催化裂化装置催化剂铁中毒原因分析及对策

针对某公司Ⅱ套催化裂化装置再生器出现的旋分器入口密度上升、床层上移、三旋废剂量上升、平衡剂及脱硫脱销过滤箱颜色发红等现象进行分析。通过分析进料性质和平衡剂性质,判断催化剂铁中毒。通过提高新鲜剂加注量及降低原料中铁含量等措施,改善产品分布。     

催化裂化装置再生器跑剂原因分析及应对策略

催化裂化装置跑剂是威胁装置安全运行的一个重大隐患,本文详细分析了茂名某催化装置再生器跑剂的现象,并从操作、催化剂性质、机械结构等多方面剖析了装置跑剂的原因,通过调整催化剂筛分能够缓解跑剂现象发生,但无法彻底解决。最终通过对再生器旋分进行压力平衡计算,查找出再生器二级旋分料腿长度与实际需求裕度太小是造成跑剂的主要影响因素,经过对旋分二级料腿小改造后,解决了装置再生器跑剂的问题,确保了装置长周期安全运行。     

前置烧焦式催化裂化装置稳态模拟:再生器取热器负荷对过程的影响

应用本文作者课题组开发的前置烧焦式催化裂化装置过程模拟平台,对某工业装置进行现场条件下的稳态模拟,并完成全装置模型的校正及验证。在此基础上,模拟分析了再生器取热器负荷对该装置操作产生的影响。模拟结果显示,改变再生器取热器的负荷,能够有效调节两器热量平衡,在确保工艺范围不超限的前提下提高装置剂油比,原料油转化率提高,装置产品分布得到有效调节,但是使得密相床再生器密相区床层温度降低,从而影响再生器的再生效果,不利于提升管进口再生催化剂初始活性的提高。     

甲醇制烯烃工业装置催化剂的再生研究

基于某180万t/a甲醇制烯烃工业装置催化剂再生数据,研究了催化剂的烧焦特性,建立了本征和经验动力学模型并对工业催化剂再生数据进行了拟合。在分析工业上催化剂再生过程特点及再生器操作条件复杂性的基础上,对工业与实验烧焦动力学模型精确度存在差距的原因进行了分析。阐述了甲醇制烯烃工业装置运行中遇到的问题及解决方案,并总结了工业催化剂再生器较优的操作区间。对再生剂和新鲜剂的催化性能进行了比较,发现再生过程中保留少量的积炭有助于避免或缩短反应的诱导期,提高低碳烯烃的选择性。     

炼油厂催化裂化再生器中垂直挡板对混合特性影响研究

本文模拟炼油厂催化裂化第一再生器结构设计；在直径φ308／650mm；高2030mm冷模实验流化床中添加A、B、C三种形式的垂直挡板，用冷模示踪脉冲响应法考查了床内挡板对平衡催化剂流动的影响研究结果表明，在再生器内气体分布器上方平衡催化剂进出口之间加入B型垂直挡板，催化剂在床内流动短路情况可得到较明显的改善，从而可减少再生器内催化剂再生时烧焦不均匀的现象，此结论可作为炼油厂催化裂化装置技术改造的依据．     

临氢降凝催化剂FDW-1的工业再生

介绍哈尔滨炼油厂柴油加氢装置首次对FDW－1催化剂进行器内生再的情况,结果表明,再生后FDW－1催化剂的活性,稳定性均恢复到接近新剂 , 再生过程对设备的腐蚀相对较小,为含硫催化剂的再生积累了经验。     

重油催化裂化装置产品分布调控与优化模拟分析

重油催化裂化焦炭产率较高,会加重再生器负荷,降低剂油比和轻质油收率。对此,在催化裂化装置基础上添加外取热器。通过采用外取热和外甩油浆相结合的方法,实现重油催化裂化轻质油收率的提高。外取热器的作用是为了快速有效将再生器部分过多的热量取走,达到再生催化剂降温的目的。外甩油浆的作用是为了降低焦炭产率,减少烧焦产生热量。热量的降低可以有效提高剂油比,增加轻质油收率。原料残炭值的大小对产品分布有直接影响。原料残炭值越大,催化裂化装置的反应器部分产生焦炭越多,待生催化剂上含碳量也会升高,到达再生器烧焦以后释放大量的热量,热量增加不仅会影响再生器的寿命,也会使催化裂化装置中的剂油比降低,从而降低轻质油收率。通过控制向量参数化方法对CO助燃剂、主风、外取热和外甩油浆进行了不同层次的调控与优化,结果发现,对于重油催化裂化,CO助燃剂、主风的优化影响效果有限,而外取热和外甩油浆相互促进可以有效提高剂油比和轻质油收率。     

