轻烃芳构化的系统研究(Ⅵ)--芳构化液相产物的定性和定量分析

轻烃芳构化工艺中液相产品各组份的定性和定量分析对研究芳构化反应机理至关重要。利用标准物质GC方法和GC/MS法对芳构化液相产品进行了定性分析,共确定了23个组分,分析16min能够全部很好地分析芳构化产品。采用程序升温毛细管色谱法对其进行了定量分析,定量结果的相对标准偏差均小于3.0%。用已知标准样品进行了定量方法的准确度和精密度的考察,分别测定7次取其平均值进行比较,其相对误差均小于5.0%,相对标准偏差均小于1.5%,该方法符合分析芳构化液相产品分析的要求。实验结果表明,在500℃下用富含C4烯烃的石油液化气进行芳构化反应,所得芳构化产物中苯、甲苯、二甲苯的含量为82.221%,从而证明此催化剂是一种高效的芳构化催化剂。该方法具有分析准确度高、精确度好、分析时间短、操作简单及移植性强等特点,通过定性和定量分析,为评价芳构化催化剂提供依据。     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅲ）：轻烃芳构化尾气组份的分析方法

介绍了一种适用于轻烃芳构化尾气（Ｃ１－Ｃ４烃）组份的色谱分析方法。采用一根涂有Ａｌ２Ｏ３用ＫＣｌ去活的ＰＬＯＴ毛细柱,可将轻烃芳构化尾气的１１个组分在５ｍｉｎ内完全分离。考察了该方法的精密度,研究了样品组份浓度和进样量对方法精密度的影响,同学考察不同样品浓度对分离的影响。实验结果,该方法具有操作简单、分析时间短、移植便利、稳定和精密度高等优点,具有一定的使用价值。     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅳ）——微波加速速率与影响因素间 …

首次报道了轻烃芳构化微波反应技术,系统地研究了微波芳构化反应的场强分布和其控温系统的性能,详细研讨了微波加热速率与微波辐射时间、被加热物质体积及高径比等影响因素的关系,建立了微波辐射时间与微波加热之间的定量关系,从微观角度解释了影响氧化物升温速率诸因素。结果表明,该微波反应系统微波场强分布均匀,控制仪性能可靠;微波辐射时间、被加热物质的体积及高径比对微波加热效果有不同的影响,同时在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行了石油液化气芳构化反应试验,在400 ℃、WHSV=1 h     

轻烃芳构化的系统研究( Ⅲ)——轻烃芳构化尾气组份的分析方法

介绍了一种适用于轻烃芳构化尾气（ Ｃ１ ～ Ｃ４ 烃） 组份的色谱分析方法。采用一根涂有 Ａｌ２ Ｏ３用 Ｋ Ｃｌ 去活的 Ｐ Ｌ Ｏ Ｔ 毛细柱,可将轻烃芳构化尾气的１１ 个组分在５ ｍｉｎ 内完全分离。考察了该方法的精密度,研究了样品组份浓度和进 样量对方法 精密度的影 响, 同时还考 察不同样品 浓度对分离 度的影响。实验结果,该方法具有操作简单、分析时间短、移植便利、稳定和精密度高等优点,具有一定的使用价值     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅴ)

利用100 mL固定床等温反应器,经过对反应器器壁散热和保温材料温升吸热的校正,用手控热补偿的方式消除其影响以实现绝热操作、模拟绝热反应器。并用该反应器以混合碳四为原料经改性ZnNi/HZSM-5催化进行绝热芳构化,考察了原料预热温度及空速对绝热温升的影响。结果表明,在绝热操作下该反应器基本能达到绝热要求;在芳构化中绝热温升随预热温度的提高及空速的增大而增加,其中空速的影响更显著。校正后的反应器可分别进行等温操作、绝热操作以及等温和绝热的混合操作,拓宽了仪器适用范围。     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅰ）：混合碳四和正己烷在ZnNi／HZS …

研究了混合碳四、正己烷在微波条件下,尖锌和镍双金属改性ＨＺＳＭ－５上芳构化反应,考察了反应温度和反应时间对气液相产物分布的影响并与常规加热作了比较,详细探讨了微波芳构化反应机理。实验结果表明：（１）在反应温度４００℃,质量空速１．０ｈ＾－１。以混合碳四为原料,经微波芳构化和常规加热芳构化实验对比,微波芳构化下的芳烃收率提高约１７．０８％,ＢＴＸ选择性远远高于常规加热;（２）从反应温度对性能影响的考     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅱ）：ZnNi／HZSM—5催化剂的再生工 …

研究了轻烃芳构化ＺｎＮｉ／ＨＺＳＭ－５催化上失活类型,认为积炭失活是改性ＺＳＭ－５催化剂的最主要失活方式,经烧焦可恢复其催化活性。通过马费炉静态烧焦和反应管动态烧焦,考察了再生温度对烧焦过程的影响,推测财生模式。在小型连续式１００ｍＬ固定订立 在宏观热效应方面模拟了工业烧焦再生过程,认为烧焦是一个从外向内逐步扩散的过程,在催化剂上会形成热点,在烧焦再生的影响因素（再生气的氧含量、空速,再生最高温度     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅴ)--绝热芳构化反应器的模拟

