分散型环烷酸钴催化剂的制备及其在重油悬浮床加氢裂化中的应用

采用皂化反应和复分解反应合成了适用于重油悬浮床加氢裂化反应的分散型环烷酸钴催化剂,并优化了合成条件;通过光学显微镜、激光粒度仪、XRD和SEM方法对硫化后的催化剂进行了表征;通过釜式反应评价了该催化剂在委内瑞拉380号燃料油悬浮床加氢裂化反应中的性能。实验结果表明,合成分散型环烷酸钴催化剂的优化条件为:在皂化反应中,NaOH质量分数15%,环烷酸与NaOH摩尔比1∶0.995,皂化温度95℃,皂化时间3 h;在复分解反应中,CoSO4溶液质量分数15%,以滴加方式加入CoSO4溶液,复分解反应温度90℃,复分解反应时间2 h。该催化剂硫化后颗粒分散度较大,团聚不明显,表面粗糙,有较大的比表面积,主要以立方晶系Co9S8晶型存在,并对重油悬浮床加氢裂化反应有较好的抑焦效果。     

二烷基二硫代氨基甲酸钼加氢催化剂的合成及表征

合成了一种新型重油悬浮床加氢裂化油溶性催化剂二烷基二硫代氨基甲酸钼,考察了不同合成条件下催化剂产率和金属回收率;利用SEM,TEM和动态光散射仪表征了该催化剂硫化后的性质,并通过XPS对其自硫化性能进行了研究。结果表明,合成该催化剂的最佳物料摩尔比为H_2SO_4∶Na_2MoO_4∶CS_2∶C_8H_(19)N∶Na_2S·9H_2O=1.3∶1∶1.5∶1.5∶1;最佳反应条件:温度90℃,反应时间5 h。在重油悬浮床加氢条件下,催化剂具有自硫化功能,无需添加硫化剂,与环烷酸钼催化剂相比,该催化剂具有更好的加氢活性,在催化剂质量分数200μg/g、反应温度430℃、压力7.0 MPa下,单位生焦率下的轻油收率达到42.4%,总生焦量仅为0.96%。     

亲油型二硫化钼在渣油悬浮床加氢裂化中的应用

合成了一种应用于渣油悬浮床加氢裂化反应的亲油型二硫化钼催化剂。采用XRD,FT-IR,SEM,TEM等分析手段对催化剂进行表征。表征结果表明:合成的二硫化钼催化剂为无定型结构,催化剂含有目标有机官能团,催化剂颗粒呈球形,颗粒之间堆积松散。以克拉玛依常压渣油为原料,在高压釜中考察了不同反应条件对催化剂加氢活性的影响。评价结果表明,催化剂具有悬浮床催化加氢活性,在反应温度为425℃,催化剂加入量为200μg/g,初始氢气压力为7 MPa的反应条件下,产物中石脑油和柴油收率分别为11.83%和25.42%,总焦炭收率为1.48%。     

煤焦油常压渣油悬浮床加氢工艺及中试研究

以中温煤焦油常压渣油为原料,在高压釜中进行悬浮床加氢裂化模拟实验,考察了不同反应压力、反应温度、催化剂、助剂、反应时间对加氢效果的影响,并以优化后的工艺条件在3 000 mL环流反应器悬浮床加氢装置进行实验。结果表明,在反应压力为12.5 MPa、反应温度为425 ℃、油溶性钼镍双金属催化剂加入量为150 μg/g、助剂SDBS加入量为200 μg/g、硫粉加入量为400 μg/g、反应空速为1.0 h-1,新鲜氢气量为1 800 L/h的条件下,连续运转24 h石脑油、柴油和蜡油产率高达88.28%,减压渣油仅剩7.98%,单位生焦轻油转化率达48.13。     

反应时间对重油悬浮床加氢裂化反应的影响

以环烷酸钼为催化剂,考察反应时间对委内瑞拉常压渣油悬浮床加氢裂化反应产物和催化剂抑制生焦能力的影响,并采用四组分分析法、SEM、XPS等手段对体系胶体稳定性、焦炭形貌、催化剂表面Mo元素的形态及相对含量进行分析。结果表明：随反应时间的延长,原料转化率和轻油、焦炭产率升高,催化剂抑制生焦能力先提高后降低,其表面加氢活性较强的Mo4+位较难生成焦炭;体系胶体稳定性、催化剂表面Mo元素相对含量和焦炭产率的变化趋势一致,说明反应时间对重油悬浮床加氢裂化反应的影响主要表现在影响体系胶体稳定性和焦炭覆盖催化剂活性金属的程度。     

