直馏柴油催化裂解和热裂解反应行为研究

以直馏柴油为原料,反应温度为520～680℃,在小型固定流化床上分别采用酸性催化剂和石英砂,考察催化裂解和热裂解的反应行为。与热裂解相比,直馏柴油催化裂解提高了其转化率,降低了干气产率,提高了液化气产率;乙烯产率降低1.67～3.78百分点,丙烯产率提高5.23～9.12百分点,丁烯产率提高3.32～7.94百分点,轻芳烃(BTX)产率接近。直馏柴油催化裂解和热裂解干气中的甲烷和乙烯含量随反应温度变化的趋势相同,但是催化裂解干气中氢气体积分数高于乙烷,而热裂解干气中乙烷体积分数高于氢气;反应温度高于600℃时,催化裂解干气中C₂H₄/CH₄摩尔比小于热裂解干气的最优分布值0.82。两种裂解汽油烃类组成中正构烷烃、异构烷烃、烯烃和芳烃含量变化趋势相同,而环烷烃含量变化趋势相反;催化裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而降低,而热裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而增加。     

常渣掺炼VGO催化裂化反应性能的研究

将某油区减压馏分油和常压渣油按质量比7:3进行混合,利用小型固定流化床装置进行催化裂化反应,考察了反应温度和剂油比对产品分布的影响,研究结果表明：当反应温度为510℃、剂油比为5时,轻油产率最高;干气产率、液化气产率随温度的升高而增大,焦炭产率随温度的升高而降低;干气产率、液化气产率和焦炭产率均随剂油比的增大而增大。     

催化裂化过程中过裂化反应行为的研究

对催化裂化过程中过裂化反应的行为特点进行了较系统的研究，考察了过裂化反应对催化裂化产品分布以及氢转移反应和异构化反应的影响。结果表明，由反应温度升高引起的过裂化属于过度热反应，过裂化点后干气和焦炭产率明显增加，而液化气产率则均速增加，由剂油比增加引起的过裂化属过度催化反应，过裂化后液化气和焦炭产率出理明显增加的趋势，但干气产率基本上没有变化。     

反应温度对渣油加氢反应过程的影响

以塔河常压渣油和沙轻减压渣油为原料,在高压釜反应器中研究了其它反应条件相同时,反应温度对渣油加氢反应过程的影响。结果表明,在实验所研究的反应温度内,两种渣油的转化率、汽柴油收率、硫和氮的脱除率都随反应温度的升高而增加,且在380～400℃均会出现一个拐点,证明高温有利于渣油的加氢转化和硫、氮的脱除,但由于焦炭产率随反应温度的升高而显著增加,引起催化剂失活速度加快,故渣油加氢反应温度不宜过高。硫含量较高的沙轻减渣的转化率、汽柴油收率、硫和氮脱除率均高于塔河常渣,说明大分子含硫化合物易于分解生成小分子物质,小分子再进入催化剂微孔中进一步发生加氢反应。     

FCC汽油重馏分的催化裂化和热裂化产物组成的研究

以FCC汽油重馏分为原料，分别在惰性石英砂及酸性催化剂上，反应温度为300 -700℃，在小型固定流化床上进行热裂化和催化裂化实验。结果表明，FCC汽油重馏分的热裂化起始反应温度为525℃左右。在催化裂化实验中，当反应温度为300-500℃时，FCC汽油重馏分催化裂化所得的干气100％由单分子裂化反应所产生；525℃时93％的干气由单分子裂化反应产生；550℃时63％的干气由单分子裂化反应产生；反应温度高于600℃时，干气几乎100％由热裂化反应所产生。单分子裂化反应所产生的干气组成中，按体积分数大小的顺序依次为C2H4、CH4、H2和C2H6。而热裂化反应所产生的干气组成中，CH4体积分数最高，约占50％，其次为H2，然后依次为C2H4、C2H6。当反应温度为300～600℃时，FCC汽油重馏分催化裂化所得的液化气80％～100％由催化裂化反应所产生，其主要组成为C3H4、iC4H10和C3H8，而热裂化液化气的主要组分为C3H6、iC4H8和C3H8。     

