温度对催化裂化催化剂水热减活反应规律研究

考察了不同水热减活温度对两种催化剂的活性、理化性质、反应性能等的影响.结果表明,随着水热减活温度的升高,催化剂的活性不断下降,但催化剂的分子筛不同,活性衰减速率不同.在815℃,10 h的条件下老化后的催化剂理化性质略优于平衡剂.在催化剂A,B上采用浸渍法分别沉积与平衡催化剂相同的金属量,在780℃,6 h条件下水热减...     

一种新型水热旋转老化装置在催化裂化催化剂微反活性评价中的应用

新鲜的催化裂化催化剂活性高且不稳定,不能反映其在应用中的情况,目前普遍采用新鲜催化剂在高温水蒸气条件下处理一段时间后,再测定其活性的评价方法。水热旋转老化装置是一种新型的老化装置,其特点是多个催化剂样品在水平旋转状态下同时进行老化,实验结果表明,旋转老化重复性好,效率高。进行同种催化剂8个样品老化时,测得老化后催化剂活性的平行误差不大于1%。旋转老化与微反活性评价配合,可以提高裂化催化剂的评价效率和准确性。     

减渣大风量深度氧化制备沥青瓦沥青研究

研究了减渣、催化剂、风量和反应时间等因素对氧化沥青性能的影响。结果表明,无论是否使用催化剂,在160L/(kg·h)普通风量和280℃反应温度条件下,即使将氧化时间延长到23.5h,均无法将A、B、C、D、E、F等6种减渣深度氧化为质量符合国外沥青瓦沥青要求的建筑沥青产品。反应温度保持280℃,不使用催化剂,将风量提高到400L/(kg·h),反应8～11h,可将减渣C、D氧化为25℃针入度为1.86～2.06mm,0℃针入度为1.20～1.35mm,软化点为95.2～99.1℃,开杯闪点高于300℃且符合沥青瓦沥青质量要求的氧化沥青产品;同样条件下氧化7～15h,无法将A、B、E、F等4种减渣氧化为沥青瓦沥青产品。     

Pt/KL催化剂的正己烷芳构化反应性能研究

以正己烷为反应探针分子,考察了Pt/KL催化剂的制备条件,如焙烧温度、还原温度、还原时间对催化剂烷烃芳构化反应性能的影响.结果表明,催化剂经350℃焙烧、500℃下还原2h后具有较高的芳构化活性和选择性;通过分析表征失活催化剂的比表面积、孔体积、积炭和Pt晶粒粒度,并与新鲜催化剂相比较,发现积炭堵塞L分子筛微孔和Pt晶粒聚集长大可能足催化剂失活的主要原因.     

催化裂解待生催化剂上焦炭的构成研究

在小型固定流化床催化裂化装置上,模拟催化裂解（DCC）工艺条件,考察质量空速、催化剂老化时间及催化剂上Ni含量对待生催化剂上积炭构成的影响。结果表明：在反应温度、剂油质量比不变的条件下,随质量空速的增大,待生催化剂上的焦炭量呈减少趋势,最终趋于定值（极限焦炭量）,极限焦炭量为该反应温度下可汽提焦与附加焦量之和;附加焦与原料的残炭相关,在反应温度为565 ℃的条件下,有86.7%的原料残炭转化为焦炭;随着催化剂老化时间的增加,催化剂比表面积减小,附加焦与可汽提焦量之和减小,可汽提焦的量与催化剂的比表面积呈二次函数关系;在相同的质量空速下,随着催化剂上Ni含量的增加,待生催化剂上生焦量增加,且质量空速较低时,Ni含量的影响加大;在反应温度为565 ℃、剂油质量比为8、质量空速为4 h-1的条件下,可汽提焦占待生剂上焦炭总量的42.64%,比前期工作者得出的值提高约30百分点。     

不同老化时间催化裂化催化剂上加氢蜡油反应性能

采用小型固定流化床装置,以加氢蜡油为原料,在反应温度为500 ℃、注水量为10%、质量空速为10 h-1、剂油质量比为6的条件下,考察催化裂化催化剂老化时间对反应产物分布、气体和汽油组成等性质的影响。结果表明：催化裂化催化剂老化时间对反应产物的影响规律与催化剂酸量、比表面积等性质有良好的相关性;老化时间高于8 h时,干气和焦炭产率相对较低、总液体收率相对较高;老化时间高于25 h时,有利于多产丙烯、控制丙烷含量;汽油的总芳烃中苯占比受老化时间影响不大。但为了降低汽油中苯含量,需降低总芳烃含量,工业装置上可以通过调整催化裂化催化剂补充量来调节催化剂老化时间,以满足不同生产方案的需要。     