利用100mL固定床等温反应器,经过对反应器器壁散热和保温材料温升吸热的校正,用手控热补偿的方式消除其影响以实现绝热操作、模拟绝热反应器。并用该反应器以混合碳四为原料经改性ZnNi/HZSM-5催化进行绝热芳构化,考察了原料预热温度及空速对绝热温升的影响。结果表明,在绝热操作下该反应器基本能达到绝热要求;在芳构化中绝热温升随预热温度的提高及空速的增大而增加,其中空速的影响更显著。校正后的反应器可分别进行等温操作、绝热操作以及等温和绝热的混合操作,拓宽了仪器适用范围。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅱ)--ZnNi/HZSM-5催化剂的再生工艺考察

研究了轻烃芳构化ZnNi/HZSM-5催化剂的失活类型,认为积炭失活是改性ZSM-5催化剂的最主要失活方式,经烧焦可恢复其催化活性.通过马弗炉静态烧焦和反应管动态烧焦,考察了再生温度对烧焦过程的影响,推测出再生模式.在小型连续式100 mL固定床装置上在宏观热效应方面模拟了工业烧焦再生过程,认为烧焦是一个从外向内逐步扩散的过程,在催化剂上会形成热点,在烧焦再生的影响因素(再生气的氧含量、空速,再生最高温度和时间等)中,再生最高温度的影响是最显著的,只有达到575℃才能恢复催化剂活性;而再生气空速和氧含量决定了再生时间.在所考察的3种再生方案中,确定了最佳的再生方案(低起燃温度,一次烧焦).该方案不仅比以往方案省时50%,而且再生后ZnNi/HZSM-5催化性能恢复好,稳定性不变.     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅶ）——ZnNi／HZSM—5催化上混合碳四烃的芳构化

以混合碳四烃为原料,分别考察了活化气和高径比对ZnNi/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响,考察了催化剂的重复性和稳定性。实验结果表明：（1）活化气（空气、氦气和氮气）预处理催化剂对反应性能影响不明显,而用氢气预处理的催化剂其芳构化活性最高;（2）高径比对芳构化性能影响不很显著,但对液相产物的分布有影响;（3）在温度500℃,WHSV=1.0h^-1条件下,芳烃收率可高达54％,反应250h后,活性下降一半,显示出该催化剂较高的稳定性;经两次再生后,催化剂的活性均未发生变化,应250h后,活性下降一半,显示出该催化剂较高的稳定性;经两次再生后,催化剂的活性均未发生变化,表明该催化剂具有较高的重复性,显示出ZnNi/HZSM-5用于混合碳四烃芳构化具有较高的工业应用价值。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅳ)--微波加热速率与影响因素间的关系

首次报道了轻烃芳构化微波反应技术,系统地研究了微波芳构化反应的场强分布和其控温系统的性能,详细研讨了微波加热速率与微波辐射时间、被加热物质体积及高径比等影响因素的关系,建立了微波辐射时间与微波加热之间的定量关系,从微观角度解释了影响氧化物升温速率诸因素。结果表明,该微波反应系统微波场强分布均匀,控制仪性能可靠;微波辐射时间、被加热物质的体积及高径比对微波加热效果有不同的影响,同时在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行了石油液化气芳构化反应试验,在400℃、WHSV=1h-1条件下反应,与常规反应相比,芳烃收率提高17.1%,BTX选择性显著提高。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅱ)——ZnNi/HZSM-5催化剂的再生工艺考察

研究了轻烃芳构化 Ｚｎ Ｎｉ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ － ５ 催化剂的失 活类型, 认为积炭失活是改性 Ｚ Ｓ Ｍ － ５ 催化剂的最主要失活方式,经烧焦可恢复其催化活性。通过马弗炉 静态烧焦和反应管动态烧 焦, 考察了再生温度对烧焦过程的影响,推测出再生模式。在小型连续式１００ ｍ Ｌ 固定床装置上在宏观热效应方面模拟了工业烧焦再生过程,认为烧焦是一个从外向内逐步扩散的过程,在催化剂上会形成热点,在烧焦再生的影响因素（ 再生气的氧含量、空速,再生最高温度和时间等） 中,再 生最高温度的影响是最显 著的, 只有达到５７５ ℃才能恢复催化剂活性;而再生气空速和氧含量决定了再生时间。在所考察的３ 种再生方案中,确定了最佳的再生方案（ 低起燃温度,一次烧焦） 。该方案不仅比以往 方案省时５０ ％ ,而且 再生后 Ｚｎ Ｎｉ／ Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ－ ５ 催化性能恢复好,稳定性不变。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅰ)--混合碳四和正己烷在ZnNi/HZSM-5催化剂上的微波芳构化

