多产异构烷烃催化裂化工艺MIP的影响因素分析

以催化裂化降烯烃工艺MIP（多产异构烷烃催化裂化工艺）在中国石油化工股份有限公司安庆分公司催化裂化装置上的应用为背景,对装置在不同操作条件、催化荆和原料下的运行情况进行研究和分析,找出了MIP工艺应用中影响催化裂化汽油烯烃含量的主要因素：提升管第一、二反应区温度,催化剂性能,原料性质,第二反应区催化剂藏量和反应空速。     

塞阀结构的改进

同轴式催化裂化装置的反应器、再生器,在其底部有两个塞阀,即待生阀和再生阀。它们起着控制汽提段催化剂藏量和提升管反应器温度的重要作用,其工作的可靠性,直接关系到两器的正常工作。     

多产异构烷烃催化裂化工艺影响因素分析

介绍了多产异构烷烃(MIP)催化裂化工艺在中石化安庆分公司120万t/a催化裂化装置上的工业应用情况,从工艺条件方面分析了该技术的主要影响因素。结果表明:反应温度、催化剂类型、原料油性质、第二反应区催化剂藏量等是影响MIP催化裂化技术的主要因素;第一反应区反应温度控制在515~520℃为宜;第二反应区急冷油注入量不宜大于10 t/h;第二反应区催化剂藏量控制在4~5 t为宜;焦化蜡油及石蜡基直馏蜡油先经抽提后再用作原料,可降低汽油的烯烃含量;使用MIP专用剂能更好地发挥MIP技术的功效。     

延安炼油厂40×104t/a催化裂化装置预提升介质分配器改造

介绍通过对预提升介质分配器的改造来解决提升管底部催化剂返混严重，提升管振动大等问题。通过改造改善提升管反应环境，优化操作，为平稳操作和提高加工能力提供了可靠的保障。     

工业提升管在线取样的研究

通过实验室研制及工业现场试验，建立了一套工业提升管在线取样系统，可从工业提升管不同位置取得气体、油品和催化剂样品，经处理分析，得到产品分布和催化剂微反活性、碳含量没提升管高度变化的曲线。为预测工业提升管最佳反应区，确定终止剂的最佳加注点提供了指导。     

变径结构提升管反应器内颗粒流动特性的研究

在内径为12 mm的提升管反应器冷模试验装置上对变径提升管反应器内部固体颗粒的浓度和速度进行了试验研究.试验结果表明,采用变径结构的催化裂解多产低碳烯烃提升管反应器,可以改变其内部催化剂颗粒的浓度及速度分布,提高其反应区上部的颗粒速度,同时降低二次反应的发生;与相同直径的传统结构提升管反应器相比较,底部反应区的颗粒浓度和速度径向分布更加均匀;该变径结构在有利于实现大剂油比操作和减少二次反应发生的同时,可使催化剂颗粒与油气混合更加均匀,从而使得催化剂颗粒与油气更加充分均匀地进行接触,为催化裂解多产低碳烯烃创造更加有利的条件.     

RFCC过程干气和焦炭的生成规律及减少其产率的研究

采用连续反应-再生催化裂化中型实验装置研究了重油催化裂化提升管反应器内干气与焦炭的生成规律。结果表明,干气和焦炭的生成主要发生在提升管反应器底部的油剂混合反应初期,而提升管反应器后半段的催化剂整体活性状况及高温反应环境对干气和焦炭的生成也存在一定的影响;而降低再生剂温度、提高剂/油质量比、减少再生剂与原料油接触温差有利于降低干气与焦炭产率,在相同转化率下可以获得更高的轻质油收率和液收率。     

注剂对提升管反应器催化剂径向分布的影响

在冷模实验装置上,考察在不同操作参数条件下注入催化剂对反应器催化剂径向密度分布的影响。采用向上45°对称注入提升管反应段的注剂结构,在提升管注料口上部250,900,1 300 mm处分别布置了三层径向密度分布测点,径向位置分别取r/R=0.2,0.4,0.6,0.75,0.9各点,在提升管催化剂循环强度W_s=770 kg/(m~2·s)(对应提升管催化剂循环量G_(s1)=8.7 kg/s);提升管表观气速依次为U_g=8.46,10.32,12.38 m/s;提升管催化剂注入量G_(s2)=0.8,1.4 kg/s;催化剂注入速度U_注=4.1m/s的条件下采用光纤密度仪测定提升管反应器径向密度分布。实验及分析表明,采用该注剂方式对提升管反应器注剂区径向密度分布有较为显著的改善作用,使得提升管反应器注剂区径向密度分布更趋均匀,有利于提升管反应器剂、油均匀接触反应。采用此结构形式注入催化剂,对提升管反应器边壁区催化剂密度的显著影响区域大约在距注入口0.6 m范围以内。为保证催化剂平稳、均匀注入提升管反应器,其注入速度应不小于4 m/s。     

