不同条件下重油催化裂化产物的烃组成变化

利用气相色谱和质谱对重油在提升管催化裂化中试装置上反应前后烃组成进行了考察,探讨了在相近转化率时物料反应前后的烃组成变化特点.结果表明,在优化条件下,重油中大分子多环芳烃组分和胶质中的链烷基和环烷基有效裂化生成烯烃和环烷烃.并使双环和三环芳烃分子落人到柴油馏分;烯烃和环烷烃进一步发生芳构化和脱氢反应生成烷基苯.优化条件下热裂化的产物C1和C2的产率明显降低,催化反应产物C3和C4的产率基本不变;重油馏分中大分子多环芳烃组分和胶质中芳环之间的桥链或环烷基链的断裂导致汽油馏分中C5～C7小分子产物明显增加,烯烃的芳构化反应使C7和C8短支链的芳烃产率增加;柴油馏分中烷基苯和多环环芳烃增加,而环烷烃和环烷基苯含量减少.     

汽油催化裂化二次反应规律的研究

在固定流化床实验装置上考察了汽油在庆阳催化剂上的催化裂化二次反应规律,给出了温度和剂油比对汽油二次反应的影响。结果表明反应温度及剂油比对汽油的族组成有很大的影响;随着反应温度升高,异构烷烃、环烷烃含量降低,芳烃和烯烃含量有明显的增加,正构烷烃的含量变化不明显;剂油比的增大时,异构烷烃、环烷烃的转化率逐渐增大,而烯烃的转化率先增大后趋于稳定。     

环烷烃催化裂解制低碳烯烃研究进展

综述了不同环烷烃催化裂化反应途径及主要影响条件,在催化裂解下双环及多环的开环反应容易发生,生成含单环环烷烃的裂解产物。在环烷烃的转化当中存在裂化反应和氢转移的竞争关系,当环烷烃与链烷烃共存时,会影响链烷烃的低碳烯烃收率和选择性。环烷烃催化裂解制低碳烯烃的关键是单环环烷烃的开环和抑制氢转移反应。用于富含环烷烃原料催化裂解的催化剂应具有高的开环和裂化能力以及低的氢转移能力。     

反应温度对催化裂化汽油芳构化的研究

以中国石油兰州炼油石化公司催化汽油为原料，采用小型固定流化床为芳构化反应装置，考察了反应温度对芳构化产物收率、转化率、马达法和研究法辛烷值、气体产品组成和液体产品组成的影响规律。实验结果表明，随着反应温度的升高，干气、液化气和焦炭收率呈上升趋势，而汽油和柴油收率呈下降趋势，FCC汽油的转化率都在94%左右，且随反应温度的升高先增大后减小；乙烯、丙烯、丁烯、乙烯和总低碳烯烃收率单调增加，而乙烯、丙烯、丁烯、乙烯和丙烯和总低碳烯烃收率的增加幅度各不相同；异构烷烃和烯烃收率随着反应温度的升高逐渐减少，而芳烃的收率和选择性随着反应温度的升高逐渐增加，正构烷烃和环烷烃的收率随着温度的增加先增加后减少。     

催化裂化汽油加氢改质催化剂的改进

针对催化裂化汽油加氢脱硫降烯烃组合工艺技术中，芳构化降烯烃改质催化剂M应用于重馏分汽油加氢时，存在因反应温度高而影响催化剂长周期运行及液体总收率等问题，对催化剂进行优化升级改进研究。结果表明，在M催化剂基础上，通过对HZSM-5分子筛原料改进及调变活性金属组分，研制出活性高和稳定性好的催化裂化重汽油芳构化降烯烃改质催化剂M-Ⅱ，与M催化剂相比，烯烃降低幅度相当时，芳烃增加1.5个百分点，研究法辛烷值提高0.8个单位。     

反应温度对汽油催化裂解多产低碳烯烃的影响

利用自制的多产低碳烯烃催化剂在小型固定流化床装置上对催化裂化汽油、焦化汽油和直馏汽油的催化裂解性能进行了实验研究,考察了反应温度对催化裂解产物分布和低碳烃收率的影响.实验结果表明焦化汽油、催化汽油和直馏汽油最佳的催化裂解反应温度分别为580、600℃和680℃,随着反应物活性的降低而显著增加.乙烯的收率随着反应温度的升高呈抛物线增长;烯烃与正构烷烃有协同反应作用,烯烃能够加速正构链烷烃的反应速率;在烯烃存在下,芳烃会生成大量的焦炭;烯烃和链烷烃是生成低碳烯烃的主要来源,是催化裂解的理想组分;最佳催化裂解的反应物为催化汽油或者焦化汽油的轻馏分与直馏汽油的轻馏分的混合物.     