渣油悬浮床加氢裂化反应机理研究

 在高压反应釜中模拟悬浮床加氢裂化反应,考察了辽河稠油在H₂氛围下的热裂化反应和油溶性分散型Ni催化剂存在下的悬浮床加氢裂化反应结果的差别,也对比了两者的气体产物组成、反应生焦及催化剂的SEM形貌和反应生焦的元素分析结果,以探讨渣油悬浮床加氢裂化反应机理。结果表明,悬浮床加氢裂化反应与热裂化反应相比,气体产物分布没有差别,轻油收率略有降低,但其生焦量却大幅降低,说明悬浮床加氢裂化反应主要按自由基热反应机理进行,分散型催化剂的存在只是起到促进加氢反应速率的作用。加氢裂化反应生焦的Ni含量显著增加,其来源应为催化剂,由此可以断定催化剂在反应前期促进加氢反应速率,抑制反应的裂化和生焦,反应后期被反应过程中生成的焦炭严密包裹,成为焦炭沉积的场所,因此减少了反应器壁的结焦。     

丙烯腈悬浮床催化水合制备丙烯酰胺的条件

用新型的喷雾冷却法制备的雷尼铜作催化剂，研究了丙烯腈悬浮床催化水合制备丙烯酰胺的各种工艺条件对反应结果的影响，确定了合适的合成条件为：温度７０—１１０℃；原料丙烯腈含量１３％—１５％（ｍ）；催化剂合金∶丙烯腈（ｍ）０．５—１．５∶１；反应时间在２４０ｍｉｎ之内。本文还进行了连续化悬浮床反应试验，结果表明，该催化剂强度较高，性能稳定，能适应悬浮床连续反应的要求。为本催化剂和悬浮床工艺的工业化，提供了初步依据。     

油溶性催化剂存在下委内瑞拉劣质重油悬浮床加氢活性评价

制备了一种油溶性加氢催化剂。紫外光谱(UV)和红外光谱(IR)分析结果表明,合成产物含有目标有机基团的特征吸收谱带;原子吸收光谱(AAS)分析结果表明,催化剂活性组分Mo质量分数为5.44%;油溶性试验结果显示,该催化剂不溶于水、具有良好的有机溶剂互溶性。在高压反应釜中考察了反应温度、反应压力及催化剂加入量对委内瑞拉重油悬浮床加氢活性的影响,结果表明:油溶性催化剂对委内瑞拉劣质重油的悬浮床加氢反应具有较高的催化活性;当催化剂加入量为200μg?g、反应温度为430℃、反应压力为8.0MPa时,单位生焦轻油收率达42.69%。     

渣油及其悬浮床加氢裂化尾油中氮化物的转化趋势

以孤岛减压渣油为原料，在高压釜反应器中进行悬浮床加氢裂化反应，反应温度为415℃及430℃，对反应后产物进行常减压蒸馏，并对原料及悬浮床加氢尾油进行六组分分离，将得到的各馏分及各组分用非水电位滴定法测定碱性氮含量，用化学发光定氮法测定总氮含量，进行悬浮床加氢裂化尾油中氮化物分布的研究。结果表明：在渣油的悬浮床加氢裂化过程中，既有裂解反应，又有缩合反应，产物中的碱性氮和总氮主要集中在蜡油和尾油中。悬浮床加氢裂化反应后，在尾油六组分中随组分变重，氮含量增加。碱性氮化物在加氢裂化过程中含氮杂环会发生部分饱和，使非碱性氮化合物转化为碱性氮化合物。     

渣油悬浮床加氢裂化反应机理

在高压反应釜中模拟悬浮床加氢裂化反应,考察了辽河稠油在H2氛围下的热裂化反应和油溶性分散型Ni 催化剂存在下的悬浮床加氧裂化反应结果的差别,也对比了两者的气体产物组成、反应生焦及催化剂的SEM形貌和反应牛焦的元素分析结果,以探讨渣油悬浮床加氢裂化反应机理.结果表明,悬浮床加氧裂化反应与热裂化反应相比,气体产物分布没有差别,轻油收率略有降低,但其生焦量却大幅降低,说明悬浮床加氢裂化反臆主要按自由基热反应机理进行,分散型催化剂的存在只是起到促进加氢反应速率的作用.加氢裂化反应生焦的Ni含量显著增加,其来源应为催化剂,山此可以断定催化剂在反应前期促进加氧反应速率,抑制反应的裂化和生焦,反应后期被反应过程中生成的焦炭严密包裹,成为焦炭沉积的场所,因此减少了反应器壁的结焦.     

稠油水热裂解反应催化剂适应性研究

以辽河油田的稠油为原料,环烷酸钴、环烷酸镍、柠檬酸钴或柠檬酸镍为催化剂,研究了稠油水热裂解反应催化剂在地层中的适应性。结果表明,催化剂与地层水的配伍性良好,不会对地层造成伤害。以柠檬酸钴为催化剂,稠油催化改质的反应条件为:温度240℃,时间24 h,稠油100 g,地层水30 g,催化剂摩尔浓度9×10-3mol/L;在此条件下,稠油降黏率最高(达到66.82%)。外加催化剂与油藏矿物具有协同效应,催化剂的加入能够强化矿物催化的稠油水热裂解反应。     

重质油悬浮床加氢技术新进展

综述了重质油悬浮床加氢工艺的最新进展,并对分散型催化剂的开发进展进行了系统的总结.重质油悬浮床加氢催化剂经历了非均相固体粉末催化剂和均相分散型催化剂两个过程,均相分散型催化剂又分为水溶性分散型催化剂和油溶性分散型催化剂两类.非均相固体粉末催化剂催化活性较低,而且致使尾油中含有大量的固体颗粒,处理和利用困难较大.分散型催化剂分散度较高,比表面积大,催化活性高,性能优越,是一种较为理想的催化剂.简要介绍了中国石油天然气股份有限公司和中国石油大学联合开发的新型重油悬浮床加氢技术.     

