高酸原油直接催化裂化反应规律研究

在实验室XTL-5型提升管中试装置上考察了反应温度、剂油质量比和停留时间对苏丹高酸原油催化裂化反应的影响。实验结果表明,在反应温度460℃、停留时间1.15 s、剂油比为6左右的缓和条件下,苏丹高酸原油的重油转化率在90%以上,液收可以达到80%以上。由于原料的残炭质量分数大于8%,导致苏丹达尔原油的直接催化裂化焦炭产率较高。随反应温度的升高和停留时间的延长,转化率不断提高,但汽柴油收率不断下降。随剂油比的增大,汽油产率先升高后降低,柴油收率则不断下降。     

催化裂化干气与混合C4组合进料制丙烯的研究

基于提高烯烃利用率和增产丙烯的目的,以催化裂化(FCC)干气和混合C4组合原料来制备丙烯,考察了混合比例、空速、反应温度等因素对产物分布的影响。结果发现,当以生产丙烯为目的时,混合比例和空速分别为3.3和118 m in-1时,丙烯收率可获得最大值33.2%(质量分数)。在350~675℃内,随温度升高,裂解深度增加,乙烯、丙烯等小分子烯烃含量增加,丁烯含量则是先减小,当温度高于600℃时又有所回升,推测高温下丁烷为烯烃的生成做了一部分贡献。     

乙烷脱氢催化剂研究进展

乙烯是重要的有机化工原料,随着乙烯需求量的不断增加以及石油资源的日益匮乏,乙烷脱氢已成为乙烯增产的重要途径。乙烷脱氢制乙烯受到越来越多的关注,乙烷脱氢催化剂逐步改善。本文首先介绍了近年来国内外乙烷脱氢制乙烯的研究现状,然后从催化剂制备方法、性能以及应用等方面对乙烷催化脱氢催化剂和乙烷氧化脱氢催化剂的研究进行了总结,并对其进行了系统分类。催化脱氢是低碳烷烃转化为烯烃的有效途径,烯烃选择性高,受到热力学平衡限制,能耗较高。氧化脱氢由于氧化剂的引入打破了热力学平衡限制,能够有效抑制焦炭的生成,减少能量消耗。然而,深度氧化反应难于控制,乙烯的选择性低。因此,选取合适的催化脱氢催化剂,尽可能提高乙烷单程转化率、降低能耗是乙烷脱氢的关键。     

无钒型硫转移剂的研究及中试试验

采用自制的小型固定床装置和中试提升管循环流化床对比了含钒和不含钒硫转移剂的硫容和连续脱硫能力。试验结果表明,不含钒的硫转移剂的饱和硫容和连续脱硫性能都与含钒硫转移剂的性能相差不大,并且对催化裂化的产物分布基本没有影响,可以替代有毒的含钒型硫转移剂。     

添加氯化钠合成多级孔纳米ZSM-5分子筛及其MTP催化性能

极浓体系下,通过添加NaCl水热合成了一系列多级孔纳米ZSM-5分子筛。所得分子筛通过X射线衍射仪(XRD)、低温氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征。结果表明:NaX能使纳米晶相互聚集,形成多级孔结构,其中NaCl实用性最强;n(NaCl)/n(SiO_2)=0.1/1时,分子筛具有最大的比表面积和介孔量;晶化时间为8h,可得到纯相高结晶度的ZSM-5分子筛。将一定条件下制备的多级孔纳米NaCl-ZSM-5催化剂用于MTP(甲醇制丙烯)反应中,和常规多级孔纳米ZSM-5催化剂相比,NaCl-ZSM-5具有更好的稳定性(1 250min)和更高的丙烯碳基收率(质量分数36.5%)。     

Ni/Mg复合改性对ZSM-5分子筛催化性能的影响

通过连续浸渍的方法对ZSM-5分子筛进行Ni/Mg复合改性。采用XRD、Py-IR等表征手段,考察了双金属复合改性对催化剂骨架结构特性和表面酸性的影响,并以正戊烷和甲醇共芳构化反应为探针反应,对催化剂芳构化性能进行评价。结果表明,Ni/Mg复合改性可有效调变ZSM-5分子筛的L/B酸比,使其有利于芳烃的生成。     

无机体系中两段晶化法合成ZSM-5分子筛的研究

在无有机模板剂条件下,以水玻璃为硅源采用两段变温晶化法合成了结晶度良好的ZSM-5分子筛。分别考察了低温预晶化时间、高温预晶化时间和体系中NaCl引入量对合成分子筛晶体形貌和晶粒尺寸的影响。采用XRD、SEM和N2吸附-脱附等手段对合成样品进行了物性分析。结果表明：两段控温晶化法可以控制分子筛的晶粒尺寸及分布,低温120 ℃预晶化5 h时,合成样品的晶粒最小;高温180 ℃预晶化4 h时,合成样品的晶粒最小;随着合成体系中NaCl引入量的增加,合成ZSM-5分子筛的晶粒尺寸逐渐减小,同时结晶度也逐渐降低,合成体系最佳的n（NaCl）/n（Al2O3）范围应控制在10~30。     

提升管反应器不同喷嘴角度的气固流动特性研究

在大型循环流化床冷态模拟试验装置上对喷嘴与提升管竖直方向的不同夹角进行了考察。对3种不同夹角结构下的颗粒浓度轴径向分布、瞬时颗粒浓度信号以及概率密度进行了分析研究，结果表明：在预提升段和输送段3种结构并无明显差别，颗粒浓度以及瞬时信号波动的差别主要集中在喷嘴上方附近区域；相比于传统等径提升管而言，变径提升管内床层固含率增加，颗粒浓度分布更加均匀，颗粒浓度梯度减小，有利于气固两相的混合与接触；在变径提升管内，随着喷嘴角度的增大，气体在整个截面上的扩散速度增加，径向分布更加均匀，气固分离现象得到了有效抑制，气固湍动剧烈，接触效率较高。     

内置输送管对提升管内局部气固流动特性的影响

在大型循环流化床冷态模拟实验装置上,以常温空气为流化介质,考察了内置输送管对新型预提升结构内的局部气固流动规律的影响。通过瞬时颗粒浓度信号在该区域的轴径向上的变化规律以及整体颗粒浓度分布规律。