催化重整工艺技术及其进展（Ⅰ）—工艺技术

催化重整是生产高辛烷值汽油组分和芳烃的重要工艺,并且能为炼厂提供廉价的氢气。随着我国汽油需求量的大幅度增加和环保法规的日前严格,要求各炼厂提供越来越多的辛烷值高,烯烃和硫含量低的重整汽油组分。催化剂分段装填技术和低压低苛刻度重整工艺都高了重整产物的C5^ 产率。第三代连续重整技术提高了烧焦的灵活性并改善了铂重整催化剂的再生。我国开发的低压组合床重整工艺具有压力和比低,液体产品收率和氢产率以及芳烃产率较高的特点;“逆流”移动床重整工艺克服了传统连续重整后应器中催化剂的活性状态与反应的难易程度不匹配的不足。综述了催化重整工艺技术的类型及主要进展,还讨论了我国催化重整工艺技术的发展趋势。     

十七集总催化重整反应动力学模型研究(Ⅱ)——工业装置模拟

开发成功的动力学模型能广泛应用于工业装置的工艺设计和优化生产操作 ,具有重要的实用价值。在已经建立的十七集总催化重整反应动力学模型基础上 ,报道模型参数估计和工业过程模拟的结果。针对一半再生式催化重整反应装置 ,建立了轴向和径向重整反应器的数学模型 ,并以工业装置实际生产操作数据 ,采用区域约束法和Marquardt法相结合的数值方法 ,分步优化估计了模型动力学参数。编制的计算机模拟计算软件能够预测计算装置生产工况 ,得到碳六至碳九的芳烃产率分布和产品烃组成 ,并预测重整汽油辛烷值和反应器温降 ,计算结果的偏差分别小于 5℃和 1.5RON     

十七集总催化重整反应动力学模型研究(Ⅰ)——模型的建立

按照集总理论的指导原则 ,从催化重整反应机理出发 ,提出了包含 17个集总组分的催化重整反应网络 ,将重整物料按分子大小集总为C6、C7、C8和C+ 9,每一个碳数的化合物又划分为正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃 4个集总 ,裂化产物C-5作为一个集总。集总组分与组分之间主要发生烷烃脱氢环化、环烷烃脱氢芳构化、烷烃异构化和加氢裂化反应 ,简化了一些发生几率小或对过程影响小的反应 ,如芳香烃和环烷烃的开环裂化反应、C-5组分的二次裂化反应等。以此反应网络建立的动力学模型比较简单实用 ,能更好地预测产品的芳烃产率分布和汽油辛烷值。     

轻汽油醚化工艺技术应用问题探讨

催化裂化(FCC)轻汽油醚化生产混合醚技术可将催化轻汽油中的轻叔碳烯烃转化为叔烷基醚,且降低了汽油的烯烃含量和蒸汽压,提高汽油的辛烷值,同时也增加了汽油的氧含量。醚化工艺具有多方面的优点而备受青睐,本文拟从应用方面探讨轻汽油醚化工艺技术。     

催化裂解汽油改质的中试研究

催化裂解汽油，在自行研制的以氧化铝为担体、以过渡金属为活性组分的大孔径分子筛催化剂的作用下，在反应温度为60－75℃、反应压力为0.1-0.4MPa、体积空速为1.0-2.5h^-1的条件下，经过芳构化、异构化和氢转移反应后，使汽油中的ψ（烯烃）不大于35％，ψ（苯）不大于2.5%，ψ（芳烃）不大于40％，达到国际要求；汽油辛烷值略有提高；每吨油处理费用不超过20元。中试结果表明，效果显著。工艺特点是反应条件缓和，并且是非加氢工艺，流程简单，技术经济指标先进，效益高，成本低。在中试成功的基础上，形成了技术可行、经济合理的催化裂化汽油改质工艺包。     

重柴油低温催化裂化催化剂的研究

以石油三厂的常三线油和直馏汽油为混合油料 ,采用不同类型催化剂 ,在较低温度下催化裂化 ,生产低凝点柴油、液化气及高辛烷值汽油。结果表明 ,采用自制ZSM - 5催化剂 ,汽油 -重柴油混合物料配比为 1∶1.5(质量比 ) ,反应温度为 35 0℃时 ,气体产率为 36 .5 3% ,汽油产率为 36 .73% ,苯胺点为 2 0 .6℃ ,柴油产率为 2 2 .75 % ,凝点可达 - 2 2 .5℃ ;在相同的操作条件下 ,同商业用HZSM - 5、NaZSM - 5催化剂比较 ,气体产率和柴油产率有所提高 ,柴油凝点分别降低了 10 .5℃、2 5 .5℃ ,汽油的辛烷值得到大幅度提高。可以看出 ,自制ZSM - 5催化剂能增加气体和柴油产率 ,降低柴油凝点 ,而汽油的辛烷值得到提高 ,同时催化裂化温度比同类型催化剂都低     

