焦化汽油催化裂解反应特性探析

分析了典型焦化汽油烃类组成特点,重点研究焦化汽油催化裂解反应过程中反应转化率以及低碳烯烃的产率和选择性的主要影响因素。结果表明,催化裂解反应条件下焦化汽油转化率较低,提高反应温度是提高低碳烯烃产率的有效手段,但是目标产物的选择性变化不大;采用高选择性的催化剂可以在提高乙烯和丙烯产率的同时提高其选择性,并达到少产丁烯的目的。焦化汽油的正构烷烃转化程度低,尤其是C5～C7正构烷烃转化程度不足60％,是因其分子碳链短,所形成的正碳离子的β断裂反应不易发生所致。     

焦化蜡油两段提升管催化裂解多产丙烯与焦化汽油改质研究

以焦化蜡油(CGO)和焦化汽油(CN)为原料,利用两段提升管催化裂解多产丙烯技术(TMP),在提升管催化裂化中试装置上考察TMP工艺条件下CGO的催化裂解性能,以及CGO催化裂解与CN改质的耦合反应性能.结果表明:TMP工艺对于CGO具有良好的适应性,两段反应综合转化率为87.80％;丙烯收率达到18.12％,选择性为...     

TMP技术在焦化蜡油及焦化汽油催化裂解中的应用

为解决焦化蜡油和焦化汽油的出路问题,山东恒源石油化工股份有限公司将30万t/a重油催化裂化装置改造成为焦化蜡油-焦化汽油两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)装置。TMP装置已连续稳定运行3 a多。标定结果表明,焦化蜡油的密度高达942.6 kg/m3,含氢质量分数仅为10.94%;当m(焦化蜡油)/m(焦化汽油)为68∶32时,经过TMP装置加工后,液化气、汽油、柴油收率分别为17.41%,31.28%,37.67%;液化气的主要组分为烯烃,其中丙烯体积分数大于50%;稳定汽油的研究法辛烷值接近90;装置的综合能耗[m(标准油)/m(原料油)]为72.75 kg/t。     

混合C4催化裂解生产低碳烯烃研究

在小型固定床上考察了混合C4催化裂解生产低碳烯烃的反应条件以及不同硅铝比催化剂对目的产物收率和选择性的影响.实验结果表明,在温度550℃、催化剂装量1 g、原料和水的流量分别为25ml/min和0.02 ml/min时,目的产物的收率和选择性较高;同时,催化剂硅铝比较低对生产乙烯有利,硅铝比较高对生产丙烯有利.     

FCC汽油催化裂解生产低碳烯烃的动力学模型研究

针对催化裂化汽油催化裂解生产低碳烯烃的反应体系,建立了六集总动力学模型,推导出模型的解析解,利用小型提升管催化裂化试验装置的试验数据,采用最小二乘法求出了各集总之间的反应速率常数,并对所建立的模型进行了初步的检验,结果表明计算值与试验值吻合良好,模型具有较好的预测能力.对乙烯、丙烯的产率及选择性的计算表明,随停留时间的延长.产率有所增加,但选择性基本不变.     

催化热裂解（CPP）制取烯烃技术的开发及其工业试验

开发了以蜡油、蜡油掺渣油或常压渣油等重油为原料直接生产乙烯和丙烯的催化热裂解（CPP）工艺技术。在一套由DCC工业装置改造成的80kt/a CPP工业装置上进行了工业试验。工业试验结果表明,以大庆常压渣油为原料,在多产丙烯的操作条件下,乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到9.77%、24.60%和13.19%,在兼顾乙烯和丙烯生产的操作条件下、乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到13.71%、21.45%和11.34%;而在多产乙烯的操作条件下,乙烯、丙烯和丁烯的产率分别达到20.37%、18.23%和7.52%,是一条以重质原料发展石油化工的新途径。     

烯烃催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展

综述了近年来烯烃催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,介绍了目前国内外多家公司开发的烯烃催化裂解工艺和催化剂的研究进展,重点介绍了烯烃催化裂解制低碳烯烃反应的主要催化剂 ZSM-5分子筛催化剂的研究进展,包括分子筛的晶粒大小、硅铝比、添加改性剂和水蒸气处理等对催化剂性能的影响。建议结合我国实际情况加快该技术的工业化研究进程,为有效利用我国炼厂和乙烯厂 C_(4～8)低价值烯烃及拓展低碳烯烃来源提供技术支撑。     

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%。     

催化汽油裂解性能的评价

在裂解模拟实验装置上,对催化汽油的裂解性能和结焦性能进行了评价.在850℃、水油质量比0.5、停留时间0.22 s的条件下,催化汽油(Ⅰ)裂解生成C=2和C=3的收率分别为20.23%和12.74%;加氢后催化汽油(Ⅱ)裂解生成C=2和C=3的收率分别为和24.80%和17.16%;三烯总收率分别为37.02%和46.6%;结焦率分别为1.632 7,1.297 1 mg/kg.     

烯烃催化裂解增产丙烯技术进展

随着石化工业的快速发展,乙烯蒸汽裂解装置和炼油厂催化裂化装置的C4及C4以上烯烃副产物大量增加,采用催化裂解工艺将其转化为丙烯和乙烯,且丙烯乙烯质量比较高,不仅提高了副产物的附加值,而且拓展了低碳烯烃的原料来源。本文综述了烯烃催化裂解技术的特点、研究进展和工业应用情况。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

LCC-2催化剂高温催化裂解制低碳烯烃的反应性能

以重油催化裂化装置原料油为原料,在固定流化床催化裂化试验装置上评价了LCC-2催化剂的反应性能.结果表明,反应温度升高时,汽油、柴油和重油收率逐渐下降,干气和焦炭产率逐渐增加;液化气收率先升高后降低,590℃时达到最大值;乙烯收率逐渐增加,但丙烯和丁烯收率先升高后降低,均在620℃达到最大值.当反应温度为560～590℃时,低碳烯烃总收率最高可达到23.93%,液化气+汽油+柴油总收率最高为81.35%,干气、重油和焦炭的产率相对较低,产物分布较好.     

