空气环境下催化裂化催化剂的磨损行为

文章在一套小型固定流化床装置上考察了一种流化催化裂化(FCC)平衡剂在不同温度下随着磨损时间变化的磨损状况,结合Gwyn动力学磨损方程研究了该催化剂的磨损规律和磨损机制。结果表明,该催化剂的磨损行为符合Gwyn动力学方程,同时受表面磨损机制和断裂磨损机制控制,且在高温环境下磨损率大大增加。     

温度对催化裂化催化剂磨损率的影响

在一套小型固定流化床装置上测定了一种流化催化裂化(FCC)平衡剂在不同温度下的磨损状况。结果表明,催化剂磨损率随着温度的升高而增加,且磨损速率常数与温度的关系可用阿伦尼乌斯方程表示。     

热力耦合下TC4合金微动磨损行为影响的研究

为了研究TC4合金在300℃和500℃下的微动磨损行为,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜分别表征表面磨痕形貌、磨损体积和磨痕轮廓,探究两种温度中TC4合金不同接触载荷作用下的微动磨损机制。结果表明： 磨损体积与接触载荷呈现正相关的关系,而摩擦系数和磨损率则呈现负相关的关系。两种温度下的无润滑微动摩擦磨损过程中,小载荷作用时磨损形式表现为氧化磨损和磨粒磨损;大载荷作用时磨损形式为氧化磨损和黏着磨损。与300℃相比,500℃时合金接触表面塑性变形严重,摩擦系数小,氧化磨损加剧,疲劳裂纹扩展严重。TC4合金高温环境中微动磨损机制为黏着磨损、磨粒磨损、氧化磨损和疲劳磨损,其中氧化磨损在TC4合金高温微动磨损中占据主导地位。     

不同催化裂化催化剂混合的磨损行为

用小型固定流化床装置测试了两种不同牌号的流化催化裂化(FCC)催化剂CGP-I和MAC在500℃、过孔速度为40m/s环境下的磨损率。结果表明,当两种催化剂混合磨损时,存在混合磨损效应,磨损率要比相同条件下单一催化剂的大,且当两种催化剂混合比为0.5左右时,混合磨损效应最显著。     

竹炭/碳纤维增强树脂基摩擦材料摩擦磨损性能

采用腰果壳油改性酚醛树脂和丁腈橡胶为粘结剂,具有高弹性模量和高强度的碳纤维为增强纤维,竹炭、重晶石和蛭石等为填料,采用热压成型工艺制备树脂基摩擦材料,研究了竹炭含量对摩擦材料的剪切强度、密度和摩擦磨损性能的影响,借助扫描电镜观察磨损表面形貌并分析磨损机理。结果表明:随着竹炭含量的增加,材料的剪切强度和密度相应减少;添加竹炭能明显提升在250℃和350℃下的摩擦系数,对于100℃下的摩擦系数影响较小;增加竹炭含量,材料的磨损率逐渐变大,磨损机制由单一磨粒磨损向黏着磨损和磨粒磨损的复合磨损机制转变。     

滑动速率对La2O3–MoSi2与SiC摩擦副的高温摩擦磨损行为的影响

在XP-5高温摩擦磨损试验机上考察了La2O3–MoSi2与SiC摩擦副在1 000℃、30 N载荷以及不同滑动速率下的摩擦磨损行为。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了La2O3–MoSi2复合材料和SiC的磨损表面形貌与相组成。结果表明:La2O3–MoSi2与SiC摩擦副的摩擦因数随滑动速率的增加而减小,在滑动速率为0.084 m/s时,La2O3–MoSi2复合材料磨损率最大;0.126 m/s时磨损率最小。其磨损机理除氧化磨损之外,还表现为黏着磨损、研磨和疲劳点蚀。SiC的磨损率随滑动速率的增加而减小,始终表现为磨损质量增加,这归因于氧化质量增加大于磨损质量损失。     

滑动速率对La203-MoSi2与SiC摩擦副的高温摩擦磨损行为的影响

在XP-5高温摩擦磨损试验机上考察了La2O3-MoSi2与SiC摩擦副在1000℃、30N载荷以及不同滑动速率下的摩擦磨损行为。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了La2O3-Mosi2复合材料和SiC的磨损表面形貌与相组成。结果表明：La2O3-MoSi2与SiC摩擦副的摩擦因数随滑动速率的增加而减小,在滑动速率为0．084m／s时,La2O3-MoSi2复合材料磨损率最大;0．126m／s时磨损率最小。其磨损机理除氧化磨损之外,还表现为黏着磨损、研磨和疲劳点蚀。SiC的磨损率随滑动速率的增加而减小,始终表现为磨损质量增加,这归因于氧化质量增加大于磨损质量损失。     

SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究

研究了SiC及其复相陶瓷从室温到1200℃的高温摩擦学性能。随着试验温度的升高,SiC/SiC的高温摩擦系数变化不大,比磨损率呈现出不变(Ⅰ)、增加(Ⅱ)和减小(Ⅲ)三种模式;SiC-TiC和SiC-WC自对偶的高温摩擦系数和比磨损率很小,摩擦系数从400℃开始减小;在高温磨损中,自对偶的磨损机理由轻微的粘着磨损控制,磨损由模式Ⅰ和模式Ⅱ向模式Ⅲ转化,呈现出高温自润滑特性。在600℃时摩擦氧化明显,氧化物主要为无定形的SiO2,在摩擦表面形成一层由微米或亚微米级氧化物颗粒组成的薄膜,该薄膜层具有润滑作用;在氧化物薄膜层和摩擦表面存在一定程度的晶格畸变,增加了薄膜层的塑性变形能力,衰减了摩擦应力,这就是自对偶高温自润滑的机理。     

S型垂直筛板流化床的性能

在S型垂直筛板流化床中,以FCC催化剂和空气作为流化介质,对垂直筛板流化床的流化性能进行冷模实验研究,考察了板孔气速、固体循环量和帽罩结构对床层压降和帽罩提升量的影响,用提升量收集器测量帽罩提升量。实验结果表明,床层压降随板孔气速和帽罩底隙高度的增加而增加,而随塔板开孔直径、帽罩开孔直径和开孔率的增加而下降。帽罩提升量则随板孔气速、固体循环量、塔板开孔直径及帽罩底隙高度的增加而增加;随帽罩开孔直径的增加,提升量先增加后下降。     

流化床与固定床耦合反应器中的颗粒磨损

在直径50mm的冷模流化床与固定床耦合反应器中,考察了活性炭颗粒在130～150℃及不同气速下的磨损情况,得到了不同气速下固定床中圆柱状颗粒的磨损率随时间的变化关系,同时分析了滞留在流化床、固定床及袋滤器中的细颗粒在不同气速下的粒径分布与质量分布.结果表明,颗粒在该耦合反应器中磨损严重,在0.212～0.424m/s气速下,固定床中颗粒质量损失可达3%～4%,流化床中颗粒平均粒径由200μm降至100μm以下.     

催化裂化催化剂磨损指数分析方法

对催化裂化催化剂磨损指数测定方法进行研究,通过实验优化测定催化剂磨损指数的预处理条件,考察焙烧温度和焙烧时间、催化剂用量、气体流速、纸筒对磨损指数的影响。结果表明,催化剂焙烧温度650 ℃,焙烧时间1 h,催化剂用量10 g,气体流速21 L·min^-1,选择纸筒时系统压力不超过30 kPa。催化剂磨损指数绝对偏差最大值0.16%,最小值0,准确度较高。催化剂磨损指数相对标准偏差低于5%,重复性较好。     

TAS-15型脱砷剂用于催化汽油脱砷

对TAS-15型脱砷剂用于催化汽油脱砷的性能进行了研究。结果表明,TAS-15型脱砷剂能有效脱除催化汽油中的砷化物,具有较高的脱砷活性。在反应压力0.6 MPa、反应温度(20～50) ℃和空速(1～3) h^-1条件下,脱砷剂在1 600 h较长周期运行期间,出口汽油中砷含量≤5×10^-9,可用于催化汽油中砷化物的脱除。     

微湿空气法处理催化剂对FCC汽油吸附脱硫的研究

用水蒸气处理的Y型分子筛作为载体,以硝酸锌为活性组分,制备了一种FCC汽油吸附脱硫催化剂.改变反应器温度、水蒸气温度以及空气流速制备一系列载体,在载体上负载不同质量分数的硝酸锌溶液,得到催化剂.利用制备的催化剂在微型反应装置中进行FCC汽油脱硫实验,考察温度、空速对催化剂吸附脱硫活性的影响.结果表明:水蒸汽的产生温度5...     

Study on attrition of spherical-shaped Mo/HZSM-5 catalyst for methane dehydro-aromatization in a gas-solid fluidized bed

As a potential methane efficient conversion process,non-oxidative aromatization of methane in fluidized bed requires a catalyst with good attrition resistance,especially in the states of high temperature,long-time rapid movement and chemical reaction.Existing evaluation methods for attrition resistance,such as ASTM D5757 and Jet Cup test,are targeted for fresh catalysts at ambient temperature,which cannot well reflect the real process.In this study,spherical-shaped Mo/HZSM-5 catalyst prepared by dipping and spray drying was placed in a self-made apparatus for attrition testing,in which the catalyst attrition under differ-ent system temperatures,running time and process factors was investigated with percent mass loss (PML),particle size-mass distribution (PSMD) and scanning electron microscope (SEM).Carbon deposition on the catalyst before and after activation,aromatization and regeneration was analyzed by thermogravimetry(TG),and the attrited catalysts were evaluated for methane dehydro-aromatization (MDA).The results show that the surface abrasion and body breakage of catalyst particles occur continuously,with the increase of system temperature and running time,and make the PML rise gradually.The process factors of activation,aromatization and regeneration can cause the catalyst attrition and carbon deposits,which broaden the PSMD in varying degrees,and the carbon-substances on catalysts greatly improve their attrition resistance at high temperature.Catalyst attrition has a certain influence on its catalytic performance,and the main reasons point to particle breakage and fine powder escape.     

