渣油及其悬浮床加氢裂化尾油中氮化物的转化趋势

以孤岛减压渣油为原料，在高压釜反应器中进行悬浮床加氢裂化反应，反应温度为415℃及430℃，对反应后产物进行常减压蒸馏，并对原料及悬浮床加氢尾油进行六组分分离，将得到的各馏分及各组分用非水电位滴定法测定碱性氮含量，用化学发光定氮法测定总氮含量，进行悬浮床加氢裂化尾油中氮化物分布的研究。结果表明：在渣油的悬浮床加氢裂化过程中，既有裂解反应，又有缩合反应，产物中的碱性氮和总氮主要集中在蜡油和尾油中。悬浮床加氢裂化反应后，在尾油六组分中随组分变重，氮含量增加。碱性氮化物在加氢裂化过程中含氮杂环会发生部分饱和，使非碱性氮化合物转化为碱性氮化合物。     

外加催化剂对渣油悬浮床加氢裂化产物氮分布的影响

考察了外加催化剂种类、外加催化剂浓度对塔河常压渣油悬浮床加氢裂化产物氮分布的影响.塔河常压渣油分别添加不同浓度的酸性催化剂(USY,HY)和碱性催化剂(CaO,MgO)进行悬浮床加氢反应,对反应后产物进行常减压蒸馏,切割馏分范围为IBP～180℃,180～360℃,360～500℃,＞500℃尾油.研究表明:外加催化剂无论是酸性还是碱性:①都有促进裂化的作用;②对产物中各馏分的碱性氮、总氮分别占原料碱性氮、原料总氮的质量分数 Nbf、Ntf值影响不大,说明碱性氮、总氮的转化无明显的选择性.     

委内瑞拉常压渣油悬浮床加氢裂化尾油循环反应实验研究

以委内瑞拉常压渣油为原料,分别采用3种加氢裂化反应产物（＞500℃馏分、＞400℃馏分、＞350℃馏分）作为循环尾油,在高压釜中进行了425℃、14 MPa下的悬浮床加氢裂化尾油循环反应研究,考察了循环尾油馏程以及尾油外甩比对循环反应体系生焦量、沥青质含量和液体产物分布的影响,并采用SEM、1H NMR测定了焦炭形貌 和沥青质结构参数,以探索重油悬浮床加氢裂化尾油循环工艺的可行性。结果表明,相对于一次通过反应,尾油循环反应能有效提高原料转化率;采用＞500℃馏分作为循环尾油时,体系生焦量随循环反应次数的增加而持续增加,而采用＞400℃馏分或＞350℃馏分作为循环尾油时,循环反应4次后,体系生焦量、焦炭形貌、液体产物分布、沥青质含量和结构均基本保持不变。说明当选择合适馏分作为悬浮床加氢裂化循环尾油时,重油悬浮床加氢裂化尾油循环工艺可行。此外,当反应温度和压力一定时,降低循环尾油的初馏点或减小外甩尾油比可提高原料的转化率,同时会使新鲜原料空速降低。因此,为保证较高的新鲜原料空速和转化率,必须采用合适的循环尾油馏程和尾油外甩比。     

提高委内瑞拉常压渣油转化效率的工艺研究

以委内瑞拉常压渣油（VAR）为原料,在焦化釜与高压釜中分别进行焦化和悬浮床加氢裂化试验,考察VAR焦化产物分布及悬浮床加氢裂化产物分布,研究悬浮床加氢裂化尾油的基本性质及平均结构参数,比较VAR直接焦化与悬浮床加氢-尾油焦化两种工艺的产品收率。结果表明：VAR悬浮床加氢裂化尾油的性质较差,残炭高,但其饱和分和芳香分质量分数可达39%～50%,烷基碳率为0.14～0.24,表明尾油仍具有一定的可裂化性能;与直接焦化工艺相比,悬浮床加氢-焦化组合工艺可提高液体收率及柴汽比,同时降低焦炭产率,用于加工委内瑞拉常压渣油是可行的。     

