催化裂化汽油馏分在P—Zn／HZSM-5催化剂上的芳构化

以50～100℃的FCC汽油馏分为原料,在连续固定床反应器上考察了工艺条件对P-Zn／HZSM-5催化剂在芳构化反应中性能的影响。结果表明,在反应温度410℃、反应压力0．5MPa、液时空速1．0h^-1的操作条件下,液相产物中的烯烃、异构烷烃和芳烃的含量分别为8．56％,13．07％,73．39％。催化剂P-Zn／HZSM-5具有较好的芳构化降烯烃效果。     

催化裂化与芳构化反应耦合多产优质汽油催化剂的研究

以NiO／HZSM-5为增强芳构化助剂，通过催化裂化与芳构化反应耦合，使催化裂化汽油和裂化气中的部分烯烃转化为芳烃，以降低汽油馏分中的烯烃含量，改善催化裂化汽油的组成。考察了助剂添加量对催化裂化催化剂降烯烃性能的影响，并与以CoAPO-11分子筛和HZSM-5与APO-11复合分子筛为助剂的催化裂化催化剂进行了对比。结果表明，NiO／HZSM-5的芳构化降烯烃效果最好，当添加量为5％时，汽油馏分中烯烃含量降低了5．8个百分点，而芳烃含量提高了9．7个百分点。并对催化裂化与芳构化反应耦合的机理进行了初步探讨。     

催化裂化C4馏分芳构化制芳烃技术开发

通过对HZSM-5分子筛进行改性,制得催化裂化C4馏分芳构化制芳烃的催化剂,并采用该催化剂进行了催化裂化C4馏分制芳烃的工艺研究.实验结果表明,改性HZSM-5分子筛催化剂能很好地平衡催化剂的稳定性和催化活性的关系;在反应温度530℃、进料空速0.25 h-1、系统压力0.1 MPa的条件下,催化裂化C4馏分芳构化得到氢气质量分数2.4%、液化石油气质量分数25.6%和轻质芳烃(BTEX)质量分数46.4%的产物.催化裂化C4馏分芳构化制芳烃技术具有原料不需加氢精制、产品分离不需抽提、直接精馏就可以得到苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃等特点,具有流程短、投资少、操作费用低等优点.     

FCC馏分油在MoP/HZSM-5催化剂上临氢芳构化研究

制备了MoP/HZSM-5催化剂，采用XRD进行表征。在反应温度400℃、压力1.0MP、体积空速1.0h-1、氢油比400:1的条件下，在小型固定床反应装置上进行催化裂化汽油中间馏分(50～100℃)的芳构化反应，考查了不同钼质量分数、n(Mo):n(P)的摩尔比和温度对反应的影响。结果表明，钼质量分数及n(Mo):n(P)的摩尔比对反应有明显的影响，适当增加磷含量能提高催化剂性能。MoP/HZSM-5在钼的质量分数为3%、n(Mo):n(P)=1.5，反应温度为400℃时，改性催化剂芳构化活性最佳,液相产品中芳烃质量分数为65.43%,烯烃质量分数为5.42%，液收为61.04%。     

碳四芳构化液相产物中少量重组分的脱烷基反应

以混合碳四芳构化反应液相产物为原料,采用MO/HMCM-56重芳烃脱烷基制苯、甲苯、二甲苯(BTX)催化剂,研究了芳构化液相产物中少量重组分的脱烷基反应性能。结果表明,在反应温度为460℃,反应压力为3.0 MPa,氢油体积比为1 600,质量空速为3.62 h-1的工艺条件下,在液相产物汽油馏分(馏程低于205℃)中,BTX质量分数至少可提高21.65个百分点;原料中柴油馏分(馏程不低于205℃)质量分数为9.5%,液相产物中柴油馏分的质量分数最低可降至2.0%。     

Zn-P/HZSM-5催化剂上催化裂化汽油馏分的芳构化

在实验室制备了ω(ZnO)=2％的Zn／HZSM-5和ω(ZnO)=2％、ω(P2O5)=5％的ZnP／HZSM-5催化剂，并以75～120℃催化裂化汽油馏分为原料，在小型固定床反应装置上考察了工艺条件对Zn-P／HZSM-5催化剂芳构化反应性能的影响。结果表明，Zn-P／HZSM-5催化剂在反应温度430℃、反应压力0.1MPa、液时空速1.Oh^-1的反应条件下，原料中烯烃和烷烃转化率分别达到97.17％和67．91％，液相产品中烯烃含量、芳烃含量及异构烷烃含量分别为3．28％，74．09％，20．59％，与Zn／HZSM-5催化剂相比具有更高的活性稳定性和芳烃选择性。     