新型分子筛上石脑油催化裂解多产低碳烯烃研究

在固定床微反装置上对4种不同结构的分子筛HZSM-5,HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13的石脑油催化裂解（NCC）反应性能进行对比评价。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附及Py-IR等方法表征各分子筛的孔道结构和酸性质。结果表明：与HZSM-5相比,石脑油在HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13作用下催化裂解反应的转化率均有所提高;孔径较小、酸量较低的HAl-ITQ-13和HEU-1具有较高的催化活性,其作用下的低碳烯烃（乙烯＋丙烯＋丁烯）收率分别比HZSM-5提高13.3百分点和8.6百分点;而在HIM-5作用下的低碳烯烃收率则比HZSM-5降低3.5百分点。同时,考察了NCC反应条件下丙烯的反应性能,发现丙烯在NCC反应条件下具有非常高的反应活性,可通过催化反应转化为乙烯、丙烷、丁烯等产物。抑制氢转移反应有利于提高低碳烯烃的收率,开发NCC新型催化材料时,应综合考虑分子筛的酸性质和孔道结构对低碳烯烃二次反应的抑制作用。     

工艺条件对催化裂解轻汽油裂化制低碳烯烃反应的影响

在小型固定流化床反应器中考察了催化裂解轻汽油的反应性能。通过改变反应温度、空速、注水量以及剂油比,探索催化裂解轻汽油高选择性生成低碳烯烃,同时抑制甲烷生成的适宜操作条件。结果表明,在反应温度为650℃、空速为6h~(-1)、注水量为30%、剂油质量比为10的优化条件下,对于烯烃质量分数为69.02%的催化裂解轻汽油,乙烯单程产率可达到10.92%,丙烯单程产率可达到27.74%,丁烯单程产率可达到12.97%,(乙烯+丙烯+丁烯)产率可达到51.63%。     

工艺条件对催化裂解轻汽油裂化制低碳烯烃反应的研究

在小型固定流化床反应器中考察了催化裂解轻汽油的反应性能。通过改变反应温度、空速、注水量以及剂油质量比,探索催化裂解轻汽油高选择性生成低碳烯烃,同时抑制甲烷生成的适宜操作条件。结果表明,在反应温度650℃、空速在6h-1、注水量为30%、剂油质量比为10的优化条件下,对于烯烃质量分数为69.02%的催化裂解轻汽油,乙烯单程产率可达到10.92%,丙烯单程产率可达到27.74%,丁烯单程产率可达到12.97%,（乙烯+丙烯+丁烯）产率可达到51.63%。     

催化裂化原料烃类组成对低碳烯烃生成的影响

采用固定流化床反应装置,以加氢减压蜡油HVGO-1、HVGO-2、HVGO-3、HVGO-3轻馏分和HVGO-3重馏分为原料,考察了催化裂化原料烃类组成对低碳烯烃生成的影响。结果表明：与密度、氢含量相近的HVGO-1相比,HVGO-2中环烷烃含量高、芳烃含量低是低碳烯烃产率高的原因;HVGO-3、HVGO-3轻馏分和HVGO-3重馏分反应得到相同规律,即链烷烃、环烷烃和烷基苯是生产低碳烯烃和汽油的优势组分,其中,链烷烃和环烷烃是生成低碳烯烃的高价值组分,烷基苯是多产汽油和轻芳烃(BTX)的高潜能组分;HVGO-3轻馏分和HVGO-3重馏分在相同反应条件下,由于HVGO-3轻馏分中环烷基苯含量高,促使低碳烯烃前身物及低碳烯烃发生氢转移副反应,影响低碳烯烃生成;催化裂化原料加氢预处理通过控制加氢深度,实现多环芳烃超深度加氢转化为环烷烃,避免因加氢深度不够导致环烷基苯的生成,有利于提高低碳烯烃产率。     

催化裂化轻汽油临氢醚化生产清洁汽油

介绍了中国石油抚顺石化分公司石油一厂以小于75℃的催化裂化轻汽油馏分为原料,采用抚顺石油学院研制的临氢醚化工艺和催化剂,在临氢醚化中型试验装置上先进行临氢醚化再进行普通醚化的试验。结果表明,该醚化工艺条件缓和,工艺流程简单,催化裂化轻汽油醚化后与催化裂化重汽油调合后,与原全馏分催化裂化汽油比较,其烯烃含量(荧光法)下降了9.6个百分点,汽油的辛烷值提高1.0个单位,达到清洁汽油标准。     

催化裂化汽油烯烃选择性裂解制丙烯工艺的开发

针对催化裂化汽油中烯烃含量高,国际市场对丙烯需求量大的现状,在扬州石化有限责任公司工业侧线装置上进行了FCC汽油烯烃裂化制丙烯工艺的工业试验。该工艺采用分子筛涂覆的规整结构催化剂,在自建的20 kg/h工业小试装置上,按照优化的工艺参数和工艺过程,促进FCC汽油中烯烃的选择性裂化,在降低汽油烯烃含量的同时,气相产物中三烯(乙烯、丙烯和丁烯)的选择性可大于80%,其中丙烯选择性可达到30%～40%。