柴油轻馏分选择性催化转化反应实验研究

在小型固定流化床装置上,对催化裂化柴油轻馏分选择性裂化多产高辛烷值汽油MIP工艺进行小型实验研究。以柴油轻馏分为原料,考察在剂油质量比为6、重时空速为10 h-1、反应温度为450～620℃的条件下柴油轻馏分的选择性催化转化反应。结果表明,随着反应温度的提高,汽油产率呈先增加后降低的趋势,汽油中芳烃质量分数占60%以上,主要为C8和C9芳烃,并且主要为多甲基侧链芳烃;温度每增加10℃汽油中苯的质量分数增加0.12个百分点。柴油轻馏分选择性催化转化理想模式为长侧链烷基芳烃主要进行烷基侧链断裂反应,尽量避免进行环化脱氢和缩合反应。柴油轻馏分选择性催化转化可以通过优化反应条件和催化材料的活性位进行控制。     

流化催化裂化汽油含硫化合物生成规律的考察

在小型固定流化床装置上采用流化催化裂化(FCC)催化剂、以FCC汽油轻馏分和H2S标准气为原料,考察了催化剂类型、原料组成和反应条件(反应温度、催化剂与原料油的质量比(剂油比)和重时空速)对硫化物生成的影响。实验结果表明,FCC汽油中的烯烃与H2S反应主要生成噻吩类硫化物和部分硫醇;在REUSY分子筛催化剂(催化剂A)上的硫化物收率比在ZRP型择形分子筛催化剂(催化剂B)上的高;且硫化物收率随H2S和烯烃含量的增加呈线性增长。受反应温度对烯烃转化程度的影响,较高的反应温度有利于抑制烯烃与H2S反应。因为反应机理及催化剂性质对噻吩类硫化物和硫醇的生成影响不同,两者收率随剂油比和重时空速的变化趋势不同,但变化幅度均不大,因而总硫化物收率随重时空速和剂油比的变化幅度也不大。     

庚烯-1在酸性催化剂上的反应性能

以庚烯-1为原料进行催化转化试验，探讨了不同反应温度下庚烯-1的反应性能。结果表明，在MLC-500裂化催化剂上，庚烯-1具有较高的反应活性，会发生大分子烃类的裂化和小分子烃类的聚合双重反应。在300℃时，主要表现出小分子烃类的反应特性，以链增长的双分子齐聚反应为主；随着反应温度的升高，庚烯-1更多地表现出大分子烃类的裂化反应特性。     

多产异构烷烃的催化裂化工艺技术开发与工业应用

从催化裂化反应机理出发，提出了两个反应区的概念，设计了具有两个反应区的串联提升管反应器并形成相应的工程技术，在此基础上进行了中小型探索试验和工业试验。1.4 Mt/a多产异构烷烃的催化裂化装置试验标定结果表明：与现有的催化裂化工艺相比，该工艺不仅优化了产物分布，干气和油浆产率分别下降了0.41%和0.99%，液体收率增加了1.17%，而且所生产的汽油烯烃含量下降约14.1%，异构烷烃增加约为12.9%，硫的质量分数ω(s)下降26.5%,诱导期增加,汽油的RON下降而MON增加,总的抗爆指数略有下降。     

FCC汽油重馏分的单分子和双分子裂化反应特征产物的生成途径Ⅰ. 在不同类型催化剂上的裂化机理比率（CMR）

 以FCC汽油重馏分为原料油，采用不同类型的酸性催化剂，在小型固定流化床装置上进行催化裂化反应，反应温度为400～520℃。结果表明，不同类型的酸性催化剂，其裂化机理比率（CMR）明显不同，并与强B酸量和弱B酸量有关。酸性催化剂强B酸量越高，对单分子反应越有利; 弱B酸量越高, 对双分子反应越有利，单分子反应和双分子反应之间存在竞争。     

MIP系列技术降低汽油硫含量的先进性及理论分析

硫传递系数以同一汽油干点作为基准可以准确有效地评估不同催化裂化技术对汽油的降硫效果。MIP系列技术与常规FCC技术汽油硫含量对比的研究发现，当汽油干点基准相同时，MIP系列技术的汽油硫传递系数均低于常规FCC技术的汽油硫传递系数。MIP-CGP技术与其它多产丙烯催化裂化技术的汽油硫含量对比研究发现，当汽油干点小于185℃时，MIP-CGP技术的硫传递系数为3.93，小于FDFCC－III技术和ARGG技术；当汽油干点大于190℃时，MIP-CGP技术的硫传递系数为5.60，而DCC技术的硫传递系数为19.10，表明MIP-CGP技术降低汽油硫含量远优于其它多产丙烯的技术。分析了MIP汽油的硫含量降低的原因。     

增产丙烯和生产清洁汽油组分技术的工业试验

在中国石油化工股份有限公司镇海炼油化工股份有限公司1.8M t/a的重油催化裂化装置上进行了增产丙烯和生产清洁汽油组分(M IP-CGP)技术的工业试验。工业试验结果表明,采用M IP-CGP技术,丙烯质量收率最高可达8.16%;汽油中的烯烃体积分数最低可降至18%以下。与原来采用的催化裂化工艺相比,汽油与原料油的硫含量(质量分数)之比下降50%~65%,辛烷值提高1.0~1.6个单位;总液体(液化气、汽油、柴油)质量收率约增加1%。该技术具有良好的技术经济效益和社会效益。     

庚烯在酸性催化剂上反应化学的研究

在小型固定流化床上研究了庚烯-1在300、400、450℃下的裂化反应。结果表明，庚烯-1在酸性催化剂上会发生齐聚、裂化、骨架异构和氢转移等反应；在较高转化率下，甚至会发生四聚反应。异构反应和氢转移反应生成的产物的选择性之和为48％～56％。300℃下，氢转移能力强于裂化能力。正碳离子浓度对烯烃的氢转移反应起决定性作用。随着反应温度的提高，裂化反应和骨架异构化反应增强，但齐聚反应、氧转移反应和环化反应减弱。     

催化裂化反应类型及其相互作用对产物分布和产品组成的影响

以大庆蜡油掺30％减压渣油为原料油分别用催化剂A（只含有Y型分子筛）和催化剂B（含有较多的ZSM-5分子筛）在新结构提升管装置上进行裂化反应试验；并采用烯烃模型化合物1-庚烯用催化剂A在固定流化床反应器上进行了裂化反应试验。试验结果表明，双分子裂化反应历程在催化剂A上发生机率较大，表现为较低的干气产率，较低的汽油烯烃含量；单分子裂化反应在催化剂B上发生机率较大，表现为较高的液化气和丙烯产率，产品含有较高的烯烃。1-庚烯在催化剂A上反应，具有较高的丙烯选择性，同时干气产率较低，烯烃下降幅度较大。烯烃是单分子裂化反应和双分子裂化反应理想的连结物，将单分子和双分子裂化反应特点充分发挥，从而得到较高的丙烯产率、较佳的产物分布和较低的汽油烯烃含量，为开发生产清洁汽油组分并增产丙烯的催化裂化工艺提供试验和理论依据。     

异丁醛催化氧化反应动力学模型

建立了异丁醛催化氧化反应动力学模型,通过残差分析及统计检验来进行模型筛选,用参数估计方法确定了反应动力学常数,为异丁醛催化氧化反应过程的开发和放大提供依据。