水热处理对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响

在不同温度下对HZSM-5分子筛进行水热处理并用浸渍法对其进行Zn和P改性,制备了Zn-P/HZSM-5催化剂;以流化催化裂化汽油50~100℃馏分为原料,考察了水热处理温度及水热处理顺序对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响。实验结果表明,随水热处理温度的升高,催化剂的初始活性下降,而稳定性则先提高后降低;550℃水热处理后再经Zn和P改性的Zn-P/HZSM-5催化剂表现出较好的芳构化性能,在反应温度410℃、反应压力0.5M Pa、液态空速1.0h-1、反应时间16h的条件下,烯烃转化率、液相产物中芳烃质量分数及液相产物收率分别为90.26%,54.06%,74.62%;先对HZSM-5分子筛进行水热处理再用Zn和P对其改性的Zn-P/HZSM-5催化剂,比先用Zn和P对其改性而后进行水热处理的Zn-P/HZSM-5催化剂的活性和稳定性好。     

催化裂化汽油中间馏分芳构化降烯烃研究

采用ZnP／HZSM-5催化剂,以75℃-120℃催化裂化汽油馏分为原料,在实验室连续固定床反应装置上进行了芳构化反应,考察了工艺条件对芳构化反应的影响和降低烯烃的效果。研究结果表明,在反应温度430℃、反应压力0．1MPa、液时空速（LHSV）1h^-1的条件下,液体产品中烯烃含量、芳烃含量及异构烷烃含量分别达到3．28％、74．09％和20．59％。ZnP／HZSM-5催化剂具有较高的活性稳定性。反应产物是优良的清洁汽油调和组分。调合后,汽油的烯烃含量下降16．17个百分点,汽油的研究法辛烷值提高0．9单位。     

纳米HZSM-5沸石催化剂上催化裂化轻汽油的芳构化

利用小型固定床加压反应器在纳米 HZSM-5沸石催化剂上进行了流化催化裂化(FCC)轻汽油(馏出温度小于等于85℃的馏分)的芳构化反应。实验结果表明,在反应温度为360～400℃、反应压力为1.0～3.0 MPa、重时空速为1.0～4.0 h~(-1)、V(H_2)∶V(原料)为260、反应时间48 h 的条件下,FCC 轻汽油中的 C_5~+烯烃转化率为39.11%～97.92%,产物中芳烃净增量为2.59%～19.05%,说明 FCC 轻汽油可在纳米 HZSM-5沸石催化剂上有效进行芳构化反应。汽油收率低和催化剂失活快是 FCC轻汽油在纳米 HZSM-5沸石催化剂上进行芳构化反应需要解决的两个主要问题。对纳米 HZSM-5沸石催化剂进行必要的改性处理及脱除原料中的二烯烃杂质呵以改进 FCC 轻汽油芳构化催化剂的性能。     

全馏分催化裂化汽油芳构化改质的研究

采用浸溃法制备了ZnNi／ZSM-5催化剂，其中Zn、Ni的含量分别为2％和0．4％，以燕山石化公司全馏分催化裂化汽油为原料，在小型固定流化床上进行了芳构化改质的研究。实验结果表明：浸溃顺序对催化剂性能有明显的影响，经过磷改性后的催化剂具有较好的芳构化性能。在反应温度为470℃，空速为2．0h^-1，剂油比为3．0，水油比为0．1的最佳反应条件下，催化裂化汽油经芳构化反应后，烯烃含量由57．24％下降至22．11％，而其芳烃含量则由10．85％增加到43．87％，烯烃含量符合GB17930—1999的标准，而芳烃含量略大于其标准，可分离出来作为化工原料或直接作为调合汽油成分。     

The Aromatization of Different FCC Naphtha Fractions over a P-Zn/HZSM-5 Catalyst

Abstract

The aromatization reaction performance of P-Zn/HZSM-5 catalyst was investigated on a fixed bed reactor using five fluid catalytic cracked (FCC) gasoline fractions (<100°C, 50°C–100°C, <120°C, 75°C–120°C, and full fraction) as feedstock, and the effect of feedstock on aromatization is discussed. The results showed that the activity and stability of P-Zn/HZSM-5 catalyst for the aromatization of the 50°C–100°C fraction were high in definite reaction conditions. After 16 hr, the content of olefin and aromatics in liquid product were 5.23 and 79.9%, respectively. The liquid product of low olefin and high aromatics was obtained. The distribution of benzene, toluene, and xylene in liquid product of 50°C–100°C fraction was investigated during aromatization, and the result showed that the toluene content was maximum among the three aromatics contents, the benzene content was minimum at the beginning of the reaction, xylene content became maximum, and benzene was still minimum after reacting for 20 hr. The content of C₉ ⁺ aromatics increased at the first stage of the reaction and then decreased with the increasing reaction time.     

