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。     

FCC装置催化剂平衡活性数学模型的建立与应用

裂化催化剂水热失活过程伴随着超稳化过程,确定了对应不同自抑制函数的催化剂失活动力学模型方程.利用裂化催化剂水热失活实验数据进行参数估值,确定了裂化催化剂水热失活模型参数.考虑工业装置中裂化催化剂呈全混流,建立了裂化催化剂平衡活性数学模型.研究结果表明,平衡活性数学模型的计算结果与实测值相当吻合;平衡剂微反活性随着再生器温度或催化剂藏量的提高逐步降低,随催化剂单耗的提高先快速提高然后缓慢提高.     

催化裂化装置中平衡催化剂微反活性的数学模拟研究

通过催化裂化反应动力学及催化剂失活动力学方程推导,确定了裂化催化剂活性与微反活性的数学关系,建立了催化剂水热失活动力学模型方程。依据再生器中催化剂处于全混流状态的性质,建立了工业装置平衡剂微反活性数学模型,通过平衡剂微反活性模拟计算确定了装置因数。研究结果表明:平衡剂微反活性随着催化剂单耗增大先快速提高后缓慢提高;随着再生器温度和水蒸气分压降低、催化剂藏量减少,平衡剂微反活性逐渐提高,为合理确定装置的催化剂置换率奠定了基础。     

FCC催化剂水热失活模型

通过对工业FCC装置催化剂的添加特点及失活机理的研究和分析，将试验的老化条件和工业操作条件与催化剂微反活性进行了关联，建立了FCC催化剂水热失活数学模型。经过试验验证：该模型可适用于工业操作条件。     

催化裂化催化剂老化后比表面积、孔体积的测定

试验表明，在不同水热条件下对分子筛小球催化剂进行老化，老化温度越高，比表面积、孔体积及微反活性越低。不同种类分子筛高铝微球新鲜催化剂的比表面积和孔体积的大小与微反活性的高低不对应，经８００℃／１７小时水热条件老化后，其比表面积和孔体积的大小与微反活性高低对应性良好。说明老化后催化剂比表面积测定数据更能反映催化剂的优劣。     

模拟工业条件的分子筛裂化催化剂水热稳定性的研究

本文通过对共 Y-15和 CRC-1两种国产分子筛裂化催化剂在模拟工业条件下的不同温度、压力、时间和水蒸气比例的减活处理和微反活性及表面性质的测定,对这两种国产分子筛裂化催化剂在不同条件下的减活特性进行了研究。结果表明,随着温度、压力、水蒸气比例的增高,减活速率加快。     

老化时间对催化裂化催化剂物性的影响

采用固定流化床老化装置，水热老化温度为800 ℃、100%水蒸气和常压条件下，对催化裂化催化剂进行2～70 h的老化试验，考察老化时间对催化裂化催化剂物性的影响。采用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和微反活性等表征手段对选取的不同老化时间的11个催化剂样品进行分析。结果表明：随着老化时间的延长，催化裂化催化剂相对结晶度、比表面积呈先快速降低后缓慢降低的趋势；弱L酸酸量与弱B酸酸量比、强L酸酸量与强B酸酸量比呈先增加后降低的趋势；催化剂微反活性宏观上表现出先快速下降后趋于平缓的趋势。     

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。     

两种新开发的FCC催化剂的性能评价

在微反装置上，通过活性的测定考查了由半合成工艺制成的Ｃ－８－２催化剂老化时间、温度对活性的影响。试验表明，该催化剂的裂化性能、轻油收率均比原来用的Ｙ－１５催化剂高５％左右。     

老化时间对催化裂化催化剂物性的影响

采用固定流化床老化装置,水热老化温度为800 ℃、100%水蒸气和常压条件下,对催化裂化催化剂进行2～70 h的老化试验,考察老化时间对催化裂化催化剂物性的影响。采用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和微反活性等表征手段对选取的不同老化时间的11个催化剂样品进行分析。结果表明：随着老化时间的延长,催化裂化催化剂相对结晶度、比表面积呈先快速降低后缓慢降低的趋势;弱L酸酸量与弱B酸酸量比、强L酸酸量与强B酸酸量比呈先增加后降低的趋势;催化剂微反活性宏观上表现出先快速下降后趋于平缓的趋势。     

