稳定性。     

NiP/Hβ催化正己烷异构化反应性能及机理

以氯化镍为镍源,次磷酸钠为磷源,合成活性组分NiP,再通过干混法制备出正己烷异构化新型催化剂NiP/Hβ;采用XRD、FT-IR、NH₃-TPD以及H₂-TPR等手段分析该催化剂的表面性质及NiP在载体上的分散程度。在温度为280 ℃、正己烷质量空速为1 h^-1、氢压为2 MPa、氢/油摩尔比为3条件下,考察了4%NiP/Hβ催化正己烷异构化反应的活性及稳定性。结果表明,正己烷转化率超过80%,异构烷烃收率70%左右、选择性可维持在90%。另外,剖析了NiP/Hβ催化正己烷异构化机理。     

PODE/柴油混合燃料对共轨柴油机燃烧与排放特性的影响

按聚甲氧基二甲醚(PODE)占混合燃料体积分数为10%、20%和30%的掺混比,配制了PODE/柴油混合 燃料。在共轨柴油机上研究了PODE掺混比对PODE/柴油混合燃料燃烧和排放特性的影响。结果表明,在 额定转速100%负荷时,与柴油相比,不同PODE掺混比PODE/柴油混合燃料的滞燃期缩短,缸内最大爆发 压力升高,放热率峰值降低;一氧化碳（CO）体积分数分别降低了13.1%、16.6%和21.3%,未燃碳氢 （HC）体积分数分别降低了17.7%、24.1%和26.2%,排气烟度分别降低了29.6%、44.8% 和75.8% ;但是碳氧化物（NOx）体积分数分别增加了2.0%、7.4%和9.5%;颗粒物数量峰值依次分别增加了16 .8%、30.8%和55.1%。在额定转速25%负荷时,不同PODE掺混比PODE/柴油混合燃料与柴油相比,CO体 积分数分别降低了12.4%、16.3%和20.8%,HC体积分数分别降低了14.5%、21.6%和24.1%,排气烟 度分别降低了28.0%、44.0% 和76.0%,但NOx体积分数分别增加了7.7%、10.4%和16.2%。核模态 颗粒物数量峰值分别增加了143%、269%和335%;而积聚态颗粒物数量峰值分别降低了15.4%、24 .0%和44.5%。