大庆常压渣油催化裂解反应规律研究

采用小型固定流化床实验装置,以大庆常压渣油为原料,针对Ca-Al裂解催化剂,详细分析了催化裂解气体产品和液体产品的组成,考察了反应温度、剂油比、水油比和停留时间对裂解产物分布的影响。发现各操作条件对大庆常渣催化裂解产物分布具有不同程度的影响,其中反应温度的影响最大;随反应温度的升高,乙烯产率单调增加,而丙烯、丁烯和总低碳烯烃产率均存在一个最大值。在优化的操作条件下,乙烯质量产率可达25%,总低碳烯烃质量产率超过50%。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺条件研究

采用固定流化床催化裂化试验装置,以中国石油兰州石化公司3.0 Mt·a-1重油催化裂化装置所用原料油为原料,考察反应温度和剂油质量比对重油催化裂解制低碳烯烃性能的影响,在确定的适宜操作条件下研究中国石油兰州石化公司重催装置原料在不同催化剂上的催化裂解制低碳烯烃的反应性能。结果表明,较适宜的操作条件为:反应温度590℃,剂油质量比为7,与降烯烃催化剂和重油裂解催化剂相比,多产丙烯催化剂的低碳烯烃产率可达25.53%,更适合作为重油催化裂解制低碳烯烃时使用。     

MTP工艺副产轻质油在HZSM-5上催化裂解行为的研究

利用水热法合成了形貌相似、硅铝摩尔比不同的HZSM-5分子筛,通过XRD、SEM、XRF、N2-吸附/脱附、NH_3-TPD和FT-IR方法对其进行表征,并在固定床反应器中对其催化裂解Lurgi甲醇制丙烯(MTP)工艺副产轻质油性能进行了评价。结果表明,硅铝摩尔比低的HZSM-5分子筛具有更多的B酸酸量、L酸酸量及总酸酸量,这是其具有低温高活性及较低的乙烯和丙烯产率的主因。提高HZSM-5分子筛催化剂的硅铝摩尔比,有利于增加乙烯和丙烯的产率,且芳烃产率降低。反应温度和重时空速对Lurgi MTP副产轻质油催化裂解产物有明显影响。乙烯和丙烯产率随着反应温度的提高先增加后降低。增加重时空速,催化裂解中间产物组成上也发生了较大变化。低的重时空速有利于多产低碳烯烃,适宜的重时空速在1.5~3.0 h~(-1)左右,乙烯和丙烯产率达到最高值55.36%。     

催化热裂解工艺机遇及影响因素

分析了催化热裂解过程的反应机理及乙烯和丙烯形成的反应，乙烯和丙均可通过热裂解和催化裂解生成，讨论了影响乙烯，丙烯产率的因素：与USY和REY相比，使用ZSM－5催化剂能够提高乙烯，丙烯产率，磷改性ZRP－1经碱土金属改性后，可进一步提高乙烯和丙烯的产率，提高反应温度和降低剂油比，能够提高热裂解和催化裂解的比例，有利于乙烯产率的提高；增强蒸汽量能够减少焦炭产率，提高乙烯和丙烯产率。     

催化热裂解工艺机理及影响因素

分析了催化热裂解过程的反应机理及乙烯和丙烯形成的反应,乙烯和丙烯均可通过热裂解和催化裂解生成.讨论了影响乙烯、丙烯产率的因素:与USY和REY相比,使用ZSM-5催化剂能够提高乙烯、丙烯产率,磷改性ZRP-1经碱土金属改性后,可进一步提高乙烯和丙烯的产率.提高反应温度和降低剂油比,能够提高热裂解和催化裂解的比例,有利于乙烯产率的提高;增加蒸汽量能够减少焦炭产率,提高乙烯和丙烯产率.     