科威特减压渣油及其窄馏分接触热裂化反应规律研究

采用戊烷超临界萃取方法将科威特减压渣油分为4个窄馏分,并采用核磁共振、质谱等方法对渣油和窄馏分进行了表征,在固定流化床评价装置上采用惰性流化粒子对科威特减压渣油及其窄馏分的接触热裂化反应规律进行研究。结果表明:干气产率随原料中五环及五环以上芳烃含量增加而增大,焦炭产率随原料芳碳率的升高而升高,液体产率随原料中(链烷碳率+环烷碳率)的增加而增加,且均呈线性关系;原料中五环及五环以上芳烃含量越高,在相同工艺条件下裂解深度指标(CH4/C3H6质量比)越大,两者具有很好的线性关系;随原料变重,氢气选择性下降,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烷烃的选择性增加;原料性质越差,在干气和焦炭中单位转化率的氢分布比例越大,液体产物中氢分布比例越小。     

科威特减压渣油及其窄馏分接触热裂化反应规律研究

采用戊烷超临界萃取方法将科威特减压渣油分为4个窄馏分,并采用核磁、质谱等方法对渣油和窄馏分进行了表征,在固定流化床评价装置上采用惰性流化粒子对科威特减渣及其窄馏分的接触热裂化反应规律进行研究。结果表明：干气产率随原料中五环及五环以上芳烃含量增加而增大,焦炭产率随原料芳碳率的升高而升高,液体产率随原料中（链烷碳率+环烷碳率）的增加而增加,且均呈线性关系;原料中五环及五环以上芳烃含量越高,在相同工艺条件下裂解深度指标CH4/C3H6质量比越大,两者具有很好的线性关系;随原料变重,氢气选择性下降,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烷烃的选择性增加;原料性质越差,在干气和焦炭中单位转化率的氢分布比例越大,液体产物中氢分布比例越小。     

FCC汽油催化裂化制取丙烯的反应性能

分别考察了不同族组成的FCC汽油、FCC汽油窄馏分和几种模型化合物（1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷和环己烷）催化裂化生成丙烯的性能。结果表明,高烯烃含量的FCC汽油催化裂化具有较高的转化率和丙烯产率。1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷裂化环己烷生成丙烯的平均速率比1:2.0:2.5:32.5。在FCC汽油窄馏分催化裂化生成丙烯过程中,轻馏分裂化生成丙烯的贡献大于重馏分,因此回炼FCC汽油轻馏分制取丙烯是一种较好的选择。1-己烯的催化裂化反应中,主要发生裂化反应,占49%~69%,并且该比例随着反应温度的升高而增大;氢转移反应占15%~28%,并且随反应温度升高先增加后减小,在550℃时达到27.50%;聚合及环化反应分别占15%~28%,10%~15%。     

塔河减压渣油浆态床加氢改质反应条件的考察

以塔河减压渣油为研究对象,通过高压釜反应模拟浆态床加氢反应过程,考察反应条件对塔河减压渣油加氢转化过程生焦率、转化率及产物分布的影响。结果表明,随反应温度的升高,渣油转化率及生焦随之增加;氢初压的提高对生焦有明显的抑制作用,起初渣油转化率随之降低,当超过8 MPa时略有增加;反应时间的增加对渣油转化率及生焦都有促进作用;催化剂的存在可以抑制生焦反应,同时在一定程度上也抑制了裂化反应,应控制适量。综合考虑,确定适宜的反应条件为：反应温度不宜高于430 ℃,氢初压7～8 MPa;反应时间40～60 min;催化剂的加入量2 000～6 000 mg/kg。     

