C4烷烃裂解制低碳烯烃应用研究进展

本文详细介绍了C4烷烃蒸汽裂解和催化裂解技术;与蒸汽裂解技术相比,催化裂解具备降耗增产的同时降低对原料油的苛刻、减少对设备的腐蚀等优点,C4烷烃催化裂解技术在国内外已取得了一些实验室的研究成果,并出现以KBR公司的ACO技术为例的成熟的催化剂体系和催化裂解工艺。     

碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的研究进展

论述了碳四烷烃催化裂解制低碳烯烃的催化剂体系、影响因素及催化裂解方式。该催化剂体系包括硅铝酸盐及锆硫酸盐,氧化铝与碱金属或碱土金属的混合物,负载型催化剂等3种类型。其中分子筛(晶体硅铝酸盐)及其改性催化剂是研究开发的主要方向。除操作条件外,稀释剂、引发和抑制剂和裂解反应方式对催化裂解反应均有影响。催化裂解反应机理与催化剂的种类和反应条件相关。对于酸性分子筛催化剂有2种比较公认的机理:正碳离子机理,自由基与正碳离子机理两种形式。研究表明碳四烷烃,特别是正丁烷催化裂解制低碳烯烃具有良好的低碳烯烃收率,收率可达50%以上。     

碳五烃催化裂解制取低碳烯烃反应性能及机理

以ZSM-5分子筛为催化剂,碳五烃混合物为裂解原料,考察温度及稀释比对碳五烃催化裂解制丙烯/乙烯反应性能的影响。结果表明:随温度升高碳五烷烃及烯烃的转化率均不断升高,但碳五烯烃的转化率远高于碳五烷烃的转化率。同时乙烯及丙烯的收率也随温度的升高而升高,空速3.06 h-1,分压23.24 k Pa时,分别由450℃的2.38%,8.84%升高到620℃时的13.86%和19.67%。另外,随稀释比的增加,碳五烯烃转化率,乙烯、丙烯及丁烯的收率不断下降,但C6烃的收率随稀释比的增加而升高。碳五烯烃催化裂解机理分析指出:碳五烯烃催化裂解过程中碳五烯烃在直接裂解生成乙烯和丙烯的同时,也可通过二聚成C10中间体,然后生成的C10中间体再发生顺次裂解反应。该机理应用于实验规律的解释,取得了满意的结果。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

综述了目前国内外以轻烃到重油范围内为原料的催化裂解工艺技术,着重介绍了我国有代表性的研究成果DCC、CPP及HCC工艺。而重油催化裂解更适合于我国国情,并指出在研制与工艺技术相匹配的高效新型催化剂方面,找到催化剂酸强度、孔道分布、金属含量和活性组分含量与催化裂解活性之间的关系,为催化裂解制低碳烯烃工艺技术能够全面实行工业化奠定更坚实的基础。     

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃反应工艺的研究进展

低碳烷烃催化转化制取低碳烯烃可以大大提高低碳烷烃的附加值,因此,受到石油化工和催化领域的广泛关注。对近年来国内外有关低碳烷烃选择氧化制烯烃、低碳烷烃催化裂解制烯烃以及低碳烷烃催化脱氢制烯烃等催化反应过程的催化剂体系、反应工艺流程和催化反应器的设计等方面的研究进展进行评述,并对该领域的研究发展方向作了展望。     

环烷烃催化裂解制低碳烯烃研究进展

综述了不同环烷烃催化裂化反应途径及主要影响条件,在催化裂解下双环及多环的开环反应容易发生,生成含单环环烷烃的裂解产物。在环烷烃的转化当中存在裂化反应和氢转移的竞争关系,当环烷烃与链烷烃共存时,会影响链烷烃的低碳烯烃收率和选择性。环烷烃催化裂解制低碳烯烃的关键是单环环烷烃的开环和抑制氢转移反应。用于富含环烷烃原料催化裂解的催化剂应具有高的开环和裂化能力以及低的氢转移能力。     