催化裂化汽油降烯烃工艺研究进展

随着环保意识的加强 ,对汽油中的烯烃含量限制越来越严格。针对近期的发展动态 ,从FCC技术、醚化改质技术、芳构化改质技术及加氢精制改质技术等方面介绍了催化裂化汽油降烯烃生产技术的进展。对FCC汽油生产过程本身进行改造的方法简单易行。轻汽油醚化和芳构化改质技术不仅降低了FCC汽油中烯烃含量 ,同时大大提高汽油的辛烷值 ,但汽油中醚类及芳烃的含量都有一定的限制。FCC汽油全馏分加氢精制从根本上解决其烯烃含量过高的问题 ,但汽油辛烷值损失较大。因此 ,研究人员研究开发了选择性加氢催化剂及工艺 ,可使汽油的安定性有较大的提高 ,且其辛烷值无大的损失 ,效果较佳     

提高车用汽油质量势在必行

简述国外车用汽油近年来在铅含量、辛烷值、新配方等方面的发展趋势,针对我国目前汽油是以催化裂化组分为主的特点,在分析国内外市场及环保要求的基础上,建议以国产原油为原料生产新配方汽油,出口创汇用以大力发展ＭＴＢＥ、重整、异构化等高辛烷值汽油调合工艺,合理利用各种汽油组分,以获得最大的经济效益,增强抵卸市场能力,促进石化企业的技术进步。     

催化裂解汽油改质的中试研究

催化裂解汽油,在自行研制的以氧化铝为担体、以过渡金属为活性组分的大孔径分子筛催化剂的作用下,在反应温度为60～75℃、反应压力为0 1～0.4MPa、体积空速为1 0～2.5h-1的条件下,经过芳构化、异构化和氢转移反应后,使汽油中的φ(烯烃)不大于35%,φ(苯)不大于2 5%,φ(芳烃)不大于40%,达到国标要求;汽油辛烷值略有提高;每吨油处理费用不超过20元。中试结果表明,效果显著。工艺特点是反应条件缓和,并且是非加氢工艺,流程简单,技术经济指标先进,效益高,成本低。在中试成功的基础上,形成了技术可行、经济合理的催化裂解汽油改质工艺包。     

TAME汽油生产工艺研究

研究了以催化裂化Ｃ５馏份和甲醇为原料，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂生产ＴＡＭＥ汽油的工艺．考察了反应条件对活性烯烃转化率的影响．经过醚化，Ｃ５馏份的研究法辛烷值提高５．２单位．ＴＡＭＥ汽油是理想的高辛烷值汽油调合组分．     

催化裂化汽油降烯烃工艺研究进展

随着环保意识的加强，对汽油中的烯烃含量限制越来越严格。针对近期的发展动态，从FCC技术、醚化改质技术、芳构化改质技术及加氢精制 改质技术等方面介绍了催化裂化汽油汽油降烯烃生产技术的进展。对FCC汽油生产过程本身进行改造的方法简单易行。轻汽油醚化和芳构化改质技术不仅降低了FCC汽油中烯烃含量，同时大大提高汽油的辛烷值，但汽油中醚类及芳烃的含量都有一定的限制。FCC汽油全馏分加氢精制从根本上解决其烯烃含量过高的问题，但汽油辛烷值损失较大。因此，研究人员研究开发了选择性加氢催化剂及工艺，可使汽油的安定性有较大的提高，且其辛烷值无大的损失，效果较佳。     

生物质化学制氢技术研究进展

可再生生物质制氢是未来氢能的主要来源,涉及到化学制氢和生物制氢.生物质化学制氢技术包括生物质气化、热解、超临界转化等常规热化学法制氢和生物质解聚液相产物的蒸汽重整、水相重整、自热重整和光催化重整制氢等技术.对以上生物质制氢方法进行了综述,对反应条件、反应机理、催化剂使用、技术经济性及各自存在的优缺点进行分类整理与比较.认为生物质气化制氢及热解制氢技术的发展较成熟,可以实现规模化生产,但是制氢的选择性和产氢率不高;生物质液相产物催化重整制氢技术更适合较大规模的集中制氢,转化率和产氢率高,但技术途径复杂.对生物质制氢技术进行了展望.     

裂化催化剂碳含量与催化性能的关联研究

通过模型方程推导和参数估计建立了与再生裂化催化剂碳含量关联的转化率及焦炭、裂化气体和汽油产率数学模型,并建立了考虑再生剂碳含量和转化率影响的汽油辛烷值数学模型。模型预测结果表明,随着再生剂碳含量提高,转化率、焦炭和裂化气体产率及选择性均不断降低,汽油选择性和辛烷值不断提高,汽油产率呈先增大后减小的变化规律。     

汽油精制催化剂的研究与应用

根据国家汽油新标准 ,我国的催化裂化和催化裂解汽油的烯烃质量分数已远远超标 ,必须对其进行脱烯烃精制 ,以减少对环境的污染。实验利用水热合成法制备了Si-Al载体。浸入Ni活性组分后 ,制备了大孔径分子筛催化剂 ;利用自制的催化剂对催化裂解稳定汽油全馏分进行了精制 ,并研究了其最佳工艺条件。结果表明 ,自行研制的催化剂由于活性组分的加氢、脱氢性能及固体酸性能 ,而具有醚化、异构化、芳构化和氢转移功能。对催化裂解稳定汽油全馏分进行的精制 ,在保证辛烷值达标的情况下 ,烯烃质量分数降低了 6 0 % ,达到了国家汽油新标准的要求 ;催化裂解汽油精制的最佳工艺条件是 :反应温度为 70℃ ,反应压力为 0 .3MPa,体积空速为 1.5h-1。     

