重质油催化裂解制轻烯烃技术及催化剂研究进展

乙烯和丙烯的生产在全世界都受到广泛的重视,是现今社会非常重要的基本有机化工原料。主要针对如何提高丙烯产率,介绍了催化裂解制轻烯烃技术的反应机理,总结了国内外发展的催化裂解技术及催化剂研究进展。由于现今加工重质油比重增加,所产原油日趋变重,轻质燃料油需求日益增长,导致轻质裂解原料更趋紧张,并且尽管轻烃裂解生产乙烯的成本最低,但丙烯的产量较少。因此,积极推广重质原料制丙烯技术,同时开发新工艺路线和新型催化剂,是努力实现我国丙烯产业可持续发展的基本思路。     

催化裂解制低碳烯烃技术概述

乙烯和丙烯等低碳烯烃是重要的有机化工原料,它们的生产技术关系到石油化工的发展,随着催化裂解技术的发展,低碳烯烃的生产技术也在不断改进,本文从生产工艺和催化剂两方面系统介绍了催化裂解制低碳烯烃技术。     

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。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

综述了目前国内外以轻烃到重油范围内为原料的催化裂解工艺技术,着重介绍了我国有代表性的研究成果DCC、CPP及HCC工艺。而重油催化裂解更适合于我国国情,并指出在研制与工艺技术相匹配的高效新型催化剂方面,找到催化剂酸强度、孔道分布、金属含量和活性组分含量与催化裂解活性之间的关系,为催化裂解制低碳烯烃工艺技术能够全面实行工业化奠定更坚实的基础。     

石脑油催化裂解制低碳烯烃动力学

根据石脑油催化裂解的反应体系和集总理论,建立6集总动力学模型,采用Levenberg-Marquardt算法求解ZSM-5分子筛催化剂作用下的石脑油催化裂解动力学参数。结果表明,丙烯收率大大高于乙烯收率,丙烯与乙烯的质量比为1.0～2.0,明显高于传统的石脑油水蒸气裂解工艺,各集总的反应活化能均大于100 kJ/mol。通过对模型进行检验,发现模型计算值与实验值之间的误差均小于15%,表明该动力学模型能较好地预测石脑油催化裂解制低碳烯烃反应。     

环烷烃催化裂解制低碳烯烃研究进展

综述了不同环烷烃催化裂化反应途径及主要影响条件,在催化裂解下双环及多环的开环反应容易发生,生成含单环环烷烃的裂解产物。在环烷烃的转化当中存在裂化反应和氢转移的竞争关系,当环烷烃与链烷烃共存时,会影响链烷烃的低碳烯烃收率和选择性。环烷烃催化裂解制低碳烯烃的关键是单环环烷烃的开环和抑制氢转移反应。用于富含环烷烃原料催化裂解的催化剂应具有高的开环和裂化能力以及低的氢转移能力。     

烃类催化裂解制烯烃技术

烃类管式炉蒸汽热裂解制烯烃是生产低级烯烃的主要方法。自60年代以来,管式炉炉型发展很快,世界上主要的乙烯公司开发了各种新炉型,如Lummus公司的SRT-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ型炉,最近推出4-1型的SRT-Ⅳ型炉;KTI公司的GK-Ⅱ、GK-Ⅲ型炉;林德公司的LSCC1-1、LSCC2-2型炉;Kellogg公司的毫秒炉;S·W公司的USC炉的W型和U     

裂解重质油制造烯烃的新技术

日本工业技术院委托“重质油化学原料化技术研究组合”(由出光兴产、昭和电工、住友化学工业、千代田化工建设、东洋曹达、三菱油化六个公司组成)研究开发成功以重质油为原料制造烯烃的新技术。这种重质油高温热裂解技术称为焦炭热载体流化     

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。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺的研究进展

近年来,随着石油工业的快速发展,对低碳烯烃,尤其是丙烯、乙烯的需求越来越大。开发以石油为原料,通过催化裂解的工艺,生产低碳烯烃逐渐成为当今社会生产的趋势。本文结合重油催化裂解制低碳烯烃工艺,对催化裂解催化剂以及我国的重油催化裂解制低碳烯烃技术进行了简要的探究和阐述。     

