光皮树油酯化制取生物柴油的中试研究

对光皮树油通过酯化工艺制取生物柴油及其环境影响进行了研究。实验表明，这种生物柴油的燃料特性和动力性能接近０＾＃柴油，是一种优良的代用燃料。     

固体超强碱催化乙醇酯化生物油

利用固体超强碱KF/γ-Al2O3为催化剂,以乙醇与生物油中的有机酸酯化反应为基础,探讨催化酯化对生物油的提质改性效果.考察了改质前后生物油的基本理化性能,采用四球摩擦磨损试验机研究了改质前后生物油的摩擦学性能,利用GC-MS分析了其酯化前后生物油的组成.结果表明:催化酯化反应后的生物油的运动粘度和酸值降低,抗磨和减摩性能提高,酯化后的生物油中酸类成份含量降低、酯类成份含量明显增大.醇油质量比为2∶1,50℃温度下采用固体超强碱KF/γ-Al2O3催化酯化反应2h,反应前后相比,油品酸值降低了29.08％、平均摩擦系数降低了32.53％、磨斑直径减小了11.79％.     

生物质裂解油催化裂解精制机理研究(Ⅲ)——生物质裂解油模拟物的催化裂解机理

分析生物质油6种模拟物在裂解温度500℃,不同质量空速条件下的催化裂解产物。不含芳环的生物质油模拟物(乙酸、甲醇、环戊酮和糠醛)经过HZSM-5分子筛催化剂催化裂解后的产物中,均含有苯、萘、茚和多环芳烃及其衍生物,而苯酚和间甲酚经过HZSM-5分子筛催化裂解后,产物中主要是酚类化合物。根据模拟物催化裂解产物,推测不同类型化合物的催化裂解反应途径,说明生物质裂解油催化裂解精制反应过程主要发生脱氧和芳烃化反应,为生物质油催化裂解精制机理研究提供了理论依据。     

镍、钌均相催化裂解生物油低聚物的试验研究

以油酸镍和三(三苯基膦)二氯化钌为催化剂对均相催化裂解生物油中的低聚物进行试验研究。结果表明:油酸镍的催化效果优于三(三苯基膦)二氯化钌。当以油酸镍为催化剂时,较佳的反应条件为:反应温度150℃、反应时间24h、催化剂与生物油低聚物质量比R催化剂/低聚物=0.034,在此条件下二氧化碳生成量为4.43mmol,粘度从4.16mm2/s下降到3.49mm2/s;催化精制后,气相质谱联用仪可检测到的酚类物质含量基本都较之前有所增加。     

生物质裂解油催化裂解精制机理研究(Ⅰ)——生物质裂解油及其催化裂解精制油的物性及组成

通过生物质裂解油和催化裂解精制油的物性和化学分析显示催化裂解精制油的密度、粘度、水含量较生物质裂解油明显降低,而pH值和热值明显提高。催化裂解精制油的碳含量较生物裂解油增加,氧含量降低。催化裂解精制油中的酸、醛、酮、糖和醇含量明显降低,酚和芳烃含量明显增加。说明经过催化裂解精制后的精制油的品质较精制前的生物裂解油明显提高。     

在线催化裂解精制生物质裂解油

以木屑为原料,在3种条件下分别制取快速裂解油、二次裂解油和在线精制油,并对三者进行了水分、元素组成、组分测定和分析.由分析结果知:在线精制油的水分含量最低(仅22%),氧含量最低为31.4%(文中百分数如无特殊说明均为质量分数),且其组分中含一或两个苯环的化合物的相对含量明显上升(接近17%).在线催化裂解条件下,比较了390、450和500℃ 3个温度的产物物性,500℃得到的生物质油的物性(密度、粘度、水分、元素组成)明显优于390℃和450℃两个温度下的产物.     

生物油催化裂解的动力学分析

以CaO·MgO混合物为催化剂,采用热重分析法探讨了混合物中MgO含量对生物油催化裂解反应速度和最终残留率的影响.实验结果显示,生物油的热重变化过程可以分为室温～200℃范围内的挥发阶段和200～520℃范围内的热裂解阶段.在热裂解阶段中,反应速率常数和温度的关系可以用Ardaenius方程式表示.在MgO含量为50%的CaO·MgO混合物的催化作用下,生物油热裂解反应活化能从无催化剂时的20.9kJ/mol降低到16.5kJ/mol,最终相对残留率降低到0.75.MgO含量为38.7%的煅烧白云石是有效的生物油裂解催化剂.     