石脑油催化裂解制低碳烯烃动力学

根据石脑油催化裂解的反应体系和集总理论,建立6集总动力学模型,采用Levenberg-Marquardt算法求解ZSM-5分子筛催化剂作用下的石脑油催化裂解动力学参数。结果表明,丙烯收率大大高于乙烯收率,丙烯与乙烯的质量比为1.0～2.0,明显高于传统的石脑油水蒸气裂解工艺,各集总的反应活化能均大于100 kJ/mol。通过对模型进行检验,发现模型计算值与实验值之间的误差均小于15%,表明该动力学模型能较好地预测石脑油催化裂解制低碳烯烃反应。     

植物油脂裂解催化剂的合成及其催化性能研究

选用典型的高含油光皮树果实,采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂KF/CaO催化裂解制备生物燃料油,并通过FTIR、XRD、SEM、CO2-TPD等对催化剂进行表征。对催化裂解后气相产率、液体油产率和固相产率的变化来验证催化剂的催化性能,考察催化剂用量、裂解反应时间和裂解反应温度对产物产率的影响。实验结果表明,在催化剂用量1.2%、反应温度500℃、反应时间为45min的条件下,实测生物燃料油产率可以达到82.56%。     

轻汽油催化裂解反应研究

对高硅铝比ZSM-5分子筛进行成型和改性制得催化剂,并应用于轻汽油催化裂解制低碳烯烃反应。借助XRD、SEM、N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等表征手段研究了分子筛原料和裂解催化剂的结构特征。实验结果表明,高于500℃的温度条件下,轻汽油中烯烃可以在催化剂上直接裂解,生成包括乙烯、丙烯和丁烯在内的低碳烯烃。原料组成对轻汽油催化裂解反应的产物分布影响明显,烯烃含量较高且碳数较低的原料更有利于反应的进行。高温和低空速有助于轻汽油转化和低碳烯烃生成。在温度540℃,压力0.05 MPa和质量空速16 h~(-1)的条件下,轻汽油中烯烃转化率可达69%,低碳烯烃总产率超过87%。     

论催化热裂解(CPP)制取乙烯的工艺及其应用前景研究

催化热裂解工艺主要通过重质原料催化热裂解进行低碳烯烃的生产,使得乙烯和丙烯生产的原料来源进一步拓宽。并且,采用催化热裂解工艺生产的乙烯和丙烯成本较低,所使用的催化剂具有较好的水热性能、反应温度要比其它乙烯     

重质油催化裂解制轻烯烃技术及催化剂研究进展

乙烯和丙烯的生产在全世界都受到广泛的重视,是现今社会非常重要的基本有机化工原料。主要针对如何提高丙烯产率,介绍了催化裂解制轻烯烃技术的反应机理,总结了国内外发展的催化裂解技术及催化剂研究进展。由于现今加工重质油比重增加,所产原油日趋变重,轻质燃料油需求日益增长,导致轻质裂解原料更趋紧张,并且尽管轻烃裂解生产乙烯的成本最低,但丙烯的产量较少。因此,积极推广重质原料制丙烯技术,同时开发新工艺路线和新型催化剂,是努力实现我国丙烯产业可持续发展的基本思路。     

Experimental studies on pyrolysis of Datong coal with solid heat carrier in a fixed bed

An experimental apparatus was set up for batch simulation of coal pyrolysis with solid heat carrier in a fixed bed. Quartz sand as heat carrier preheated to about 700–800°C was mixed with Datong bituminous coal by an agitator. The thermal history of the coal particle has been followed by a K-type thermocouple. The effects of particle size, pyrolysis time and temperature on the gas yield during pyrolysis of coal with solid heat carrier were examined for different conditions. The experimental results showed that a dominant percentage of the gas product is produced during the first 1–3 min, although gas evolution would last for as long as 10 min. The total gas yield, insensitive to particle size of the heat carrier, depends on carrier temperature and coal particle size under tested conditions. The contact heat transfer of cold and hot particles was analyzed.     

