重油催化裂解生产低碳烯烃影响因素的研究进展

乙烯、丙烯等化工原料需求旺盛和成品油消费增速放缓促使炼化一体化成为石化行业发展的新方向,重油催化裂解生产低碳烯烃工艺在其中占据重要地位。从重油催化裂解反应机理着手,概述了原料、催化剂、反应器型式和工艺条件等因素对重油催化裂解产物分布的影响,并就重油催化裂解技术面临问题的解决提出展望。     

正庚烷催化裂解生产低碳烯烃的影响因素探索

The influence of zeolite structure and process parameters (including reaction temperature and catalyst/oil ratio) on rules for formation of ethylene and propylene in the course of catalytic pyrolysis of n-heptane was studied in a small- scale fixed fluid catalytic cracking unit. Test results have revealed that compared to the USY zeolite and Beta zeolite, the catalytic pyrolysis of n-heptane in the presence of the ZRP zeolite catalyst can result in higher yield and selectivity of ethyl- ene and propylene, while a higher reaction temperature and a higher catalyst/oil ratio can promote the formation of ethylene and propylene during catalytic pyrolysis of n-heptane. The ethylene formation reaction is more sensitive to the changes in reaction temperature, whereas the changes in catalyst/oil ratio are more influential to the propylene formation reaction. This paper has made a preliminary exploration into the different reaction pathways for formation of ethylene and propylene on zeolites with different structures.     

烯烃催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展

综述了近年来烯烃催化裂解制低碳烯烃技术的研究进展,介绍了目前国内外多家公司开发的烯烃催化裂解工艺和催化剂的研究进展,重点介绍了烯烃催化裂解制低碳烯烃反应的主要催化剂 ZSM-5分子筛催化剂的研究进展,包括分子筛的晶粒大小、硅铝比、添加改性剂和水蒸气处理等对催化剂性能的影响。建议结合我国实际情况加快该技术的工业化研究进程,为有效利用我国炼厂和乙烯厂 C_(4～8)低价值烯烃及拓展低碳烯烃来源提供技术支撑。     

操作参数对重油催化裂解制低碳烯烃的影响分析

在小型固定流化床装置上,以重油催化裂化装置原料油为原料,考察了反应温度、剂油比和质量空速等操作条件对低碳烯烃收率的影响.结果表明:反应温度升高时转化率逐渐升高,汽油、柴油和重油收率逐渐下降,干气和焦炭收率逐渐增加,液化气收率先升高后降低且在590℃时达到最大值;反应温度升高时,乙烯收率增加,但丙烯和丁烯收率先升高后降低...     

渣油催化裂解低碳烯烃产率关联模型

1. Introduction Catalytic pyrolysis is a process used to crack petroleumhydrocarbons to light olefins at a high temperature. Thisprocess that incorporates features of both catalyticcracking and steam pyrolysis is competitive for productionof light olef…     

重油催化裂解制低碳烯烃技术研究进展

开发以重油为原料,利用催化裂解工艺直接生产低碳烯烃的技术路线已成为潮流。总结了金属氧化物型、沸石分子筛型催化剂的研究进展,阐述了国内外较成熟的催化裂解工艺的特点和发展现状,认为：高反应温度、短停留时间、大剂油比、大水油比是多产低碳烯烃的主要操作方式;设计和开发具有梯级孔道分布和酸性分布的催化材料,成为新型低碳烯烃催化裂解催化剂的技术关键。     

焦化汽油催化裂解生产低碳烯烃研究

利用小型固定流化床实验装置研究了焦化汽油在催化裂解工艺(Catalytic Pyrolysis Process,缩写为CPP)催化剂CEP-1上的裂解性能,研究发现,原料转化率和总低碳烯烃产率随反应温度、剂油比和水油比的增大呈现上升趋势,而随重时空速的增大而呈现下降趋势.实验确定了焦化汽油催化裂解的优化反应条件,反应温度、剂油比、重时空速和水油比分别为600℃,6,13 h-1和0.4.在优化的反应条件下,焦化汽油的转化率为37.0%,总低碳烯烃产率为26.5%,汽、柴油产率为63.0%.在相同的反应条件下,对比考察了焦化汽油催化裂解和热裂解的反应性能,发现催化剂CEP-1促进了焦化汽油的裂解以及丙烯、丁烯和液化石油气的生成,同时抑制了氢气、甲烷和干气的生成.     