化学催化生物质基化合物制备运输燃料

石油资源的日益减少和世界对全球气候的关注,使发展可再生能源迫在眉睫。生物质资源是一种新型、清洁的可再生能源。文章着重介绍了近些年来一些重要生物质基化合物经一系列化学催化,制备C6以上运输燃料的最新进展。其中包括C-C扩链和C-O断裂所涉及的催化剂、反应温度、反应压力等工艺条件,以及加氢、脱水、脱氧、羟醛缩合、诺文葛耳反应、酮基化反应等反应机理。     

生物质裂解油催化裂解精制机理研究(Ⅱ)——生物质油沥青质的分子模型

测定生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的平均分子质量和元素含量,计算两种沥青质基本结构单元的平均分子式。通过1H-NMR,13C-NMR波谱计算得到一系列平均结构参数,建立生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的分子模型,并用傅里叶变换红外光谱进行验证。分析结果表明:精制后的催化裂解精制油的沥青质含量减少,分子量降低,含氧官能团明显少于生物质裂解油沥青质,而芳环数目增加。由此可见,经过精制反应后的催化裂解精制油沥青质的分子量变小,氧含量降低,芳香度增加,从而会影响生物质油的品质。     

炼化油泥醇解制备轻质生物油的研究

通过超临界醇解炼化油泥回收轻质生物油,实验表明340℃、60 min、油泥与乙醇质量比1:2时油相收率最高（59.37%）,且饱和烃与芳香烃含量分别达到15.78%和16.58%。脂肪烃、环烷烃与萘、菲、芴是饱和烃与芳香烃的主要组分,但直链烃在卤素催化下,通过羟基化、羧基化和酯化反应生成脂肪酸脂。油泥中的硫以噻喃形态进入轻质油,但噻喃会在乙醇作用下开环磺化、磺酰缩合使硫转移至沥青质;氮则以吡啶形态进入轻质油,重质油中的氮则以氨基和酰胺形态存在。     

Endurance催化剂在长庆石化重油催化裂化装置上的应用

由于生产调整,长庆石化公司140×104t/a重油催化裂化装置原料由常压渣油变为全减压渣油,原料密度增大、残炭含量增高,反应生焦量大,制约了装置的加工量。为此,试用了Endurance重油深度转化催化剂。该催化剂在对渣油原料深度转化的同时,可最大量地降低焦炭产率。试用结果表明：Endurance催化剂初活性较高,衰减慢,且持久活性表现良好,抗重金属污染能力强,催化剂性能稳定,一段转化率较好,回炼油量减少;重油裂解能力较强,可以显著提高轻柴油、液化气收率,但汽油产率略有下降;可降低汽油烯烃含量,同时会造成汽油辛烷值的降低（汽油烯烃含量下降约3个百分点,汽油辛烷值下降约1个单位）,对轻柴油、液化气质量基本没有影响;可明显降低催化剂单耗,试用期间,催化剂平均单耗由原来的1.46kg/t原料下降至1.25kg/t原料。     

催化裂化余热锅炉的技术特点

催化裂化余热锅炉与普通锅炉相比,过热汽温的调节范围大,其运行工况受装置操作条件制约,有其特殊性。针对催化裂化再生工艺及其烟气性质的不同情况,重点介绍了避免过热器超温、防止经济器低温腐蚀、减轻积灰、保证给水调节阀稳定控制所采取的措施。提出了大型化炼油装置高温余热产生高参数蒸汽,实现蒸汽逐级利用的建议。     

催化裂化装置长周期运行的问题及对策

洛阳石化2号催化裂化装置设计加工规模为1.4Mt/a,设计运行时数为8400h/a.大检修期间,针对该装置主要改造内容,以及开工后实际运行状况,找到了影响装置长周期运行的4条主要因素:装置的进料主要由加氢蜡油和闪蒸塔底油组成,闪蒸塔底油的掺炼比例高达70％,装置运行负荷高达110％,由于进料性质差,加工负荷高,操作调整较为频繁;由于原料变劣,硫、氮含量上升,反应过程中形成的硫化物、氮化物协同待生催化剂进入再生系统,在再生系统的低温部位发生低温硫酸、硝酸、氰酸露点腐蚀;随着原料逐渐变劣、变重,装置结焦倾向增加,重点围绕沉降器汽提段格栅及分馏塔进行问题说明;实际生产中,催化剂单耗逐渐增加,平衡剂中重金属含量略有上升,其中镍含量上升明显,平衡剂0～40μm的细粉含量也逐步上升.结合以上问题,提出相应的建议与对策.     

催化裂化再生器能量和(火用)分析

收集整理某炼油厂催化裂化再生器生产操作数据,通过对再生器能量平衡和火用平衡的计算,确定了再生器的能量利用效率和火用效率,并利用石油化工工艺过程用能三环节模式对再生器的用能状况进行了分析。对该装置节能增效进行了探讨。得出了该再生器的能量利用情况,为下一步装置的能量使用提出了改进的措施。     

由生物质催化裂化新能源的理念

叙述了由生物质转变新能源的理念,生物质转换新能源的现状及必须解决的问题,介绍了＂复相催化＂技术、工艺特点和效益,指出,利用＂复相催化＂技术从污泥、油页岩等生物质中提炼燃油,改变了传统的生产工艺,有望使生物质能源成为未来世界能源的支柱,改变目前能源短缺的问题。     