重质油催化裂化用催化剂的研制及性能评价

催化裂化是提高重质油资源利用效率的一种常用加工技术,为了提高重质油资源催化裂化的效率,以Ni(NO3)2、Fe Cl3和脂肪酸为主要原料,制备出一种适用于重质油催化裂化的新型油溶性催化剂FN-1,并采用小型固定流化床装置考察了不同因素对重质油催化裂化反应的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,重质油转化率逐渐增大,生成的汽油成分中烯烃和芳烃含量逐渐增大;随剂油质量比的逐渐增大,重质油转化率逐渐增大,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐减小,芳烃含量逐渐增大;随质量空速的逐渐增大,重质油转化率逐渐减小,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐增大,芳烃含量逐渐减小,但变化的幅度比较小。当重质油催化裂化的反应温度为520℃、剂油质量比为6、质量空速为15h-1时,重质油的转化率可以达到95.38%,催化裂化效果较好。     

费托合成油品加氢裂化异构化反应的热力学

利用Benson基团贡献法和ABWY法计算了费托合成油品的标准摩尔生成焓、标准熵及摩尔定压热容等基础数据,在298—750 K,对费托合成油品加氢裂化异构化反应体系的反应焓、吉布斯自由能以及平衡常数等热力学数据进行了计算;对体系中各反应的热力学可能性与生成顺序进行了判断以及各反应的热力平衡与限度进行了分析。结果表明:费托合成油品加氢裂化异构化反应是放热反应,低温时大部分反应在热力学上均能够自发的进行,且平衡常数均较大,能够进行到较高的程度;从热力学上看,升高温度不利于加氢裂化异构化反应的进行,适宜反应温度的选择应兼顾各种反应的进行;烯烃比烷烃更容易发生加氢裂化异构化反应;所获得的热力学数据可为费托合成油品加氢裂化异构化工艺研究、反应器开发以及新型催化剂研制等提供理论依据。     

醇原位催化转化制备芳烃及机理

以不同的醇为原料,HZSM-5分子筛为催化剂,在微型固定床与气相色谱-质谱联用装置上进行了醇催化转化制备芳烃的研究,考察了醇的碳链长度以及反应温度的影响。结果表明,醇的碳链长度对产物的分布有明显的影响,400℃下芳烃产率随着醇的碳链增长先增加,在正丙醇处获得最大的芳烃产率39.6%,而后降低并趋于稳定。随着温度的升高,甲醇、乙醇和正丙醇3种醇的产物分布变化趋势相同,芳烃产率均先增加后减小,在500℃获得最大值,分别为26.0%、36.5%和42.5%;随着温度的升高,CO、CO_2和烯烃的产率逐渐升高,但烃类产物总收率逐渐下降。高温下大分子芳烃逐渐向小分子芳烃转化,使得苯和甲苯的选择性逐渐增大。最后,结合原位红外表征和实验结果探讨了醇芳构化的反应机理:短碳链醇通过脱水得到醚和低碳烯烃,低碳烯烃再经过聚合得到长链烯烃,长碳链醇则可直接脱水得到长链烯烃,长链烯烃再通过环化反应生成环烷烃,最后环烷烃经过脱氢芳构化或分子间氢转移得到芳烃。     