FCC汽油降烯烃非加氢工艺

为满足环保要求,针对催化裂化汽油烯烃含量较高的问题,研究了一种非加氢降烯烃催化剂。在小型固定床上,考察了催化剂性质和反应条件等对FCC汽油烯烃含量的影响,确定了降烯烃非加氢工艺的最佳工艺条件。研究结果表明,在以氧化铝为担体,过渡金属为活性组分,反应温度为110℃,反应压力为0.3 MPa,体积空速为2.6 h-1条件下,FCC汽油降烯烃反应后,苯的体积分数小于2.5%,芳烃的体积分数有所升高但小于40%,烯烃体积分数由原来的55%下降至30%(荧光法),满足国家汽油新标准要求。同时测定产品油的辛烷值(RON)为95,克服了以往加氢带来的辛烷值降低的缺点。     

轻质烷烃异构化进展述评

轻质正构烷烃异构化是油田液态烃加工利用的重要手段，也是炼厂提高汽油轻质馏分辛烷值的重要方法。由于绿色化工和清洁燃料的要求，异构化工艺将发挥越来越重要的作用，因此受到人们的普遍重视，有关技术问题逐渐成为炼油和化工界研究的热点。从工艺和催化剂两方面，回顾了异构化技术的发展历程，综述了近年来研究工作的进展，分析了异构化技术未来的发展趋向。     

汽油精制催化剂的研究与应用

根据国家汽油新标准，我国的催化裂化和催化裂解汽油的烯烃质量分数已远远超标，必须对其进行脱烯烃精制，以减少对环境的污染。实验利用水热合成法制备了Si-Al载体。浸入Ni活性组分后，制备了大孔径分子筛催化剂；利用自制的催化剂对催化裂解稳定汽油全馏分进行了精制，并研究了其最佳工艺条件。结果表明，自行研制的催化剂由于活性组分的加氢、脱氢性能及固体酸性能，而具有醚化、异构化、芳构化和氢转移功能。对催化裂解稳定汽车全馏分进行的精制，在保证辛烷值达标的情况下，烯烃质量分数降低了60％，达到了国家汽油新标准的要求；催化裂解汽油精制的最佳工艺条件是：反应温度为70℃，反应压力为0.3MPa，体积空速为1.5h^-1。     

多功能钯树脂催化剂的研制

本文阐述了为提高汽油辛烷值而研制的多功能钯树脂催化剂(简称HEP催化剂)的制备方法及原理。同时论述了该催化剂的催化原理及工艺运转的结论。可提高汽油辛烷值1.5～3单位。又提出了废催化剂中贵金属钯回收的技术方案及其原理。钯回收率80％～90％,纯度95％～99％。     

内燃机余热甲醇催化重整制氢装置设计及实验研究

氢气随车携带不便,为了能在线产生富氢气体供给内燃机燃烧,并大幅度提高内燃机的热效率,降低排放,降低热、噪声的污染,提出应用内燃机尾气余热对甲醇进行催化重整以产生氢气的方法.设计了一套内燃机余热甲醇催化重整制氢装置,在内燃机排气余热和催化剂的共同作用下,把甲醇水溶液重整成富氢气体.重整反应器为蜂窝陶瓷载体,重整催化剂为Cu/Zn/Al/Zr,采用管式换热器对载体进行加热,甲醇水溶液在载体孔道中发生催化重整反应.实验结果表明:随着发动机排气温度的增加,重整器产氢率提高,在排气温度为350℃时,重整气中氢气的体积分数达到41.9%.达到了实验预期要求.     

基于热力学的生物油重整制氢低CO工艺优化

针对燃料电池氢源低CO含量的应用需求,对生物油水蒸气重整制氢工艺进行了热力学分析,并利用响应面法优化得到了高氢低CO工艺条件。在温度300～1 500 K、压力0.1～0.7 MPa和水碳比1.0～7.0条件下,对生物油水蒸气重整制氢进行了热力学分析,发现高温、低压、高水碳比有利于产氢,低温、较高压力和高水碳比会抑制CO生成;确定反应温度、压力和水碳比为分析变量,以高氢产率和低CO干基摩尔浓度为优化目标,利用响应面法进行预测分析,得到了适合燃料电池应用的生物油水蒸气重整制氢低CO工艺条件。结果表明,预测的优化结果与相近反应条件下的实验对比结果接近;比较响应面预测优化结果的氢产率和CO干基摩尔浓度与Aspen Plus热力学模拟结果的相应值,参数误差均小于5%。生物油水蒸气重整制氢具有高氢低CO效果的热力学最优条件：温度为814.98 K,压力为0.10 MPa,水碳比为6.00,在此条件下,氢产率为88.74%,CO干基摩尔浓度为3.07%。