渣油悬浮床加氢裂化及热转化产物氮分布的比较

选用克拉玛依常压渣油为原料，在500m1高压釜内于分散型催化剂存在下进行悬浮床加氢反应，初始氢气压力7．0MPa，反应温度分别为430℃、435℃和440℃，反应时间1h，催化剂用量为800μg／g。在同样的反应温度和时间条件下进行热反应。两种工艺的反应产物经常减压蒸馏，切割馏分范围为IBP-180℃、180—360℃、360—500℃和500℃以上，采用非水电位滴定法测定各馏分的碱性氮含量，用化学发光定氮法测定各馏分的总氮含量。结果表明，两种反应工艺的产物中，各馏分的碱性氮、总氮含量均随反应温度的升高而升高。悬浮床加氢比热转化工艺更易于生成重馏分油，也利于含氮化合物的裂化转化。悬浮床加氢中分散型催化剂和氢气的存在有促进含氮化合物裂化转化的能力。     

渣油悬浮床中压加氢裂化工艺研究

采用均匀设计实验方案,进行了渣油悬浮床中压加氢裂化工艺研究。以水溶性双金属钼－镍催化剂处理常压渣油,500h连续运转得到的馏分油（低于538℃）收率超过70％,进行尾油循环后馏分油（低于538℃）收率超过80％。     

尾油循环对渣油悬浮床加氢裂化的影响

利用中型悬浮床加氢试验装置,在氢压10MPa,温度430－450度,添加800ug/g多金属分散型催化剂的条件下,考察了克拉玛依炼厂常压渣油的加氢裂化性能,在总空速不变的条件下,将加氢后的尾油与新鲜原料混合,进行循环加氢裂化,采用了常压渣油循环,减压渣油不和减压蜡油加部分减压渣油循环3种方式,结果表明,尾油循环加氢裂化,可以提高轻油的收率,尾油中包含的催化剂仍具有催化活性,它可以减少产物中甲苯不溶物的生成量。     

减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型研究

以加氢裂化催化剂A的加氢裂化实验结果为基础,建立了减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型。六集总的划分原则以实际加氢裂化产品切割方案为参照,具体划分如下：按固定馏程间隔把石油馏分（原料油和生成油）划分为六个集总,即减压蜡油-加氢裂化尾油（>360 ℃）、柴油馏分（290~360 ℃）、航空煤油馏分（175~290 ℃）、重石脑油（65~175 ℃）、轻石脑油（<65 ℃）和炼厂气（C4－）。在Matlab 2011b数值计算软件上,利用非线性最小二乘法对动力学模型参数进行了优化回归。通过统计分析,忽略了部分集总间的反应。模型预测所得加氢裂化产物收率与实验结果的最大偏差为1.80%,满足工业应用要求。     

催化剂对渣油悬浮床加氢产物氮分布的影响

以塔河稠油常压渣油为原料,进行悬浮床加氢裂化反应,用非水溶液滴定法测定各产物中的碱性氮含量,用舟进样化学发光法测定产物中的总氮含量;考察了催化剂种类、催化剂含量对产物氮分布的影响。实验结果表明,在相同反应条件下,碱性氮和总氮含量都随馏分变重而增加,碱性氮含量增加缓慢,总氮含量急剧增加;催化剂为环烷酸铁时,对于产物中的同一馏分,其中的碱性氮和总氮含量比催化剂为二烷基二硫代氨基甲酸钼时的低;对于同一催化剂,随催化剂含量的增加,汽油馏分和柴油馏分中的碱性氮和总氮含量先增加后降低,而尾油中的碱性氮和总氮含量逐渐降低;蜡油馏分及尾油中的碱性氮与总氮的质量比约为0.300-0.390,且不随催化剂含量的改变而改变。     

减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型研究

以实验室加氢裂化催化剂A的加氢裂化反应结果为基础,建立了减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型。六集总的划分原则以实际加氢裂化产品切割方案为参照,按馏程把原料油和生成油划分为六个集总,即减压蜡油-加氢裂化尾油(360℃)、柴油馏分(290~360℃)、喷气燃料馏分(175~290℃)、重石脑油(65~175℃)、轻石脑油(65℃)和炼厂气(C4-)。在Matlab 2011b数值计算软件上,利用非线性最小二乘法对动力学模型参数进行了优化回归。通过统计分析,忽略部分集总间的反应,模型预测所得加氢裂化产物收率与实验结果的最大偏差为1.80%,满足工业应用要求。     