1,4-丁二醇脱氢用Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的失活、优化及工业试验验证

采用加速失活的方法,在1,4-丁二醇脱氢制γ-丁内酯工业侧线装置上研究了Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的装填方式、还原温度以及反应温度、氢气与丁二醇摩尔比和液态空速等工艺条件对催化剂寿命的影响。试验结果表明,采用非均匀颗粒催化剂的分堆装填方式(上段装填50%(φ)的3 mm×3 mm催化剂,下段装填50%(φ)的5 mm×5 mm催化剂)和285℃的还原温度,可显著延长催化剂的寿命;确定的优化工艺条件为:反应温度235~265℃、氢气与1,4-丁二醇摩尔比4~8、液态空速0.3~0.6 h~(-1)。10 kt/a的1,4-丁二醇脱氢工业装置运行结果证实,在优化的操作条件下催化剂寿命稳定在13 530 h左右。     

催化裂化催化剂水热老化装置影响因素研究

为改善催化裂化催化剂旋转水热老化装置的运行状况和样品老化结果的平行性,对ＬＨ－６型多样品高温旋转焙烧装置的结构进行了改进,研究了催化剂装填量、老化时间和老化温度对老化效果的影响,还考察了老化结果的重复性及再现性。结果表明,对常规催化裂化催化剂,适宜老化时间为１７ｈ,老化温度为８００℃;评价结果显示,物料的平衡回收率为９７．７％ ～９８．６％,产物收率的标准偏差均低于１．００％。     

Zn和过渡金属改性ZRP沸石催化剂上催化裂化汽油芳构化反应的研究

用负载量不同的Zn和过渡金属改性ZRP沸石作为催化剂,在固定床微反装置上考察了催化裂化汽油的芳构化反应性能.结果表明,Zn和过渡金属在催化剂上的最佳负载量(质量分数)为2.5%左右.随着水热老化时间的延长,该老化催化剂的芳烃选择性变化不大.在反应温度540℃、质量空速3.2 h-1条件下,原料的烯烃含量越高,产物中芳烃产率越高,烯烃下降幅度越大.     

富二氧化碳合成气制甲醇铜基催化剂制备研究

利用催化剂的假密度、径向抗破碎强度、焙烧失重率和催化剂活性等指标在高压微型反应装置上评价了不同制备条件下制备的富CO2合成气合成甲醇铜基催化剂的性能。在实验室条件下对共沉淀法制备的铜基催化剂几个关键的制备条件进行了对比研究。结果表明,采用分步共沉淀法,在沉淀温度70℃～80℃,沉淀pH值为中性,焙烧条件320℃×4.0h的制备条件下,催化剂的性能最佳。     

催化裂化催化剂水热失活动力学模型

考虑裂化催化剂水热失活过程伴随着其中沸石的超稳化过程，经数学推导，建立了对应不同自抑制函数的催化剂水热失活失活动力学模型方程。利用裂化催化剂水热失活试验数据进行参数估值，建立了关联老化温度、时间和水蒸气分压的催化剂水热失活动力学模型。统计检验结果表明，二级自抑制的一级水热失活模型能很好地模拟试验数据，是较理想的水热失活动力学模型。模型预测结果表明，裂化催化剂活性和微反活性均随着老化时间的延长先快速下降，然后缓慢下降，特别是处于高的水热老化温度下为甚；水蒸气分压越高，催化剂活性和微反活性下降 幅度越大。     

催化裂化装置中催化剂平衡活性的数学模拟

依据催化裂化催化剂水热失活过程伴随着超稳化过程，确定了催化剂自抑制水热失活动力学模型方程。利用催化裂化催化剂水热失活实验数据进行参数估值，确定了模型参数，以及模型参数与老化温度和水蒸气分压的关联式，建立了催化裂化催化剂水热失活动力学模型。考虑工业装置中催化裂化催化剂呈全混流，建立了催化裂化催化剂平衡活性数学模型，并且成功地模拟计算了装置平衡催化剂的微反活性。该模型的预测结果表明，随着再生器温度或催化剂藏量的提高，平衡剂的微反活性逐步降低；平衡剂微反活性随催化剂单耗的增加而提高，但提高的幅度逐渐降低。     

催化裂化汽油裂解制备低碳烯烃

在小型提升管催化裂化实验装置上研究了催化裂化(FCC)汽油催化裂解生产低碳烯烃的反应规律。实验结果表明,催化剂类型、反应温度、停留时间及水蒸气用量对乙烯、丙烯的产率均有显著的影响。高温、大剂油比、长停留时间及提高水蒸气用量都可促进汽油的裂解,增加低碳烯烃的产率。在实验室条件下,以ZC-7300为催化剂,多产低碳烯烃的最佳条件:反应温度580℃,停留时间1.6s左右,剂油质量比为11,水蒸气与汽油的质量比为0.20。对不同催化剂进行了对比实验得知,自制催化剂A的催化效果最好,汽油转化率达到40%以上,乙烯+丙烯的产率达到20%以上,焦炭和干气(不含乙烯)的产率不大于5%。     

