大庆常压渣油催化裂解反应动力学模型研究

针对大庆常压渣油催化裂解反应体系,建立了大庆常压渣油催化裂解五集总动力学模型,推导出了各集总组分在反应器出口处的浓度表达式,给出了一种用于求取集总模型参数的简单方法。结合实验数据,编程计算求取了该五集总反应网络的速率常数、指前因子和活化能,并对所建集总模型的预测效果进行了初步检验,结果表明该模型对催化裂解汽柴油、气体烷烃和气体烯烃具有较好的预测能力,短停留时间有利于多产低碳烯烃。     

大庆重石脑油热裂解反应规律的研究

采用自建的小型裂解实验装置对大庆重石脑油进行了热裂解实验。考察了反应温度、停留时间和汽烃比对裂解产物分布的影响规律。结果表明,各操作条件对大庆重石脑油裂解产物分布有不同程度影响,反应温度影响最大,随反应温度的升高,乙烯产率单调增加,丙烯、丁二烯和三烯产率分别在不同的裂解深度出现最大值;停留时间和汽烃比的影响相对较小,随着停留时间的增大,三烯收率略有下降,焦油的产率显著上升;增大汽烃比,三烯收率的略有上升,焦油产率下降。在实验装置的优化条件范围内,总三烯产率最优值51%,其中乙烯产率最优值31%。     

直馏石脑油催化裂解反应规律研究

在固定流化床装置上进行了直馏石脑油在庆阳平衡剂上的催化裂解反应实验,考察了反应温度和剂油比对石脑油转化率、族组成和不同烃类转化率的影响,结果表明：随反应温度和剂油比的增加,石脑油转化率逐渐增大,但总体转化率较低。反应后的汽油中芳烃含量大幅提高,环烷烃含量大幅下降。在相同的反应条件下,直馏石脑油中各组分的反应转化率为环烷烃〉异构烷烃〉正构烷烃。     

根据渣油的热裂解性能优化延迟焦化操作温度

对渣油的热裂解性能进行了分析。根据渣油的热裂解性能，优化延迟焦化操作温度，以达到提高焦化液体收率、降低焦炭收率的目的。将炉出口温度由490℃增至505℃时，汽油＋柴油＋蜡油的收率增加12．79％，焦炭产率下降14．58％。     

大庆常压催化裂解动力学研究

Catalytic pyrolysis of Daqing atmospheric residue on catalyst CEP-1 was investigated in a confined fluidized bed reactor. The results show that reaction temperature, the mass ratios of catalyst to oil and steam to oil have significant effects on product distribution and yields of light olefins. The yields of light olefins show the maxima with the increase of reaction temperature, the mass ratios of catalyst to oil and steam to oil, respectively. The optimized operating conditions were determined in the laboratory, and under that condition the yields of ethylene, propylene and total light olefins by mass were 15.9%, 20.7% and 44.3% respectively. The analysis of pyrolysis gas and pyrolysis liquid indicates that CEP-1 has good capacity of converting heavy oils into light olefins, and there is a large amount of aromatics in pyrolysis liquid.     

环烷基瓦斯油催化裂解反应规律及产品性质

利用提升管催化裂解实验装置研究了加拿大合成原油瓦斯油HGO和LGO的催化裂解反应规律和裂解产品性质。发现总低碳烯烃（乙烯、丙烯和丁烯）产率随反应温度和剂油比的增大存在最大值,随反应时间的延长而减小,随水油比的增大而升高。实验确定了HGO催化裂解的优化反应条件：反应温度620～640℃、剂油比16、反应时间2 s、水油比0.5左右。在此反应条件下,乙烯、丙烯和总低碳烯烃产率分别可达9.0%（质量）,15.8%（质量）和32.6%（质量）。催化裂解汽油馏分、柴油馏分和重油馏分含有大量的芳香烃,其中催化裂解汽油馏分总芳香烃含量在80%（质量）以上,主要是甲苯和C₈芳香烃;催化裂解柴油馏分总芳香烃含量在60%（质量）以上,主要是单环和双环芳香烃;催化裂解重油馏分总芳香烃含量在70%（质量）以上,主要是多环芳香烃。     

轻汽油催化裂解反应研究

对高硅铝比ZSM-5分子筛进行成型和改性制得催化剂,并应用于轻汽油催化裂解制低碳烯烃反应。借助XRD、SEM、N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等表征手段研究了分子筛原料和裂解催化剂的结构特征。实验结果表明,高于500℃的温度条件下,轻汽油中烯烃可以在催化剂上直接裂解,生成包括乙烯、丙烯和丁烯在内的低碳烯烃。原料组成对轻汽油催化裂解反应的产物分布影响明显,烯烃含量较高且碳数较低的原料更有利于反应的进行。高温和低空速有助于轻汽油转化和低碳烯烃生成。在温度540℃,压力0.05 MPa和质量空速16 h~(-1)的条件下,轻汽油中烯烃转化率可达69%,低碳烯烃总产率超过87%。     

丁烷催化裂解规律研究

在小型固定流化床实验装置上,对丁烷在4种不同催化裂解催化剂上进行了考察,表明在催化剂D上乙烯、丙烯收率最高。通过考察正、异丁烷分别作为原料的催化裂解情况,表明正、异丁烷在相同的工艺条件下裂解,其转化能力相当。通过考察混合丁烷在不同反应温度条件下的转化情况,表明乙烯收率随反应温度的升高而升高,丙烯收率存在最优的反应温度。     