垂直管中气力输送的粉体噎塞速度的研究

测定了三种细粉粒在垂直提升管中气力输送的噎塞速度和最小能量输送速度，并将试验值同四个经验关联式求得的计算值进行比较。在试验的基础上，提出了在一定的固气比范围内垂直输送的适宜操作气速，及噎塞速度与质量流率之间的关联式。     

超临界合成氨的研究

研究了在固定床反应器中Fe1-xO基催化剂超临界合成氨反应.筛选了17种超临界介质,探索了超临界合成氨的可行性.考察了反应温度的影响.研究发现在合成氨熔铁催化剂反应条件下,超临界介质都会发生分解,分解产物使催化剂活性降低.其中饱和烷烃分解率最小,催化剂失活速率最慢,为较佳的反应介质.研究结果表明超缶界介质的分解是造成催化剂活性降低的主要原因;超插界介质的加入,使合成氨的有效分压降低是出口氨含量降低的另一个原因;催化剂的活性温度是超临界合成氨的关键因素.     

催化裂化汽油改质降烯烃反应过程规律的研究

利用裂化催化剂在微反-色谱联合装置、小型固定流化床试验装置和小型提升管催化裂化试验装置上,对催化裂化汽油改质降烯烃过程的反应规律进行了研究。结果表明,催化裂化汽油改质降烯烃过程的产物分布与烯烃含量的降低幅度(烯烃转化率)存在着较好的关联性,说明无论在何种反应条件下采用何种催化剂,只要催化裂化汽油改质后烯烃含量降低,就要付出产生一定量的干气和焦炭的代价,且两者存在着基本对应的关系。随着烯烃转化率的提高,催化裂化汽油改质后烯烃含量降低的幅度增加,C3 液体收率及汽油收率降低,说明C3 液体收率及汽油收率与汽油烯烃降低幅度是相互制约的。在同样的反应条件下,高碳数烯烃的反应活性要高于低碳数烯烃的反应活性。     

超细负载型Ni-Mo/Al2O3催化剂在渣油加氢裂化中的应用

针对渣油固定床加氢工艺催化剂易结焦失活以及悬浮床加氢工艺催化剂活性偏低的问题,将能悬浮在渣油中的超细负载型催化剂(Ni-Mo/Al2O3)应用于渣油的加氢裂化反应,并在高压釜中考察了反应条件对新疆减压渣油(XJVR)转化率的影响,其中催化剂添加量(质量分数)的考察范围为1%～10%、反应温度为410～450℃、反应时间为0.5～2.5 h、氢气初始压力为5～9 MPa。结果表明,催化剂的添加量对渣油、沥青质以及残炭转化率的影响都很小,但增加催化剂添加量能明显地促进硫的转化,即在此催化体系下,渣油的裂化反应以热反应为主,而加氢脱硫反应则由催化剂的活性中心所决定;反应温度对渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率的影响较大,随着反应温度的提高,渣油、残炭、沥青质以及硫的转化率都呈上升的趋势,且前三者的上升趋势更为显著;延长反应时间对反应转化率的影响与提高反应温度所得到的结果类似;当氢气严重过量时,再提高氢气压力对硫转化率没有影响,但可在一定程度上促进残炭和沥青质的加氢反应。     

旋风分离器升气筒穿孔与FCC油浆固含量超标

中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司Ⅱ套重油催化裂化装置出现了油浆固含量超标的异常现象,为了找出这一异常现象,对重油催化裂化装置进行了调整操作条件的试验,通过对试验结果的分析,排除了工艺和催化剂方面的原因.装置停工后检查时发现,沉降器内一组旋风分离器升气筒出现了3个漏洞,油浆固含量超标是由这一情况造成的,而漏洞是防焦蒸汽冲刷形成的.因此对漏洞进行了修补,同时对有关防焦蒸汽喷嘴进行了封堵,装置开工后油浆固含量恢复到了正常值.     

