高硫渣油加氢反应动力学模型与失活模型的耦合应用

通过研究不同工艺条件(反应温度、压力和体积空速)对高硫渣油加氢处理反应的影响,构建了高硫渣油加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭、加氢脱金属反应的动力学模型,并与颗粒活性区迁移模型(失活模型)进行耦合,从而利用耦合模型对渣油加氢装置的升温曲线、非常规操作及产品性质进行了模拟预测。模拟结果表明：经耦合模型模拟所得各反应转化率的预测值与试验值吻合度高;在加氢催化剂的整个评价周期内,随着加氢催化剂金属沉积比例增加,各反应转化率均呈现初期快速下降、中期缓慢下降、末期快速下降的规律;模拟产品性质恒定条件下加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱残炭反应的升温曲线,可以得到装置推荐的升温曲线。     

NiV/Al_2O_3催化剂的渣油加氢活性研究

以孔饱和浸渍法制备不同Ni/(Ni+V)原子比的NiV/Al2O3催化剂,并对催化剂进行拉曼光谱和H2-程序升温还原(H2-TPR)表征。以科威特常压渣油为原料,考察不同Ni/(Ni+V)原子比的NiV/Al2O3催化剂的渣油加氢脱金属和脱硫活性。研究结果表明:Ni可促进V的聚集,减弱V与载体间的相互作用;Ni与V具有协同作用,Ni/(Ni+V)原子比为0.25时,催化剂的渣油加氢脱金属活性明显高于其它Ni/(Ni+V)原子比的催化剂,渣油加氢脱硫活性略高于其它Ni/(Ni+V)原子比的催化剂。     

柠檬酸对CoMo/Al2O3催化剂中助剂作用的影响

在一系列不同体相原子比[n(Co)/ n (Co+Mo)]的CoMo/Al2O3催化剂制备过程中引入柠檬酸,考察了柠檬酸对CoMo催化剂中助剂作用的影响,并采用BET,XRD,XPS,HRTEM等手段进行表征。结果表明：柠檬酸可以提高助剂Co和主剂Mo在载体表面的分散性,使Co对MoS2的助剂作用增强,这种促进作用在较高体相原子比时更加明显;在4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应中,催化剂的加氢脱硫活性均随助剂含量的增加表现出先增后减的趋势,且在体相原子比为0.3时达到最高;添加柠檬酸后催化剂的脱硫活性提高,且在较高体相原子比时活性提高更为明显。     

气相沉积法制备Ni/Al_2O_3催化剂的加氢性能及表征

采用化学气相沉积法制备了Ni/Al_2O_3催化剂,对其进行了加氢活性评价和表征.结果表明,在合适的条件下,可以得到具有高分散度和高活性的Ni/Al_2O_3催化剂.在Al_2O_3载体中引入助剂可以减弱活性组分Ni与Al_2O_3载体之间的相互作用,有利于NiO还原成Ni活性中心.化学气相沉积法制备的Ni/Al_2O_3催化剂比传统浸渍法制备的Ni/Al_2O_3催化剂具有更高的加氢活性.透射电镜结果表明,Al_2O_3载体表面上Ni活性相呈纳米分布,具有较高的分散度,该催化剂中Ni质量分数可降低32.5%,而其加氢催化活性不降低.化学气相沉积法制备的Ni/Al_2O_3催化剂可用于白油加氢精制.     

石油炼制中的加氢催化剂和技术

以石油炼制过程中汽油、柴油、渣油加氢催化剂和技术的开发为例,说明应用基础研究在催化剂和技术开发中的作用.这些研究包括加氢过程的各种基本反应(如加氢脱氮、加氢脱硫、烯烃加氢和芳烃饱和等)的热力学研究、基本反应动力学及与催化剂组成及结构特征间的关系、活性组分与载体间的相互作用、反应物分子平均扩散半径与催化剂空间结构的匹配、结焦失活的机理及其抑制措施等.     