加氢裂化尾油窄馏分的催化裂化转化规律研究

将中东减压蜡油的加氢裂化尾油分为4个沸程范围不同的窄馏分,在固定流化床装置上考察了其催化裂化反应性能,采用GC/MS等方法对原料和裂化产物的烃类组成进行了分析。结果表明,4个窄馏分中饱和烃的质量分数均高于98.0%,随着馏分变重,窄馏分中的链烷烃含量增大,环烷烃含量减小,并且链烷烃和各族环烷烃均向高碳数方向移动。4个窄馏分均易于裂化,干气和焦炭产率低,液化气和汽油收率高。在相同的催化裂化条件下,随着馏分变重,其可裂化性能增强,干气和焦炭产率降低,液化气收率增加,汽油收率增加但辛烷值略有降低,柴油和重油收率均降低。     

氢气预处理降低钒对渣油接触裂化反应影响的初步研究

在固定流化床试验装置上开展了氢气预处理钒含量不同的接触剂对渣油接触裂化反应性能的影响研究.研究结果表明,污染接触剂上钒含量的增加促进了新晶相的生成,导致接触剂的结构发生变化,当钒质量分数达4.59％时,接触剂孔结构变化明显而且有明显莫来石相生成.与空白剂相比,钒污染促进渣油接触裂化反应过程中干气和焦炭的生成,导致生氢因...     

塔河常压渣油及其亚组分的非等温热转化反应性能研究

采用热重分析法对塔河常压渣油(THAR)及其亚组分的热转化反应性能进行了考察;在Sharp微分法基础上,采用分段动力学拟合,获得了渣油及其亚组分热转化速率峰值、速率峰值处的反应温度、转化率和剧烈裂解温度区间等动力学基本数据以及各亚组分的生焦性能。结果表明：各亚组分生焦率由低到高依次为饱和分＜芳香分＜胶质＜沥青质,沥青质是焦炭的主要来源;四组分按组成加权后的生焦率较THAR生焦率高4.21百分点,表明THAR亚组分混合物共焦化有利于抑制各亚组分的生焦;饱和分可促进其它亚组分生焦,而芳香分和胶质可抑制沥青质生焦,且芳香分的抑焦性能更强;在热转化反应过程中,裂化反应活性由高到低的顺序为饱和分＞芳香分＞胶质＞沥青质,各亚组分在低温段和高温段的活化能由低到高的顺序均为饱和分＜芳香分＜胶质＜沥青质,表明胶质和沥青质大分子的热转化过程需要提供较多的能量。     

原料油对油煤共炼反应结果影响的研究

以塔河减压渣油、催化裂化油浆及预加氢催化裂化油浆为原料,考察了原料油性质对油煤共炼反应过程和结果的影响,并通过连续进料装置加以验证。采用塔河减压渣油为原料时,油煤共炼反应难以在较高苛刻度下进行,在反应温度为（基准+30）℃时大于524 ℃组分的转化率为62.24 %时,生焦率为5.49%,影响反应的进行。加入FCC油浆后,油煤共炼可以在更高的温度下反应,从而提高重质组分转化率。加入预加氢的FCC油浆后,油煤共炼可以继续提高反应温度,在反应温度为（基准+45）℃时大于524 ℃组分的转化率提高至83.58%,生焦率为2.31%。在连续进料装置上的实验结果表明,以劣质渣油,煤粉及催化裂化油浆为原料的油煤共炼工艺可以实现渣油和煤的同时转化。     

减压渣油热转化集总动力学的建模研究

以洛阳减压渣油为例,研究了减压渣油热转化集总动力学模型.对洛阳减压渣油分别在410、420、430和440℃下进行的热转化反应,通过数学分析建立了6集总动力学反应模型.减压渣油热转化反应生成裂化气、汽油、轻瓦斯油、重瓦斯油与焦炭,其反应均为2级反应;轻、重瓦斯油将继续发生2次反应,生成焦炭;动力学参数中缩合反应的活化能大于裂化生成馏分油的活化能,表明缩合反应对反应温度的变化更为敏感.计算结果表明,所建模型可以用来预测减压渣油热转化反应产物分布,预测值与实验值吻合较好.     

