煤/重油加氢共炼过程中固体残渣的红外光谱研究

以一种褐煤和催化裂化油浆为研究对象,采用油溶性钼基催化剂,在高压釜内进行煤/重油加氢共炼反应,得到不同反应时间的固体残渣。应用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对固体残渣表征分析,采用Peakfit软件对不同官能团的特定谱带进行分峰拟合,结合产物分布及转化率变化推测反应过程。结果表明,残渣中存在五种氢键类型,其中羟基自缔合氢键含量最高,含氧基团中则是羟基苯和醚含量最高。反应可分为三个阶段：第一阶段煤转化率快速上升,各种基团迅速减少,脂肪链大量断裂;第二阶段为煤转化率稳定阶段,羟基苯、醚继续减少,其他含氧基团变化较小;第三阶段为深度转化阶段,固体残渣的脂肪族和含杨化合物继续减少,氢键缔合作用降到最低,煤转化率进一步上升。     

煤负载Fe/Mo催化剂在煤/油加氢共炼中的应用

以一种褐煤为载体,钼酸铵、硫酸亚铁、硫化钠为原料,采用浸渍法制备了以Fe/Mo为活性组分的煤负载催化剂,并在500 mL高压釜内进行煤-油加氢共炼评价。通过XRD、XPS、BET、SEM-EDS等表征手段对催化剂和反应后固体残渣进行表征,考察了第2金属Fe的加入和Fe/Mo的浸渍顺序对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中加入第2金属组分Fe可以促进煤转化。在制备Fe/Mo双金属催化剂时,先浸渍 FeS得到的催化剂中Mo金属在煤载体表面的分布更加均匀,反应后固体残渣表面Mo的相对含量最高,煤转化率达到79.12%。     

煤/油加氢共炼产物中固体残渣的组成和性质分析

以一种褐煤为原料煤,马瑞常压渣油（MRAR）为原料油,在高压釜内进行煤/油加氢共炼反应,从反应后的产品中提取了固体残渣（甲苯不溶物）,通过元素分析、XRF、SEM、XRD、FT IR、XPS等手段对固体残渣进行了表征分析。结果表明,该固体残渣的有机成分中富含稠环芳烃,杂原子官能团之间存在氢键缔合作用,Fe、Al、Ca等金属元素含量高。固体残渣颗粒粒径分布范围较宽,7164%分布在5248 μm以内,部分颗粒表面光滑,结构紧密;部分颗粒表面粗糙,孔隙较多。残渣表面的C主要以C-C、C-H形式存在,且存在2761%的石墨C。O主要以羰基形式存在,S主要以噻吩S形式存在,N主要以吡啶和吡咯的形式存在。残渣表面碱性基团相对含量较高,趋于碱性。     

不同浓度煤与油浆共炼研究

重点考察在反应温度455℃、压力20 MPa、空速不变、氢油比不变的工艺条件下,煤+油浆浓度分别在15％、25％、35％、40％下煤的转化率,发现进料煤浓度40％反应器温度为455℃、压力20 MPa、空速为0.5 h-1时达到最佳反应效果,煤转化率达85.4％,验证了煤和油浆共炼的适应性良好.油煤共炼装置在不同浓度的...     

重油加氢催化剂用于中/低温煤焦油加氢改质的中试研究

在3×400 mL固定床加氢中试装置上评价了重油固定床加氢催化剂（包括重油加氢保护剂、重油加氢精制催化剂和芳烃饱和催化剂）用于中/低温煤焦油加氢改质的效果。中试条件为：原料体积空速0.8 h-1（按加氢精制催化剂计算）,反应压力12.0 MPa和13.5 MPa,氢油比1 200∶1,保护剂床层平均反应温度270℃,精制催化剂床层平均反应温度350℃,芳烃饱和催化剂床层平均反应温度360℃,在2个操作压力下各运转120 h。结果表明：提高煤焦油加氢改质反应压力,有利于杂原子的脱除。煤焦油经过加氢改质后,残炭、杂原子、芳烃含量大大降低,各馏分产品性质明显改善。产物中石脑油馏分含量增加,芳烃潜含量高,可作为优质的催化重整原料;柴油馏分含量基本不变,硫、氮含量低,凝点低,可作为优质的柴油调合组分;蜡油馏分含量明显降低,残炭和金属含量少,可作为优质的催化裂化原料。上述结果表明将重油固定床加氢催化剂用于煤焦油加氢改质在技术上是可行的。     