渣油悬浮床加氢裂化油溶性催化剂性能

 考察了 Mo、Ni、Co 3种自制油溶性催化剂在渣油悬浮床加氢裂化反应中的催化效果,并通过光学显微镜、激光粒度仪、XRD 和 SEM 表征了它们硫化后的性质。结果表明,在渣油悬浮床加氢裂化条件下,油溶性Mo催化剂加氢活性最高,油溶性Mo催化剂比油溶性Ni 催化剂和油溶性Co催化剂更易发生硫化,硫化后的油溶性Mo催化剂颗粒数目较多,发生了团聚现象,形成较大的颗粒,主要以MoS₂(六方晶系)晶体存在,且呈微晶状态。     

油溶性催化剂存在下委内瑞拉劣质重油悬浮床加氢活性评价

制备了一种油溶性加氢催化剂。紫外光谱（UV）和红外光谱（IR）分析结果表明,合成产物含有目标有机基团的特征吸收谱带;原子吸收光谱（AAS）分析结果表明,催化剂活性组分Mo质量分数为5.44%;油溶性试验结果显示,该催化剂不溶于水、具有良好的有机溶剂互溶性。在高压反应釜中考察了反应温度、反应压力及催化剂加入量对委内瑞拉重油悬浮床加氢活性的影响,结果表明：油溶性催化剂对委内瑞拉劣质重油的悬浮床加氢反应具有较高的催化活性;当催化剂加入量为200 μg/g、反应温度为430 ℃、反应压力为8.0 MPa时,单位生焦轻油收率达42.69%。     

加氢裂化装置掺炼辽河原油焦化蜡油技术分析

通过分析加氢裂化装置掺炼焦化蜡油的原料性质,发现掺炼后原料（CGO,VGO）的密度、C,不溶物及氮含量高于设计值,而硫含量低于设计值,这样的原料不利于精制和裂化反应.掺炼CGO后主要操作参数方面：精制床层平均温度增加8℃,总温升增加5℃;加氢裂化床层平均温度增加10℃,总温升没有变化;装置C5＋液收高于掺炼之前;尾油外甩增加.装置运行方面：高氮低硫原料导致精制反应器和裂化反应器的操作条件出现矛盾;循环氢中氨含量过高对裂化剂活性有强烈的抑制作用,并且热高分气换热器结盐速度明显加快.针对这些问题提出了相对应解决措施：确定合理原料掺炼比例;尽可能避免选择高氮低硫原料;增上装置洗盐技术设施.     

提高委内瑞拉常压渣油转化效率的工艺研究

以委内瑞拉常压渣油（VAR）为原料,在焦化釜与高压釜中分别进行焦化和悬浮床加氢裂化试验,考察VAR焦化产物分布及悬浮床加氢裂化产物分布,研究悬浮床加氢裂化尾油的基本性质及平均结构参数,比较VAR直接焦化与悬浮床加氢-尾油焦化两种工艺的产品收率。结果表明：VAR悬浮床加氢裂化尾油的性质较差,残炭高,但其饱和分和芳香分质量分数可达39%～50%,烷基碳率为0.14～0.24,表明尾油仍具有一定的可裂化性能;与直接焦化工艺相比,悬浮床加氢-焦化组合工艺可提高液体收率及柴汽比,同时降低焦炭产率,用于加工委内瑞拉常压渣油是可行的。     

渣油悬浮床加氢水溶性催化剂的分散作用

采用光学显微镜表征了水溶性分散型催化剂在渣油中的分散过程,并应用激光粒度分析手段研究了分散过程的影响因素,同时考察了各分散条件对辽河减压渣油(LHVR)悬浮床加氢反应结果的影响。结果表明,降低渣油-水溶性催化剂分散体系的油-水界面张力(λ)能显著地提高催化剂的分散度,且在一定范围内,催化剂颗粒的平均粒径与λ呈良好的线性关系。降低渣油-水溶性催化剂分散体系的油-水界面张力,可显著提高催化剂的抑焦活性,使裂化生成的大分子自由基能迅速地加氢湮灭,从而阻碍缩合生焦反应的进行;同时可提供更多的焦炭沉积载体,阻止团块结构焦粒的形成,降低焦炭颗粒尺寸,使焦炭较均匀地分散在液相产物中。增加水溶性催化剂分散过程中的剪切速率或降低催化剂前体溶液浓度,也能提高催化剂的分散度,提高催化剂抑制缩合生焦的能力,但其效果远不如油-水界面张力的效果。