柴油超深度加氢脱硫（RTS）技术研究

通过分析影响柴油超深度脱硫的主要因素,提出并开发了柴油超深度加氢脱硫（RTS）工艺, 进行了RTS技术生产超低硫柴油的工艺研究。结果表明,采用RTS技术,通过工艺流程和操作条件优化,对以高硫直馏柴油为主的原料,可在比常规加氢精制工艺高50%以上的空速下生产出硫含量小于50μg/g和10μg/g的超低硫柴油产品。RTS技术稳定性试验结果表明,RTS技术可以满足工业装置长周期运转的需要。     

钒作为加氢催化剂活性组分的研究Ⅰ.钒对 NiMo/Al2O3催化剂加氢性能的影响及表征

 以含V溶液浸渍法制备了一系列含V的 NiMo/Al₂O₃催化剂,考察了 V₂O₅质量分数对 NiMo/Al₂O₃催化剂加氢性能的影响,并对催化剂进行了 BET、SEM、IR-OH、紫外-可见漫反射光谱以及拉曼光谱表征。结果表明,含 V 的 NiMo/Al₂O₃催化剂加氢活性明显低于不含 V 的 NiMo/Al₂O₃催化剂;随着催化剂上 V₂O₅质量分数的增加,多聚体V的出现导致V-S相的加氢活性增加,催化剂加氢活性先迅速下降,再逐渐趋于平稳。     

芳烃对柴油超深度加氢脱硫的影响

察了芳烃对柴油超深度加氢脱硫（HDS）反应的影响。通过在实际油品中添加甲苯和萘,得到硫含量、氮含量和芳烃含量相同,而芳烃类型不同的2种加氢原料,采用NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂分别进行超深度加氢脱硫实验。利用分子模拟技术计算了真实油品中典型的硫化物（DBT和4〖DK〗,6 DMDBT）以及甲苯和萘在NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂表面的吸附热（Ea）。结果表明,由于芳烃与4 MDBT、 4〖DK〗,6 DMDBT类化合物在催化剂上的竞争吸附和吸附能的差异,在NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂催化作用下,双环芳烃对柴油超深度加氢脱硫反应的抑制作用均强于单环芳烃;芳烃对以NiW/Al2O3为催化剂的柴油超深度加氢脱硫反应速率的影响强于其对以CoMo/Al2O3为催化剂的柴油超深度加氢脱硫反应速率的影响。     

氮化物对柴油深度和超深度加氢脱硫的影响 Ⅱ 工艺条件和催化剂的影响

 采用硅胶脱除原料中氮化物，得到硫含量相同而氮含量不同的4种柴油原料。为了考察不同的催化剂、反应温度和氢分压条件下，氮化物对加氢脱硫(HDS)反应的影响，在330~370℃、2.0~6.4MPa、液时空速2.0h-1、氢/油体积比300的条件下，分别采用NiW/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂在小型固定床实验装置上，对4种柴油原料进行HDS反应。结果表明，氮化物对HDS反应有明显的抑制作用，但在两种催化剂上氮化物对HDS反应的抑制作用大小在不同的反应条件下的变化是不同的。当反应温度高于340℃或氢分压高于4.8MPa时，氮化物对CoMo/Al2O3 HDS活性的抑制作用大于对NiW/Al2O3上HDS活性的抑制作用；当氢分压低于3.2MPa时，氮化物对NiW/Al2O3 HDS活性的抑制作用较大。     

工艺条件对RFT-2催化剂固定床费-托合成性能的影响

在固定床费-托合成装置上研究了反应温度、压力、n(H2)/n(CO)、空速、汽包压力和表观气速对工业生产的RFT-2催化剂反应性能和催化剂床层温度分布的影响。结果表明反应温度对RFT-2性能影响显著,随温度提高活性迅速增加,催化剂床层的热点区域变宽和峰值增加,而且在不同温度范围对敏感程度不同。提高压力可以增加反应活性,改善选择性,催化剂床层温度分布变差。n(H2)/n(CO)主要影响费托合成催化剂的活性和产物选择性,对催化床层温度分布影响较小。空速增加会造成CO和H2的转化率的下降,选择性和催化剂床层温度分布变化不明显。通过调节汽包压力来控制催化剂床层温度非常有效和灵敏,对反应性能和温度分布影响显著。表观气速提高可以改善催化剂床层径向的传热,使反应管的传热得到强化,温度分布更加均匀。