利用热解-气相色谱/质谱联用仪研究减压渣油及其胶质亚组分的热解规律

以长庆减压渣油及其胶质亚组分为原料，利用热解-气相色谱/质谱联用仪对其在不同条件下热解的产物进行分析，考察反应温度和升温速率对减压渣油热解的影响。结果表明：随着反应温度升高，热解产物中低碳烯烃含量增加，汽柴油馏分含量先增加后减小，在700 ℃ 时达到峰值；升温速率为1℃/ms时，汽柴油馏分含量最高；芳碳率越大、缩合程度越高的重胶质裂解能力越差。     

工业规模塔设备的虚拟拆装演示——SolidWorks软件在化工仿真中的应用(二)

在塔设备的教学中,塔内件的拆装演示是一种高效的教学手段,能使学生直观地了解塔内结构,并深入认识机械构件之间的匹配关系和工程实施细节。利用SolidWorks软件建立仿真塔设备模型平台,可以实现3D视频教学。特别是内构件的动态拆装演示可使学生完全沉浸到情景学习状态之中,深度了解塔设备结构,建立“工艺装备一体化”的思想。此外,仿真教学可以进行多方案对比和错误案例分析,从根本上改变传统的塔设备教学理念。     

Pt-MOR/MCM-41催化剂制备与加氢异构化评价

费托合成产物中低碳直链烷烃经加氢异构化后,产物可用于优质高辛烷值汽油,是实现煤炭资源清洁化利用的一种重要手段。通过调控MOR沸石晶体碱溶解程度,以沸石溶解液为硅铝源合成介孔MCM-41,采用重结晶法制备了一系列MOR/MCM-41微-介孔复合材料,与金属活性组分离子交换后得到MOR/MCM-41为载体的Pt系催化剂,并选取正己烷为费托低碳烃模型化合物进行加氢异构化性能评价。分别通过SEM、TEM、吡啶红外、XRD、BET、氮气吸脱附等手段表征复合材料形貌、孔道结构及理化性质,表征结果表明,经过原位重结晶改性后,MOR晶粒粒径减小,外表面成功包覆MCM-41材料,吸附性能得到改善,适当的碱处理能够改善MOR沸石的颗粒易聚集现象,调变了Br■nsted酸和Lewis酸的比值,弱酸量基本不变而中强酸量显著减少。加氢异构化性能评价结果表明,在反应温度为200～280℃,转化率随反应温度的升高而升高,且在相同转化率水平下,具有较高的正己烷加氢异构化选择性。随碱处理浓度增大,异构产物的选择性得到提高,且裂化程度减弱,主要归因于复合材料碱处理对MOR颗粒的分散作用与重结晶合成MCM-41带来的扩孔效果,通过调变催化剂孔道结构,缩短反应物分子与活性中心间传质路径,提高异构化催化性能。通过制备微-介孔复合材料并建立改性体系,可在相近转化率水平下提高正己烷加氢异构化的选择性。本研究为低碳正构烷烃加氢异构化催化剂载体的制备提供参考依据,有望通过对介孔复合的调控实现异构产物的高效转化。     

绿色合成分子筛的研究进展

分子筛由于具有规则的孔道结构、适宜的酸性、良好的热和水热稳定性等特点,广泛应用于吸附、分离、离子交换及催化等领域。传统水热法制备分子筛因需要使用大量溶剂和有机模板剂,存在合成效率低、生产成本高、污染环境等一系列问题。近年来,随着"绿色化学"理念的深入人心,开发绿色、可持续的分子筛制备路线备受关注,逐渐成为该领域的研究热点。本文主要从水热法、离子热法、干胶法以及无溶剂法等几个方面,对国内外分子筛绿色合成的最新研究进展进行综述,并归纳比较上述合成方法的优缺点。最后,提出目前绿色合成分子筛过程中存在的问题,展望其未来发展前景。     

