减压渣油低压催化加氢轻质化研究

以克拉玛依某炼厂减压渣油为研究对象,在高温高压反应釜(1L)中,以廉价可弃的Fe2O3为催化剂,采用单因素实验方法,考察了反应温度t、氢初压p(H2)和反应时间θ等对其加氢轻质化的影响。结果表明:该油样具备良好的加工性能;降低反应温度、升高氢初压和缩短反应时间,均可降低生焦率;氢初压5 MPa为折点。当氢初压超过5 MPa后,若通过增大氢初压的方式来降低生焦率,是不经济的;反应时间超过75 min,生焦率迅速增大,初步判定反应时间超过75 min,即为超过其生焦诱导期。以Fe2O3为催化剂,该油样加氢轻质化的适宜条件为反应温度θ=445℃,氢初压p(H2)=5 MPa,反应时间t=55 min,此时,η(≤330℃)=64.40%,生焦率6.03%。文章为该减压渣油加氢轻质化实现工业化提供理论依据。     

负载型骨架镍催化剂催化轻质石脑油加氢脱苯

针对当前对溶剂油中苯含量的严格要求,研究负载型骨架镍催化剂在轻质石脑油加氢脱苯反应过程中的加氢性能,并考察反应温度、反应压力、空速以及氢油体积比等对轻质石脑油加氢脱苯反应的影响。结果表明,骨架镍催化剂具有较高的低温加氢活性,适宜条件为:反应温度140℃,反应压力0.2 MPa,空速2 h~(-1),氢油体积比120,此条件下,苯转化率达到99%。     

Ni-Mo/Zr-ASA催化剂的萘加氢工艺条件优化

通过等体积浸渍法制备了Zr改性的Ni-Mo/Zr-ASA加氢催化剂,在固定床上以萘作为反应探针,研究了萘加氢反应,优化了萘加氢工艺。实验结果表明,催化剂Ni-Mo/Zr-ASA上萘加氢的最佳工艺条件为:反应温度380℃,反应压力6.5MPa,空速1.5h-1,氢油体积比300∶1。     

Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂加氢处理工艺条件的优化

采用固定床加氢装置对原料油(蜡油)进行加氢精制研究,采用控制变量法,考察了反应温度,液时空速,氢油比等对加氢效果的影响。以Ni-Mo/γ-Al_2O_3作为催化剂对加氢工艺进行优化,由数据表明升高温度、适当降低液时空速、增大氢油体积比,均有助于提高催化剂的脱硫和脱氮效果。Ni-Mo/γ-Al_2O_3催化剂在中高压条件下,反应温度为400℃,液时空速为0.25 h~(-1),氢油体积比在2 000左右时,加氢精制的效果最好。     

加氢饱和C_(10)~+重芳烃的轻质化反应工艺考察

随着C_(10)~+重芳烃的产量大幅上升,对C_(10)~+重芳烃的有效转化利用技术需求日益迫切,开发了一种将加氢饱和C_(10)~+重芳烃转化为轻质芳烃的高效轻质化催化剂及工艺。采用气相色谱和全二维色谱对加氢饱和C_(10)~+重芳烃进行了组分分析,研究了反应温度、氢气压力、质量空速、氢油比等工艺条件对轻质化的转化率和选择性等结果的影响,以及催化剂的长周期稳定性和再生性能。在考评温度380℃,氢气压力5.0MPa,液体质量空速1.5 h~(-1),氢油体积比1 000的条件下,C_(10)~+的转化率达到75%以上,轻质芳烃,包括苯、甲苯、二甲苯、C_9和C_(10)的选择性65%左右,得到的轻质化产品中,苯、甲苯和二甲苯(BTX)的占比达到75%以上,苯产品纯度大于98%,二甲苯纯度大于99.2%。研究表明,所用的轻质化催化剂具有良好的长周期稳定性,在300 h的连续反应中,C_(10)~+的转化率和轻质芳烃,包括BTX,C_9和C_(10)的选择性保持稳定。长周期运行后失活的催化剂经过简单的焙烧可以再生,再生催化剂的活性与新鲜催化剂的活性相当。将加氢饱和和轻质化技术进行耦合,从C_(10)~+重芳烃生产轻质芳烃,能够极大地提高C_(10)~+重芳烃的利用价值,具有很好的技术可行性和工业应用前景。     

反应温度对低温煤焦油加氢产物性质及化学组成的影响

使用工业催化剂Ni-Mo/Al2O3,在固定床反应器上对360℃前馏分煤焦油进行加氢处理实验,研究反应温度(320~400)℃对煤焦油加氢产物分布及化学组成的影响。实验过程中,反应条件设定为:压力10 MPa,空速0.5 h~(-1),氢油体积比1 600∶1。使用GC-MS分析煤焦油加氢前后的化学组成变化,结果表明,升高反应温度对煤焦油中芳烃类物质的加氢饱和反应不利,但有利于杂原子的脱除以及油品的轻质化。煤焦油中最主要的两类化合物是烷基萘与酚类物质,加氢过程中主要转化为二环癸烷与烷基环己烷。     