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。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺的研究进展

近年来,随着石油工业的快速发展,对低碳烯烃,尤其是丙烯、乙烯的需求越来越大。开发以石油为原料,通过催化裂解的工艺,生产低碳烯烃逐渐成为当今社会生产的趋势。本文结合重油催化裂解制低碳烯烃工艺,对催化裂解催化剂以及我国的重油催化裂解制低碳烯烃技术进行了简要的探究和阐述。     

催化裂解制低碳烯烃的研究及工业应用

文章详细叙述了催化裂解制低碳烯烃的反应机理、催化裂解催化剂的分类与近几年的研究成果,讨论了影响催化裂解反应产物分布的因素,举例介绍了近十年来开发研究的新型催化裂解制低碳烯烃工艺和国内外催化裂解工业的发展情况。     

催化裂解多产低碳烯烃工艺技术进展

介绍了不同原料、不同催化剂的各类催化裂解工艺的技术特点和工业应用情况,提出了催化裂解工艺应关注的问题及发展建议。     

催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

对以石油路线生产低碳烯烃的催化裂解工艺进行了综述。催化裂解结合了传统蒸汽裂解和流化催化裂化的优势,表现出良好的原料适应性和较高的低碳烯烃产率,针对不同的石油裂解原料已经开展了相应工艺技术的研究。本文总结了目前催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,指出ZSM-5分子筛催化剂、热力学平衡限制和动力学反应条件是催化裂解反应过程中的重要影响因素和研究内容。催化剂研究仍是催化裂解工艺开发的重点,而热力学和动力学是研究反应规律的有效方法,这是今后实现石油烃类定向转化的研究方向。     

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。     

A molecular kinetic model for heavy gas oil catalytic pyrolysis to light olefins

Petroleum catalytic pyrolysis to light olefin technology has received wide-ranging research interest in the refining industry. This work built a molecular kinetic model for the catalytic pyrolysis of a heavy gas oil from bitumen synthetic crude oil (SCO) to light olefins. A feedstock compositional model was constructed containing 1311 molecules using bulk properties information. A variety of reaction rules was summarized and digitized, and from which, a reaction network involving 2631 substances and 6793 reactions was generated via a reaction network autogeneration algorithm. The reaction network for the catalytic pyrolysis was transformed into reaction rate equations. Systematical pilot-scale catalytic pyrolysis experiments were carried out, which were used to regress the molecular kinetic model parameters. The tuned model is able to predict the product yield and molecular distribution. Moreover, a range of sensitivity analysis was performed, revealing the dependence of light olefins yields on the reaction conditions.     

ZSM-5分子筛上轻烃裂解性能:晶粒尺寸的影响

设计合成了纳米、亚微米和微米级晶粒尺寸ZSM-5分子筛,并研究了其在两种反应温度下(510,650℃)对正庚烷催化制低碳烯烃反应行为。结果表明,在反应初始阶段,两种反应温度下晶粒尺寸对正庚烷转化率和产物选择性影响较小。但随着反应进行,纳米和亚微米ZSM-5在510℃下反应性能(低碳烯烃选择性及反应活性稳定性)相近且均高于微米ZSM-5;而650℃下,具有更短扩散路径和更大外表面积的纳米ZSM-5则体现出更高的反应性能。微米ZSM-5在两种温度下虽具有相对较高的低碳烯烃选择性,但其活性稳定性最低。进一步研究晶粒尺寸对费-托过程中石脑油催化裂解性能的影响发现,亚微米ZSM-5表现出最高的催化反应性能,这可能与反应原料的组成及相关反应途径变化有关。     