切割点对长庆减压蜡油氮化物组成和催化裂化性能的影响

通过实沸点蒸馏和分子蒸馏对长庆原油的常压渣油进行减压蒸馏获得不同终馏点的减压蜡油,采用常规分析方法对其进行分析,并通过电喷雾 傅里叶变换离子回旋质谱(ESI FT-ICR MS)分析氮化物的组成,然后在固定流化床装置上考察了其催化裂化性能。结果表明,切割点从500 ℃提高到580 ℃,可以增加15百分点的减压蜡油收率,且理化性质和催化裂化性能均未明显变差,液体收率和轻油收率略有降低。电喷雾 傅里叶变换离子回旋质谱对氮化物的分析表明,减压蜡油中的碱氮化合物以喹啉系为主,而非碱氮化合物以咔唑系为主,切割点对氮化物的类型并无明显影响。     

减压蜡油浆态床加氢工艺条件和动力学研究

对减压蜡油的浆态床加氢工艺条件进行了评价,并考察了减压蜡油的加氢脱硫和加氢脱氮动力学。研究结果表明,最佳的蜡油加氢工艺条件为反应温度360 oC、反应压力8 MPa、催化剂加入量（w）9 %、反应时间2 h左右。动力学研究结果表明：对于加氢脱硫反应,反应初期的表观活化能为100.44 kJ/mol;反应中期到末期,表观活化能为121.72 kJ/mol,这是由于不同类型的硫化物脱硫机理不同造成的;对于加氢脱氮反应,表观活化能为105.17 kJ/mol;在反应初期含氮化合物较难脱除,而在反应后期,烷基取代的二苯并噻吩类化合物为最难脱除的化合物。     

减压渣油及其组分热转化前后平均结构参数的变化

 以胜利减压渣油、孤岛减压渣油、大庆减压渣油为原料,在高压釜中进行热转化反应。反应温度为405 ℃,反应时间为1 h。将渣油及热转化残渣油分离成6个组分,对渣油及其组分的平均结构参数进行分析、计算。结果表明,热转化后残渣油六组分中的戊烷沥青质组分(n-C5At)的含量比原料减压渣油六组分中的戊烷沥青质组分含量明显增加,其他组分（F1~F5）的含量均比原料减压渣油中相应组分的含量有所降低。热转化残渣油中各组分的相对分子质量、H/C摩尔比及总碳原子数均比原料渣油中相应的组分降低。而热转化后残渣油各组分的缩合指数和芳碳率比原料渣油中的要高。     

碱性氮化物喹啉对催化裂化产物氮分布的影响

采用小型固定流化床实验装置,以喹啉为模型化合物,在反应温度500~560℃范围内,考察了大庆VGO和喹啉的催化裂化反应,以及剂油比和催化剂酸量对氮化物催化转化和产物氮分布的影响规律。结果表明:大庆VGO催化裂化后,汽油和柴油中氮化物的类型较少且含量很低,喹啉的加入不利于大庆VGO的转化,汽油和柴油的氮含量增加;喹啉在催化裂化过程中主要发生烷基化反应和裂化反应,提高反应温度有利于苯胺继续裂化生成氨;增大剂油比可以削弱碱性氮化物的竞争吸附效应,有利于降低液体产品的氮含量;提高催化剂酸量可以促进喹啉的转化,使原料氮更多地转移到焦炭中。     

不同类型VGO的烃类组成及其催化裂化反应性能研究

选取三种不同类型的VGO原料,在固定流化床装置（ACE）上对其裂化反应性能进行了考察,采用GC/MS等分析技术对原料和裂化产物的烃类组成进行了分析,并用两种定义的转化率对实验结果进行讨论。结果表明,VGO的转化率与其基本性质及烃类结构组成密切相关;“20+转化率”相对“221转化率”能更好地评价出不同类型VGO裂化产物选择性之间的本质差别;不同类型VGO因产物分布和组成特点不同而分别有其适宜的产品方案。     

