一种新型镍系加氢催化剂的制备及其应用研究

研制出一种新型抗硫、抗胶质镍系加氢催化剂,考察了此催化剂对裂解C9馏分、裂解C5馏分、C4馏分的加氢性能。结果表明:在反应器入口温度为30～35℃,空速为1.5～2.0h-1,反应压力为2.8MPa,V(H2)/V(C9)为400的工艺条件下加氢,可使裂解C9馏分的溴价[m(Br2)/m(C9馏分)]由1.387下降为0.122～0.158;在反应器入口温度为20～25℃,总空速为5.0h-1,反应压力为1.3～1.5MPa,n(H2)/n(裂解C5)为0.59的工艺条件下,对双烯烃及炔烃质量分数为35.0%～45.0%且单烯烃质量分数为30.0%～40.0%的轻质C5馏分加氢,二烯烃加氢转化率可达100%,单烯烃加氢转化率为95%以上;在反应器入口温度为30℃,空速为3.0～4.0h-1,反应压力为3.0MPa,V(H2)/V(C4)为200的工艺条件下对总烯烃质量分数为10.35%～12.38%的C馏分加氢,烯烃100%转化为烷烃。     

C4烃类裂解制烯烃技术开发

介绍中石化洛阳工程有限公司C4馏分催化裂解生产烯烃的工艺技术开发情况。在中型试验装置上对C4馏分催化裂解生产烯烃的工艺条件进行了考察,结果表明,在600～650℃的反应温度下,丁烷的转化率为33%～52%,丙烯+乙烯的选择性为25%～45%,甲烷的选择性为8%～19%;在570℃的反应温度下,丁烯的转化率及乙烯、丙烯的选择性均较高,丙烯+乙烯的单程收率达到48.38%;如果将未反应的烯烃及生成液体产物中的烯烃进行循环裂解,乙烯+丙烯的收率可高达69%;在600℃的反应温度下,丁烯裂解生成的汽油中,芳烃的质量分数为87.6%,三苯(苯、甲苯、二甲苯)的质量分数为67.59%。     

混合C_8芳烃乙苯脱烷基反应研究

以混合C_8芳烃为原料,负载镁改性ZSM-5分子筛为催化剂,在100 m L固定床评价装置上进行了乙苯脱烷基反应实验,考察了反应温度、反应压力、反应空速、氢油体积比等工艺条件对反应性能的影响,并进行了960 h催化剂长周期稳定性实验。结果表明:在反应温度为410℃,反应压力为1.5 MPa,反应空速为15 h-1,氢油体积比为300∶1的最佳工艺条件下,乙苯转化率为99.97%,二甲苯收率为98.62%,苯选择性为95.75%;催化剂长周期运行活性稳定,乙苯转化率大于99%,二甲苯收率为98.40%~99.62%,苯选择性为94.52%~96.75%,运行960 h后催化剂积炭量为15.92%(质量分数)。     

中低温煤焦油悬浮床加氢中试试验

以陕北中低温全馏分煤焦油为原料，进行了悬浮床加氢连续进料中试试验，考察了反应温度、空速、催化剂加入量等工艺条件对加氢反应的影响。结果表明：在反应温度445℃、反应压力20 MPa、空速0.5 h^-1、催化剂加入量(占煤焦油的质量分数)2%、氢油比(氢气体积与煤焦油质量比)2 000 L/kg的优化工艺条件下，重组分转化率、沥青质转化率、液体收率、气体收率依次为84.72%,85.96%,92.45%,5.53%。     

碳四芳构化液相产物中少量重组分的脱烷基反应

以混合碳四芳构化反应液相产物为原料,采用MO/HMCM-56重芳烃脱烷基制苯、甲苯、二甲苯(BTX)催化剂,研究了芳构化液相产物中少量重组分的脱烷基反应性能。结果表明,在反应温度为460℃,反应压力为3.0 MPa,氢油体积比为1 600,质量空速为3.62 h-1的工艺条件下,在液相产物汽油馏分(馏程低于205℃)中,BTX质量分数至少可提高21.65个百分点;原料中柴油馏分(馏程不低于205℃)质量分数为9.5%,液相产物中柴油馏分的质量分数最低可降至2.0%。     