钒在石油中的存在形态及对重油加氢催化剂活性的影响

介绍了钒在石油中的存在形态及在胜利炼油厂所加工主要原油中不同馏分中的分布。分析了钒对重油加氢催化剂的毒害机理 ,提出了选择重油加氢脱钒催化剂的条件     

煤/油加氢共炼产品中沥青质结构与性质分析

以一种褐煤和马瑞常压渣油(MRAR)为原料,在高压釜内进行煤/油加氢共炼反应,从产品中分离出了正庚烷沥青质(C_7-Asp),通过元素分析、XRD、FT-IR、XPS等手段对该沥青质的结构和官能团性质进行了表征。结果表明:该沥青质的H/C原子比较低,富含稠环芳烃;杂原子中O含量较高,杂原子官能团间存在一定的氢键缔合作用。与原料油中的正庚烷沥青质相比,该沥青质烷基链较短,芳香片层间距降低,并以C—C、C—H结构为主。杂原子官能团中,O主要以羰基形式存在,S主要以噻吩形式存在,N主要以吡啶和吡咯的形式存在,该沥青质表面更趋于碱性。     

高分散Ru/Si3N4催化剂的制备及其在CO2加氢中的应用

氮化硅是一种良好的载体,具有较高的水热稳定性和机械稳定性,其表面的氨基基团能够较好地锚定金属,显著提高金属分散度。但是,商品氮化硅比表面积较低,对金属分散作用仍然有限。因此,以自制的高比表面积氮化硅(Si₃N₄)为载体,通过浸渍法制备了不同Ru负载量(质量分数分别为0.5%、1.0%和2.0%)的催化剂(分别为0.5%Ru/Si₃N₄、1.0%Ru/Si₃N₄和2.0%Ru/Si₃N₄),并以商品氮化硅(Si₃N₄-C)为载体制备了2.0%Ru/Si₃N₄-C催化剂作为对照组。表征了催化剂的理化性质,测试了其在300°C、0.1 MPa下的CO₂加氢反应活性。结果显示,与Si₃N₄-C相比,Si₃N₄的比表面积较高(5...     

基于预加氢的煤焦油重质馏分油供氢性能研究

对煤焦油重质馏分油进行预加氢处理,利用红外光谱、核磁共振和元素分析等方法,从分子结构角度深入探讨煤焦油重质馏分油的理化性质和供氢性能的变化规律。结果表明,通过预加氢处理,煤焦油重质馏分油的芳碳率（fa）由加氢前的0.89下降到加氢后的0.80,芳环取代度（σ）由加氢前的0.12提高到0.20,供氢指数（PDQI）由3.21 mg/g提高到4.02 mg/g;预处理后的煤焦油重质馏分油在煤油共炼中的氢耗由4.03%下降到3.74%,转化率和油产率均得到提高,产物油中的沥青质含量明显下降,油品质量有明显改善。     

重油加氢脱金属催化剂的性能及沉积金属的分布研究

通过对胜利炼油厂VRDS装置卸出催化剂的分析发现,VRDS装置一反、二反顶部催化剂运转后的主要沉积物是炭和铁、钙、镍、钒等金属化合物,铁主要沉积在一反脱金属催化剂上,钙在一反、二反催化剂上均有沉积,镍和钒主要沉积在二反催化剂上。实验室模拟评价及X射线能谱仪测定结果表明,铁和钒主要沉积在催化剂的外表面,钙主要沉积在催化剂的外表面和近表面,镍在催化剂的内外部均有沉积。金属在催化剂上的沉积规律与金属在原油中的存在形态、催化剂性质及金属化合物在催化剂中扩散和分解速率有关。     

稠油井下改质降黏开采中高效催化剂的应用

研究了采用油溶性催化剂XAGD-2催化改质胜利稠油过程中稠油黏度、组成和平均相对分子质量的变化.结果表明,由于该催化剂的分子结构中,过渡金属离子置于有机酸骨架上,使其具有油溶性,实现了均相催化,且稳定性良好、催化效率高、使用温度范围广;催化剂的合成方法简单、成本低廉.在反应温度200℃、反应时间24 h的条件下,XAGD-2及甲苯加人量分别为0.3%和0.1%(质量分数)时,可使胜利稠油降黏率达80%以上.稠油经催化改质处理后,其饱和烃、芳香烃质量分数增加,胶质和沥青质质量分数明显下降,从而使稠油的黏度降低,平均相对分子质量减小.胜利油田现场应用结果表明,XAGD-2可有效地改善热采稠油油藏吞吐开发效果,实现井下催化降黏,提高原油产量.     

