PS-Ⅵ催化剂在IFP第一代连续重整装置上的工业应用

石油化工科学研究院新研制开发的低积炭速率、高选择性的PS—Ⅵ型重整催化剂在中国石化洛阳分公司700kt／a IFP第一代连续重整装置上进行了工业应用。标定结果表明，在重整进料芳烃潜含量40．63％，反应温度505℃时，重整汽油的辛烷值(RON)可以达到100．3，稳定汽油收率达89．04％，其芳烃含量达77．81％；待生催化剂积炭量为2．04％，与原使用的3861催化剂相比，积炭速率可降低32％-49％。     

Pt系催化剂在丙烷脱氢反应中的研究进展

丙烯是重要的有机化工原料和石油化工中间体,近年来,受丙烯下游产业的拉动,国内外对丙烯的需求持续增长。丙烷直接脱氢技术是只以丙烷为原料生产丙烯的工艺,具有收率高,技术成熟,投资成本低的特点,受到广泛重视。针对丙烷直接脱氢技术的Pt系催化剂的作用机理、制备方法、动力学及失活行为等内容进行了综述,也对新型纳米碳材料催化剂在该技术中的应用研究进行了初步讨论,最后总结了目前催化剂研究中存在的一些问题,并提出了相应的改进方法。     

高铂型低积碳速率连续重整催化剂PS-Ⅶ的研究和评价

通过进一步选择助剂和优化催化剂配方及制备方法,在不减小催化剂比表面积的情况下,成功研制开发了高铂型低积碳速率连续重整催化剂PS-Ⅶ。在100mL中试装置上,对PS-Ⅶ催化剂进行了评价。研究结果表明,在反应条件相同的情况下,与现有高铂型连续重整催化剂相比,新研制的PS-Ⅶ型催化剂的积碳下降26％以上,芳烃产率增加0．59个百分点以上。模拟老化和烧碳的研究结果表明,PS-Ⅶ型催化剂具有水热稳定性好、持氯性能强、烧焦性能优良等特点,能够满足连续重整工艺的要求。     

连续重整装置设计参数研究

研究了反应温度、反应压力、氢油物质的量比、催化剂装填比例、催化剂再生循环速率等工艺参数对连续重整工艺过程的影响规律。结果表明,随着C5+辛烷值逐渐增加,辛烷值收率出现最大值;当C5+辛烷值达某一确定值后,再进一步增加C5+辛烷值,C6和C7芳烃收率增加,但C8和C9+芳烃收率略有下降。在此基础上提出了“依据目标芳烃产物和辛烷值收率最大化原则进行芳烃型和汽油型装置设计”的理念,兼顾重整生成油的烯烃含量、装置的投资和能耗等,提出了新建连续重整装置设计参数的确定原则。     

石脑油超低压连续重整成套技术开发与应用

介绍了 “石脑油超低压连续重整成套技术”的开发历程及主要技术创新。针对该技术在中国石化广州分公司1 Mt/a连续重整装置的应用,确定了装置规模、原料及产品方案,进行了催化剂的选择。根据工艺条件中试考察和工艺参数研究的结果,确定了该套装置的反应压力、C5+产物RON、温度、空速、氢油物质的量比、再生循环速率等设计参数。工业运转结果表明,在100%和115%操作负荷时,C5+产物RON均达到了设计值104,其余技术指标均达到或超过了预期目标。     

胶溶条件对拟薄水铝石酸分散性及成球性能的影响

采用拟薄水铝石粉体分散法制备氢氧化铝溶胶,研究胶溶条件对拟薄水铝石酸分散指数的影响,发现反应温度和酸加入量对拟薄水铝石酸分散指数影响较大,反应时间对其影响较小。将不同反应温度下制备的氢氧化铝溶胶通过油氨柱成型,经干燥、焙烧工艺制备球形氧化铝载体,采用BET、XRD表征氧化铝球的物化性能,结果表明,随着氢氧化铝溶胶制备温度的升高,所得氧化铝球的比表面积改变不大,孔体积有所降低,孔径分布更加集中,堆密度有所升高,压碎强度逐渐增大。水热稳定性实验结果表明,经650 ℃、水蒸气处理50 h后自制氧化铝球的比表面积与工业用氧化铝球的比表面积接近,二者的水热稳定性相当。     