丁烷芳构化反应规律的研究

利用100 mL等温固定床实验装置,采用LAC芳构化催化剂,研究了丁烷芳构化生产芳烃的反应规律,主要考察了反应温度和空速对丁烷芳构化产品分布的影响。实验结果表明,高温和低空速可得到较高的液体收率和芳烃收率。随着反应温度的升高,丁烷芳构化反应的液体收率逐渐增大,同时干气产率也增加较快;随着进料空速的增大,丁烷芳构化反应的液体收率和干气收率逐渐减小,而液化石油气收率逐渐增大。反应温度和进料空速对n-C4H10的芳构化反应影响较大,而对i-C4H10的影响较小;i-C4H10较n-C4H10易转化为芳烃,当反应温度为460～540℃、质量空速为0.25～1.00 h-1时,以n-C4H10为原料能得到质量分数为17%～30%的轻质芳烃和质量分数为10%～16%的液化石油气,以i-C4H10为原料能得到质量分数为33%～41%的轻质芳烃和质量分数为21%～34%的液化石油气。在大量实验的基础上得到了丁烷单体烃芳构化反应的液体收率随工艺条件变化的经验关联式,利用此关联式在一定条件下可以预测不同组成丁烷芳构化反应的液体收率,关联式的绝对误差小于2.5%。     

催化裂化汽油芳构化影响因素研究

以催化裂化汽油为原料,采用小型固定流化床和中型提升管为芳构化反应装置,考察空速、温度、剂油比、反应时间、汽油馏分切割温度等反应试验条件对催化汽油二次改质产物性能以及汽油组成的影响。结果表明,随着空速的降低和反应温度的升高,汽油烯烃含量降低,芳烃含量增加,汽油辛烷值增加;随着反应时间的延长,烯烃转化率和芳烃增加率提高;催化汽油77.5%的烯烃存在于<110℃的馏分中,这部分烯烃是芳构化改质的主要目标。     

FCC汽油在Zn-P/HZSM-5催化剂上的芳构化研究

制备了ω（ZnO）为2％,ω（P2O5）为4％的Zn-P／HZSM-5芳构化催化剂。以75-120℃的FCC汽油馏分为原料,在小型固定床反应器上考察了工艺条件对该汽油馏分芳构化反应的影响,并且对再生催化剂的性能进行了表征。结果表明,在反应温度为450℃,反应压力为0．1MPa,液体空速为1．0h^-1的最佳反应条件下,原料中烯烃和烷烃的转化率分别达到93．77％和88．94％,液相产品中烯烃及芳烃的质量分数分别为6．80％和74．57％;再生催化剂的活性与新鲜催化剂基本一致,表明该催化剂主要是由于积碳而导致失活。     

SHY-DL催化剂碳四烃低温芳构化性能

以不同组成的碳四烃为原料,采用碳四低温芳构化生产高辛烷值汽油技术,在反应压力为2.0 MPa,反应温度为340～400℃,体积空速为1.0 h-1,氢气/原料油(简称氢油比,质量比,下同)为50∶1的条件下,考察SHY-DL催化剂对芳构化液相产物的影响。结果表明,各试样碳四烯烃转化率均大于99%;随着反应温度的升高,各试样碳五以上液体收率在380℃时达到最大值,汽油中芳烃质量分数提高,液相中汽油收率降低。以碳四烯烃质量分数为55.69%的碳四烃为原料,在反应温度为360℃,反应压力为2.0 MPa,体积空速为1.0 h-1,氢油比为50∶1的条件下,SHY-DL催化剂经过1 200 h的长周期运行表明,其活性与稳定性未见明显衰减。     

费-托合成轻馏分油催化裂化反应性能的研究

在小型固定流化床催化裂化试验装置上考察了反应温度、剂油质量比和质量空速等操作条件对费-托合成轻馏分油催化裂化反应性能的影响。结果表明,在费-托合成轻馏分油反应过程中,随着反应温度的升高、剂油质量比的增大、质量空速的降低,产物中干气、液化气和焦炭的产率增加,汽油、柴油的产率降低。且随着反应温度、剂油质量比、质量空速的降低,汽油馏分中烯烃质量分数增加;随着温度的降低、剂油质量比和质量空速的提高,汽油馏分中异构烷烃的质量分数增加;高反应温度、高剂油质量比有利于汽油馏分中芳烃的生成,而且芳烃主要来自于小分子烯烃的环化脱氢反应,降低质量空速主要促进了汽油中大分子烷基芳烃的断侧链反应,对氢转移反应的影响不明显。     

磷改性HZSM-5催化剂甲醇芳构化反应条件研究

在固定床微反装置上,考察了高岭土、HZSM-5催化剂和磷(P)改性HZSM-5催化剂的甲醇反应性能,并研究了反应温度和空速(改变进料量或催化剂装填量)对P改性HZSM-5催化剂甲醇芳构化(MTA)反应的影响。结果表明,P改性HZSM-5催化剂表现出更高的芳烃收率和烯烃收率。就P改性HZSM-5催化剂的MTA反应而言,高温有利于汽油中芳烃选择性的增加,但汽油收率降低,芳烃总收率则基本保持恒定,适宜的反应温度为400℃;空速增大,甲醇反应的中间产物与催化剂接触机会减少,反应深度受到抑制,汽油和芳烃收率均降低。     

