焦化蜡油中含氮化合物的加氢反应性能

 以NiW/CTS为催化剂，在固定床加氢微反装置上考察了反应温度（633~693K）、压力（5~8MPa）、停留时间（0.5~2h）和氢/油体积比（400~1200）对辽河焦化蜡油中碱性和非碱性含氮化合物的加氢脱除律的影响规律，并对反应数据进行了宏观动力学分析。结果表明，提高反应温度、压力和停留时间都有利于含氮化合物的脱除，其中碱性氮比非碱性氮更容易脱除，受反应条件的影响也更大；随着氢/油体积比的增加，含氮化合物的加氢脱除率呈现先增大后减小的趋势。动力学分析表明，原料中的碱性氮和非碱性氮的加氢脱除在实验条件下均符合拟一级反应动力学。非碱性氮的加氢反应速率较小，制约了总氮的脱除，而氮杂环的加氢是非碱性氮加氢脱除反应的控制步骤。     

抚顺页岩油柴油馏分加氢精制的工艺条件

以硫化态Co-Mo/Al2O3为催化剂,利用固定床小型加氢反应装置,考察了反应温度、反应压力、体积空速、氢/油体积比对抚顺页岩油柴油馏分加氢精制效果的影响。结果表明,升高反应温度、增大反应压力、降低体积空速,有利于抚顺页岩油柴油馏分的脱硫、脱氮和烯烃饱和,特别是可明显提高加氢脱氮效果,而氢/油体积比的改变对产物性质影响相对较小。在反应温度380℃、反应压力7MPa、体积空速0.5h-1、氢/油体积比600的条件下,抚顺页岩油柴油馏分加氢精制后,其杂原子和不饱和烃含量低、密度小、芳香烃含量少,可作为优质清洁柴油直接使用。     

减四线油加氢脱硫、脱氮动力学研究

在小型滴流床加氢装置上,采用工业NiMo/Al2O3加氢精制催化剂（FF-46）,在压力6~15 MPa、温度608.15~638.15 K、体积空速0.75~2.00 h-1、氢油体积比600的条件下,对中国石化茂名分公司的减四线油进行加氢脱硫、脱氮动力学研究,建立了减四线油加氢脱硫、脱氮反应的动力学模型。通过Levenberg-Marquardt法和通用全局优化法拟合出各动力学参数。结果表明,减四线油加氢脱硫和加氢脱氮的反应级数分别为1.4和1.7,活化能分别为74.60 kJ/mol和 72.90 kJ/mol,所建立的模型能够很好地预测产品中的硫和氮含量。     

抚顺页岩油柴油馏分加氢精制工艺条件的研究

以硫化态Co-Mo/Al2O3为催化剂,利用固定床小型加氢反应装置,考察了反应温度、反应压力、体积空速、氢/油体积比对抚顺页岩油柴油馏分加氢精制效果的影响。结果表明,升高反应温度、增大反应压力、降低体积空速,有利于抚顺页岩油柴油馏分的脱硫、脱氮和烯烃饱和,特别是可明显提高加氢脱氮效果,而氢/油体积比的改变对产物性质影响相对较小。在反应温度380℃、反应压力7MPa、体积空速0.5h-1、氢/油体积比600的条件下,抚顺页岩油柴油馏分加氢精制后,其杂原子和不饱和烃含量低、密度小、芳香烃含量少,可作为优质清洁柴油直接使用。     

非负载型催化剂上柴油深度加氢脱硫工艺条件研究

采用水热合成法制备了非负载型Ni-Mo-W催化剂并对其进行表征,研究催化裂化（FCC）柴油在该催化剂上的深度加氢脱硫过程,考察反应温度、反应压力、空速和氢油比等工艺条件对柴油深度加氢脱硫效果的影响,并与工业化NiMo/Al2O3催化剂的加氢活性进行对比。结果表明,在反应温度为340 ℃、反应压力为6.0 MPa、空速为1.5 h-1、氢油体积比为600的条件下,非负载型Ni-Mo-W催化剂可使胜华FCC柴油的脱硫率达到99.84%,脱氮率达到99.96%,与工业化NiMo/Al2O3催化剂相比,非负载型Ni-Mo-W催化剂具有更高的加氢活性。     