催化裂化汽油临氢异构化/芳构化改质过程的反应特性

采用工业Ni-Mo/Al₂O₃-HZSM-5催化剂在小型固定床加氢微反装置上对催化裂化（FCC）汽油临氢改质过程的反应特性进行了研究,通过考察反应温度、压力、空速和氢油体积比对改质后的FCC汽油烃类组成的影响,分析了汽油中不同烃类的转化性能。结果表明,氢油比对产物组成影响不大,高温、低压、低空速有利于增加芳烃的选择性,低温、高压、高空速则有利于增加异构烷烃的选择性;临氢改质后,FCC汽油的烯烃含量明显降低,芳烃和异构烷烃含量增加,因而产品汽油的辛烷值基本保持不变;全馏分、轻馏分和重馏分FCC汽油临氢改质实验结果表明,烯烃含量较高的轻馏分具有更高的转化活性;在FCC汽油临氢改质过程中,同碳数的端烯烃反应活性高于内烯烃,直链烯烃的反应活性高于支链烯烃。     

分子筛催化剂上催化裂化汽油掺混甲醇的改质研究

以实现甲醇制取低碳烯烃转化工艺和FCC汽油降烯烃工艺的有效组合为目的,在固定床微型反应装置上,使用SAPO-34、ZSM-5、DOCO以及分子筛组合催化剂,对FCC汽油掺混甲醇改质进行了研究。主要对反应温度、空速和混炼比等影响因素进行了考察。结果表明,SAPO-34分子筛上甲醇制取低碳烯烃效果较好,高烯烃含量汽油在SAPO-34分子筛上的氢转移和芳构化效果显著,ZSM-5分子筛上的芳构化反应效果和DOCO的异构化反应效果较显著,甲醇转化与汽油转化反应间的相互协同作用,既有利于甲醇转化成低碳烯烃又能提高汽油降烯烃转化深度。适宜的混炼条件:反应温度400℃,m(甲醇):m(汽油)=0.05,空速3h~(-1),组合催化剂上,产物汽油中烯烃含量较FCC粗汽油下降23%以上。     

汽油催化改质反应过程数值模拟

在汽油催化反应动力学模型和气固两相流动模型的基础上，建立了汽油改质反应过程流动-反应耦合模型。针对不同的转化反应器构型（提升管、提升管-床层反应器），对汽油改质过程进行了数值模拟。模拟结果表明，对提升管反应器而言，汽油经过低温改质反应后，烯烃含量可以从35.1%降低到18%左右，烯烃降低幅度可达48%，汽油中烯烃主要转化为异构烷烃。另外，随着反应温度的升高，汽油转化反应中的裂化反应增强，导致汽油收率下降。对于提升管-床层反应器而言，汽油中的烯烃含量可以降得更低，在床层空速4时，烯烃含量可以降低到5%左右，汽油收率为80%左右。     

Hydroisomerization and hydrocracking of long chain n-alkanes on Pt/amorphous SiO2–Al2O3 catalyst

The hydroisomerization and hydrocracking of n-hexadecane, n-octacosane and n-hexatriacontane on a 0.3% platinum/amorphous silica–alumina (MSA/E) catalyst was investigated in a stirred microautoclave at 345, 360 and 380°C and between 2 and 13.1 MPa hydrogen pressure. For each n-paraffin, the reaction pathway and the kinetic parameters were determined. The results were used to elucidate the effect of chain length and operating conditions on isomerization and cracking selectivity. The conversion of the n-paraffins lead to the formation of a mixture of the respective isomers, as the main product, together with cracking products. At every temperature, the iso-alkane/n-alkane ratio of cracking products increased considerably with increasing conversion degree. At the same conversion level, higher reaction temperatures lead to cracking products characterized by a lower iso-alkane/n-alkane ratio. The conversion rate constants showed a considerable increase between n-C₁₆ and n-C₂₈, whereas a slight decrease between n-C₂₈ and n-C₃₆ was observed. The hydroisomerization selectivities showed a decrease as a function of chain length and with increasing conversion levels. The increase in reaction temperature leads to a small decrease in the isomerization selectivities only at low-medium conversion degrees and at the highest temperature investigated, while the effect of this parameter on the maximum yields achievable in iso-C16, iso-C28 and iso-C36 was negligible. The results indicate that the conversion of the n-paraffins follows a first-order kinetic in hydrocarbon while the order in hydrogen pressure was −1.1 ± 0.21 for n-C₁₆ and −0.66 ± 0.15 for n-C₂₈. Furthermore, an increase in hydroisomerization selectivity at higher hydrogen pressure for n-C₂₈ conversion was observed.     