分子筛催化剂上催化裂化汽油掺混甲醇的改质研究

以实现甲醇制取低碳烯烃转化工艺和FCC汽油降烯烃工艺的有效组合为目的,在固定床微型反应装置上,使用SAPO-34、ZSM-5、DOCO以及分子筛组合催化剂,对FCC汽油掺混甲醇改质进行了研究。主要对反应温度、空速和混炼比等影响因素进行了考察。结果表明,SAPO-34分子筛上甲醇制取低碳烯烃效果较好,高烯烃含量汽油在SAPO-34分子筛上的氢转移和芳构化效果显著,ZSM-5分子筛上的芳构化反应效果和DOCO的异构化反应效果较显著,甲醇转化与汽油转化反应间的相互协同作用,既有利于甲醇转化成低碳烯烃又能提高汽油降烯烃转化深度。适宜的混炼条件:反应温度400℃,m(甲醇):m(汽油)=0.05,空速3h~(-1),组合催化剂上,产物汽油中烯烃含量较FCC粗汽油下降23%以上。     

流化床甲醇合成催化剂的制备及其性能

采用碳酸钠共沉淀法制备了5种不同组成的铜基甲醇合成催化剂,并对其进行了活性评价和形貌及抗磨损性能表征. 结果表明,氧化锆可使催化剂的耐磨损强度显著提高,磨损指数(AJI)可达0.056;催化剂的活性和稳定性较好,CO转化率约40%,260℃高温下长达50 h基本不失活. 氧化铝与铜锌发生复合使催化剂的活性显著下降,CO转化率仅有10%,对催化剂的强度提高作用不明显,AJI值达0.103. 组成为铜锌锆的催化剂较适用于流化床中甲醇的合成.     

催化裂化汽油改质降烯烃反应规律及反应热

利用催化裂化催化剂在小型固定流化床实验装置上对催化裂化汽油催化改质降烯烃过程的反应规律进行了实验研究,详细考察了反应温度、剂油比和重时空速对产物收率和汽油辛烷值的影响,得到了催化裂化汽油改质过程的最佳实验操作条件：反应温度为400～430℃,剂油比为7左右,重时空速为20～30 h-1。在此基础上,计算了汽油改质过程的反应热,分析了反应条件对反应热的影响,揭示了反应热的变化规律。结果表明,低温改质为放热过程,高温改质为吸热过程。改质条件对反应热影响的强弱顺序为反应温度>剂油比>重时空速。     

活性半焦在FCC柴油吸附脱硫中的应用研究

利用活性半焦对FCC柴油进行固定床吸附脱硫实验。按正交设计方法考察床层高径比、固定床温度、空速、催化剂种类和金属氧化物焙烧温度对脱硫率的影响。结果表明,各因素对脱硫率影响的大小顺序及最佳工艺条件为：空速（2 h^-1）＞床层高径比（7.5）＞固定床温度（120 ℃）＞催化剂种类（负载CuO）＞焙烧温度（350　℃）。考察了最佳工艺条件下活性半焦的脱硫性能,并对其600 ℃进行热再生三次。结果表明,最佳工艺条件下,脱硫剂脱硫率达55.95％,随脱硫时间的延长,脱硫剂新鲜样和再生样脱硫率均下降,随再生次数的增加,脱硫率降低,但降低缓慢。经新鲜样和再生样脱硫后,柴油产品收率均在81％以上,而油品总收率在93％以上。     

催化裂化馏分油生产喷气燃料的加氢工艺

以140~255℃的催化裂化馏分油为原料,选用抗硫型加氢脱芳催化剂,在温度360℃、压力8.0MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比800∶1的工艺条件下生产出喷气燃料组分。该组分除润滑性、电导率外,其余各项指标均可达到喷气燃料的质量要求。     

甲醇作为催化裂化部分进料的反应过程

基于甲醇制低碳烯烃（MTO）与催化裂化（FCC）反应及工艺过程的分析、比较,提出二者结合的可能性,将甲醇作为FCC部分进料用以增产低碳烯烃.根据FCC过程特点,通过实验考察反应温度、甲醇水溶液、积炭催化剂等因素对甲醇转化的影响;验证了甲醇在FCC条件下可具有较高的低碳烯烃产率.实验结果表明：在40％(质量分数)甲醇水溶液进料、未积炭催化剂、反应温度550～600℃的条件下,甲醇转化的烃产率可达26.3%～28.1％(质量分数),低碳烯烃占烃组成的67.8%～66.5％(质量分数).同时对甲醇在FCC条件下的反应特点进行了初步分析.研究结果为进一步实现甲醇作为FCC部分进料提供了重要依据.