Phenolic compounds from vacuum pyrolysis of wood wastes

Various softwood and hardwood bark residues, primary sludges and softwood sawdust residues were processed by vacuum pyrolysis in a laboratory scale batch reactor. The pyrolysis oil, water, charcoal, and gas were recovered and analyzed. The pyrolysis oils were analyzed in details for their content in phenolic compounds after derivatization to their acetyl derivatives. The influence of temperature, heating rate, feedstock bed thickness, particle size and feedstock water pretreatment on the yield of phenols was investigated. The highest yield of phenols was obtained when hardwood bark was soaked in water for 48 hours and pyrolyzed at a temperature of 450°C and a heating rate of 10°C/min. Pyrolysis performance was evaluated in terms of total phenolic yield and composition.     

煤拔头工艺中煤与生物质快速热解的气体产物分布

在模拟煤拔头快速热解条件下,实验研究了煤、生物质及其混合物热解产物的产率、气体组成及气体热值随热解温度的变化规律. 结果表明,褐煤与生物质混合热解遵循单一物质的热解规律,但生物质配入比例对混合热解产物产率有一定影响;其质量配入比例低于50%时,随生物质配入量增加,气体产率增加,800℃时气体产率可从50%以下增加到60%以上;其配入比例增大至50%以上时,气体产率下降5%. 褐煤与生物质混合物热解产物的气体组成与原料单独热解时相似,均以CO2为主,其次为CO, H2,烃类组分中以CH4和C3H6为主,C2H4, C2H6, C3H8次之,C4H8略少,混合物热解气体中CH4含量比褐煤单独热解时高7%以上. 热解温度对气体的热值影响较明显,高温下热解气体热值高,热解温度500~800℃、生物质与褐煤质量配比为1:2时,热解气体的热值从11.38升至16.10 MJ/m3. 拔头条件下,褐煤与生物质混合快速热解的气体产率较高,有利于提高热解气体热值.     

松木屑在氧气-水蒸气-二氧化碳氛围下的气化模拟研究

以氧气-水蒸气-二氧化碳作为气化介质,松木屑为原料,采用Aspen Plus软件,结合自建模型,对生物质气化进行了模拟研究。首先,利用文献中的数据对模型进行了验证,模拟结果与文献中的数据基本吻合,证明了该模型的正确性。接着,考察了气化温度、氧气用量（c_ER）、水蒸气与生物质质量比（m_S/m_B）、二氧化碳与生物质质量比（m_CO2/m_B）对产气组成、气体热值、气体产率、气化效率和产气氢碳比（n_H2/n_CO）的影响。结果表明：在850℃、101.325kPa、c_ER=0.2、m_S/m_B=1、m_CO2/m_B=0.6的条件下,气化产物特性为气体热值7.45MJ/m³、气体产率1.78m³/kg、气化效率73.3%、氢碳比1.79。适当提高气化温度有利于气化。c_ER的增大使气体热值、产率和气化效率均迅速降低;但对产气中氢碳比的影响较小。此外,气化剂中水蒸气的适量增加有利于氢气的产生并能明显提高其体积分数,二氧化碳的适量增加有利于一氧化碳的产生并能在一定程度上提高其体积分数,二者均能有效调节产气的氢碳比。     

煤与木屑共液化号体产物分析

采用500mL带搅拌的高压反应釜,考察了煤与木屑共液化反应,分析了气体产物分布及变化规律。实验结果表明：木屑单独液化气体产率远远高于胜利褐煤单独液化气体产率;木屑的加入降低了共液化气体总产率,尤其对液化气体中CH4,C2H6含量影响比较显著,对CO和CO2含量的降低影响不明显;在煤与木屑共液化过程中,总气体产率、C1～C4烃类气体及CO＋CO2非烃类气体基本均随着温度的升高逐渐增加,尤其在360～420℃增加幅度较大;液化气体产物组成以C1～C4烃类气体为主,且以CH4含量最高,高低次序为CH4〉C2H6〉C3H8〉C4H10另外还有少量C2H4,非烃类气体主要是CO和CO2。     