蜡油加氢装置脱氮反应影响因素及改进措施

为解决蜡油加氢装置产品碱性氮含量不合格的问题,考察了焦化蜡油原料性质、反应温度、反应压力、空速、氢油比等因素对蜡油加氢脱氮率的影响,并提出降低加氢蜡油产品碱性氮含量的改进措施。结果表明:减压蜡油掺炼量为68.84%时,原料碱性氮含量最低;适当提高反应温度和压力,可提高脱氮率;空速为0.94 h~(-1)时,脱氮率最小,空速降低至0.77 h~(-1)时,脱氮率最高;氢油体积比约为750时,蜡油脱氮率低,氢油体积比约为1 300时,蜡油脱氮率高;改善原料性质、降低空速是提高蜡油加氢装置脱氮率最简单易行的方法。     

催化裂化柴油馏分加氢精制提高十六烷值研究

在中型加氢试验装置上,采用NiMoW/Al2O3加氢精制催化剂对催化裂化柴油进行加氢精制,以提高柴油的十六烷值,考察了反应温度、体积空速、氢油体积比等工艺参数对催化裂化柴油加氢精制产品十六烷值及其烃类反应规律的影响。结果表明：在6.4 MPa氢分压条件下,经过不同深度加氢精制后产品柴油的十六烷值有较大幅度的提高,十六烷值可以提高7~13个单位;催化裂化柴油中各烃类在具有高加氢活性的Ni-Mo-W/Al2O3加氢精制催化剂作用下,对提高产品十六烷值有利的反应主要是芳烃加氢饱和反应;反应温度、体积空速、氢油比等操作条件对提高催化裂化柴油十六烷值有较大的影响,在氢分压一定的条件下,适宜的反应温度和氢油体积比、较低的体积空速等有利于芳烃加氢饱和反应,从而提高催化裂化柴油的十六烷值。     

页岩油加氢脱氮集总动力学模型研究

针对页岩油加氢改质过程中氮化物脱除特点,将原料油中氮化物依据脱除活性划分为2、3、4或5个集总,建立4种相应的加氢脱氮集总动力学模型。模型考虑了反应压力、液时空速、氢/油体积比及氮化物自阻碍因素对不同集总加氢脱氮反应的影响。以60个实验数据点为基础,求解得到动力学模型参数。对比4种动力学模型拟合效果和外推效果,并选用最佳模型预测原料油加氢脱氮最佳工艺条件。结果表明,4种模型相关系数均大于09983,均方差均小于19,较为合理。五集总模型拟合效果最好,拟合相对误差小于5%,可以较好地描述页岩油中氮化物脱除反应。五集总模型预测的龙口页岩油加氢脱氮最佳工艺条件为反应温度69315 K、反应压力9 MPa、液时空速05 h-1,与工艺条件考察实验结果一致。     

Ni系催化剂用于重整生成油选择加氢的研究

采用等体积浸渍法制备Ni/Al2O3,以溴值为2.67 gBr/（100g）的重整生成油为原料,研究Ni/Al2O3催化剂的选择性加氢脱烯烃性能。考察了反应温度、液时空速、氢油比对催化剂选择性加氢活性的影响,结果表明：在温度70～80 ℃、压力2.0 MPa、液时空速1.0～2.0 h-1、氢油体积比不小于200:1的反应条件下,产物的溴值小于0.1gBr/（100g）,芳烃基本不损失,辛烷值损失小于0.2个单位。     