重油直接裂解制乙烯的 LCM-5催化剂研究

研制了用于包括渣油在内的重质油直接催化裂解制取乙烯,兼产丙烯和轻质芳烃的催化剂ＬＣＭ－５。实验室研究和中试放大试验结果表明,该催化剂选择性好,抗碱氮中毒和抗重金属污染能力强,水热稳定性和抗热冲击性能优良。用于石蜡基常压渣油的裂解,在优化的工艺条件下,单程裂解乙烯质量产率超过２５％,Ｃ２￣Ｃ４烯烃总质量产率５０％左右。     

LIP-200B催化剂多产丙烯及重油裂化性能研究

在中型提升管催化裂化装置上,对兰州化工研究中心开发的多产丙烯重油裂化催化剂LIP-200B进行评价试验,并与LBO-12催化剂进行对比。试验结果表明,与LBO-12催化剂相比较,LIP-200B催化剂具有较高的丙烯选择性、重油转化能力和抗重金属污染能力,在重油收率略低的情况下,液化气收率提高3.29个百分点,丙烯收率提高1.43个百分点,这与工业试验结果规律一致。     

生物重油裂化反应行为研究

在小型固定流化床催化裂化装置上,选用常规重油裂化催化剂MLC-500,以典型催化裂化原料（TC-M）为空白原料,对掺炼不同比例生物重油（BHO）的油品分别在不同掺炼比例和不同剂油比下进行了裂化反应性能的试验。试验结果表明,随着BHO掺炼比例的增加,裂化反应深度变弱、转化率降低。在产品选择性上,除液化气选择性略差,其他产品选择性均有一定改善。工艺条件考察的结果表明：选择适中的剂油比,既可以保证适当的重油转化深度,同时又可兼顾产品的选择性。汽油烯烃增加约10百分点,芳烃降低,RON变化不明显。当剂油质量比6.0时,掺炼15% BHO后CO2和CO在氧化物的转化比例分别为14.9%和7.8%,其余计入水中大约占比77.3%。液体产物（包括汽油、柴油和重油）中基本不含氧元素。     

高酸值重油热反应的影响因素探讨

随着高酸渣油加工量的逐渐增加,高酸渣油加工过程中生焦量高、轻油收率低等问题日益受到关注。为深入认识酸值、沥青质含量等因素对高酸渣油热加工的影响,研究了羧酸、沥青质、金属、自由基引发剂、焦粉、催化裂化油浆等因素对代表性混合重油热反应的影响,证明了羧酸、自由基引发剂、焦粉的加入在一定程度上可促进重油的热裂化反应,而沥青质、金属等促进了重油的热缩合生焦反应,其中沥青质促进生焦更明显。高酸值重油热反应生焦量高不是由所含羧酸引起的,而主要由沥青质含量、残炭等自身性质决定。     

高酸值重油热反应的影响因素探讨

随着高酸渣油加工量的逐渐增加，高酸渣油加工过程中生焦量高、轻油收率低等问题日益受到关注。为深入认识酸值、沥青质含量等因素对高酸渣油热加工的影响，研究了羧酸、沥青质、金属、自由基引发剂、焦粉、催化裂化油浆等因素对代表性混合重油热反应的影响，证明了羧酸、自由基引发剂、焦粉的加入在一定程度上可促进重油的热裂化反应，而沥青质、金属等促进了重油的热缩合生焦反应，其中沥青质促进生焦更明显。高酸值重油热反应生焦量高不是由所含羧酸引起的，而主要由沥青质含量、残炭等自身性质决定。     

高转化率与低碳排放重油加工路线的研究

通过对几种加氢方案（VRDS方案、浆态床方案、沸腾床方案）、脱碳方案（焦化方案）以及组合方案（焦化方案+沸腾床方案）进行系统研究,考察了重油加工路线对油品收率和碳排放的影响,并进行了效益对比分析。结果表明,加氢路线的轻油收率高,碳排放高。无论是否征收碳税,加氢路线的效益均高于脱碳路线的效益,但投资较高。在3种加氢路线中,浆态床方案的轻油收率最高,碳排放居中,投资较少,效益最好;沸腾床方案的轻油收率最低,投资最高,效益最差;VRDS方案的碳排放最高,轻油收率居中,投资和效益也居中。与焦化方案和沸腾床方案相比,两者组合方案的轻油收率和效益明显提高。