基于烃类组成的催化裂解反应规律北大核心CSCD

目的研究催化裂解过程中不同烃类的反应规律,提升原料油烃类利用率和目标产物的选择性,挖掘“油产化”的潜力。方法基于原料油和产物的烃类组成,详细分析了从原料油到反应产物不同烃类的表观转化率,并对不同烃类的转化与生成途径进行了分析与探讨。结果在催化裂解反应过程中,链烷烃、环烷烃和芳烃的表观转化率分别为93.06%、97.05%和58.53%,其中,单环、双环、三环、四环和五环及以上芳烃的表观转化率分别为61.49%、11.34%、65.17%、29.27%和96.35%。催化裂解产物与原料油物质的量之比为7.68,产物芳烃与原料油芳烃物质的量之比为2.99。液体产物中可进一步转化为目标产物的烃类质量分数为27.50%,产物中单环芳烃通过原料油中非芳烃芳构化反应生成的比例为96.16%。结论链烷烃和环烷烃催化裂解转化较为彻底,而芳烃表观转化率较低,且不同环数芳烃的表观转化率差异较大,并呈现出奇环数芳烃表观转化率高、偶环数芳烃表观转化率低的特征。裂解反应和芳构化反应是催化裂解过程中最重要的两类反应,不同烃类的表观轻质化顺序为链烷烃>单环芳烃>环烷烃>双环芳烃>三环及以上芳烃,产物中单环芳烃主要来自原料油中非芳烃的芳构化反应,液体产物中可转化为目标产物的烃类仍有进一步压减的空间。     

中科院选择性碳氢键活化研究获进展

正中国科学院福建物质结构研究所在国际上首次设计出了一种能促进金属钯活化苯甲酸衍生物的间位碳氢键的导向辅助基团,实现了苯甲酸间位碳氢键的直接烯烃化、氧化和后续一系列的各种官能团化衍生化反应。此项研究为苯甲酸等芳香化合物的其他间位官能团化反应研究提供重要的基础和思路,对于具有生物活性的天然产     

膦化聚苯醚负载钯催化剂催化烯丙基溴羰基化合成丁烯酸

报道几种不同Ｐ／Ｐｄ摩尔比的膦化聚苯醚负载钯催化剂，在常温常压下和水／苯混合溶剂中催化烯丙基溴羰基化合成丁烯酸的催化性能。考察了溶剂、反应温度、碱及相转移剂对催化剂活性的影响。结果表明，这类膦化聚苯醚负载钯催化剂对烯丙基溴的羰基化反应具有很好的催化活性和稳定性；且催化剂的活性随其Ｐ／Ｐｄ摩尔比的不同而不同。升高反应温度和加入相转移剂均使反应速度加快。     

正己烷在Ga—ZSM—5上转化为芳烃的考察

考察了正己烷在杂原子分子筛Ga-ZSM-5上芳构化过程中反应温度和空速的影响。提高反应温度和降低空速均能使芳烃产率增加。在常压、500～550℃、WHSV1.8～0.6h~(-1)范围内,芳烃产率均大于60%;550℃、1.2h~(-1)时达71.3%。环己烷转化时芳烃产率更高,在550℃、1.8h~(-1)时达85.2%,且芳烃中苯含量达84.4%。环己烷在Ga-ZSM-5上直接脱氢成苯。正己烷在氢型ZSM-5上反应时芳烃产率低得多,550℃、1.8h~(-1)时仅38.6%,气态烷烃产率则相当高。实验结果表明,Ca-ZSM-5可望应用于把直链烷烃含量高的原料转化为芳烃。     

FCC汽油烃及硫化物在OTA催化剂上复合催化研究

考察了催化裂化汽油中烃及硫化物在OTA(Olefin To Aromatics)催化剂上的催化转化性能，探讨了烃化物及硫化物复合催化反应网络。在OTA催化剂上，FCC汽油中烃化物转化产物芳烃增加，苯降低，异构烷烃与正构烷烃比增加，表明主要发生了烯烃芳构化、苯烷基化、异构化和加氢饱和等反应；FCC汽油的硫化物在OTA催化剂上都较易被脱除，烷基取代噻吩加氢脱硫反应网络一方面含有直接加氢脱硫反应路线，另一方面经历歧化、异构化和裂解，然后直接加氢脱硫反应路线。     

多金属重整催化剂的研究——第一报 重整催化剂初期活性和选择性的考察

铂重整工业的发展已有二十多年。在这期间,为了提高芳烃收率,减少气体生成,在催化工艺和催化剂改进上进行了大量的工作。对于石蜡基原油的重整原料,提高选择性的关键,在于使反应条件及催化剂有利于烷烃芳构化,而不利于加氢裂化反应。一般铂重整催化剂在30大气压的氢压下操作,此时烷烃的主要反应是氢解和导构化,而脱氢环     