操作条件对催化裂化汽油催化精馏选择性加氢脱二烯过程的影响

采用选择性加氢/硫醚化NiMo/Al2O3催化剂,在催化精馏实验装置上考察了氢油体积比、体积空速、反应压力和回流比对催化裂化汽油催化精馏选择性加氢脱二烯过程塔顶轻馏分性质的影响。实验结果表明：较为适宜的操作条件为压力0.70 MPa左右、反应段温度140 ℃左右、回流比2、体积空速3 h－1、氢油体积比10;在此条件下,塔顶轻馏分的总硫质量分数小于20 μg/g、硫醇硫质量分数小于2 μg/g,二烯脱除率大于60%。     

碱性氮化物喹啉对催化裂化产物氮分布的影响

采用小型固定流化床实验装置,以喹啉为模型化合物,在反应温度500~560℃范围内,考察了大庆VGO和喹啉的催化裂化反应,以及剂油比和催化剂酸量对氮化物催化转化和产物氮分布的影响规律。结果表明:大庆VGO催化裂化后,汽油和柴油中氮化物的类型较少且含量很低,喹啉的加入不利于大庆VGO的转化,汽油和柴油的氮含量增加;喹啉在催化裂化过程中主要发生烷基化反应和裂化反应,提高反应温度有利于苯胺继续裂化生成氨;增大剂油比可以削弱碱性氮化物的竞争吸附效应,有利于降低液体产品的氮含量;提高催化剂酸量可以促进喹啉的转化,使原料氮更多地转移到焦炭中。     

乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶

通过对HZSM-5分子筛进行金属修饰制得一系列催化剂,考察了该系列催化剂对乙醇催化氨化合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的性能,其中Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂的活性最高。同时考察了反应温度、n(氨气)∶n(乙醇)和停留时间对合成反应的影响。实验结果表明,在Pb6-Fe0.5-Co0.5/ZSM-5(n(Si)∶n(Al)=200)催化剂作用下,乙醇催化氨化反应的适宜条件为:催化剂用量30mL、0.1MPa、450℃、n(氨气)∶n(乙醇)=6∶1、停留时间19.2s;在此条件下,乙醇转化率达100.0%,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率达到29.0%。催化剂稳定性实验结果表明,反应进行16h后,2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的总收率仍可达23.6%。采用空气氧化法再生催化剂可部分恢复催化剂的活性,反应过程中部分催化剂活性组分被还原和生成积碳是导致催化剂活性下降的原因。     

Cr-Ce/TiO_2低温催化还原NO性能研究

用浸渍法制备了Cr-Ce/TiO2催化剂,考察了焙烧温度、活性组分配比和负载量对催化剂低温NH3选择性催化还原NO活性的影响,并对催化剂进行了XRD和BET表征,得到了催化剂的最佳制备条件;探讨了H2O和SO2对Cr-Ce/TiO2催化剂活性的影响,通过FTIR表征分析了催化剂的中毒机理。实验结果表明,n(Cr)∶n(Ce)=2.0、Cr2O3和CeO2负载量(质量分数)为30%、350℃焙烧的Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的分散性,在气态空速10 000h-1、气体体积组成为NO0.080%,O26.000%,NH30.088%的条件下,反应温度为180℃时NO转化率高达99.6%。体积分数10%的H2O对该催化剂的活性影响很小;反应气中存在体积分数0.03%SO2的情况下,催化剂被毒化,表面生成(NH4)2SO4、NH4HSO4、金属硫酸盐和亚硫酸盐,致使催化活性降低。该催化剂有望应用于基本不含SO2的燃气锅炉烟气和不含SO2的硝酸尾气等NOx工业废气的低温脱硝。     

TiO2-SiO2二元复合载体的制备条件对加氢脱氮反应性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合载体,并进而制备出Ni2P/TiO2-SiO2 催化剂。在小型连续流动固定床反应器上以喹啉为模型化合物,考察复合载体的制备条件对催化剂加氢脱氮活性的影响。实验结果表明,复合载体的最佳制备条件为：n(Ti):n(Si)=1:2,n(CTAB):n(TBOT)=1:5,溶胶pH=3,载体焙烧终温550 ℃。采用最佳载体制备Ni2P/TiO2-SiO2 催化剂,在反应温度360 ℃ 、氢分压3 MPa、体积空速3 h-1、氢油体积比500的条件下,喹啉的加氢脱氮率可达到93.2%。     