塑料催化热解制备高附加值产品的研究进展

塑料催化热解技术可定向或联产制备低碳烯烃、单环芳烃、碳纳米管（CNTs）和氢气等能源产品,其调控过程简单,且产物选择性好、附加值高,因而受到了广泛的关注。在较短的停留时间（＜1 s）和较高的反应温度（＞800℃）下,塑料热解可得到较高产率的烯烃单体,而芳烃产物的形成更依赖催化剂的酸位点和孔结构。Fe、Co、Ni基催化剂可将塑料热解产生的含碳挥发分转为CNTs和富氢气,其CNTs产率和氢转化效率可分别达到30%（质量）和90%以上。总结了塑料催化热解制备高附加值能源化工产品的研究进展,讨论总结了温度、停留时间、催化剂等因素对产物分布和品质的作用机制,并对各类产物形成机理和制备方法分别进行了回顾与展望。     

塑料催化热解制备高附加值产品的研究进展

塑料催化热解技术可定向或联产制备低碳烯烃、单环芳烃、碳纳米管（CNTs）和氢气等能源产品,其调控过程简单,且产物选择性好、附加值高,因而受到了广泛的关注。在较短的停留时间（＜1 s）和较高的反应温度（＞800℃）下,塑料热解可得到较高产率的烯烃单体,而芳烃产物的形成更依赖催化剂的酸位点和孔结构。Fe、Co、Ni基催化剂可将塑料热解产生的含碳挥发分转为CNTs和富氢气,其CNTs产率和氢转化效率可分别达到30%（质量）和90%以上。总结了塑料催化热解制备高附加值能源化工产品的研究进展,讨论总结了温度、停留时间、催化剂等因素对产物分布和品质的作用机制,并对各类产物形成机理和制备方法分别进行了回顾与展望。     

Fe改性HZSM-5分子筛上甲醇耦合C4烃制低碳烯烃反应性能研究

用等体积浸渍法制备Fe改性HZSM-5分子筛催化剂（Fe/HZSM-5）。考察了Fe/HZSM-5在不同温度下对甲醇耦合C₄烃制低碳烯烃反应性能的影响,并利用紫外-可见漫反射光谱对Fe/HZSM-5进行了表征。结果表明,在低铁含量条件下,Fe改性HZSM-5分子筛上Fe（Ⅲ）主要以高分散隔离的形式存在于HZSM-5分子筛的表面,Fe改性提高了催化剂上的原料转化率以及乙烯和丙烯选择性,从而获得了较高的乙烯和丙烯总收率。在反应温度为550 ℃时,在Fe（Ⅲ）处理的HZSM-5分子筛上,乙烯和丙烯总收率最高可达42.1%,比未改性的HZSM-5提高了7％。     

高岭土附晶ZSM-5分子筛的合成及对正丁烷催化裂解性能

以高岭土微球为基体,在水热体系中成功地附晶生长了ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、NH3-TPD和BET等测试手段对催化剂进行表征,考察高岭土附晶ZSM-5分子筛和对比催化剂在固定床微反装置上催化裂解正丁烷性能.结果表明,实验合成的高岭土附晶ZSM-5分子筛催化剂在正丁烷的催化裂解中具有更高的乙烯选择性,乙烯选择...     

Study on reformulation of fluid catalytic cracking gasoline and increasing production of light olefins

The effects of reaction temperature, mass ratio of catalyst to oil, space velocity, and mass ratio of water to oil on the product distribution, the yields of light olefins (light olefins including ethylene, propylene and butylene) and the composition of the fluid catalytic cracking (FCC) gasoline upgraded over the self-made catalyst GL in a confined fluidized bed reactor were investigated. The experimental results showed that FCC gasoline was obviously reformulated under appropriate reaction conditions. The olefins (olefins with C atom number above 4) content of FCC gasoline was markedly reduced, and the aromatics content and octane number were increased. The upgraded gasoline met the new standard of gasoline, and meanwhile, higher yields of light olefins were obtained. Furthermore, higher reaction temperature, higher mass ratio of catalyst to oil, higher mass ratio of water to oil, and lower space velocity were found to be beneficial to FCC gasoline reformulation and light olefins production. __________ Translated from Chemical Reaction Engineering and Technology, 2006, 22(6): 532–538 [译自: 化学反应工程与工艺]