C_5-C_8正构烷烃直接转化为芳香烃的研究

用常规浸渍法制备出GaZnHZSM-5催化剂,通过对正己烷的芳构化试验表明其活性高于HZM-5和用常规浸渍法制备的GaHZSM-5、ZnHZSM-5催化剂。用GaZnHZSM-5催化剂对正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷分别进行芳构化性能考察,在常压、500℃、重时空速10小时~(-1)的比较缓和的反应条件下,碳数越高的烷烃芳构化效果越佳,正戊烷的芳烃收率只达22.91％。在常压、550℃、重时空速0.5小时~(-1)的比较苛刻的反应条件下,正戊烷转化为芳烃的收率可提高到42.12％,C_6、C_7、C_8烷烃的芳烃收率依次为53.21％、55.72％、56.75％。     

Zn-Pt-Re/ZSM-5催化剂上烷烃芳构化反应规律的研究;

以正己烷、正庚烷、正辛烷、甲基环戊烷及环己烷为模型化合物,在固定床连续微型反应器上研究不同碳数和结构的烷烃在催化剂Zn-Pt-Re/ZSM-5上的芳构化反应规律,并与传统重整催化剂的芳构化性能进行比较。结果表明：在反应温度小于450 ℃时不同烷烃生成芳烃从难到易的顺序为正己烷＞环己烷＞甲基环戊烷＞正庚烷≈正辛烷;在反应温度大于450 ℃时芳烃收率均在90％以上。烷烃在传统重整催化剂CB-8上直接脱氢环化生成环烷烃,然后再脱氢生成芳烃。烷烃在Zn-Pt-Re/ZSM-5催化剂上的反应按两种机理进行：小部分烷烃直接脱氢环化生成环烷烃,然后再脱氢生成芳烃;大部分烷烃先裂解为低碳烯烃,再发生聚合、环化、脱氢等反应生成芳烃。     

石油化工的催化反应与催化剂(Ⅷ)——第五章 催化烷基化、歧化和异构化(中)

二、催化烷基化化合物分子中的氢原子被烷基取代的反应称为烷基化。烃的烷基化包括烷烃、环烷烃和芳烃的烷基化。烷基化试剂有烯烃、醇、卤代烷和醚等,近代石油化工生产中大多直接用烯烃。例如     

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轻烃芳构化是采用油气加工后生成的液态烃（Ｃ３～Ｃ９），在Ｚｎ改质的ＺＳＭ－５沸石分子筛催化剂的作用下（５００℃，常压）发生脱氢、芳构化反应，生成苯（Ｂ）、甲苯（Ｔ）、二甲苯（Ｘ）等混合芳烃，实现低碳烷烃改质的过程。这些混合芳烃既可作高辛烷值汽油的调合剂又可作为化工原料，反应后的副产物还可以综合利用，因此可以显著提高轻烃的应用价值。这种用低碳烷烃制取芳烃的工艺过程不仅为芳烃合成探索了一条新路子，而且也为油田轻烃的高附加值综合加工利用拓宽了途径。为此测试了催化剂的基本物理性质，在１００ｍｌ试验装置上评价了轻烃（Ｃ３～Ｃ９）在Ｚｎ／ＺＳＭ—５上的芳构化，并进行了反应条件的试验，找出了适宜的工艺条件。     

重质油催化热裂解生产轻烯烃CPP技术开发及工业应用

石蜡基常压渣油催化热裂解生产乙烯和丙烯的CPP技术由中国石化石油化工科学研究院开发并进行了工业应用。结果表明,应用大庆常压渣油为原料,在反应温度610℃,兼产乙烯和丙烯的操作模式下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84%、22.21%,裂解石脑油中芳烃含量达82.46%。该技术的工业应用成功,开辟了一条由重质油直接生产轻烯烃和芳烃的新路线,是炼油-化工一体化的良好实践。     

吸热型碳氢燃料的自氧化反应研究

 摘要：采用加速热氧化的方法，于100~180℃，测定了2种吸热型碳氢燃料(ZH-100和JP-10)自氧化过程中生成氢过氧化物的浓度，考察了氢过氧化物的浓度随温度、氧化时间的变化。并考察了在100、120和140℃下， Cu对吸热型碳氢燃料自氧化反应的影响。结果表明，温度对自氧化反应和氢过氧化物的生成影响很大，温度越高，自氧化反应速度越快，燃料中氢过氧化物的浓度极大值出现越早，但相对数值越小。Cu具有催化自由基链引发反应和催化氧化沉积生成的作用。在氧化后的燃料试样及其胶状沉积物的FT-IR谱图中，明显地观察到了-OH，C=O和C-O等含氧官能团的特征吸收峰，羰基化合物是吸热型碳氢燃料自氧化反应的主要产物。依据烃类燃料自氧化的自由基反应机理，探讨了实验现象和规律，为吸热型碳氢燃料的热氧化安定性研究及燃料开发提供重要理论基础。     