Ni-Mo/Al_2O_3催化剂对废轮胎液化油催化加氢特性研究

以Ni-Mo/Al_2O_3为催化剂,利用1.8 L高压反应釜考察反应温度和氢压对废轮胎液化油加氢转化及脱硫、脱氮效果的影响。结果表明,通过提高反应温度和氢压,可以促进液化油中重组分的转化和硫氮元素的脱除,反应温度和氢压对于脱硫效果影响较明显,而对脱氮效果影响较小。在反应温度410℃、氢压8 MPa和停留时间2 h条件下,重组分全部转化,轻质油收率78%,脱硫率和脱氮率分别达到93.60%和35.63%,其中,汽油馏分中硫、氮含量较低,分别为10.72 mg·L~(-1)和12.04 mg·L~(-1)。     

六氢苯二甲酸酐的制备

进行了四氢苯酐催化加氢制备六氢苯酐的合成工艺研究,分别对温度、压力、催化剂等因素对加氢反应的影响进行了研究,确定了最佳反应条件。与传统的镍系催化剂相比较,采用溶剂法工艺、使用国内首创的钯系复合型催化剂合成六氢苯二甲酸,具有催化效率高,反应时间短,反应温度低,六氢苯二甲酸酐选择性100%,所得产品质量稳定等优点,其产品质量达到国外类似产品的水平。     

NiB非晶态合金催化剂用于可可碱加氢还原反应中的研究

考察了3种催化剂在可可碱合成工序中3-甲基黄嘌呤加氢反应中的活性及效果,用NiB非晶态合金催化剂对加氢还原工艺参数进行了考察实验,确定了最佳工艺条件.结果表明,使用NiB非晶态合金催化剂进行可可碱加氢反应,当氢压0.4 MPa、基温为45℃、反应终温60℃、触媒用量为12∶1、搅拌速度为400 r/min条件下,加氢还原收率较现普遍使用的晶态Raney Ni催化剂有较大提高,可达86.66%.     

汽油脱苯催化剂的研究及工业应用

考察了不同工艺条件下,W216加氢脱苯催化剂的脱苯效果。结果表明:该催化剂应用的最佳工艺条件为压力0.8~1.2 MPa,反应温度120~160℃,氢气汽油体积比500∶1~700∶1,体积空速0.5~1.5 h-1(新鲜料),催化加氢脱苯效果较好。工业应用表明,W216加氢脱苯催化剂完全可以满足工业生产要求,能将汽油产品中的苯含量降到0.5%以下,小于1.0%控制指标。     

重质芳烃油选择性加氢工艺研究

以油浆抽提得到的重质芳烃油为原料,通过选择性加氢工艺降低其中有害的稠环芳烃(PAHs)化合物,得到的精制油为橡胶用环保芳烃油。实验分别对反应温度、压力、时间以及一段、二段加氢工艺对PAHs转化率的影响进行了考察,同时运用BET及EDS对2种硫化态催化剂进行了表征,以考察催化剂的活性及选择性。结果表明,Ni-W/γ-Al2O3催化剂活性及选择性较Ni-Mo/γ-Al2O3高。实验证明:通过选择性加氢可大幅度降低重质芳烃油中PAHs质量分数,一段加氢采用Ni-W/γ-Al2O3催化剂,在反应温度280℃、压力8 MPa、时间6 h的条件下,原料PAHs转化率达到46.24%;二段加氢采用Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂,在与一段相同的反应条件下,PAHs转化率达到32.94%。经2段加氢后,产物中PAHs质量分数由起始的58.13%降到21.05%,总转化率达到63.79%,液体总收率91.72%。     

V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂在柴油机NH3-SCR系统中的性能

针对柴油机运行工况特点及柴油机尾气成分特点,以工业纯锐钛型二氧化钛、偏钒酸铵、偏钨酸铵、钼酸铵为主要原料制备了颗粒状V₂O₅-WO₃-MoO₃/TiO₂催化剂,以Lister Petter TR1重型直喷式单缸柴油机为依托搭建试验台,研究了在真实柴油机尾气环境下催化剂的脱硝性能。结果表明,柴油机负载增大,催化剂脱硝活性呈现下降趋势。1800 r·min^-1时,脱硝活性最大值87.1%在负载25%、反应温度380℃、空速20000 h^-1、氨氮比1.0处取得。柴油机负载不同,导致催化剂活性温度窗口(脱硝活性>70%)发生较大变化,与负载25%相比,负载50%活性温度窗口减小约60℃。增大柴油机负载可以提高NH₃/N₂O反应起始温度,但是同时会导致高温区间(>400℃)N₂O生成量增大。     

