我国重质油催化裂解制低碳烯烃技术现状

总结了催化裂解制低碳烯烃的反应机理、催化剂的类型及研发进展,重点探讨了我国重质油催化裂解工艺的特点,展望了催化裂解制低碳烯烃中高性能催化剂的研究趋势。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺条件研究

采用固定流化床催化裂化试验装置,以中国石油兰州石化公司3.0 Mt·a-1重油催化裂化装置所用原料油为原料,考察反应温度和剂油质量比对重油催化裂解制低碳烯烃性能的影响,在确定的适宜操作条件下研究中国石油兰州石化公司重催装置原料在不同催化剂上的催化裂解制低碳烯烃的反应性能。结果表明,较适宜的操作条件为:反应温度590℃,剂油质量比为7,与降烯烃催化剂和重油裂解催化剂相比,多产丙烯催化剂的低碳烯烃产率可达25.53%,更适合作为重油催化裂解制低碳烯烃时使用。     

SAPO-34分子筛应用研究进展

综述了SAPO-34分子筛催化低碳物转化制低碳烯烃(甲醇、二甲醚、卤化烷烃制烯烃、乙醇脱水制乙烯)、C_4～C_8直链烯烃/烷烃裂解制低碳烯烃、烷烃氧化或直接脱氢反应制烯烃、催化烃类或H_2选择性还原NO_x、制备膜分离材料以及在发光体材料等领域中的应用。系统分析sAPO-34分子筛在各领域应用进展,有利于理解材料的物化性能对其催化性能、热稳定性及水热稳定性、选择性渗透和分子筛分离性能的影响,有利于实现对SAPO-34分子筛的认识取得突破性进展,拓展SAPO-34分子筛应用领域,并为其他催化材料的设计提供借鉴。     

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%。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

对以石油路线生产低碳烯烃的催化裂解工艺进行了综述。催化裂解结合了传统蒸汽裂解和流化催化裂化的优势,表现出良好的原料适应性和较高的低碳烯烃产率,针对不同的石油裂解原料已经开展了相应工艺技术的研究。本文总结了目前催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,指出ZSM-5分子筛催化剂、热力学平衡限制和动力学反应条件是催化裂解反应过程中的重要影响因素和研究内容。催化剂研究仍是催化裂解工艺开发的重点,而热力学和动力学是研究反应规律的有效方法,这是今后实现石油烃类定向转化的研究方向。     

重油生产低碳烯烃等化工品技术研究进展

当前国内炼油产能过剩,化工品如低碳烯烃及苯-甲苯-二甲苯混合物（BTX）等存在缺口,因此应推动炼油向石化的生产转变,化解过剩产能同时提高化工品供给。我国原油馏分偏重且原油重质化劣质化趋势不可逆转,因此利用重油生产低碳烯烃等化工品成为技术关键。本文介绍了重油生产低碳烯烃的催化裂解单项技术典型工艺,包括重油深度催化裂解（DCC）、催化热裂解（CPP）及重油裂解制烯烃（HCC）工艺,认为催化裂解技术的发展在于催化剂的改性与反应器型式的革新优化,下行床反应器前景更为广阔。同时,本文也介绍了从重油或原油通过加氢裂化联合催化裂解、蒸汽裂解及芳烃装置一体化生产化工品的几种国内外工艺技术及工程项目。在单项技术无法取得明显突破之前,炼化一体化生产化工品具有集约化、高效化、灵活性高及经济效益好等优势。一体化技术的重点在于重油（渣油）的深度转化,可通过渣油的加氢裂化工艺来实现。     

化工信息

新型气固超短接触反应系统流体力学与传递行为的基础研究通过鉴定在石油化工、能源等工业过程中，有很多具有重大经济价值的反应过程，如：热裂解、催化裂解、催化裂化及烃类氧化等。这些过程均属于连串反应，其反应器要求具有高效气固接触、超短接触时间、接近平推流的流型等特征，以有利于提高中间产物的收率。这些过程已成为当今最重要的工业过程之一，形成了巨大的产业部门。对于它们现有的核心设备──反应器进行更新换代，将会产生巨大的经济效益。清华大学化学工程系从1985年开始进行新型气固超短接触反应系统（顺重力场超短接触反应…     