轻烃催化裂解制低碳烯烃催化剂研究进展

用低价值轻烃催化裂解制高价值低碳烯烃技术具有很好的发展和应用前景。综述了轻烃催化裂解反应机理以及近年来国内外轻烃催化裂解催化剂的研究进展,分别介绍了分子筛催化剂、杂原子改性分子筛催化剂、金属氧化物催化剂,总结了现有轻烃催化裂解催化剂的技术难点,提出今后的研究重点是开发针对低碳烷烃为原料的催化裂解催化剂。     

烃类氧化催化裂解反应制低碳烯烃

烃类原料催化裂解反应是强吸热过程,而金属氧化物品格氧与烃类的氧化反应为放热过程.在反应器中使两类反应同时进行,通过热量的耦合,提供部分裂解反应所需热量.采用固定流化床反应对大量金属氧化物的筛选发现,在裂解催化剂中加入CuO和Mn2O3可以有效提高催化剂的床层温度,且低碳烃收率以及乙烯+丙烯收率未见明显降低甚至略有提高.催化剂床层温度的变化、反应产物的组成以及XRD表征表明,反应体系中存在烃类的催化裂解和氧化反应间的热量耦合.固定流化床反应结果以及催化剂再生实验表明,催化剂具有潜在的工业应用前景.     

重油催化裂解制低碳烯烃技术比选分析

鉴于TMP技术在多产丙烯、保持柴油产率和质量、降低汽油烯烃含量等方面综合指标较其他技术具有明显的优势,且可以满足本项目加工流程要求,因此本次设计反应部分推荐采用催化裂解多产丙烯TMP技术。     

重油催化裂解制低碳烯烃工艺的研究进展

文中从石脑油蒸气裂解、催化裂化技术、FCC催化剂和助剂技术、重油催化裂解4个方面阐述了近年来国内外制取低碳烯烃的工艺技术研究现状.对目前国内外催化裂解工艺和催化剂的应用进行了评述,为进一步研究裂解制低碳烯烃提供参考.     

石油烃类催化裂解制低碳烯烃工艺条件及技术分析

现阶段各类低碳烯烃需求日益提升,如乙烯、丙烯和丁烯等,且面临的性能要求也更高。低碳烯烃通常都是深度化学加工煤炭、天然气或石油烃类后产生的,较为成熟的技术包含蒸汽热裂解等,而石油烃类催化裂解在催化剂催化作用的推动下体现出能耗小、裂解温度偏低、丙烯收率高等诸多特点。在简单介绍烯烃裂解机理的基础上,分析了催化剂性质及反应条件,并研究了C_(3)~C_(8)、重油催化裂解等工艺技术,以供参考与借鉴。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

 为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

十氢萘催化裂解制低碳烯烃研究进展

综述了十氢萘在不同类型催化剂作用下的裂解反应机理：十氢萘在金属氧化物催化剂上晶格氧和吸附氧物种作用下,经负碳离子转变为自由基,进而以自由基机理裂解;十氢萘在固体酸催化剂的B酸中心上形成正碳离子,接着以正碳离子机理进行反应。分析了不同类型裂解催化剂的优缺点：金属氧化物催化剂耐水热、耐高温且可抑制结焦,但对于大幅降低反应温度和提高丙烯产率无促进作用;固体酸催化剂因含有的酸中心和独特的孔道结构,可大幅降低反应活化能,且可灵活调变低碳烯烃比例。最后,列举了不同工艺条件对十氢萘裂解反应的影响。     

混合C4催化裂解生产低碳烯烃研究

在小型固定床上考察了混合C4催化裂解生产低碳烯烃的反应条件以及不同硅铝比催化剂对目的产物收率和选择性的影响.实验结果表明,在温度550℃、催化剂装量1 g、原料和水的流量分别为25ml/min和0.02 ml/min时,目的产物的收率和选择性较高;同时,催化剂硅铝比较低对生产乙烯有利,硅铝比较高对生产丙烯有利.     