加拿大合成原油减压馏分油催化裂化反应性能的研究

以大港石化公司提供的工业平衡催化剂LBO-16为催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比和重时空速对加拿大合成原油（SCO）减压馏分油（VGO）、混合原油（SCO：大港原油为3：7）减压馏分油及大港原油减压瓦斯油的催化裂化产物产率和分布的影响。研究结果表明,反应条件对三种减压馏分油的催化裂化产物变化规律的影响是一致的,反应条件对大港减压馏分油的影响较大。在最优的反应条件下,加拿大合成原油减压馏分油的轻质油收率为64．5％,混合减压馏分油的轻质油收率为66％左右,加拿大合成原油减压馏分油和大港减压瓦斯油相比,有较低的焦炭和液化石油气产率以及较高的柴油产率。     

Destructive Conversion of Gas Oil in the Presence of a Nickel-Based Nanosized Catalyst

The decomposition of nickel 2-ethylhexanoate by heating in a vacuum gas oil (VGO) medium at 355–365°С has been found to yield nickel and nickel sulfide nanoparticles. The size of the particles is 20–120 nm. The catalytic cracking of VGO in the presence of these nickel-containing particles provides a 70.15% yield of the distillate with a boiling point up to 220°C. The structural-group composition of the products of VGO cracking in the presence of nickel-based nanoscale catalysts has been studied using gas chromatography–mass spectrometry. The group composition of samples containing cracked products has been analyzed to cover eleven classes of organic compounds. The structural composition of the test samples has been considered with respect to eight groups of compounds, of which three include two to three classes of compounds. In the catalytic cracking of VGO, the concentration of alkanes increases by 3.11% and that of alkenes and alkylbenzenes decreases by 1.31 and 2.59%, respectively, as compared to their content in the products of VGO distillation without a catalyst.     

中/低温煤焦油减压馏分油的组分分离与鉴定

通过减压蒸馏切取中/低温煤焦油减压馏分油（360~480 ℃）,设计柱色谱层析分离对比实验,通过比较柱色谱收率、组分冲洗难易程度及淋洗切割点清晰度,确定了以硅胶为吸附剂,正庚烷可溶质为柱色谱原料,以石油醚、甲苯、甲苯-乙醇、乙醇为冲洗剂的柱层析方法,将煤焦油减压馏分油分离为四个组分,并通过NMR、元素分析及相对分子质量测定等手段对各组分进行分析鉴定。结果表明：该馏分油中饱和分、芳香分、极性组分和C7-沥青质含量分别为13.28%,35.10%,33.15%,18.21%,其中链烷烃占6.00%,环烷烃占7.25%,芳香烃占35.13%。极性组分和C7-沥青质芳碳率高,二者均为以稠环芳烃为主体并配以少量短侧链的大分子,是造成煤焦油轻质化难度大的主要因素。     

重油加氢催化剂用于中/低温煤焦油加氢改质的中试研究

在3×400 mL固定床加氢中试装置上评价了重油固定床加氢催化剂（包括重油加氢保护剂、重油加氢精制催化剂和芳烃饱和催化剂）用于中/低温煤焦油加氢改质的效果。中试条件为：原料体积空速0.8 h-1（按加氢精制催化剂计算）,反应压力12.0 MPa和13.5 MPa,氢油比1 200∶1,保护剂床层平均反应温度270℃,精制催化剂床层平均反应温度350℃,芳烃饱和催化剂床层平均反应温度360℃,在2个操作压力下各运转120 h。结果表明：提高煤焦油加氢改质反应压力,有利于杂原子的脱除。煤焦油经过加氢改质后,残炭、杂原子、芳烃含量大大降低,各馏分产品性质明显改善。产物中石脑油馏分含量增加,芳烃潜含量高,可作为优质的催化重整原料;柴油馏分含量基本不变,硫、氮含量低,凝点低,可作为优质的柴油调合组分;蜡油馏分含量明显降低,残炭和金属含量少,可作为优质的催化裂化原料。上述结果表明将重油固定床加氢催化剂用于煤焦油加氢改质在技术上是可行的。