MoP/SiO2-TiO2-ZrO2催化喹啉加氢脱氮的反应动力学

 采用共沉淀法和共浸渍法制备了MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化剂。以喹啉为模型化合物,在固定床微反应器中考察了MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化剂的加氢脱氮（HDN）活性;在氢分压2~5 MPa、反应温度300~400℃、氢/油体积比200~800和体积空速2~8 h^-1条件下,建立了其HDN的反应动力学模型。结果表明,MoP/SiO₂-TiO₂-ZrO₂催化喹啉HDN反应中,脱氮率随着反应温度升高先增加后趋于平缓,喹啉转化率则随着反应温度升高略有降低;脱氮率及转化率均随着氢分压增加而增加,随着体积空速增加而降低,而随着氢/油体积比增加变化不大。喹啉HDN的反应动力学模型为带有氮化物吸附的拟一级反应动力学模型,并结合Levenberg-Marquardt(L-M)算法对模型参数进行优化求解。将喹啉HDN反应的脱氮率实验值与模型计算值进行了比较,两者吻合较好,平均相对误差为6.87%。     

MnO_2/NaY催化剂上NH_3低温选择催化还原NO_x

研究了温度、气态空速、氧含量、水蒸气以及进料气组成对M nO2/NaY催化剂上NH3低温选择催化还原(SCR)NOx的影响,探讨了水蒸气存在下该催化剂上NOx的还原机理。实验结果表明,M nO2/NaY催化剂具有良好的低温SCR催化活性,在无水蒸气存在条件下,当原料气中φ(NO)=0.1%、φ(O2)=6%、n(NH3)∶n(NOx)=1.2、温度120℃、气态空速5 000h-1时,NO转化率达到98%;在水蒸气体积分数10%的条件下,150℃时NO转化率接近90%,但当温度低于100℃时,NO转化率迅速下降。原料气组成对NO转化率有较大影响,n(NO)∶n(NO2)=1时,NOx的转化率最高。水蒸气存在条件下,M nO2/NaY催化剂上NH3选择催化还原NOx的反应机理类似于重氮化反应机理。     

Au/SiO_2催化剂上丙烯空气氧化制丙烯醛

采用等体积浸渍法制备了Au/S iO2催化剂,X射线粉末衍射、透射电子显微镜表征结果显示,其金粒子的平均大小可控制在10nm以内。考察了反应温度、空速、金负载量、催化剂焙烧温度、添加助剂等对Au/S iO2催化剂催化丙烯空气氧化制丙烯醛反应性能的影响。实验结果表明,该催化剂具有很高的丙烯醛选择性。在325℃、原料气空速4 000h-1、V(C3H6)∶V(O2)=1∶2、反应时间120m in的条件下,采用500℃焙烧的Au/S iO2催化剂,当丙烯的转化率为1.0%时,丙烯醛的选择性达70%以上。提高焙烧温度至800℃,丙烯醛选择性可达90%。加入Cu助剂可以提高丙烯的转化率,但使丙烯醛选择性下降。     

Au-NiO/TiO_2催化剂催化甲醇自热重整制氢

采用沉积-沉淀法制备了甲醇自热重整制氢Au-N iO/T iO2催化剂,并用X射线衍射、透射电子显微镜、能量色散X射线能谱对Au-N iO/T iO2催化剂进行了表征。表征结果显示,N iO可以改善载体T iO2粒子的分散度,使Au颗粒的粒径减小,Au颗粒的粒径主要分布在2~3nm;Au的负载量(质量分数)为1.63%左右。同时考察了反应温度和n(O2)∶n(CH3OH)对Au-N iO/T iO2催化剂催化甲醇自热重整制氢反应活性的影响。实验结果表明,当汽化温度为90℃、反应温度为200℃、n(O2)∶n(CH3OH)为0.30时,Au-N iO/T iO2催化剂的活性最佳,甲醇转化率和CO2选择性较高,CO含量较低。