催化裂化催化剂评价用新型旋转水热减活装置的参数优化

分析了催化裂化催化剂评价用新型旋转水热减活装置存在微反活性（MA）测定值不均一的原因,并考察了老化水量、样品杯穿透性、老化温度、反应温度等因素对催化剂MA值的影响.结果表明,该装置中水蒸气与催化剂间的传质效果弱,样品杯传质效果不佳,老化和反应温度不匹配等是致使MA测定值不均一的主要原因;适宜的老化条件为：老化水量1.88 g/min,老化温度812℃,老化时间17 h;在此老化条件下,于445℃的优化反应温度下,所测催化剂的MA值与其标准值基本吻合,且重复性良好.     

馏分油催化脱蜡失活动力学的研究

通过处理等温积分反应器的试验数据,研究了馏分油催化脱蜡一级串联失活反应动力学模型。对动力学方程式的参数进行了估值,进而确立了在 Ｐｄ／ Ｚｎ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ ５ 催化剂上馏分油催化脱蜡的失活动力学方程。讨论了 Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ５ 沸石催化剂浸渍金属 Ｎｉ或 Ｐｄ／ Ｚｎ 和高温水蒸气处理对催化剂失活速率及选择性的影响。     

催化裂化（裂解）集总反应动力学模型研究进展

分别从催化裂化集总反应动力学模型、催化裂解集总反应动力学模型、集总反应 流动耦合的催化裂化模型、集总反应 催化剂性质耦合的催化裂化模型、催化剂失活模型、建模数据来源、参数估算方法和集总动力学模型的关联模型等方面,系统地介绍了催化裂化(裂解)集总反应动力学模型的研究进展。在分析总结的基础上,针对催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究的后续发展提出了几点建议。     

双器并流与逆流催化裂化装置再生工艺技术的比较

比较了重油催化裂化装置双器并流与逆流两段再生工艺的特点,再生过程中催化剂的失活情况以及烟气能量回收方面的差异。逆流再生器烧碳强度较并流低,按一级水热失活方程计算,催化剂的失活速率常数也较并流两段再生器低,同时工业装置数据显示逆流两段再生工艺对平衡催化剂上的重金属镍有一定的钝化作用。逆流两段再生方式烟气压力能的回收流程简单,烟气系统无需增加一氧化碳焚烧炉或蒸汽过热设施,烟气压力能回收可达98%左右。     

FCC再生催化剂快速汽提的研究

提出对FCC再生催化剂进行快速水蒸气汽提处理的方法，以减少催化裂化过程中剂油比较大时再生催化剂带入反应系统的烟气量。冷模试验结果表明，该方法在脱气罐中设置了挡板，在保证较高汽提效率的前提下，能有效控制汽提介质与再生催化剂的接触时间，从而缓解用水蒸气作汽提介质而引起的催化剂水热减活，初步的工业试验结果表明该方法是可行的。     

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。     

苯气相烃化制乙苯工艺中AF-5分子筛催化剂失活动力学的研究

用积分反应器研究了苯气相烃化制乙苯过程中AF-5分子筛催化剂失活规律。测定了反应活化能、反应级数以及340—360℃时的失活反应级数。在乙烯分压为0.025—0.075大气压和苯分压为0.024—0.058大气压范围内,得到的失活动力学速率式为从失活级数推测其失活机理为反应物没有内扩散阻力的平行连串失活,反应物苯及生成物乙苯、二乙苯均能引起催化剂的失活。     

AB-97分子筛催化剂上苯与乙烯烷基化反应 Ⅲ.失活动力学及失活特征

用催速失活的方法研究了AB -97分子筛催化剂的失活动力学。实验表明 ,催化剂的失活过程具有逆选择性失活特征。由失活动力学对催化剂稳定性的模拟计算可知 ,乙烯空速对催化剂稳定性的影响分为两个阶段 :在低空速阶段 ,随空速的减小 ,稳定期显著增加 ;在高空速阶段 ,使用寿命几乎不随空速而改变