乙烯裂解炉内传递及反应过程综合数值模拟Ⅰ.数学模型的建立

分析了裂解炉反应管内原料的流动、传热、传质和裂解反应以及炉膛内燃料燃烧、烟气流动和传热等复杂过程。以流体力学的基本微分方程为基础，考虑了流体的湍流流动，结合王宗祥等建立的轻烃裂解制乙烯动力学模型、扩散火焰燃烧模型和离散坐标辐射传热模型，建立了乙烯裂解炉内传递及反应过程的综合数学模型。并且给出了模型求解时的边界条件和相应的数值计算方法。     

干气用作FCC原料雾化介质对反应的影响

在小型固定流化床上采用模拟干气作为反应系统催化剂的流化气(亦即原料雾化气,由干气和水蒸气组成),考察了在不同反应温度、剂油比、空速和反应时间条件下,重油催化裂化产品分布的变化.结果表明,在460～540℃的反应温度范围内、剂油比4～8、空速10～30 h-1,反应时间2～3 s的反应条件下,产品分布和转化率都随流化气中干气比率的增大而发生变化,气体、汽油等轻组分产率降低,柴油和重油的产率升高,焦炭产率的变化规律不明显.而且在反应温度和空速越低、剂油比越大、反应时间越长的条件下,催化裂化反应受干气比率的影响越明显.     

离子液体中K_2CO_3/CH_3I直接催化合成碳酸二甲酯

利用高压间歇反应釜,考察了K2CO3/CH3I催化CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC)的反应规律,得到最佳的反应条件:反应温度363K、反应压力3.6M Pa、反应时间8h、m(甲醇)∶m(CH3I)∶m(K2CO3)=12∶2.3∶1。液相产物中DMC含量随K2CO3用量的增加几乎呈直线增加,因此可以在较低的反应压力下获得较高的DMC收率。另外,利用离子液体溴代1-乙基-3-甲基咪唑盐[Em im]B r对CO2的溶解特性,研究了离子液体[Em im]B r对K2CO3/CH3I催化CO2与甲醇直接合成DMC反应规律的影响。实验结果表明,在反应温度低于393K、反应压力高于4.0MPa的条件下,离子液体[Em im]B r可以加快反应速率,对反应具有一定的促进作用,但不能改变反应的最佳条件和整体规律性。甲醇、CH3I、[Em im]B r、K2CO3的最佳质量比为12∶2.3∶1.6∶1。     

催化裂化C4烃类的研究现状与应用

研究了催化裂化C4烃类的典型组成和特点，详细调研了催化裂化C4烃类催化裂解的国内外现状、C4烃类的催化剂及其机理研究的最新进展。调研结果表明：合理利用催化裂化C4烃类和开发新的C4烃类生产清洁友好燃料的工艺技术势在必行，纵观国内外C4烃类的利用现状，催化裂化C4烃类的烷基化工艺、回炼增产乙烯和丙稀工艺、芳构化工艺以及制备车用液化气的加氢工艺等将会成为新的研究热点。     

混合C4烃低温芳构化生产高辛烷值汽油组分的研究

利用小型固定流化床试验装置,考察了混合C4烃在催化剂LTA上的低温芳构化反应。试验结果表明,混合C4烃中的C4烯烃得到有效转化,可低温芳构化生产高辛烷值汽油组分。反应温度和重时空速对混合C4烃低温芳构化反应的产品分布、气体组成、汽油组成和辛烷值等有一定影响。反应温度不仅影响C4烯烃的芳构化活性,而且也影响芳构化反应历程,较低温度(340~360℃)下芳烃主要通过氢转移生成,而在较高温度(360~390℃)下,脱氢反应成为芳烃生成的主要途径。增加空速会使催化剂含碳量增加,加速催化剂的失活,降低C4烯烃的芳构化反应性能。较高的反应温度和较低的重时空速有利于生成高辛烷值汽油组分。     