连续重整成套技术的开发及工业应用

介绍了连续重整成套技术的开发及应用情况。通过对核心技术全面攻关,在催化剂方面,成功开发了低积炭速率、高选择性的PS-VI和PS-VII催化剂;在工艺技术方面,针对现有技术的不足,开发了独特的连续再生工艺;在工程技术方面,自主创新开发了配套的专用设备、控制技术、工程模型等。最终实现了成套技术"集成创新",形成了具有自主知识产权的"连续重整成套技术",并成功应用于炼化企业中,使9家应用单位近三年新增利润17.2亿元、新增税收10.9亿元,并减轻了设备腐蚀和废物排放,具有良好的社会效益。     

铁对Pt-Sn连续重整催化剂催化性能的影响

以正庚烷、环己烷、甲基环戊烷和石脑油作为模型化合物,研究含Fe的Pt-Sn／γ-Al2O3连续重整催化剂的反应性能。结果表明,所有模型化合物在该催化剂上的反应均随着Fe含量的增加,催化剂活性降低;以正庚烷为原料时,随Fe含量的增加,芳构化选择性、裂化选择性降低,而异构化选择性增加;以石脑油为原料时,随Fe含量的增加,液体收率减少,芳烃产率降低,积炭减少。由于石脑油主要由烷烃和六元环烷烃组成,Fe对石脑油的影响与正庚烷、环己烷呈现相同的变化规律。     

正庚烷异构化反应研究进展

正庚烷通过异构化反应转化为多支链C₇烷烃可以大幅度提高C₇烷烃组分的辛烷值,调研了正庚烷异构化的研究现状及发展趋势,总结了正庚烷异构化反应的特点,对正庚烷异构化的反应机理和催化材料研究进行了详细归纳。在反应机理方面,着重对有代表性的经典双功能异构化反应机理和金属-环丁烷反应机理,从反应历程、构效关系等方面进行了详细的论述。在催化材料方面,介绍了Friedel-Crafts催化剂、金属氧化物催化剂和金属-酸载体双功能催化剂,重点总结了金属 酸载体双功能催化剂的研究进展,包括以金属氧化物类、分子筛类、固体超强酸类和杂多酸类为载体的催化剂。通过对催化剂组成、活性等的分析,指出了现阶段研究中还存在正庚烷在高转化率下不能获得高异庚烷选择性等问题,并基于该反应的反应原理和反应路径等特点,提出了正庚烷异构化技术在催化材料制备和调控等方面的发展方向。     

多产芳烃并兼产小分子烷烃的正己烷转化机理

对不同含量ZnO负载ZSM-5催化剂的物化性质和其催化正己烷芳构化反应性能进行了系统考察,利用分子模拟计算了关键反应步骤的能垒,对芳构化路径在不同阶段的变化进行了解释。结果表明：ZnO的引入强化了脱氢反应,从而提高了芳烃选择性,但过量的ZnO将加剧氢解反应,ZnO负载量以3%(质量分数)为宜;正己烷在3%ZnO/ZSM-5催化剂上的转化率小于58.02%时,生成芳烃的路径以脱氢反应为主;而转化率大于58.02%时,芳构化途径以氢转移为主,并且此时甲烷和乙烷的选择性由于氢解反应的发生而快速提高。分子模拟结果证实,氢解反应能垒较高,需在长的停留时间下才能发生,但该反应的发生不利于脱氢反应,进而导致芳构化途径的变化。该研究为正己烷芳构化多产芳烃并兼产小分子烷烃提供了理论依据。