负载型Keggin杂多酸催化糠醛液相氧化制备顺酐

用不同比例的四水合钼酸铵、偏钒酸铵、钨酸、草酸和磷酸等合成了4种Keggin杂多酸,并以SiO_2为载体,采用浸渍法制备了负载型的Keggin杂多酸催化剂。采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段对催化剂进行表征。以合成的负载型杂多酸为催化剂,H_2O_2为氧化剂,二氯乙烷为溶剂,研究了催化剂催化糠醛液相氧化制备顺酐的性能,考察了催化剂种类和用量,溶剂、氧化剂用量,反应温度和反应时间对糠醛转化率和顺酐收率的影响。结果表明,以MoWP/SiO_2为催化剂,催化反应性能较好,较佳的工艺条件为反应温度60℃,反应时间3 h,催化剂与糠醛的质量比为0.09,二氯乙烷和糠醛物质的量之比为3,H_2O_2和糠醛物质的量之比为2.5,在此条件下糠醛的转化率为82.33%,顺酐的收率和选择性分别可达78.51%和95.36%。催化剂在使用5次后,顺酐的收率为64.18%,重复使用性能较好。     

Ni-Mo/HM上偏三甲苯异构化性能研究

在加压固定床反应器上,研究了Ni-Mo/HM催化剂的偏三甲苯异构化性能。重点考察了反应温度、反应压力、质量空速和氢油比[n(氢气)/n(偏三甲苯),下同]等因素对反应的影响,得到了较适宜的反应工艺条件:反应温度260~270 ℃,反应压力1.2 ~1.4 MPa,质量空速0.9~1.1 h^-1,氢油比为5~6。在反应温度260 ℃,压力1.2 MPa,质量空速1.0 h^-1,氢油比为5的条件下,偏三甲苯的质量转化率为49.17%,均三甲苯的质量收率为23.10%,均三甲苯的选择性为46.98%。实验结果表明在该反应条件下,该催化剂具有良好的催化活性。     

钌基催化剂用于直接法合成气制低碳烯烃反应

以γ-Al₂O₃为载体,通过等体积浸渍法制备钌基催化剂,用其进行催化CO加氢,研究制低碳烯烃反应中钌基催化剂的催化性能,考察催化剂的焙烧温度、工艺条件及碱金属助剂Na对钌基催化剂CO加氢反应的影响。结果发现,焙烧温度400 ℃制备的钌基催化剂具有最大的比表面积,在反应温度220 ℃、反应压力1.0 MPa和空速1 500 mL·(h·g)^-1条件下,可以保证较高的CO转化率及低碳烯烃选择性。碱金属助剂Na提高了催化剂催化活性,Na质量分数为4%6%时,钌基催化剂表现出最佳的CO转化率及低碳烯烃选择性。     

20-二胺的合成

以20-二酸为原料,经氨化反应合成20-二腈中间体后,再以乙醇为溶剂,兰尼镍(Raney Ni)为催化剂,加氢后合成20-二胺。氨化反应始温为280-340℃,终温为420℃,氨化时间为5 h时转化率最高。加氢反应温度为130℃,压力为4.9 MPa,催化剂质量分数为1.75％时,转化率达85.7％,20-二胺纯度达97.6％。产物经红外光谱分析及化学分析,初步确定为目标产物。     

重苯轻质化的初步探讨

对重苯和重芳烃的主要组分进行了比较,分析了从技术、政策、经济效益等方面利用重芳烃轻质化技术对重苯进行轻质化加工的可行性,并提出了重苯轻质化过程中需要注意的问题。     

碘化铯催化二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯

以不同碱金属(铵)卤化物为催化剂,考察了其在二氧化碳与甘油合成甘油碳酸酯反应中的活性。采用环氧丙烷为溶剂及耦合剂,极大提高了反应的转化率。实验结果发现碘化物具有较好的催化活性。以碘化铯为催化剂,考察了反应温度、反应时间、反应压力、反应物摩尔比和催化剂用量对反应结果的影响。在最佳反应条件下(环氧丙烷0.3 mol,甘油0.1 mol,反应温度120℃,反应时间1.5 h,反应压力3.0 MPa,催化剂用量0.15 g),甘油的转化率为86.5%,甘油碳酸酯的产率为81.6%。     

氯丙烯直接环氧化制环氧氯丙烷新工艺研究

以磷钨酸季铵盐为催化剂,H2O2为氧化剂催化氧化氯丙烯直接合成环氧氯丙烷(ECH)。考察了催化剂用量、反应时间、搅拌速率、转化率、H2O2加料方式等条件对环氧化反应的影响。适宜的工艺条件为:反应温度40~50℃,反应时间55~90 m in,催化剂初次加入量为氯丙烯质量的10%,H2O2∶氯丙烯=0.23∶1(mol),在此条件下环氧氯丙烷的选择性高于96%,双氧水的有效利用率高于84%,催化剂单程回收率在95%以上。