沙特流化催化裂化渣油超临界萃取馏分及残渣的中间相转化行为

沙特流化催化裂化渣油超临界萃取馏分在自升压４２０℃下聚合７小时，残渣在常压氮气保护３５０℃下聚合１小时。聚合产物在热台偏光显微镜下观察中间相转化行为。渣油残渣由于含有残余催化剂等固体杂质而使生成的中间相呈细镶嵌结构。超临界萃取馏分则由于固体不溶物被脱除，分子组成被改变，从而使体系的流动性能得到明显改善，生成了具有典型流线型结构的大域形中间相     

重油催化裂化催化剂上吸附物的汽提过程分析

对重油催化裂化工业装置汽提段不同部位所取得的催化剂上的吸附物的特点进行了研究,并对其汽提过程进行了分析。通过对抽提的油样和抽提前后催化剂上吸附物的氢碳比的分析,结果表明从汽提段顶部到汽提段上部,抽提前后焦中的氢含量很高,并且变化不大,重组分减少,这个过程主要是吸附物从催化剂的表面被水蒸气置换出来,发生的是一个物理过程;而从汽提段顶部到汽提段下部和待生斜管,抽提前后焦中的氢含量大幅降低,重组分增加,说明这个过程中吸附物发生了脱氢缩合反应。利用热分析仪对汽提段抽提后催化剂的吸附物进行了分析,结果表明,此物可能为2种性质不同的物质,其反应峰分别为380～450℃和600～650℃。通过化学汽提的方法,在汽提段引入再生剂来提高汽提段催化剂的活性和汽提温度,可以减少催化剂上的380～450℃这部分吸附物,并通过反应降低汽提段中的重组分的量,减少沉降器内结焦组分。     

高油剂混合热量对重油催化裂化反应的影响

 为了研究催化裂化过程中油剂混合初期混合热量对重油分子裂化反应的影响规律,采用连续反应－再生提升管催化裂化中型实验装置通过调节剂油比和再生剂温度,考察了油剂混合热量对重油催化裂化反应过程产品分布的影响,并从烃类结构基团转化的角度深入分析了油剂混合热量与重油催化转化效率之间的内在关系。研究结果表明,通过提高剂油比,增加油剂混合热量,可以提高催化剂与重油分子的接触几率,有利于强化烃分子与催化剂之间的热量和物质传递,从而更加有效的实现对重油烃类大分子的裂化反应,弱化多环芳烃与其它烃类分子在催化剂表面的竞争吸附效应,改善重油发生催化裂化本征反应的环境,在相同转化率下获得更高的轻质油收率和液收率。     

利用二元水溶液的水活度数据预测混合水溶液的水活度

The equation of Patwardhan and Kumar for water activities of mixed electrolyte solutions is extended to aqueous solutions containing non-electrolytes. This equation and the linear isopiestic relation are used to predict water activities of 56 ternary aqueous solutions in terms of the data of their binary subsystems. Both equation of Patwardhan and Kumar and the linear isopiestic relation can provide good predictions for water activities of the present 40 electrolyte solutions, and the linear isopiestic relation generally yields better predictions. The predictions of the extended equation of Patwardhan and Kumar and the linear isopiestic relation are in general quite reasonable for the present 8 ternary solutions of electrolytes and non-electrolytes, and the results of the linear isopiestic relation are usually better. The predictions of these two methods generally agree well with the experimental data for the 8 non-electrolyte mixtures being studied, and the linear isoniestic relation is better.     

烷基芳烃催化加氢脱烷基催化剂研究进展

综述了烷基芳烃催化脱烷基催化剂和反应机理的最新进展。脱烷基催化剂包括金属催化剂、金属氧化物催化剂和分子筛催化剂。烷基侧链不同,其脱除速率不同。在金属活性中心上,烷基芳烃遵循吸附脱氢的反应机理;在酸性中心上可能遵循H转移、链式正碳离子以及自由基机理。对芳烃催化脱烷基的应用前景进行了展望。