制取低碳烯烃的催化裂解催化剂及其工业应用

催化裂解技术以重油为原料，使用固体酸择形分子筛催化剂，直接生产低碳烯烃，特别是丙烯的新催化转化方法。该方法现已工业化，以大庆减压馏份油掺渣油为原料，在最大量生产丙烯操作条件下，丙烯的收率为２２．９１％。该文主要介绍ＣＨＰ－１、ＣＲＰ－１和ＣＩＰ－１３种催化裂解催化剂的特性、物化性质、原料适应性、催化裂解工艺过程、反应机理及催化裂解催化剂的工业应用情况。     

烃类催化裂解和氧化耦合反应制低碳烯烃

烃类催化裂解反应是强吸热过程,而金属氧化物和烃类的氧化反应是放热反应。在反应器中使两类反应同时进行,通过热量的耦合,提供部分催化裂解反应所需的热量。采用脉冲反应和固定床绝热反应装置对这种耦合反应进行了研究。脉冲反应结果表明,金属氧化物和烃类发生氧化反应(放热反应)存在热量耦合的作用。固定床绝热反应结果表明,与纯催化裂解催化剂(低碳烯烃(乙烯+丙烯)的收率为25.79%)相比,含有金属氧化物(CuO和M n2O3)的耦合催化剂在反应过程中金属氧化物被还原,同时生成H2O和COx,催化剂的床层温度随反应的进行温降幅度减小,低碳烯烃(乙烯+丙烯)的收率增加幅度不大(26.16%),说明该反应存在热量耦合的作用。     

新型分子筛上石脑油催化裂解多产低碳烯烃研究

在固定床微反装置上对4种不同结构的分子筛HZSM-5,HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13的石脑油催化裂解（NCC）反应性能进行对比评价。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附及Py-IR等方法表征各分子筛的孔道结构和酸性质。结果表明：与HZSM-5相比,石脑油在HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13作用下催化裂解反应的转化率均有所提高;孔径较小、酸量较低的HAl-ITQ-13和HEU-1具有较高的催化活性,其作用下的低碳烯烃（乙烯＋丙烯＋丁烯）收率分别比HZSM-5提高13.3百分点和8.6百分点;而在HIM-5作用下的低碳烯烃收率则比HZSM-5降低3.5百分点。同时,考察了NCC反应条件下丙烯的反应性能,发现丙烯在NCC反应条件下具有非常高的反应活性,可通过催化反应转化为乙烯、丙烷、丁烯等产物。抑制氢转移反应有利于提高低碳烯烃的收率,开发NCC新型催化材料时,应综合考虑分子筛的酸性质和孔道结构对低碳烯烃二次反应的抑制作用。     

工艺条件对轻烃原料催化裂解制低碳烯烃反应的影响

在40 L固定流化床反应装置上开展了不同复合轻烃原料在A型专属催化剂作用下的催化裂解制低碳烯烃反应评价试验,以考察工艺条件对原料转化率、乙烯及丙烯选择性和收率、丙烯/乙烯(摩尔比,下同)、以及副产物混合C4、氢气、甲烷收率的影响。结果表明:以双烯烃总收率为指标,轻烃原料族组成的催化裂解制低碳烯烃性能从高到低排序为:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃;在轻烃原料R中添加异辛烷,虽然能显著提高催化裂解时的轻烃原料转化率及产物中的丙烯/乙烯,但产物中的乙烯及丙烯收率、双烯烃总收率均略有降低;含添加10%(质量分数)异辛烷的复合轻烃原料在A型专属催化剂作用下的催化裂解制低碳烯烃较佳反应条件为:液时空速为0.64 h-1,氮气、汽提水流量分别为0.50,1 L/min,反应温度为665℃及反应压力为40 kPa;在此条件下,复合轻烃原料的转化率为80.11%,目标产物中的双烯烃总收率、乙烯及丙烯收率分别为50.03%,43.50%,丙烯/乙烯为0.73。