反应温度对汽油催化裂解多产低碳烯烃的影响

利用自制的多产低碳烯烃催化剂在小型固定流化床装置上对催化裂化汽油、焦化汽油和直馏汽油的催化裂解性能进行了实验研究,考察了反应温度对催化裂解产物分布和低碳烃收率的影响.实验结果表明焦化汽油、催化汽油和直馏汽油最佳的催化裂解反应温度分别为580、600℃和680℃,随着反应物活性的降低而显著增加.乙烯的收率随着反应温度的升高呈抛物线增长;烯烃与正构烷烃有协同反应作用,烯烃能够加速正构链烷烃的反应速率;在烯烃存在下,芳烃会生成大量的焦炭;烯烃和链烷烃是生成低碳烯烃的主要来源,是催化裂解的理想组分;最佳催化裂解的反应物为催化汽油或者焦化汽油的轻馏分与直馏汽油的轻馏分的混合物.     

重质石油烃利用技术-重质烃气化-裂解集成工艺的模拟研究

我国是一个石油资源紧缺的发展中国家,石油供给高度依赖于世界石油市场. 世界原油资源的重质化和对轻质产品需求的增加,使重质石油烃利用技术成为我国能源和石化工业的一个重要课题. 现有的重质石油烃利用技术中,减粘裂化、焦化、催化裂化和加氢转化仍然是最主要的技术手段. 同时,气化和裂解制烯烃也显示出良好的技术潜力. 本工作提出的重质石油烃气化-裂解集成工艺利用燃烧裂解结焦为气化和裂解过程提供热量,同时产出合成气和部分低碳烯烃. 模拟研究显示,通过调整O2和水蒸汽流量可实现对气化-裂解温度的控制,在近零焦炭添加量的情况下可同时获得合成气和低碳烯烃,可在控制反应停留时间的条件下获得产物中烯烃的最大组成.     

重质油催化裂化用催化剂的研制及性能评价

催化裂化是提高重质油资源利用效率的一种常用加工技术,为了提高重质油资源催化裂化的效率,以Ni(NO3)2、Fe Cl3和脂肪酸为主要原料,制备出一种适用于重质油催化裂化的新型油溶性催化剂FN-1,并采用小型固定流化床装置考察了不同因素对重质油催化裂化反应的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,重质油转化率逐渐增大,生成的汽油成分中烯烃和芳烃含量逐渐增大;随剂油质量比的逐渐增大,重质油转化率逐渐增大,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐减小,芳烃含量逐渐增大;随质量空速的逐渐增大,重质油转化率逐渐减小,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐增大,芳烃含量逐渐减小,但变化的幅度比较小。当重质油催化裂化的反应温度为520℃、剂油质量比为6、质量空速为15h-1时,重质油的转化率可以达到95.38%,催化裂化效果较好。     

甲醇制烯烃再生催化剂催化裂解混合碳四的可行性分析

随着开工建设及运行的甲醇制烯烃工业装置越来越多,如何利用碳四并将其转化为低碳烯烃变得越来越重要。为探究甲醇制烯烃再生催化剂裂解混合碳四的可行性,首先,对甲醇制烯烃工业装置副产混合碳四与石脑油蒸汽裂解和炼油催化裂化产生的碳四产品组分进行分析,得出甲醇制烯烃工业装置副产的混合碳四中烯烃含量较高且无丁二烯的结论;其次,梳理碳四催化裂解转化的研究成果,得出SAPO-34及ZSM-5分子筛都可以作为裂解碳四的催化剂且ZSM-5分子筛性能更优的结论;再者,对混合碳四转化工艺,即以碳四烯烃歧化反应和催化裂解为主的工艺进行分析与对比,总结各种工艺的特点。最终得出结论:利用高温再生催化剂裂解甲醇制烯烃副产的混合碳四是可行的,无需再建设反应器及再生器,可节省成本,具有一定的优势和经济效益,但下游烯烃分离系统处理碳四的能力会影响碳四的裂解负荷。     

石脑油催化裂解制低碳烯烃技术进展及其技术经济分析

阐述了石脑油催化裂解制低碳烯烃的机理;石脑油催化裂解催化剂体系,包括金属氧化物催化剂、沸石分子筛催化剂和复合催化剂及近年来国内外石脑油催化裂解催化剂的科研成果．并对石脑油生产低碳烯烃的催化裂解和蒸汽裂解两种工艺路线进行对比,表明石脑油催化裂解具有先进性,该领域的研究开发具有相当重要的意义。     

