Z411轻油蒸汽转化催化剂工业装管试验

采用Ｚ４１１ 新型轻油蒸汽转化催化剂在工业制氢装置上进行了４０８ 天装管试验。结果表明,催化剂运行情况良好,活性高;卸出催化剂评价结果表明,该催化剂具有很高的强度、抗结炭性和稳定性,综合性能优于工业上现用的催化剂,适用于干点较低（ ＜ １５０ ℃） 的轻油蒸汽转化制氢工艺。     

催化剂积炭测定中的下皿式热天平及其应用

介绍了电子自平衡微量热天平及其在催化剂研究中的应用。着重分析探讨了热天平中反应器的几种形式与结构。利用实验室研制的三套管下皿式反应器,适用于不同气氛下的反应体系(一般有腐蚀性的气体),可进行原位观察催化剂重量的变化与相应尾气组成的变化。当把Ni系催化剂用于烃类—蒸汽转化反应时,可有效地直接获得催化剂上的积炭、消炭过程及其活性的关系,进而可回归得到相虚的动力学方程。     

CN-32型轻油预转化改质催化剂研制

根据轻油预转化后改质工艺的特点设计了改质催化剂研制方案,研制出用于转化管上部的碱化催化剂CN 32 1和炉管下部的铝酸钙型催化剂CN 32 2。通过抗析炭试验,抗蒸汽氧化试验,高空速下的活性试验,证实所研制的催化剂性能完全达到进口催化剂水平。     

甲烷转化制甲醇合成气催化剂的评选研究

对几种甲烷蒸汽补碳转化制甲醇合成气的催化剂，即Z-2、Z-3和CNYQ催化剂，采用L16(4^5)正交实验，考察了温度、空速、CO3与烃碳比、H3O与烃碳比等4个因素对其活性的影响，并对各催化剂的抗析炭能力及强度等进行了对比，评选出了在实验条件下的最优催化剂。     

固定床渣油加氢催化剂表面积炭分析

利用扫描电镜、热重-质谱联用、红外光谱、X射线荧光光谱及碳硫元素分析等手段,对工业运行450天的固定床渣油加氢工业脱金属催化剂RDM-32和脱硫催化剂RMS-30表面积炭进行表征,以研究催化剂积炭的组成及类型。结果表明：两种催化剂积炭量均从催化剂表面向中心不断降低,且脱硫催化剂积炭量下降更快;与脱金属催化剂相比,脱硫催化剂含有较高的积炭和较低的金属沉积,在积炭组成上,脱金属催化剂含有较多的软炭,占总炭的56.68%,脱硫催化剂基本为硬炭,占总炭的97.04%,在结构上,两种催化剂积炭的结构也有较大差别,脱硫催化剂表面积炭芳环缩合度高于脱金属催化剂,因此其积炭更加难以转化。     

制氢装置转化气蒸汽发生器内漏原因分析及处理

2018年3月中国石油化工股份有限公司武汉分公司12 kt/a制氢装置出现蒸汽发生器BE101出口转化气温度快速下降、汽包上水量和产汽量差值逐渐变大的现象,判断为BE101内漏。通过降低BE101和转化系统压力降、配入3.5 MPa蒸汽、降低处理量,控制水碳比不小于3.5,BE101出口转化气温度不小于285℃、对流Ⅱ段出口蒸汽温度不大于405℃以维持生产。3月26日BE101出口转化气温度降至281℃,装置停工。根据管束内窥镜检查情况和垢样分析,得出因转化催化剂粉末聚集于BE101管束内,导致管束结垢日趋严重,进而引起垢下腐蚀,造成管束减薄穿孔。提出蒸汽发生器运行期间监控重点及检修建议,以及出现内漏后工艺应对关注点。     

牙轮钻头的区别渗炭

本专利叙述了钻头牙轮内部轴承区采用固体渗炭,以获得相应于极高硬度的高含炭量,而牙轮外表面也经渗炭处理,但获得的含炭量较低,以防止牙齿部分产生脆性。区别渗炭是外表面进行气体渗炭,同时内表面进行固体渗炭,然后进行通常的淬火热处理。其结果使牙轮轴承区硬度高于外表面,从而提供了较高的轴承寿命,减少了牙齿的断裂。     

用于脱氢反应的新型覆炭镍催化剂

建立了一套制备覆炭载体的装置，制备了覆炭Ａｌ２Ｏ３新型载体。同时，考察了时间及温度对载体覆炭的影响。试验表明，采用浸渍法制备Ｎｉ／ＣＣＡ催化剂是可行的，并且Ｎｉ／ＣＣＡ的脱氢活性优于Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３。     

稀土镍催化剂的活性稳定性与组分相互作用的研究

对比考察了天然气水蒸汽转化稀土镍催化剂的活性稳定性。对催化剂上炭分析结果表明，未加稀土的镍催化剂活性衰减快的原因，主要是催化剂表面积炭覆盖了镍活性中心。催化剂中组分相互作用的研究表明，新物相形成的易难程度为：ＬａＮｉＯ３（Ｌａ２ＮｉＯ４）＞ＬａＡｌＯ３＞ＬａＮｉＡｌ（１１）Ｏ（１９）。研究结果还表明，在工业转化管的下部不必使用含稀土的镍催化剂。     

再生催化剂立管流动受阻故障分析和措施

分析了荆门分公司催化裂化装置发生再生催化剂立管流动受阻的故障原因 ,提出解决措施 :调整再生密相床料位 ,提高立管入口推动力 ;调整催化剂输送性能 ,解决立管入口催化剂填充状态流动问题 ;调整立管松动蒸汽和松动点 ,解决立管输送方面的问题 ;调整预提升管蒸汽量和干气量 ,降低立管出口阻力。     