多硫烯烃的合成及热分解行为研究

以来源于炼油企业的60 ~140 ℃馏分的FCC汽油和工业硫磺为原料,在多种碱性催化剂作用下合成了系列多硫烯烃并对其进行了纯化,对合成反应和纯化反应可能的历程进行了分析,对合成反应条件进行了优化,对多硫烯烃的热分解行为进行了研究。结果表明：以氢氧化钠为催化剂,在反应温度为170 ℃、反应时间为3 h、硫磺与FCC汽油质量比为0.45:1、催化剂与FCC汽油质量比为0.15:1的条件下,合成的多硫烯烃的硫质量分数为29.47%,密度（20 ℃）为0.953 g/cm3,且油溶性好、分解温度范围较宽(190~260 ℃)。合成产物技术指标达到硫化剂要求,可应用于加氢催化剂的预硫化处理,具有工业应用前景。     

水热处理ZSM-5沸石对乙苯转化型二甲苯异构化催化剂性能的影响

对ZSM-5沸石进行水热处理,将其按一定比例与丝光沸石复配制备了乙苯转化型二甲苯异构化催化剂(简称MZ催化剂);在连续流动固定床反应器中评价了MZ催化剂的异构化性能;考察了ZSM-5沸石的水热处理温度、处理时间和水蒸气用量对MZ催化剂异构化性能的影响。实验结果表明,较适宜的水热处理条件为:温度450～500℃,时间4～6 h,水蒸气用量18～36 g/h。在该条件下水热处理的ZSM-5沸石制备的MZ催化剂,在反应温度370℃、压力0.60 MPa、重时空速3.5 h~(-1)、n(H_2):n(原料油)为5.0的反应条件下,异构化活性达23%以上,乙苯转化率保持在38%左右,C_8芳烃收率在96%以上。     

催化裂化汽油烯烃转化增产丙烯工艺研究

在装有条形ZRP催化剂的固定床反应器上,考察了催化裂化汽油在ZRP稀土改性催化剂上的反应性能,反应温度、空速、原料中水油比等工艺条件对催化裂化汽油烯烃转化率和低碳烯烃收率、选择性的影响。实验结果表明：ZRP稀土改性催化剂可选择性地将催化裂化汽油中C5～C8烯烃催化裂解,提高催化裂化汽油烯烃的转化率和丙烯的收率;反应的适宜温度为550-580℃;在保证烯烃转化率的条件下,适当提高反应空速可以获得较高的丙烯、乙烯收率;引入适量的水蒸气可以起到稀释作用,能够使反应平衡向丙烯方向移动。     

磷钼杂多酸离子液体在FCC汽油催化氧化脱硫中的应用

合成了一种磷钼杂多酸离子液体[HMIM]3PMo12O40催化剂,将其用于FCC汽油催化氧化脱硫过程,考察了催化氧化时间、H2O2用量、催化剂用量及反应温度对模拟汽油脱硫率的影响;在最佳工艺条件下,考察了该催化剂对FCC汽油的脱硫效果。结果表明：当催化氧化时间为90 min、反应温度为60 ℃、n(催化剂)/n(S)=0.04、n(H2O2)/n(S)=4时,模拟汽油脱硫率可达91.6%;FCC汽油的脱硫率为87.8%,且催化剂有较好的循环使用性能,前4次循环使用的平均脱硫率为84.9%。     

老化温度对FCC催化剂物性及裂化性能的影响

选用华星集团炼油厂（华星）、中国石化茂名分公司（茂名）、中国石化济南分公司（济南）炼油厂的FCC新鲜剂为研究对象,在791~800 oC区间内,以3 oC的温度跨度,考察老化温度对FCC催化剂的物性及裂化性能的影响。采用XRD、BET表征手段及ACE催化裂化评价装置对催化剂物性及裂化活性进行考察。结果表明,华星791 oC老化剂中分子筛的结构仍保持良好,随老化温度升高其结晶度呈显著下降趋势,华星797 oC老化剂的物性及裂化活性最接近其平衡剂,但ACE评价结果的积炭、干气、液化气收率明显低于平衡剂,汽油收率显著高于平衡剂。此外,不同厂家800 oC老化剂中分子筛的结晶度同其平衡剂相比呈现明显的差异。在791~800 oC区间内,温度细小变化可致催化剂结构及其裂化活性迥异,需根据不同厂家催化剂的特性适当于800 oC上下浮动并精确控制老化温度,以达到同其平衡剂相当的催化裂化活性。