低碳烯烃生产技术综述

介绍了蒸汽裂解、催化裂化增产低碳烯烃、甲醇制烯烃、烯烃易位转化、丙烷脱氢、重油催化裂解制低碳烯烃等技术的工艺特点、产品特点及工业应用现状。     

碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的研究进展

论述了碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的催化剂体系、影响因素及催化裂解方式。该催化剂体系包括硅铝酸盐及锆硫酸盐,氧化铝与碱金属或碱土金属的混合物,负载型催化剂等3种类型。其中分子筛(晶体硅铝酸盐)及其改性催化剂是研究开发的主要方向。除操作条件外,稀释剂、引发和抑制剂和裂解反应方式对催化裂解反应均有影响。催化裂解反应机理与催化剂的种类和反应条件相关。对于酸性分子筛催化剂有2种比较公认的机理:正碳离子机理,自由基与正碳离子机理两种形式。研究表明碳四烷烃,特别是正丁烷催化裂解制低碳烯烃具有良好的低碳烯烃收率,收率可达50%以上。     

催化裂解技术及其催化剂的研究进展

以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基本有机化工原料,世界上对其需求和生产量都远高于其他化工产品。随着世界原油重质化的加深,以重质油为原料直接制取低碳烯烃的技术将更具优势,但存在如何解决催化剂的中毒、生焦、连续再生以及进一步增强工艺装置的安全可靠性等问题。本文介绍了催化裂解制取低碳烯烃的反应机理、国内外催化裂解技术及其催化剂的研究进展等方面的情况。与传统方法相比,无论是从原料适应性、低碳烯烃收率,还是从能耗、操作和产品分布的灵活性上看,催化裂解经济和社会效益均非常显著,具有广阔应用前景。最后指出面对问题今后应加强技术创新,注重对现有工艺、催化剂、工程与生产技术的改进及现有装置的改造,尤其需强化对核心技术催化裂解催化剂的开发。     

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃反应工艺的研究进展

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃可以大大提高低碳烷烃的附加值,因此,受到石油化工和催化领域的广泛关注。对近年来国内外有关低碳烷烃选择氧化制烯烃、低碳烷烃催化裂解制烯烃以及低碳烷烃催化脱氢制烯烃等催化反应过程的催化剂体系、反应工艺流程和催化反应器的设计等方面的研究进展进行评述,并对该领域的研究发展方向作了展望。     

分子筛在合成气催化转化中的研究进展

目前，我国原油进口量和对外依存度较高，充分利用国内相对丰富的煤炭资源并将其催化转化为液体燃料具有重要意义，其中合成气催化转化是关键环节。综述近年来合成气催化转化方面所取得的重要研究进展。通过合成气直接转化制低碳烯烃、合成气直接转化制芳烃、合成气制混合醇和合成气直接转化制液体燃料等4个方面，简述合成气催化转化领域中分子筛的拓展应用及创新性研究，并对今后合成气催化转化的发展进行展望。     

下行床反应器用于重油催化裂解制取低碳烯烃

建立了一套下行式循环流化床反应装置,利用此装置进行了重油催化裂解制取低碳烯烃的实验研究.以中间基丙烷脱沥青油(DAO)为原料、工业CHP-1分子筛平衡剂为催化剂,主要考察了下行床反应器中反应温度和剂油比对实验结果的影响.试验表明：当以丙烯、丁烯为目标产物时,反应温度存在最佳值,剂油比越大低碳烯烃收率越高.由于下行床具有短停留时间、气固流动更均匀和返混小的优点,能获得更高的产品收率,使干气收率受到抑制.试验结果说明下行床反应器是一种适合于石油烃类裂解工艺过程的反应器形式.     

甲醇与轻石脑油共裂解工艺的可行性分析

分析甲醇制低碳烯烃工艺与轻石脑油催化裂解制低碳烯烃工艺的相似性,论述了二者结合的可能性。实验表明,甲醇的加入能够促进轻油裂解为低碳烯烃的反应。分析了提升管反应器中的温度分布、催化剂活性分布以及这些因素对甲醇制烯烃反应的影响。同时对不同的甲醇加入方式进行了分析,提出甲醇在提升管反应器的适宜加入位置。具有一定的工业应用前景。     

催化裂解制低碳烯烃的研究及工业应用

文章详细叙述了催化裂解制低碳烯烃的反应机理、催化裂解催化剂的分类与近几年的研究成果,讨论了影响催化裂解反应产物分布的因素,举例介绍了近十年来开发研究的新型催化裂解制低碳烯烃工艺和国内外催化裂解工业的发展情况。