CN-23型天然气蒸汽转化催化剂在合成氨装置中的应用

总结了近年来新研制的天然气蒸汽转化催化剂在合成氨装置中短管型一段转化炉上的应用情况。结果表明 ,CN - 2 3型天然气蒸汽转化催化剂具有低温活性好、水碳比低、抗毒性好、抗析碳能力强的特点。     

烃类蒸汽重整制氢装置火用及碳排放分析

烃类蒸汽转化法是目前工业产氢的主要工艺,而高能耗和高碳排放是制约这一工艺发展的瓶颈因素。采用火用分析方法对烃类蒸汽重整工艺进行了系统的考察。对天然气蒸汽重整制氢（SMR）过程考察了重整反应转化温度和水/碳摩尔比对系统火用效率和单位H₂碳排放的影响,确定了在考察的范围内最佳的操作条件。比较了3种制氢原料在各自典型操作条件下的系统火用效率及单位H₂碳排放量。系统火用效率由大到小的原料依次为天然气(0.676)、液化气(0.638)和石脑油(0.635),而单位H₂碳排放由大到小的顺序与之相反。基于相对火用负荷的概念,推导了系统火用效率与子单元火用效率的关联式,并以此为基础在子单元的层面上分析了系统火用效率变化的根本原因,给出了具体的调优策略。     

大型天然气蒸汽转化制氢工艺全流程模拟及优化

利用Aspen Plus模拟计算软件对大型天然气蒸汽转化制氢工艺进行全流程模拟计算和分析。对全流程所含预处理、蒸汽转化、中温变换、CO_2脱除4个工艺单元及热回收、燃烧、蒸汽3个辅助系统逐一进行精细化模拟并有机整合。模型模拟得到关键流股的成分、主要工艺参数如下:热回收率93.0%,副产蒸汽量132.0 t/h,循环水消耗量1 080.0 t/h,燃料消耗量4 160 m~3/h。通过模型和计算模块对全流程换热网络进行优化。对优化后的模拟结果进行灵敏度分析表明:当水碳比增大时,转化炉出口CH_4含量、中温变换炉出口CO含量及原料消耗量均减少,而燃料消耗量、助燃空气消耗量及副产蒸汽量均增大。通过该模型,能够为工艺方案比选、优化设计及节能减排提供模拟和预测。     

节能型天然气一段转化催化剂放大研究

对放大制备的自行开发的节能型天然气一段转化催化剂进行了表征和评价。结果表明,与现有工业催化剂相比,低水碳比工况下,该催化剂活性相当,但抗积炭性能更好。     

低水碳比转化催化剂稳定性研究

对研发的大孔结构催化剂进行了催化剂的稳定性考察试验,工业对比试验表明:低水碳比工况下,开发的催化剂抗积碳性能超过工业应用催化剂。     

国产CN-14型预转化催化剂的工业应用

介绍了CN-14型预转化催化剂在巴陵石化公司制氢装置中的工业应用。该公司的石脑油制氢装置采用使用CN-14预转化催化剂的预转化技术后,优化了转化炉的工况,解决了转化炉的积炭问题,大大延长转化催化剂的寿命,从根本上解决了制氢装置的可靠性问题。预转化技术为当前各大制氢、合成氨装置以及城市煤气的节能降耗、扩能改造及改善工艺操作状况提供了一条切实可行的途径。     

甲烷和CO_2重整制合成气单管实验

用Ａ－６型拉西环状整颗催化剂，在模拟工业上甲烷水蒸汽重整的单管实验条件下，考察了反应温度、压力、空速、Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（ＣＯ２）比等对甲烷与ＣＯ２重整所制得的合成气组成、催化剂结炭及强度的影响。实验结果表明，甲烷与ＣＯ２重整生成的合成气中ＣＯ含量高（～４８％），Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（ＣＯ）比可达０．８，但在较低温度区的催化剂易结炭和粉碎。     

Ni/La-BaTiO3催化剂的低温CH4/CO2重整性能研究

镧液相掺杂合成了不同镧含量的La-BaTiO3载体,再通过浸渍负载活性组分制备出Ni/La-BaTiO3催化剂。通过CH4/CO2连续重整制合成气反应,考察常压下、700℃和750℃温度的Ni/La-BaTiO3催化剂稳定性和积炭性能;采用CO2脉冲反应评价了700℃低温重整条件下各Ni/La-BaTiO3催化剂上一氧化碳的歧化反应程度。结果表明,一氧化碳的歧化反应程度对催化剂低温CH4/CO2重整的稳定性和积炭性能影响显著,Ni/1.05%La-BaTiO3是最佳的低温CH4/CO2重整催化剂。     

确定一段蒸汽转化转化气量/天然气量比值的方法

根据物料平衡关系导出由天然气中的二氧化碳及转化气中的一氧化碳和二氧化碳所决定的天然气一段蒸汽转化的转化气量/天然气量之值,并据此介绍了蒸汽分解率的简单计算方法。     

高温燃料电池甲烷水蒸气重整反应催化剂研究分析

甲烷水蒸汽直接内重整高温燃料电池(DIR-HTFC)能够实现物质与能量的双重耦合,具有广阔的应用前景。但甲烷水蒸汽重整催化剂易积炭失活,严重限制了DIR-HTFC的应用。本文详述了甲烷水蒸汽重整催化剂在提高活性与抗积炭方面的研究进展,并结合HTFC,从操作条件出发,分析了温度、水碳比、压力与空速对催化剂活性与抗积炭性的影响。