催化裂化汽油降烯烃助剂的开发研究

基于催化裂化催化剂降烯烃方面的研究进展，在现有催化裂化金属钝化剂的基础上，围绕提高氢转移活性，提出制备降烯烃催化裂化助剂的技术路线，并研制开发了新型降烯烃催化裂化助剂。实验结果显示，降烯烃助剂不仅具有良好的抗重金属污染的特性，而且能有效地降低汽油中的烯烃含量，其具有较高的氢转移活性，可协调芳构化与氢转移反应，同时也改善了催化裂化产品分布。     

催化裂化轻汽油醚化工艺中试研究

针对催化裂化汽油烯烃含量高、汽油安定性差的问题,采用催化轻汽油醚化工艺技术,在2 L/h的醚化中试装置上,进行了催化轻汽油醚化工艺研究。研究结果表明:经该工艺技术处理后,可使催化裂化汽油烯烃含量降低8.03～11.68个百分点,RON辛烷值增加0.8～1.2个单位。     

费托合成反应体系的热力学计算与分析

利用Benson基团贡献法和ABWY法估算了费托合成产物的标准生成焓、标准熵和摩尔定压热容,对费托合成反应体系的热力学性质进行了详尽的计算,得到不同反应温度下的反应焓、吉布斯自由能以及反应平衡常数等热力学性质。分析了不同反应步骤的热力平衡与限度,对反应生成烷烃、烯烃、含氧有机化合物的热力学可能性与生成顺序进行了判断,考察了温度和H2与CO摩尔比对合成气平衡转化率的影响。结果表明:费托合成反应是放热反应,低温时大部分反应在热力学上都能够自发地进行,并运行到很高的程度;高温时(大于635 K)生成烷烃、烯烃、醇及酸的大部分反应在热力学上不能自发进行;随着温度的升高,平衡转化率降低,随着H2与CO摩尔比的增大,平衡转化率升高;且所获的热力学数据对费托合成工艺研究及相关催化剂研发等具有重要的参考价值。     

降低FCC汽油烯烃含量研究进展

介绍了降低催化裂化(FCC)汽油烯烃含量反应的基本原理,分析了降低FCC汽油烯烃含量的方法。针对我国FCC汽油中烯烃含量高及汽油调和组分中FCC汽油所占比例过大,导致成品汽油中烯烃含量高的现象,可调整优化FCC技术,并采用新型降烯烃催化剂。要从根本上解决问题,必需对汽油生产结构进行调整,多建催化重整、烷基化和异构化装置,减少成品汽油中FCC汽油的比例。     

S Zorb反应吸附脱硫反应过程的热力学分析

S Zorb技术可以将FCC汽油的硫含量降至小于10μg/g,但在反应吸附脱硫过程中,由于反应体系中引入了H2,在反应器中不仅发生了硫化物的脱硫反应,还会发生不饱和烃的加氢饱和反应、加氢异构化反应和烯烃与H2S生成硫醇的反应。本文采用基团贡献法Benson法分析了这些反应的热力学性质,计算了这些反应的反应焓变?rHm、反应吉布斯自由能?rGm和反应平衡常数K及平衡转化率。计算结果表明,本文所列举的7个典型反应都是放热反应,且有芳烃加氢放热＞噻吩化合物脱硫放热＞烯烃加氢放热＞烯烃与H2S生成硫醇放热＞烯烃加氢异构放热;在S Zorb反应吸附过程中,体系中H2S含量较少,因此噻吩脱硫后不会继续生成硫醇。     

ZSM-5分子筛的复合改性及催化裂化性能

针对催化裂化反应中提高汽油辛烷值和增加丙烯收率，对择形分子筛ZSM-5的改性方法进行研究。通过磷、钴和稀土的复合改性，不仅提高改性元素磷的利用率，而且加强分子筛裂化汽油中C₅、C₆烯烃以及异构化和芳构化能力，达到增产丙烯同时生产清洁汽油的目的。小型固定流化床评价结果表明，常规FCC催化剂中添加复合共沉淀法改性分子筛制备的催化剂助剂后，液化气产率提高3.22个百分点，丙烯收率提高1.52个百分点以上，汽油研究法辛烷值提高2个单位以上。