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。     

以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术研究

开发了以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术:以渣油为原料,将催化裂解副产的富含多环芳烃的轻、重循环油掺入到渣油中一起加氢,然后再进行催化裂解,生产低碳烯烃和轻质芳烃等化工原料.加氢后,催化裂解轻、重循环油中的多环芳烃可以饱和为环烷环并芳环的分子结构,重新具有了可催化裂解性能,因此在渣油加氢和催化裂解的大循环中...     

高酸原油加氢改质技术研究

采用两种典型高酸原油进行了加氢改质技术的研究。研究结果表明：在低压、高空速条件下,低硫高酸的蓬莱原油经加氢改质后可作为普通原油加工;在高压、低空速条件下,高硫高酸重质的胜利混合原油经加氢改质后,酸值、硫含量、残炭值以及重金属含量大幅度降低,API度提高,加氢原油的常渣可直接作为催化裂化原料。本文还考察了操作条件对加氢脱酸的影响。试验结果表明：随着温度升高,脱酸率线性增高;随着体积空速的增大,脱酸率线性降低;反应压力降低会显著降低脱酸率。     

NaAlO_2-Al_2(SO_4)_3法制备拟薄水铝石成胶机理的研究

研究了拟薄水铝石和三水氧化铝的生成机理。考察了成胶pH、成胶温度对生成物类型的影响,在此基础上确定了NaAlO2溶液和Al2(SO4)3溶液成胶过程中完全中和时的临界体积比Ψ/Ψ0,在成胶过程中,当Ψ/Ψ0≤1时,NaAlO2溶液与Al2(SO4)3溶液发生中和反应生成拟薄水铝石和/或碱式硫酸铝;当Ψ/Ψ0>1时,过量的NaAlO2溶液发生自发水解反应,生成三水氧化铝。     

水热处理时间对氧化铝载体及加氢脱硫催化剂性能的影响

采用低温N2吸附-脱附、XRD、IR、TG-DTA和Mo平衡吸附等方法,详细考察了90 ℃下,水热处理时间对高温焙烧氧化铝载体性质的影响;并以4,6-DMDBT为模型化合物,评价了水热处理时间对以氧化铝为载体的Ni-Mo-P催化剂加氢脱硫活性的影响。结果表明：水热处理时间较短时,氧化铝载体的物相不变、孔体积缓慢增大、比表面积迅速增加、孔径降低但降幅较小,基本保持了高温焙烧氧化铝的大孔特性,同时水合作用生成大量表面-OH,使载体吸附活性金属Mo的能力迅速提高,酸性-OH增加、碱性-OH减少,加氢脱硫催化剂活性显著提高;水热处理时间较长时,水合作用生成拟薄水铝石微小晶体,改变了载体物相、孔体积增大,对载体表面性质、催化剂活性改善不明显。水热处理使载体表面可以吸附活性金属的-OH数量增加是催化剂活性提高的主要原因。     

载体焙烧温度对催化剂加氢脱残炭活性的影响

考察了载体焙烧温度对催化剂物性结构及加氢降残炭活性的影响。采用BET,H2-TPR,HRTEM等手段对载体和催化剂进行了表征。结果表明,随着载体焙烧温度的增加,载体的比表面积逐渐减小,平均孔径增大,表面羟基数量减少。将通过不同焙烧温度得到的氧化铝载体制成催化剂后,发现随着载体焙烧温度的增加,载体表面羟基数量减少,金属与载体间的相互作用逐渐减弱,从而使硫化后的催化剂活性相结构发生改变,即随着焙烧温度的升高,活性相逐渐变“大”,积聚程度逐渐增加。使用高压釜进行催化剂的实际油品降残炭与脱硫性能评价,发现600 ℃焙烧的载体所制成的催化剂降残炭活性最高。     

Fe对渣油加氢过程中结焦行为及焦炭结构影响的研究

在固定床渣油加氢转化过程中,原料中的铁会沉积至催化剂颗粒表面和颗粒之间,对加氢转化过程产生直接影响。采用高压釜反应器,借助扫描电镜、热重-质谱、碳氢元素分析、拉曼光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等多种分析技术,在工业装置运转末期的温度条件下,考察了两种形态的Fe(FeS和环烷酸铁)对渣油加氢过程中结焦行为的影响,重点考察了Fe对焦炭组成、类型和微观结构的影响。结果表明,FeS和环烷酸铁均会造成渣油加氢反应过程中结焦,前者会导致焦炭缩合程度提高,后者会促进焦炭缩合程度降低,这主要归因于环烷酸铁需先通过脱铁生成Fe_1-xS,进而影响结焦,同时环烷酸铁会直接参与结焦反应。     

高性价比渣油加氢脱残炭脱硫催化剂的开发

中国石化石油化工科学研究院建立了新型高性价比渣油加氢催化剂NATURE制备技术平台,在此基础上根据渣油中残炭前躯物分子结构和反应特点,通过对催化剂孔结构、表面性质以及活性相结构进行设计,开发出高性价比RCS-202催化剂。中型加氢装置评价结果表明,与上一代工业剂相比,新开发的RCS-202催化剂堆密度降低20%,降残炭和脱硫的活性及稳定性明显提升。表征结果表明：与上一代催化剂相比,RCS-202催化剂孔体积和比表面积更高,硫化态催化剂中NiMoS相所占比例更高,反应后催化剂上积炭量更低,具有更高的性价比。     

拟薄水铝石工业生产中搅拌反应釜放大研究

针对工业生产装置扩能时,搅拌反应釜放大效应影响产品性质的问题,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent对NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法生产拟薄水铝石实验室小型反应釜、工业一倍体积反应釜和二倍体积反应釜3种规模的反应釜进行数值模拟。在实验室小型反应釜上考察了物料流变性、宏观混合时间和反应釜高径比的影响,结合试验结果和反应机理分析发现,为获得大孔体积的拟薄水铝石产品,反应釜中流型需保证加料处的快速混合,并保证加料处的高过饱和度以及釜下部的较低过饱和度。模拟计算结果表明,工业一倍体积反应釜内没有形成加料处强混合和釜下部的局部快速循环,二倍体积反应釜内形成了加料处强混合和釜下部的局部快速循环。工业生产结果表明,二倍体积反应釜所得产品的孔体积优于一倍体积反应釜。进而,在进行四倍体积反应釜的放大时,以二倍体积反应釜的流场特征为基础,通过数值模拟方法对四倍体积反应釜的高径比、搅拌器形状和大小、釜体结构以及挡板安装方式等参数进行优化,计算出四倍体积反应釜及其内构件的尺寸,并据此设计制造了四倍体积反应釜,并在中...     

采用NaAlO2-CO2连续中和法制备拟薄水铝石

采用NaAlO2-CO2连续中和方式制备拟薄水铝石,研究了连续中和-母液老化和连续中和-净水老化2种工艺的规律,探讨了不同中和pH值、老化方式、老化温度以及老化时间对产物性质的影响。采用XRD、BET、XRF、TEM等手段表征了产物的晶相、相对结晶度、晶粒尺寸、孔结构、比表面积、杂离子含量以及晶粒的形貌和堆积方式。结果表明,连续中和与间歇中和工艺反应规律相似,但连续中和工艺更易生成丝钠铝石;采用连续中和-净水老化工艺可有效避免丝钠铝石的生成;随着中和pH值下降,拟薄水铝石晶粒堆积更加致密,其焙烧所得?-Al2O3的孔容和比表面积均有所降低,最可几孔直径增大。