催化裂化汽油在规整载体催化剂上烯烃转化的研究

以择形分子筛制备的规整载体催化剂,在规整固定床反应器上,进行催化裂化汽油中烯烃转化产低碳烯烃的裂化反应.考察了不同附载组分规整载体催化剂反应温度和短接触时间对催化裂化汽油气液相收率和产品分布的影响.实验结果表明,规整载体催化剂具有较强的裂化活性和氢转移活性,在保证烯烃转化率的条件下.高反应温度、短接触时间可以抑制催化剂上的氢转移反应,温度、接触时间是影响转化率和选择性的重要因素,因此可通过改变温度、接触时间来提高目的产物的选择性.但是,单纯依靠改善反应条件,不能使目的产物的选择性和收率达到理想的效果,还必须对催化剂进行改性.利用稀土改性规整载体催化剂反应具有"双选择性"的特点,选择性地裂解催化裂化汽油中C5～C8烯烃,并选择性地生产乙烯、丙烯、丁烯.稀土改性后的规整载体催化剂提高了烯烃的转化率和丙烯的选择性,有利于丙烯的生成.     

丙烯腈尾气段间取热式流向变换催化燃烧

丙烯腈吸收塔尾气浓度较高,传统的流向变换催化燃烧反应器无法维持正常操作。在中间带换热器的立升级流向变换催化燃烧反应装置上对高浓度的丙烯腈尾气进行处理,考察了换向周期、进料空速和浓度等操作条件对尾气中各组分的转化率、床层热波特性和轴向温度分布的影响以及床层的“飞温”和“熄火”特性。结果表明,换向周期、进料浓度和空速对反应器温度分布影响明显。经过第一段催化床层后,丙烯腈尾气中的可燃物基本转化完全,经过中间换热器后,气体温度迅速降低,在到达第二段催化床层后,由于没有可燃物供给,温度会进一步下降,从而形成了不对称的“M”型温度分布。换向周期延长,将使两催化床层的温度差加大,可能导致高温段床层“飞温”和低温段床层“熄火”。空速和进料浓度增加都会使两段催化床层的温度上升,但进料段催化床层的温升更为明显。进料浓度是导致床层“飞温”或“熄火”的主要因素。     

多产柴油的催化裂化催化剂研究

应用常规的比表面和酸性分析方法并结合重馏分油微反活性测试，对实验室制备的多产柴油催化裂化催化剂进行了研究。用数学式ＤＩ＝（柴油产率／重油产率）×（柴油产率／焦炭产率）表征了催化剂对柴油的选择性。揭示了多产柴油催化剂的结构和化学特征。多产柴油催化剂与传统的催化裂化催化剂的明显区别是：微孔（＜１．７ｎｍ）表面积含量低于２０％，微孔酸中心含量低于１０％。提出了多产柴油催化剂的研制方法。     

磷改性Y型分子筛的氢转移性能考察

以正十二烷为模型化合物，考察了不同类型分子筛和不同Y型分子筛的氢转移性能及其对裂化产物中液相烯烃产率的影响，结果表明，HY分子筛以具有更适合双分子氢转移反应的特点而具有最高的氢转移性能和最好的降烯烃效果，Y型分子筛中较高的稀土质量分数会促进分子筛的氢转移催化性能，但引起焦炭产率增加，含稀土分子筛的磷改性可以调变其表面酸性，磷改性后的分子筛不但具有良好的焦炭选择性，同时具有更好的氢转移性能，在此基础上提出了“选择性氢转移反应”的概念。     

规整结构催化剂及反应器的研究进展

化学工业正朝着安全、清洁、高效能、低排放的方向发展,开发新的、选择性更高的催化剂,寻找新的高效、污染更少的技术路线迫在眉睫.在化学反应工程方面,引入相关学科的先进技术,实现低耗能高效率的过程称之为过程强化.规整结构催化剂利用其自身结构特点,能够实现过程强化.     