费托蜡催化裂化反应生产清洁汽油的热力学分析

费托蜡主要由链烷烃组成，不含硫、氮等杂原子，是生产清洁汽油的优质原料。由于缺少芳烃和环烷烃，费托蜡催化裂化过程需要强化异构化、芳构化反应以实现降低汽油馏分烯烃含量、保持高辛烷值的目标。对费托蜡为原料的催化裂化反应体系进行热力学分析，重点计算了不同温度下生成汽油馏分主要烃类的反应焓变和反应平衡常数。研究结果表明，以大分子链烷烃为主的费托蜡，其裂化吸热反应焓变约为80 kJ/mol，反应平衡常数随温度的升高而增大，高温有利于一次裂化反应。对于异构化反应，主要是大分子链烷烃裂化为烯烃，再由烯烃分子转化为异构烷烃，因此对于异构化反应，可以通过优化反应器促进汽油烯烃的转化。在考察温度范围内，烯烃环化反应平衡常数随温度升高而减小，环烷烃脱氢芳构化反应平衡常数随温度升高而增大，所以适宜的反应温度是制约进一步增加汽油中芳烃的重要因素。     

催化裂化管式待生剂分配器颗粒分配特性及内部流动特性的CPFD模拟

基于CPFD(Computational particle fluid dynamics)方法，对实验室前期研究的催化裂化管式分配器内的颗粒分配特性及内部流动特性进行了数值模拟，系统研究了输送风、松动风及分配器倾斜角度对颗粒分配不均匀指数的影响，并进一步考察了输送风和松动风对分配器各出口气体流量分布及内部气 固流动特性的影响。结果表明，增大输送风量、松动风量以及分配器的倾斜角度均可以降低颗粒分配不均匀指数，但改变松动风量的效果不如改变输送风量和倾斜角度显著。分配器倾斜角存在一个最优值时，颗粒分配均匀性最佳。输送风的增大会使得颗粒出料量最高的排料口的位置逐渐向分配器的末端移动，中间排料口所流出的气体流量占比增大，末端排料口排风量占比减小。引入松动风后，各出口的颗粒排料量更加接近，同时靠近末端排料口的气体流量占比明显增大。     

催化裂化提升管进料段内多相流动及其结构优化

催化裂化提升管进料段内油、剂两相的流动-混合状况对目标产品的收率具有重要的影响。早期研究多属于"探索性"的结构优化。近年来,通过大型冷模实验,结合理论分析和数值模拟,发现在传统结构进料段中,对油、剂混合流场起重要作用的是Kutta-Joukowski横向力引起的原料射流"二次流"。对二次流"用其利、抑其弊"是优化传统结构进料段的关键,目前已取得广泛的工业应用。而近期Kutta-Joukowski横向力分析以及冷模实验、数值模拟的结果表明,油剂逆流接触新型进料段可更有效地促进油剂混合,使两相接触更为均匀;较传统形式进料段结构具有更明显的优势。     

甲醛制备季戊四醇反应研究进展

介绍了甲醛乙醛制备季戊四醇的反应机理和生产工艺。分析了现有工艺"钙法"、"钠法"、"钾法"、"缩合加氢法"的特点和存在的问题,比较得出以有机叔胺为催化剂催化甲醛与乙醛合成季戊四醇的"缩合加氢法"能够有效解决"钠法"腐蚀严重、三废污染严重的问题,成为工业化、绿色化制备季戊四醇的重点研究方向。     

煤系针状焦原料中金属及灰分的脱除

煤系针状焦原料中含有金属杂质和灰分,对针状焦的生产造成严重的影响。介绍了煤系针状焦原料中金属和灰分种类、来源和组成,综述了煤系针状焦原料中金属和灰分的脱除方法,提出了针状焦原料处理今后应注意的三点问题:注重铁、钙、铝、钠、镁的脱除,根据原料性质选择脱除技术,多种技术组合联用。     

旋流分离-颗粒床耦合气固分离装备旋流场静压分布

针对一种集旋风分离器和内置颗粒床优势于一体的新型耦合气固分离装备在无灰负荷及固定床操作条件入口环形空间、分离空间和灰斗内静压场进行研究。结果表明，静压沿周向为非对称分布，轴向为非均匀分布，径向则呈中心低两侧高分布；且存在着静压分布的降压区(0?~180?，以入口处为0?)和增压区(180?~360?)；装备中心的负压及旋流作用在轴向高度H=6.41D(D为旋风壳体内径)以下对静压的影响不再显著；内置颗粒床外壁附近存在“滞留层”，有利于提高装备的分离性能。根据实验数据给出了静压周向分布和静压轴向分布的经验公式。