轻石脑油中正构烷烃的脱除

在常温常压下对轻石脑油进行液相吸附试验，结果表明：脱除正构烷烃后轻石脑油的辛烷值（RON）可以从83．1提高到85．3，脱出的正构烷烃组分其裂解制乙烯的收率比轻石脑油原料提高约42％。     

中国科学院金属研究所乙苯氧化脱氢制苯乙烯机理研究获进展

近日,中国科学院金属研究所研究团队采用基于低碳烷烃催化脱氢反应第一性原理的微观反应动力学模拟方法,研究纳米碳催化乙苯氧化脱氢制苯乙烯的反应机理。结果表明,该反应主要通过单活性态参与反应(ER)的机理发生,而自由基反应在特定条件下也起到重要作用。该研究成果发表于《美国化学会催化》杂志。通过烷烃催化脱氢反应可将低碳烷烃分子高效转化为同碳烯烃。但烷烃催化脱氢(直接和氧化)反应面临选择性低、积炭以及高能耗等问题,设计和开发新型高效催化剂是解决问题的关键。在分子水平上揭示催化剂性质和反应机理是筛选高效催化剂的前提条件。     

南京工业大学开发新分子筛使芳烃羟基化瞬时完成

正南京工业大学王军教授带领的科研团队在沸石分子筛催化芳烃羟基化制备酚类化合物的反应中取得重要进展,成功实现了包括苯在内的10余种芳烃直接羟基化制备酚类化合物的瞬间反应。该课题组采用酸水解硅源的干胶法制备了一种全硅沸石分子筛催化剂,实现了10余种芳烃直接羟基化制备     

尿素脱蜡生产L-AN15号全损耗系统用油基础油研究

以江苏原油常三线油为原料,采用异丙醇尿素脱蜡工艺,常温常压下,尿素与正构烷烃络合形成不溶于油的络合物,使其正构烷烃从油中分出.脱蜡油经精制后粘度、倾点和闪点符合L-AN15号全损耗系统用油指标要求.蜡中正构烷烃含量近90%.     

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。     

直馏石脑油催化裂解与热裂解反应行为研究

对比了直馏石脑油催化裂解与热裂解反应行为的异同。结果表明,在反应温度为600～700 ℃范围内,与热裂解反应相比,直馏石脑油催化裂解反应可以明显降低反应温度、提高裂解反应深度以及裂解气体产率,尤其是使乙烯产率提高2～3百分点,丙烯产率提高5～7百分点;热裂解与催化裂解干气中各组分的体积分数差异较大,主要归因于不同反应温度下,烃类裂解反应路径不同;与原料烃类组成相比,催化裂解与热裂解汽油组成变化趋势相同,其中环烷烃比链烷烃更易于参与化学反应,较高反应温度时,裂解汽油中芳烃含量增加幅度较大。     

精细催化裂化工艺研究

开发了以富含多环环烷烃的馏分油为原料,通过精准反应途径控制,多产异丁烷、异戊烷等异构烷烃和二甲苯等轻质芳烃,从而实现原料油组成单一化、反应过程精准化和目标产品定制化的精细催化裂化新工艺（Fine FCC,简称FFCC）。对不同含量的多环环烷烃原料进行催化裂化反应试验研究,结果表明：当原料油中的多环环烷烃质量分数超过55%时,所得异丁烷、异戊烷、二甲苯的产率分别为8.37%、9.87%、6.97%。催化馏分油的单程加氢深度越大,异丁烷等目标产物收率和氢有效利用率越高,氢消耗反而越少,装置能耗也越低。     

氢转移反应在烯烃转化中的作用探讨

以催化裂化汽油为原料在不同类型的催化剂上进行了催化转化试验，探讨了不同类型的氢转移反应在烯烃转化中的作用。结果表明，烯烃在硅铝比较高的分子筛催化剂上或在较高的反应温度下或在较低的空速下进行氢转移反应，可以生成较多的芳烃；反之，烯烃在硅铝比较低的分子筛催化剂上或在较低的反应温度下或在较高的空速下进行氢转移反应，可以生成较多的异构烷烃。