乙基环己烷催化裂解制低碳烯烃反应动力学

利用小型固定床实验装置研究了乙基环己烷在基于ZSM-5分子筛介孔催化剂上的裂解性能,发现乙基环己烷具有较好的裂解性能,原料转化率在80%以上,乙丙烯收率(质量分数)可达41%,低碳烯烃收率(质量分数)接近50%,液体产物主要是苯、甲苯、二甲苯等芳香烃。同时考虑乙基环己烷催化裂解过程中的热反应与催化反应,建立了包含14个反应的动力学模型。基于4个反应温度下的裂解实验数据,求取了反应动力学模型的参数。求得的表观活化能均在90 k J·mol-1以下,主要组分收率的模型预测值与实验值的平均相对误差不高于10%。     

乙基环己烷催化裂解制低碳烯烃反应动力学

利用小型固定床实验装置研究了乙基环己烷在基于ZSM-5分子筛介孔催化剂上的裂解性能,发现乙基环己烷具有较好的裂解性能,原料转化率在80%以上,乙丙烯收率（质量分数）可达41%,低碳烯烃收率（质量分数）接近50%,液体产物主要是苯、甲苯、二甲苯等芳香烃。同时考虑乙基环己烷催化裂解过程中的热反应与催化反应,建立了包含14个反应的动力学模型。基于4个反应温度下的裂解实验数据,求取了反应动力学模型的参数。求得的表观活化能均在90 kJ·mol^-1以下,主要组分收率的模型预测值与实验值的平均相对误差不高于10%。     

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。     

重质油直接制化工品：多级逆流下行催化裂解技术

利用有限的石油资源生产高附加值化工原料（低碳烯烃与芳烃）是石油资源低碳高效利用的重要途径。基于我国的能源结构和在催化裂化领域的技术优势,重质原料油在分子筛限域催化下裂解直接制低碳烯烃与芳烃是我国炼油产业的重要发展方向。这对涉及分子筛内离散传递、吸附与反应等过程的调控和多相反应器的设计提出了挑战：(1)分子筛内大分子及芳烃的强吸附对低碳烯烃的传递造成较大的阻力,要求高剂油比及逆流接触,防止重质芳烃的优先吸附并实现低碳烯烃的深度裂解;(2)二次反应速度比一次反应快,要求毫秒级接触时间和近平推流的停留时间分布方可得到高的中间化学品收率。解决这些问题需要在催化剂及反应器两方面同时改进。在这个背景下,本文重点介绍了重质油催化裂化直接制化工品中的离散传递、反应与失活过程,以及气固多相反应工程等相关领域的进展,分析了小分子在分子筛中吸附扩散和相关主客体相互作用研究的最新工作,提出应使用具有晶面选择性的抗积炭高活性纳米分子筛和气固逆流接触的平推流反应器。最后介绍了清华大学自主研发的多级逆流下行催化裂解技术(multi-stage downer catalytic pyrolysis,MDCPTM)——...     

重质油生产低碳烯烃工艺进展

综述了国内外重质油生产低碳烯烃的各种生产工艺,详细介绍了国内催化转化技术通过开发新工艺、新反应工程及新催化剂,在提高重质油转化率,提高低碳烯烃选择性和产率,降低干气和焦炭产率等方面的主要工艺技术进展并分析其优缺点。     

催化裂解多产低碳烯烃研究进展

本文从市场需求、催化裂解工艺、反应机理及裂解催化剂等几个方面综述了催化裂解多产低碳烯烃的研究进展,指出深入研究催化剂孔性质及酸性质与催化裂解性能之间的关系,设计具有梯级孔道分布,活性中心高度可接近性的新型催化剂,将会对低碳烯烃生产发挥重要的作用。     

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。     

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。     

烯烃催化裂解制丙烯分离技术进展

分析了烯烃催化裂解反应产物分布特点,提出了分离流程设计原则,列举了国内外各大化工企业研究单位在分离技术开发及应用方面所取得的进展。