循环比对塔河常压渣油延迟焦化工艺过程的影响

以塔河常压渣油为原料,在中国石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心开发的在线循环延迟焦化中型试验装置上考察了循环比对其产品分布和产品性质的影响。结果表明:当循环比由0.92降低到0.39时,气体和焦炭的产率分别降低了1.71和2.57百分点,而液体产品的收率则增加了4.17百分点,液体产品收率的增加主要表现在焦化蜡油收率增加了8.97百分点;降低循环比后焦化蜡油的性质变差,密度(20℃)由918.0 kg/cm~3上升到938.3 kg/cm~3,残炭由0.03%增加到0.25%,95%馏出温度由390℃提高到463℃,尽管这会增加其加氢精制的难度,但仍可作为加氢处理工艺的掺兑原料。     

内蒙古图牧吉油砂流化热转化反应规律

 在小型流化热转化实验装置上,考察了内蒙古图牧吉油砂的流化热转化反应规律。得到最佳的反应条件为反应温度490℃、反应时间5 min、水/油质量比0.4、热载体/油砂质量比2。在此最优操作条件下,液体产品收率达到79.87%, 轻油收率达到26.59%。随着图牧吉油砂流化热转化反应温度的升高,干气、液化气及汽油产率增加,这主要来自于重油的二次裂化。热转化后的液体产品相对于油砂沥青,残炭、微量金属含量及黏度都有大幅度的降低,同时馏程得到很大改善,有助于后续的加工利用。     

塔河渣油高温催化临氢热转化技术研究

以塔河减压渣油（简称塔河减渣）为原料,在实验室小型试验装置和中型连续试验装置上,对在较高温度条件下催化临氢热转化加工塔河减渣的工艺操作条件及改质效果进行了系统研究。采用高分散的油溶性催化剂,在高压釜反应器中考察了反应温度、反应压力、催化剂添加量、溶剂油添加量、反应时间以及助剂添加量对塔河减渣催化临氢热转化反应的转化率和缩合率的影响,优化了操作参数。在优化的操作条件下,进行了塔河减渣催化临氢热转化中型试验,得到初馏点大于524 ℃组分的裂化率为85.2%,馏分油收率为80%,金属（Ni+V）和沥青质脱除率均大于90%。     

催化裂化C4烃组合回炼催化裂解增产丙烯研究

 在实验室小型提升管装置上研究了C4烃催化裂解增产丙烯的可行性以及C4烃与不同重质原料油组合进料时对干气收率的抑制。结果表明，反应温度和反应时间对C4烃裂解的影响较大，适宜的高温、短反应时间有利于C4烃催化裂解生产丙烯，降低干气、焦炭收率，降低氢转移反应，提高丙烯收率及选择性。当反应温度为600 ℃、反应时间为0.3 s时，C4烃单独反应的丙烯收率达到18.25％，干气收率在5.76％左右；在反应温度为600 ℃时，C4与重质油组合进料的丙烯收率可达13.05％~17.41％，干气收率下降至3.81％~5.28％。     

委内瑞拉减压渣油的热解特性及其动力学研究

采用热重-质谱(TG-MS)联用对委内瑞拉减压渣油在不同升温速率下进行热解实验,研究其热解反应特性,并采用3种等转化率法和分布活化能模型(DEAM)求取减压渣油热解反应的动力学参数。实验结果表明,委内瑞拉减压渣油的热解主要反应温度区间为179～490℃,总质量损失率为77.54%,质量损失峰值在446℃达到最大,最大质量损失速率为317.38μg/min。Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法比其他2种等转化率法能更好地描述减压渣油的热解过程,由其计算得到的热解活化能为56.77～178.91 kJ/mol。进一步采用DEAM模型将减压渣油分为4个假定组分,对升温速率为10℃/min条件下的热重分析(TG-DTG)数据进行分峰拟合,求得饱和分、芳香分、胶质和沥青质四组分动力学参数,并据此获得减压渣油总活化能分布曲线。结果表明,委内瑞拉减压渣油活化能主要集中在100～250 kJ/mol范围内,通过加权求和获得平均活化能为190.11 kJ/mol。