改善操作 提高轻质油收率

催化裂化装置是炼油厂中将重质油裂化为高质量轻质油的最重要的二次加工手段,所以催化裂化装置的操作状况直接影响着炼油厂的经济效益。本文正是以“改善操作,提高轻质油收率”的为目的,结合本厂催化裂人装置的操作状况,从①平衡剂的活性;②再生剂含碳量;③杂质和重金属对催化剂的污染;④待生剂的汽提效果;⑤二次反应时轻质油收率的影响五个方面阐述了如何改善操作,提高轻质油收率。     

富氧再生技术在催化裂化装置上的应用

对常规再生与富氧再生两种不同再生方式在催化裂化装置上的应用进行了分析:与常规再生相比,采用富氧再生技术可有效改善烧焦效果,在掺渣比75%条件下,定炭值由0.12%下降至0.03%,平衡剂的活性提高0.5个单位;优化了产品分布,可提高装置的整体效益;并且该技术的使用可在主风机及再生器主体结构不作改动的前提下大幅度提高装置的烧焦负荷和加工能力,当掺渣比为75%时,烧焦强度为130.06 kg/(t.h),比常规再生高7.73 kg/(t.h)。     

裂化催化剂失活动力学及平衡催化剂活性模型

基于催化剂全混流流动状态和呈指数形式的催化剂年龄概率密度函数,经催化剂失活动力学方程推导,确定了关联催化剂碳含量、金属沉积量、催化剂置换率、再生器温度和水蒸气分压的平衡催化剂活性或微反活性模型方程。对工业催化裂化装置操作数据进行模拟计算,确定了催化剂失活模型参数,建立了具有较高模拟计算精度的裂化催化剂失活动力学和平衡催化剂活性模型。比较模型参数大小可知,V沉积对催化剂活性的影响最大,其次是Ni和Fe,Na的影响最小。模型预测结果表明,随着平衡催化剂金属沉积量或碳含量减少,催化剂单耗增大,平衡催化剂活性或微反活性逐渐增大。适当降低再生器温度和催化剂藏量有利于提高平衡催化剂活性。     

生物质催化气化实验研究

在常压流化床上进行了生物质在水蒸气条件下的实验研究。实验装置主体由常压流化床反应器和固定床催化裂解反应器组合而成。生物质原料为木屑,焦油裂解催化剂分别选用煅烧白云石和镍基重整催化剂。实验结果表明,H2/CO(H/C)的摩尔比随着气化温度、水蒸气质量/生物质质量（S/B）的升高迅速增加,但催化裂解温度变化对H/C的影响较小。另外,在催化裂解反应器中使用催化剂种类不同,H/C也不同。本文采用两段催化裂解,一段催化剂采用煅烧白云石,二段采用镍基催化剂,焦油裂解率达到96.70％。采用两段催化裂解,不但可以提高焦油的裂解率,增加了H2和CO收率,净化生物质裂解气,而且可以防止镍基重整催化剂失活,延长其使用寿命。     

净化黄磷尾气部分变换制甲醇合成气中试研究

在40 m3/h部分变换中试装置上,采用铁铬系中温变换催化剂,以净化黄磷尾气为原料,经部分变换工艺直接制取甲醇合成气。研究结果表明:以净化黄磷尾气燃烧气为升温介质,负压和循环升温相结合是可行的升温与还原方法;催化剂宜采用二段填装;在汽/气体积流量比1.35—1.40、催化剂床层入口温度310—320℃、原料气流量30—32 m3/h的条件下可获得H2/CO体积流量比合格的甲醇合成气;催化剂床层平均温度随入口温度、蒸汽量和原料气量的增加而升高;中试装置连续运行130 h,合成气中H2/CO摩尔比1.87—3.40。     

Multi-stage biomass gasification in Internally Circulating Fluidized-bed Gasifier (ICFG): Test operation of animal-waste-derived biomass and parametric investigation at low temperature

In this study, the design, construction and operation of an Internally Circulating Fluidized-bed Gasifier (ICFG) are introduced in detail. ICFG design provides a multi-stage gasification process, with bed material acting as the medium for char combustion and heat exchange by its internal circulation. And it is used for the steam gasification of animal waste at low temperature in view of producing fuel gas. The effects of pressure balance, pyrolysis temperature, catalytic temperature and steam/feedstock ratio on the gasifier performance (e.g. product gas yield, gas composition, tar content) are also discussed. Hydrogen-rich and low-tar product gas can be produced from the low-calorific feedstock, in the properly designed process together with high-performance catalyst.     