催化裂化汽油烯烃转化增产丙烯工艺研究

在装有条形ZRP催化剂的固定床反应器上,考察了催化裂化汽油在ZRP稀土改性催化剂上的反应性能,反应温度、空速、原料中水油比等工艺条件对催化裂化汽油烯烃转化率和低碳烯烃收率、选择性的影响。实验结果表明：ZRP稀土改性催化剂可选择性地将催化裂化汽油中C5～C8烯烃催化裂解,提高催化裂化汽油烯烃的转化率和丙烯的收率;反应的适宜温度为550-580℃;在保证烯烃转化率的条件下,适当提高反应空速可以获得较高的丙烯、乙烯收率;引入适量的水蒸气可以起到稀释作用,能够使反应平衡向丙烯方向移动。     

FCC汽油不同馏分在P-Zn／HZSM-5上的芳构化研究

 在连续固定床反应器上考察了P-Zn/HZSM-5催化剂对FCC汽油不同馏分芳构化的反应性能，探讨了原料对芳构化反应的影响。结果表明，在一定的反应条件下，P-Zn/HZSM-5催化剂对50～100℃馏分芳构化反应具有很高的活性和稳定性。在反应16 h后，液相产品中烯烃及芳烃的质量分数分别为 5.23%和79.9%，得到了低烯烃、高芳烃的汽油调合产品。在50～100℃馏分芳构化反应中，液相产品中的苯、甲苯和二甲苯的含量分布会发生变化。反应进行4 h后，苯、甲苯和二甲苯的含量以甲苯、二甲苯、苯的顺序递减，而反应进行20 h后，由于催化剂积炭，改变为以二甲苯、甲苯、苯的顺序递减；C9+芳烃的含量则先增加后降低。     

水热处理对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响

在不同温度下对HZSM-5分子筛进行水热处理并用浸渍法对其进行Zn和P改性,制备了Zn-P/HZSM-5催化剂;以流化催化裂化汽油50~100℃馏分为原料,考察了水热处理温度及水热处理顺序对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响。实验结果表明,随水热处理温度的升高,催化剂的初始活性下降,而稳定性则先提高后降低;550℃水热处理后再经Zn和P改性的Zn-P/HZSM-5催化剂表现出较好的芳构化性能,在反应温度410℃、反应压力0.5M Pa、液态空速1.0h-1、反应时间16h的条件下,烯烃转化率、液相产物中芳烃质量分数及液相产物收率分别为90.26%,54.06%,74.62%;先对HZSM-5分子筛进行水热处理再用Zn和P对其改性的Zn-P/HZSM-5催化剂,比先用Zn和P对其改性而后进行水热处理的Zn-P/HZSM-5催化剂的活性和稳定性好。     

催化裂化轻汽油中3-甲基-1-丁烯加氢异构化反应

以催化裂化全馏分汽油中分离出低于70℃的轻汽油为原料,采用镍基LNEH-1催化剂,研究了加氢和异构化反应规律。结果表明,在反应温度为60℃,氢气/原料油(体积比)为30,反应压力为1.5 MPa,进料空速为2 h-1的条件下,轻汽油中二烯烃质量分数从0.34%降低到0,加氢转化率达到100%;3-甲基-1-丁烯异构转化率为86.25%;叔碳烯烃质量分数由19.43%增到21.00%。     

FCC操作条件对汽油族组成及辛烷值的影响

通过对一种工业FCC催化剂在固定流化床上的评价 ,揭示了反应温度、剂油比和空速对汽油族组成及辛烷值影响的一些规律。研究发现 :随着反应温度的上升汽油中的总烷烃和异构烷烃含量下降 ,烯烃和芳烃含量上升 ;随着剂油比的增加 ,汽油中的总烷烃、异构烷烃和芳烃含量上升 ,烯烃含量下降 ;环烷烃、总烷烃、烯烃和芳烃的含量随着空速的变化出现相互交叉的现象 ;而汽油的辛烷值 (RON和MON)仅是转化率的函数 ,与达到同一转化率的操作条件无关     

正戊烷与甲醇制芳烃工艺条件的优化

以负载ZnO的ZSM-5为催化剂,利用固定床微型反应装置系统地考察了反应温度、反应空速、投料摩尔比对甲醇与正戊烷共芳构化反应的影响。结果表明：与单独芳构化相比,正戊烷与甲醇共芳构化可提高芳烃的选择性,抑制干气的生成;随着甲醇与正戊烷摩尔比的增大,正戊烷的转化率下降;正戊烷与甲醇在ZSM-5分子筛上进行芳构化反应的适宜反应条件为：温度475℃,烃基质量空速2 h^-1,甲醇与正戊烷摩尔比3∶1;在优化工艺条件下,正戊烷与甲醇共芳构化反应中芳烃的选择性可达31.68%。