提高浅冷回收装置轻烃收率的技术研究

本文以大庆油田某套浅冷回收装置为对象，通过模拟计算研究了温度、压力对轻烃收率的影响，分析装置所存在的问题，提出了具体的工艺技术改造措施。结果表明：在对原装置不作重大改造的前提下，通过回收外输干气冷量，增加水冷设备等，轻烃收率大幅提高，丙烷收率增加了17％，改造方案合理。     

Manufacture of Granular Polysilicon from Trichlorosilane in a Fluidized‐Bed Reactor

Manufacturing of polysilicon by chemical vapor deposition from SiHCl₃ in a fluidized‐bed reactor was studied. The effects of reaction temperature, H₂/SiHCl₃ ratio, gas velocity, and seed particle loading were evaluated. The outlet gas composition was analyzed by gas chromatography. The physical features of the product particles were determined by scanning electron microscopy and laser particle size analyzer. Well‐grown product particles were obtained. The temperature and H₂/SiHCl₃ ratio significantly affected conversion, yield, and selectivity, which were less affected by gas velocity and seed particle loading at higher temperatures. The surface reaction kinetics determined the product yield only at lower temperatures, and thermodynamic equilibrium was approached at temperatures above 900 °C.     

三步反应合成藁本内酯研究

以苯酞为起始原料,经3步反应,成功合成出了藁本内酯,研究了光照、温度、惰性气体保护等反应条件对产品产率和纯度的影响,并用HPLC-MS联用仪对产品进行了定性定量分析。结果表明,采用该方法合成藁本内酯三步反应的产率分别为:96%,68%,59%,总的反应产率为39%,得到目标产品纯度为94.39%;在合成和纯化的过程中采取低温、惰性气体保护、避光、选用石油醚-丙酮作为洗脱剂进行柱层析,可以减少副反应和产品异构化的发生,提高产品的产率和纯度。     

气相缩合法合成苯基三氯硅烷

以三氯氢硅和氯苯为原料,采用气相缩合法合成苯基三氯硅烷,探讨了反应温度、反应压力、反应空时和原料配比对苯基三氯硅烷收率和选择性的影响。结果表明,气相缩合法合成苯基三氯硅烷较好的工艺条件为反应温度600℃,反应压力不低于0.4 MPa(绝压),反应空时120～180 s,原料氯苯(C6H5Cl)和三氯氢硅(SiHCl3)物质的量之比为1.5～2.5。其中,当反应温度为600℃,反应压力为0.4 MPa(绝压),反应空时为120 s,C6H5Cl和SiHCl3物质的量之比为2.5时,苯基三氯硅烷收率和选择性均为73.33%。     

Preparation of Silicon Nitride Whiskers from Diatomaceous Earth: I, Reaction Conditions

Whiskers and powder of silicon nitride were prepared by the carbothermal reduction and nitridation of diatomaceous earth in the presence of flowing N₂ and NH₃. The optimum temperature for the formation of Si₃N₄ whiskers was 1350°C and the yield reached almost 20% after 24 h. The α-Si₃N₄ content decreased with increasing nitridation temperature. Yields of the whiskers were dependent on NH₃ concentration and the total gas feed rate. The maximum yield of inside whiskers was obtained for a 25 vol% NH₃/N₂ mixture, while the maximum quantity of outside whiskers was produced for 75 vol% NH₃/N₂. The sum of the yield of the inside and outside whiskers increased with decreasing total gas feed rate. However, no nitridation of SiO₂ was observed at a feed gas rate below 0.18 mmol·min⁻¹. The yield of the inside whiskers increased gradually with increasing reaction time up to 36 h, whereupon a constant value was attained. Although the amount of outside whiskers produced was relatively small, the quantity seemed to increase until 60 h.