利用JT-1G型催化剂改造制氢原料

利用JT-1G型催化剂将中石化天津分公司制氢Ⅰ装置由轻油制氢改造为焦化干气制氢。增大循环氢气量或者混入其它制氢原料，可以有效降低加氢反应温升，弥补反应器的不足。借助于制氢装置外部的硫化设施对JT-1G型催化剂进行硫化。对以轻油为原料的制氢装置低成本改造为焦化干气制氢有一定的借鉴意义。     

CSC快分系统特点与应用及防焦措施探讨

提升管出口CSC(Circulating-Stripping Cyclone)快分系统具有高分离效率、良好的操作弹性及稳定性而在催化裂化装置上得到广泛的应用。其设计的工作原理是在粗旋下部设置一个密相环流式预汽提器,通过改变内外环的汽提蒸汽量来调整内外环的密度差,使催化剂在内外环之间形成密相环流动,以实现降低蒸汽用量、提高汽提效率的目的。工业应用中影响CSC系统性能的因素主要有内外环蒸汽流量、结焦及磨损等。其中,结焦问题是一个大问题,总结认为通过优化原料、选择合适的雾化喷嘴、采用预提升技术、加注反应终止剂、减小汽提蒸汽与油气的温差、停电事故处理时及时将沉降器中的催化剂转出等措施,可以有效防止(或减少)CSC系统结焦问题。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺条件研究

采用固定流化床催化裂化试验装置,以中国石油兰州石化公司3.0 Mt·a-1重油催化裂化装置所用原料油为原料,考察反应温度和剂油质量比对重油催化裂解制低碳烯烃性能的影响,在确定的适宜操作条件下研究中国石油兰州石化公司重催装置原料在不同催化剂上的催化裂解制低碳烯烃的反应性能。结果表明,较适宜的操作条件为:反应温度590℃,剂油质量比为7,与降烯烃催化剂和重油裂解催化剂相比,多产丙烯催化剂的低碳烯烃产率可达25.53%,更适合作为重油催化裂解制低碳烯烃时使用。     

Z501型轻油蒸汽预转化催化剂在制氢装置的应用

介绍别Z501型预转化催化剂在制氢装置的工业应用。传统的轻油蒸汽转化制氢工艺对原料的要求较高，运行周期不长。预转化工艺是对传统制氢工艺的重要改进，国产预转化催化刑的成功开发和应用，将极大地推动预转化工艺发展。     

Hydrogen Sulfide-Resistant Bifunctional Catalysts for the Steam Reforming of Methane: Activity and Structural Evolution

Results are presented from studying an iron–nickel catalyst for the steam reforming of methane, synthesized by epitaxial coating on the surface of spherical pellets of commercial γ-Al₂O₃. It is shown the catalyst is resistant to the presence of hydrogen sulfide in a steam–gas mixture. The degree of conversion of methane during reforming is close to equilibrium at a pressure of 2.0 MPa, a temperature of 800°C, a ratio of Н₂О: СН4 = 2: 1, a feedstock hourly space velocity (FHSV) of 6000 h^?1, and a H₂S concentration of 30 ppm. The structural evolution and phase state of the active components of the system are studied via X-ray diffraction analysis, transmission electron microscopy (TEM), and Mössbauer spectroscopy. The formation of paramagnetic iron oxide clusters tightly bound to the structure of the support, and of FeNi₃ iron–nickel alloy particles on the surface of the catalyst, is responsible for the polyfunctional properties of the catalyst, which displays high activity in both the steam reforming of methane and the oxidative decomposition of hydrogen sulfide to elemental sulfur.     

Co/ZrO2催化乙醇水蒸汽重整制氢反应的研究

采用浸渍-热分解-氢还原法制备Co/ZrO2催化剂,并用XRD、BET比表面、TPR、差热-热重等测试分析手段对该催化剂进行表征。采用固定床反应器考察了催化剂对乙醇水蒸汽重整制氢反应的催化性能。结果表明:700℃焙烧的ZrO2以单斜和四方相形式共存,负载Co后观察不到有四方相。3%Co/ZrO2催化剂对乙醇水蒸汽重整制氢反应表现出较高的活性。在500℃、水醇比为3∶1时,乙醇的转化率达到76.6%,H2的产率和选择性为0.57mol/mol和81.8%。反应温度升高,提高了乙醇的转化率和H2产率,同时也促进了催化剂表面的积炭。     

酸性离子液体催化甲基环戊烷异构化反应

以三级胺、盐酸和AlCl_3为主要原料制备了氯铝酸盐型酸性离子液体催化剂,并优化了催化剂的配比。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间以及原料杂质等对甲基环戊烷异构反应的影响。结果表明,提高催化剂用量和反应温度可加快反应速率,在反应温度70℃,油剂比3.0,反应4 h后,环己烷的产率达到70%以上,微量杂质(正己烷和苯)几乎不影响甲基环戊烷的异构化反应。离子液体催化剂在补充活性组分AlCl_3的情况下可以实现循环使用。