结构优化分子筛的制备及其催化裂化性能Ⅰ.结构优化分子筛的制备及其表征

采用气相超稳方法制备了一系列不同晶胞大小、不同稀土含量的稀土高硅分子筛HRY,再以稀土离子优化改性方法对其改性;采用XRD、XRF、DTA和IR等方法对改性前后的HRY进行表征.结果表明,与改性前HRY分子筛相比,结构优化改性后的稀土高硅分子筛RHRY具有更高的热稳定性、水热稳定性及酸性中心的稳定性.     

含IM-5分子筛的催化裂化催化剂的反应性能

IM-5分子筛是一种具有中等孔径的三维孔道分子筛。通过对其老化后的分子筛结构和酸性特征分析发现,IM-5分子筛具有一定量的中孔,较强的酸性和较高的B酸比例,具有应用于FCC催化剂的结构和酸性基础。将含有IM-5分子筛的催化剂进行混合模型化合物催化裂化实验,发现其具有提高转化率和提高低碳烯烃收率的作用。以某加氢蜡油(HVGO)为原料油的催化裂化ACE评价结果也表明,引入新催化材料IM-5分子筛后,裂化HVGO原料的转化率增加约4.5百分点,液化气收率提高5百分点以上,汽油收率略有下降,轻循环油、油浆、焦炭收率均下降1百分点左右。因此IM-5是一种具有工业应用前景的中孔分子筛。     

不同改性ZSM-5分子筛负载Ni催化剂的正辛烷芳构化和异构化催化性能

以不同改性的ZSM-5分子筛和无定型SiO_2为载体,采用浸渍法制备了一系列Ni/NaZSM-5和Ni/SiO_2催化剂。在催化加氢脱硫反应条件下,考察了正辛烷在Ni/NaZSM-5、Ni/ZSM-5-P、Ni/ZSM-5-P-Fe和Ni/SiO_2催化下的异构化和芳构化反应性能和产物分布。采用BET、XRD、程序升温氨脱附(NH_3-TPD)、程序升温还原(H_2-TPR)以及吡啶吸附-脱附红外光谱法对催化剂进行表征。结果表明,具有较多的中强酸活性中心和BrΦnsted酸中心的Ni/ZSM-5-P-Fe催化剂具有较高的正辛烷异构化和芳构化催化活性,说明BrΦnsted酸中心能促进正辛烷异构化和芳构化反应的进行;在一定强度的酸中心和金属中心协同作用下正辛烷芳构化及异构化反应效率最高。     

重油催化裂化装置技术改造措施及效果

中国石化北京燕山分公司Ⅱ套重油催化裂化装置近年来先后实施了多项技术改造项目,包括：余热锅炉综合节能防腐改造、反应系统应用新型组合式汽提器、再生烟气系统增设四级旋风分离器及应用新型再生烟气临界流速喷嘴系统、吸收-稳定系统增设解吸塔中间再沸器。通过实施以上技术措施,装置得以更加高效、稳定、长周期运行,年增经济效益超过3 700万元。     

采用密度泛函理论研究金属离子改性Y型分子筛的酸性

采用量子力学中的密度泛函理论（DFT）研究了各种金属离子改性对Y分子筛 B酸强度的影响,并进一步探讨了分子筛酸性与金属离子性质的关系。结果表明,以水合离子形式进入Y型分子筛β笼Ⅰ′位的金属离子与分子筛骨架 O2和 O3 原子相互作用,使 O1原子的负电荷减弱,Al-O1键长变短,O1-H 伸缩振动频率减小,导致Y分子筛的 B酸强度增大;按照金属离子对Y分子筛 B酸强度的影响,可将改性用的金属离子分为3类,Ⅰ类为 V³⁺ 、Ga³⁺ 、Cr ³⁺ 、In³⁺和 Fe³⁺ ,Ⅱ类为 Y³⁺、Ce³⁺和 La³⁺ ,Ⅲ类为 Ni²⁺ 、Zn²⁺ 、Mg²⁺ 、Cu²⁺和 Mn²⁺ ,则金属离子改性Y分子筛的 B酸性的相对强度由大到小的顺序为Ⅰ类金属离子改性、Ⅱ类金属离子改性、Ⅲ类金属离子改性Y分子筛。