正庚烷脱氢生成烯烃反应的分子模拟

采用基于密度泛函理论的量子化学方法研究了催化重整过程中正庚烷脱氢生成烯烃的反应过程。结果表明,在无催化剂作用下,正庚烷分子的仲碳C-H键优先发生均裂,生成烷基自由基和氢自由基,均裂能在433.80～434.83 kJ/mol范围;中间产物烷基自由基中,与自由基碳相邻的仲碳位的C-H键容易发生均裂生成烯烃,均裂能在187.11～209.18 kJ/mol范围。正庚烷脱氢反应产物主要为2-庚烯和3-庚烯。在Pt催化剂作用下,正庚烷均裂仲碳位C-H键的反应能垒在75.90～78.51 kJ/mol范围,中间产物烷基自由基中,与自由基碳相邻的仲碳位的C-H键均裂的反应能垒为99.63 kJ/mol,说明Pt催化剂有效地降低了烷烃脱氢反应能垒。
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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。     

正戊烷异构化制异戊烷反应热力学分析及实验研究

通过对正戊烷异构化制异戊烷反应进行热力学分析,得到不同反应温度下的标准摩尔焓变、标准摩尔吉布斯自由能变和标准平衡常数值, 同时分析了反应温度、压力及氢/烃摩尔比对正戊烷异构化率的影响。结果表明,正戊烷异构化反应是放热反应,低温有利于异构化反应的进行,并且可抑制正戊烷的裂解。在异构化机理研究中发现,氢气对异构化反应的转化率和选择性有着重要的影响,过高的氢分压会使脱氢反应的平衡向反方向进行, 从而降低正构烷烃的转化率。采用固定床反应器对正戊烷异构化反应热力学进行研究,所使用的催化剂为中国石化石油化工科学研究院研制的中温分子筛型异构化催化剂。结果表明,温度、压力、氢/烃比是影响正戊烷异构化反应的主要因素。温度升高促进裂解反应,导致液体收率下降;压力升高有利于异构化反应;过高的氢分压降低正戊烷的转化率。因此,三者可以互相调整、相互补偿,从而使催化剂在最佳的条件下使用。     

TOR-1重整生成油脱烯烃催化剂的研制

中国石化石油化工科学研究院最新研制了一种用于脱除重整生成油或混合芳烃中烯烃的精制催化剂TOR-1,该精制剂是以特殊分子筛为主要活性组分。以实验室定型配方在工业催化剂生产装置上进行了TOR-1催化剂的放大试验。结果表明,与颗粒白土A和对比剂R相比,工业放大生产的TOR-1精制催化剂具有较好的脱烯烃活性、稳定性和再生性能。     

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。     

催化剂积炭对逆流连续催化重整反应的影响

在中国石化济南分公司600 kt/a逆流连续催化重整（简称逆流连续重整）工业试验装置上，考察了第四反应器（四反）入口温度和四反催化剂碳含量的关系以及催化剂积炭对逆流连续重整反应规律的影响。结果表明：四反入口温度对四反催化剂碳含量和总积炭量影响很大，降低四反入口温度有利于降低逆流连续重整的总体积炭水平；随着催化剂碳含量的增加，反应器温降减少，芳烃产率和氢气产率下降明显，环烷烃和烷烃的转化率下降，低碳数环烷烃转化率下降的幅度比高碳数的大，五元环烷烃转化率下降的幅度比六元环烷烃的大，异构烷烃转化率下降的幅度高于正构烷烃，低碳数正构烷烃转化率下降的幅度高于高碳数正构烷烃；逆流连续重整技术优化的方向是控制催化剂的总体积炭水平，尤其要尽可能降低四反的积炭量。     

工业连续重整催化剂的Pt聚集与再分散研究

通过对一些连续重整工业装置上催化剂性能下降情况的研究发现,催化剂中Pt的聚集是引起催化剂性能下降的主要原因之一。通过对聚集Pt的再分散研究发现,对于Pt聚集程度较轻的催化剂,可以通过调整操作,使聚集的铂晶粒得到再分散,催化剂的性能得到恢复;但在Pt聚集颗粒较大或重整催化剂结构发生改变时,聚集的铂晶粒就很难被再分散。     

PS-Ⅶ型连续重整催化剂的工业应用

石油化工科学研究院开发的PS-Ⅶ连续重整催化剂在扬子石油化工股份有限公司1.39Mt/a装置上进行了首次工业应用。工业运转结果和标定结果均表明，PS-Ⅶ型连续重整催化剂具有良好的耐磨性能和比表面积稳定性；与原使用催化剂相比，在原料芳潜较低的情况下，PS-Ⅶ型催化剂的C6+以上收率提高了3.32个百分点，氢气产率增加了0.61个百分点，芳烃产率增加了1.53个百分点，积炭速率降低了27.32％，解决了重整装置扩能后再生能力受限制的问题，使重整装置得以保持长期高负荷运转。     

移动床轻烃芳构化催化剂RF-4的研发及工业应用

针对移动床芳构化工艺对催化剂连续流动性能的要求,中国石化石油化工科学研究院开发了具有自主知识产权的球形分子筛催化剂RF-4。该催化剂兼具轻烃芳构化活性好、选择性高以及压碎强度高、球形度高、再生性能好等特点。工业应用结果表明,RF-4催化剂在移动床轻烃芳构化装置中表现出优良的催化性能、稳定性和再生性能,具有广阔的市场应用前景。