催化剂粒径与质量对生物质热解焦油催化裂化反应的影响

针对催化裂化条件对生物质热解焦油处理的影响,以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床焦油催化裂化反应试验台上研究了催化剂作用下焦油催化裂化的过程,并对催化剂粒径和质量等参数对焦油转化效果和催化裂化产物的影响进行了分析．结果表明：减小催化剂的粒径或者增加催化剂质量能促进燃气中高热值大分子气体转化为低热值的小分子轻质气体,从而有效促进焦油裂化,提高燃气产率,降低燃气热值．     

重油加工路线的优化及实践

随着世界原油重质化趋势的加剧,对重油的深度加工成为炼厂面临的重要课题之一。结合现有装置特点,开展技术理论分析,选择5种重油加工路线,并运用RSIM模型软件,比选了不同加工路线的经济效益,确定了最优路线,即:"催化裂化-溶剂脱沥青-延迟焦化-油浆拔头"组合加工工艺路线。该组合工艺工业应用表明,与优化前的加工方案相比,在重油加工流向中,溶剂脱沥青装置加工负荷增加,延迟焦化装置加工负荷显著下降。同时,延迟焦化和催化裂化装置的加工原料密度和残炭值上升,原料的劣质化性质明显。从产品分布看,全厂汽油、煤油和柴油合计收率上升1.42个百分点,且柴汽比下降0.11,全厂液体产品收率提高1.69个百分点,石油焦+沥青收率下降2.27个百分点,说明该组合工艺有助于改善产品分布。按2014年价格体系测算,每吨原油加工效益可增加63元。并且,随着装置苛刻度的加大和装置结构的完善,企业的经济效益会进一步扩大。     

乙烯装置裂解炉和急冷油系统的节能减排

烃类蒸汽裂解制取低碳烯烃是生产乙烯的主要途径,该工艺技术包括裂解炉、急冷、压缩、分离和乙烯、丙烯制冷等多个工序。就乙烯生产的综合能耗来说,裂解炉所消耗的燃料占综合能耗的80%～90%,急冷油系统自产的稀释蒸汽量占所需要的总稀释蒸汽量的50%～60%,不足部分需要用中压蒸汽补充。所以,节省裂解炉的燃料消耗,急冷油系统多产生稀释蒸汽,少补充中压蒸汽,是乙烯装置节能减排的关键。裂解炉方面,大口径辐射炉管的裂解炉,采用"扭曲片炉管"效果良好,但小口径辐射炉管应慎重选用;"空气预热技术"和"先进控制技术"普遍适用于裂解炉节能降耗。急冷油系统,欲多产稀释蒸汽,一定要从工艺流程上解决问题,设备的结构型式和尺寸大小不是问题的症结所在;必须用较高温度的乙烷炉裂解气作减黏塔的汽提介质,才能降低急冷油黏度,提高急冷油塔的釜温,以便用急冷油产生更多的稀释蒸汽,减少工艺污水排出量。某些用蒸汽作减黏塔汽提介质的改造,已被证明效果不佳。     

Simultaneous production of hydrogen and carbon nanotubes from cracking of a waste cooking oil model compound over Ni-Co/SBA-15 catalysts

Hydrogen is considered an ideal energy carrier. However, the use of fossil fuels to produce hydrogen depletes natural resources and causes environmental problems. Therefore, there is an urgent need to find alternative raw materials and technologies for the production of hydrogen. Waste cooking oil (WCO) is a renewable energy source that has emerged as a potential raw material for hydrogen production. This study describes the production of hydrogen and carbon nanotubes (CNTs) by catalytic cracking of a WCO model compound (WCOMC) performed in a lab-scale fixed bed using Ni-Co/SBA-15 catalysts. The phase, structure and reduction properties of the catalyst were analysed by using different characterisation methods. The effects of the nickel-cobalt metal content and the reaction temperature on both the hydrogen production and the quality of the CNTs were investigated. The deposited carbonaceous products were characterised to analyse their external appearance, internal structure, oxidation stability and graphitisation degree. The results indicated that the catalyst containing 20% Ni and 30% Co showed the highest activity. When reaction temperature was 800°C, the instantaneous volume fraction of hydrogen was close to 43.5 vol% and the content of hydrogen in the gas product was close to 66.5 vol%. A few multi-walled CNTs having a small diameter and some CNTs with an open-topped structure were deposited on 10%Ni-40%Co/SBA-15 and 30%Ni-20%Co/SBA-15, respectively. Thermogravimetric analysis and Raman spectroscopic analysis indicated that all CNTs showed high oxidation stability and a high degree of graphitisation.     

Performance and emission characteristics of diesel fuel produced from waste plastic oil obtained by catalytic pyrolysis of waste polypropylene

Waste plastic oil derived from kaoline catalyzed pyrolysis of waste polypropylene is blended with diesel fuel, tested as an alternative fuel in a diesel engine, and its performance characteristics are analyzed and compared with diesel fuel operation. It is observed that the engine could operate with maximum 50% waste plastic oil blended diesel. An engine showed better performance up to 30% blend, but beyond 50% blend it gave a vibration. The results showed a stable performance with brake thermal efficiency similar to that of diesel and its value is higher up to 80% of full load. All emissions are considerably higher than that of the diesel baseline especially at high load and blend.