催化裂解制低碳烯烃技术概述

乙烯和丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工原料,它们的生产技术关系到石油化工的发展,随着催化裂解技术的发展,低碳烯烃的生产技术也在不断改进,本文从生产工艺和催化剂两方面系统介绍了催化裂解制低碳烯烃技术。     

催化裂解工艺技术及其工业应用

催化裂解（DCC）是从催化裂化衍生的生产丙烯的新技术。石蜡基原料的丙烯质量产率可以达到23％,而中间基原料的丙烯产率约为17％。催化裂解汽油再循环到催化裂解装置可以增产3．5％的丙烯,但汽油产率有所下降。75－150℃催化裂解汽油的BTX体积含量达到57．6％,其中甲苯和二甲苯分别为21．9％和30．3％。催化裂解催化剂是一个含改性五元环中孔沸石的固体酸催化剂,汽油一次产物在孔沸石内进行二次裂化转化为轻烯烃。已开发出一系列的催化裂解催化剂以适应不同目的需要,如最大量丙烯生产、最大量异构烯烃生产,最大原料掺渣油量等。自1990年以来国内外共有7套催化裂解工业装置正在运转,其中3套是由催化裂化装置改造成的,而另外4套包括TPI公司750kt/a工业装置是新建的。目前TPI公司的催化裂解装置正满负荷运转,加工掺40％常压渣油原料。尽管现在加工的原料比设计原料重,但丙烯产率仍可达到设计值。本文介绍一些典型工业装置的运转情况。     

大庆常渣催化裂解反应动力学模型

An 8-lump kinetic model was proposed to predict the yields of propylene,ethylene and gasoline in the catalytic pyrolysis process of Daqing atmospheric residue.The model contains 21 kinetic parameters and one for catalyst deactivation.A series of experiments were carried out in a riser reactor over catalyst named LTB-2.The kinetic parameters were estimated by using sub-model method,and apparent activation energies were calculated according to the Arrhenius equation.The predicted yields coincided well with the experimental values.It shows that the kinetic parameters estimated by using the sub-model method were reliable.     

催化热解调控热解产物的研究进展

综述了煤和生物质催化裂解技术对热解产物的影响作用,分析了不同催化剂对热解气体和煤焦油的催化效果,对热解产物催化裂解技术进行了分析,展望了未来煤催化裂解的研究重点。     

常渣掺炼催化油浆的工业化试验

提高了常渣掺炼催化油浆工艺，介绍了该工艺的工业试验过程，试验结果表明，催化油浆进入减压分馏塔以后，不仅本身能够转化为蜡油，而且还能使蜡油收率增加，并不会引起蜡油残炭的增加。     

废聚苯乙烯催化热裂解制苯乙烯的研究

研究了碱土金属氧化物和过渡金属氧化物对废聚苯乙烯（PS）热裂解的催化效果;考察了催化剂碱性对裂解结果的影响。开发了一种以CaO为主体、MgO和NaOH为助剂的混合催化剂。结果表明：混合催化剂对废PS裂解具有良好的催化性能。实验同时考察了废PS催化裂解温度对混合催化剂活性以及催化裂解产物组成的影响。     

藻渣热解特性及动力学分析

通过热重实验研究N₂气氛下升温速率对索氏提脂后的小球藻热解特性的影响,利用管式炉在N₂气氛下快速热解实验得出：在400℃时,小球藻热解转化率最高,生物油产率达57.6%,热解气为10%。采用等转化率方法FWO和KAS法对藻渣热解动力学进行分析和比较,结果表明：藻渣热解的主要热解阶段为25～800℃,可分为3个阶段,藻渣的DTG曲线存在两个失重峰,且随着升温速率提高,TG和DTG曲线都向高温区偏移,最大失重速率和残余固体质量都增加。N₂气氛条件下藻渣的主要热解阶段表观活化能和指前因子分别为228.46 kJ/mol和2.49×10²¹ min^-1,此阶段下FWO法和KAS法均能很好模拟藻渣热解数据,线性拟合相关系数(R²)均在0.96以上,最佳热解函数为dα/dT=2.49×10²¹/β exp(-228.46/(RT))(1-α)⁸。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

综述了目前国内外以轻烃到重油范围内为原料的催化裂解工艺技术,着重介绍了我国有代表性的研究成果DCC、CPP及HCC工艺。而重油催化裂解更适合于我国国情,并指出在研制与工艺技术相匹配的高效新型催化剂方面,找到催化剂酸强度、孔道分布、金属含量和活性组分含量与催化裂解活性之间的关系,为催化裂解制低碳烯烃工艺技术能够全面实行工业化奠定更坚实的基础。     

生物质选择性催化热解制备芳香烃的研究进展

芳香烃是一种重要的化工原料,生物质常规热解难以形成大量的芳香烃,但在催化热解条件下可显著提高芳香烃的产率,由此可望提供一种新型的芳香烃制备方法。首先阐述了生物质催化热解生成芳香烃的机理,包括综纤维素经解聚、开环和芳构化等反应生成芳香烃;木质素由小分子酚类生成芳香烃。随后讨论了原料、催化剂、预处理及工艺条件等因素对生物质选择性催化热解生成芳香烃的影响,并提出了生物质热解制备芳香烃工艺参数优化方案。