锌和钾改性HZSM-5临氢芳构化催化剂研究

以等体积浸渍法制备了Zn/HZSM-5和不同含量K改性的K-Zn/HZSM-5催化剂,采用XRD、NH3-TPD、py-IR和N2吸附-脱附等方法对所制备催化剂进行了表征,在HZSM-5催化剂中加入5%质量分数的ZnO,催化剂的总酸量略有增加,L/B酸比值增加;同时又加入不同含量的K2O,随着K2O含量的增加,催化剂的L酸量和L/B酸比值均降低,少量K2O的引入对催化剂酸性质影响较小。以正庚烷为原料考察HZSM-5催化剂以及Zn和K改性后的催化剂的临氢芳构化性能,结果表明,ZnO质量分数为5%、K2O质量分数不超过0.5%时,随着钾含量的升高,改性催化剂的芳构化率和苯、甲苯、二甲苯(BTX)的选择性大幅提高,C9+芳烃的选择性降低,Zn和K改性催化剂的活性和稳定性较好。     

裂解C_9常压芳构化的研究

以裂解C_9为原料、改性ZSM-5分子筛为催化剂,在40mL固定床催化反应装置上进行了裂解C_9芳构化的探索实验,实验结果表明,反应温度在450～500℃内,苯、甲苯、二甲苯(三者简称为BTX)的含量迅速增加、茚和茚满的总含量快速下降。在200mL固定床催化反应装置上进行了芳构化放大实验,实验结果发现,在改性的ZSM-5分子筛用量115.3g、常压、反应温度500℃、WHSV=0.30h~(-1)的条件下,得到了无色透明的可作芳烃原料的液相产物,液相产物中BTX的质量分数大于71%、茚和茚满的总质量分数小于2%,液体收率的平均值为75%。改性ZSM-5分子筛催化剂可重复使用。     

甲醇芳构化的研究Ⅱ.NaOH处理HZSM-5分子筛催化剂的性能

采用NaOH溶液处理HZSM-5分子筛并将其用于甲醇芳构化反应,考察了NaOH溶液浓度、反应温度和甲醇分压等对催化剂甲醇芳构化性能的影响,比较了NaOH溶液处理前后HZSM-5分子筛催化剂的活性及稳定性。实验结果表明,产物苯、甲苯和二甲苯(BTX)的分布随反应温度和甲醇分压的变化规律与热力学计算结果基本一致。NaOH溶液处理显著调变了HZSM-5分子筛的结构和酸性分布,从而影响其甲醇芳构化性能。在所考察的催化剂中,0.2 mol/L NaOH溶液处理的HZSM-5分子筛催化剂表现出较好的活性和稳定性,在400℃、甲醇分压20 kPa条件下进行甲醇芳构化反应,BTX收率达48.6%,反应12 h后BTX收率仍高于35%,这主要归因于该催化剂具有适宜的酸量和酸强度分布。     

轻汽油芳构化工艺条件优化

以催化裂化轻汽油为原料,采用大连理工大学开发的SHY-DL催化剂在200 mL多功能固定床试验装置上进行了芳构化反应工艺条件的优化及长周期稳定运行试验。结果表明:随着反应温度升高,烯烃转化率,干气和液化石油气(LPG)收率,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数均增加,C_(≥5)液体收率下降;随着反应压力增大,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数和C_(≥5)液体收率减小;随着质量空速提高,烯烃转化率和C_5～205℃馏分中芳烃质量分数降低,而C_(≥5)液体收率则增加;在反应温度为380℃,反应压力为1.6 MPa,质量空速为3.0 h~(-1)的最佳工艺条件下,运行1 500 h后,C_(≥5)液体收率大于50%,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数高于40%。     

碳四烃芳构化生产混合芳烃技术开发及工业应用

中国石油兰州化工研究中心研究开发了碳四烃芳构化生产混合芳烃技术，并在河南濮阳恒润石化公司200 kt/a碳四烃芳构化生产混合芳烃装置工业应用，结果表明：以烯烃质量分数为41.91%的碳四烃为原料，在反应温度为400 ℃、反应压力为2.0 MPa、进料体积空速为1.0 h-1的临氢反应条件下，碳四烯烃转化率为99.02%，干气产率为1.94%，液化气收率为53.90%，汽油组分收率为40.11%，汽油RON为94～96，柴油组分收率为4.05%；液相产物中芳烃质量分数为56.48%，其中苯质量分数为2.01%，甲苯质量分数为11.58%，二甲苯质量分数为19.00%。