研究了混合碳四、正己烷在微波条件下,在锌和镍双金属改性 Ｈ Ｚ Ｓ Ｍ－ ５ 上芳构化反应,考察了反应温度和反应时间对气液相产物分布的影响并与常规加热作了比较,详细探讨了微波芳构化反应机理。实验结果表明：（１） 在反应温度４００ ℃,质量空速１ ．０ ｈ － １ ,以混合碳四为原料,经微波芳构化和常规加热芳构化实验对比,微波芳构化下的芳烃收率提高约１７ ．０８ ％ , Ｂ Ｔ Ｘ 选择性远远高于常规加热;（２） 从反应温度对性能影响的考察表明,反应温度变化对微波芳构化反应性能的影响比较大。微波芳构化具有加快反应速率,提高选择性和芳烃收率及降低反应温度等优点,是更好的实现择形催化的好方法。     

多维气相色谱在线分析轻烃芳构化产物的研究

对多维气相色谱(MDGC)法在轻质烃芳构化反应产物中烷烃、烯烃、芳香烃等组分的在线全组分分析方法进行了研究。根据待测产物中的典型组分选择了3根选择性不同的石英毛细管气相色谱柱(PE-1,PEG-20M,KCl/Al2O3-PLOT柱)组成多维分离。通过大量实验,优化了分析过程的色谱最佳条件,找准了六通阀的切换时间;系统采用1台气相色谱仪,双检测器,在线一次进样,通过六通阀切换技术,使待测组分经过3根不同选择性的毛细管色谱柱进行分离分析,得到三维色谱信息,结果令人满意;提出了对轻质烃芳构化反应产物进行在线全组分分析的方法,具有分离效果好、操作简便、稳定性好、全自动分析且速度快的优点,克服了传统的由两台仪器、两次单独进样分析气液相产物的操作繁琐的缺点。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅶ)--ZnNi/HZSM-5催化剂上混合碳四烃的芳构化

以混合碳四烃为原料 ,分别考察了活化气和高径比对ZnNi/HZSM -5催化剂芳构化性能的影响 ,考察了催化剂的重复性和稳定性。实验结果表明 :( 1 )活化气 (空气、氦气和氮气 )预处理催化剂对反应性能影响不明显 ,而用氢气预处理的催化剂其芳构化活性最高 ;( 2 )高径比对芳构化性能影响不很显著 ,但对液相产物的分布有影响 ;( 3)在温度 50 0℃、WHSV =1 .0h- 1条件下 ,芳烃收率可高达 54% ,反应 2 50h后 ,活性下降一半 ,显示出该催化剂较高的稳定性 ;经两次再生后 ,催化剂的活性均未发生变化 ,表明该催化剂具有较强的重复性 ,显示出ZnNi/HZSM -5用于混合碳四烃芳构化具有较高的工业应用价值。     

轻烃回收装置DHX工艺研究（Ⅱ）：膨胀机出口压力的影响

用 DHX模拟软件模拟了 DHX工艺膨胀机出口压力改变时 C3回收率的变化情况。结果表明 ,采用降低膨胀机出口压力 ,可以克服原料气组成对 DHX工艺的限制。扩展了DHX工艺的适用范围     

催化汽油和液化气混炼芳构化反应的研究

为降低汽油烯烃含量,充分利用炼厂中过剩的液化气,采用小型固定流化床对山东催化汽油和液化气进行芳构化实验研究.利用正交实验考察了反应温度、空速、剂油比和催化剂不同配比对芳构化产物分布的影响,并详细地分析了产物组成.实验结果表明,在最优条件下,山东催化全馏分汽油与液化气的轻油收率分别为92.2%和41.5%(质量分数),轻油中芳烃体积分数为40.6%和48.6%,烯烃体积分数为12.8%和28.8%,干气+焦炭为1.8%和4.0%(质量分数);催化汽油和液化气混炼(同时进料)时,其轻油收率和轻油中芳烃的含量低于汽油单独进料,先进汽油后进液化气的芳构化效果优于汽油和液化气混炼和先进液化气后进汽油,说明液化气的加入不利于汽油芳构化.     

金属改性HZSM－5对丙烷脱氢和芳构化反应的研究

在ＨＺＳＭ－５分子师上用常规方法分别浸渍Ｐｔ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｇａ等金属组分，制成丙烷脱氢及芳构化催化剂。在常压，６２０℃，气体体积空速１５００ｈ￣（－１）的反应条件下考察了丙烷在其上的反应情况。结果表明，这些催化剂对丙烷脱氢及芳构化有一定的活性，加入金属用分改变了ＨＺＸＭ－５催化剂的裂解活性．金属组分不同，催化剂的芳构化活性、脱氢活性以及稳定性也不同。Ｇａ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｎ脱氢活性较大，而Ｚｎ，Ｃｒ，Ｃｏ芳构化活性较高。