两段提升管催化裂化新技术的开发：Ⅱ．提高轻质产品收率、降低催化汽油烯烃含量

两段提升管催化裂化工艺是用串联的两段提升管反应器取代原有的FCC提升管反应器,构成新的反应再生系统流程,因此克服了原FCC工艺的反应器稳定时间长的缺点。该技术的特点在于反应油气二次接触新鲜催化剂,接触时间短且分段时间反应,因此有效地提高了提升管中催化剂的平均活性和选择性,有效地抑制了热裂化及不利的二次反应,在提高转化率,汽油和轻油收率的同时,大幅度降低了催化汽油中烯烃的含量,增加了异构烷烃和芳烃含量,提高了汽油的辛烷值。     

减少0.80Mt/a重油催化裂化装置反应系统结焦的改造

介绍了两段提升管重油催化裂化装置反再、分馏系统的防焦改造情况。主要措施为:在沉降器过渡段,旋分料腿下段增设一层沉降器挡焦格栅;一段提升管加长7.1 m,将新鲜原料在提升管中的反应时间从1.4 s提高到2 s,以提高原料的单程转化率;在一再密相内增加提高烧焦效果的Crosser格栅,使再生器流化床中的大气泡破裂成小气泡,由此提高氧的相间扩散面积,增加氧碳接触效率,提高一再内的烧焦强度;将分馏塔底1～4层ADV浮阀塔盘更换为ADV固定阀塔盘。改造后,干气产率增加0.03个百分点,LPG上升0.20个百分点,汽油增加0.68个百分点,柴油减少0.34个百分点,油浆增加0.59个百分点,焦炭下降1.17个百分点,总液体收率增加1.14个百分点。     

形貌效应对渣油加氢反应Ni-Mo/Al2O3催化剂预硫化动力学影响

为了探究催化剂的形貌效应对渣油加氢催化剂预硫化反应中金属活性组分MoO₃转化的影响规律,采用粒子模型对Ni-Mo/Al₂O₃催化剂进行了颗粒宏观动力学建模与求解,并利用程序升温硫化(TPS)实验对建立的模型进行了验证。首先,建立了MoO₃粒子的产物层扩散系数与其转化率之间的函数,发现MoO₃粒子的产物层扩散系数随着其转化率的提高快速下降,表明预硫化反应由初期的化学反应控制转为中后期的扩散控制。随后,考察了催化剂形貌对MoO₃粒子的反应速率和转化率的影响。结果表明,与圆柱形催化剂相比,微球形催化剂具有较大的孔隙率和较小的颗粒尺寸,因而具有更高的MoO₃硫化初始反应速率以及总体转化率,在微球形催化剂上更易形成MoS₂物种。     

对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺的工艺研究

研究了负载型Ru/介孔碳催化剂在对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺反应的催化性能,包括催化剂载体预处理、反应温度、压力、助剂以及原料浓度等对反应的影响,并考察了Ru/介孔碳催化剂的循环套用性能。结果表明,以盐酸处理过的介孔碳为载体的负载钌催化剂对该反应具有较高催化性能。最佳工艺条件为:以盐酸处理介孔碳为载体的10%Ru/MC催化剂,异丙醇为溶剂,LiOH为助剂,反应温度120℃,压力8 MPa;在此条件下对苯二胺的转化率为100%,1,4-环己二胺的选择性高达92%以上,产物反顺比35∶65。     

加氢裂化反应尾油中烃组成变化规律的研究

以沙轻减压蜡油为原料,考察了加氢裂化过程不同反应阶段尾油烃组成的变化规律。当转化率低于58.7%时,加氢裂化尾油链烷烃占生成油的比例基本不变;转化率高于58.7%时,尾油链烷烃占生成油的比例随转化率升高而下降。分析了造成链烷烃总量变化的原因,环状烃的开环、断侧链反应,反应产物进入轻组分是造成尾油中链烷烃含量相对增加的主要因素,因此,提高催化剂的环状烃开环能力能够提高产品尾油中链烷烃的相对含量。     

HMCM-49/Hβ分子筛催化剂用于多异丙苯与苯烷基转移研究

用小型固定床反应器进行多异丙苯与苯烷基转移催化反应研究,研究了不同催化剂对烷基转移反应的影响,并进行X光衍射、NH3-程序升温吸附脱附、比表面积和孔径表征。结果表明:HMCM-49/Hβ分子筛催化剂用于多异丙苯与苯烷基转移较为适宜。考察了温度和原料对多异丙苯烷基转移的影响,筛选出的HMCM-49/Hβ分子筛催化剂,在190～200℃,总液体空速为1.4～1.6 h-1条件下,二异丙苯转化率达到50%,三异丙苯转化率达到40%。