渣油热接触改质反应机理——Ⅲ.反应组分色谱指纹特征变化

以胜利减压二线油为基础油,并分别混入胜利减渣的饱和烃和芳烃组分,采用长岭炼油厂提供的工业2~#热载体,在固定流化床反应装置上进行渣油热接触改质反应试验。反应的原料和液体产物的色谱指纹特征分析结果表明,基础油反应主要是汽化,大分子烃反应以热裂化反应机理为特征,C_(25)以下饱和烃及3环以下芳烃热反应的转化率很低,面C_(25)以上饱和烃及3环以上芳烃则发生较明显的热裂化反应。     

大庆渣油液态组分催化裂化生焦倾向

渣油催化裂化的一个重要特点.就是在裂化温度下仍为液态的高沸组分和已汽化的组分一起以不同方式参与催化剂颗粒内的传递过程和裂化反应.采用抑制气态油品反应的方法考察了渣油中液态油品的生焦。结果表明.反应温度是影响生焦率的主要参数。其次是油品的升温速率 渣油经冲洗色谱分离的三组分中胶质的生焦倾向最大.温度对它的影响亦最大.饱和烃及芳香烃对胶质裂化生焦的影响不明显.     

镍沉积对催化剂表面性质及裂化性能的影响

采用程序升温脱附(TPD)、透射电子显微镜(TEM)等方法,在柴油的裂化反应中,进行了镍沉积对分子筛催化剂的表面性质及催化裂化性能的研究。结果表明,在与工业操作相对应的水蒸汽作用条件下,随着分子筛催化剂上金属镍量的增加,催化剂的结构和性质将发生不同程度的影响,导致催化剂的裂化活性下降,脱氢生焦量增多;水蒸汽处理温度的升高,金属镍分散度降低,将部分地抑制和消除镍的脱氢生焦倾向。     

正戊烷的异构化反应活性与丝光沸石催化剂表面酸性的关系

本文在280℃和临氢总压为1.961M Pa的反应条件下,考察了正戊烷在氢型丝光沸石和0.5(重)%钯/氢型丝光沸石上异构化反应的活性和选择性,并以钯啶作探针,用脉冲色谱法和红外光谱法测定了催化剂的酸量及酸位性质。结果表明,氢型丝光沸石上存在着催化正戊烷异构化和裂化反应的两种活性中心,该沸石孔道内部脱铝位附近的强酸中心可能是正戊烷的裂化反应活性位,钯的引进将优先定位于这一强酸中心附近,因而去除了裂化反应源,改善了正戊烷异构化反应的选择性。     

脱油沥青的改性及应用初探

为提高脱油沥青反应活性,采用热处理工艺对其进行了处理,并对处理前后脱油沥青的性质进行了分析比较,采用FT-IR和1H-NMR对其官能团和分子结构变化进行了考察,。在对甲基苯磺酸催化下与交联剂对苯二甲醇反应制备了改性沥青。研究表明,脱油沥青在热处理过程中发生了热裂解反应,热处理后的脱油沥青芳香分、胶质含量增加,沥青质含量降低,残炭率升高,软化点降低,芳香氢含量增加,反应活性提高。改性沥青具有较高的残炭率和β树脂含量,由其制备的石墨复合材料具有良好的机械性能。     

渣油热接触改质反应机理——Ⅱ.胶质和沥青质的转化

以添加不同数量胶质或沥青质的胜利减二线为原料油,采用2~#热载体,在固定流化床反应装置上考察了胶质、沥青质的转化。结果表明,在通常的反应条件下,胶质大部分转化为液体,沥青质大部分转化为焦炭。采用热接触改质,可脱除渣油中40～60%的S、N,90%左右重金属Ni以及85%以上的残炭,约90%的胶质和近乎100%的沥青质。     

油品扬沸火灾形成与强度主要影响因素试验研究

针对扬沸火灾复杂的形成原因,通过对胜利原油和轻质柴油的热重分析及试验测量的热波传播速度与油品线性燃烧速率的比值,分析得到油品中重质组分越多,热波传播速率与线性燃烧速率的比值越大,越容易形成扬沸;试验分析了油品含水率及乳化水水滴直径与热波传播速率的关系,得到含水率在1.3%—2%时,热波传播速度存在最大值;在试验条件下,当乳化水水滴直径小于80μm时,不会形成扬沸;对6种不同沸点(沸程)和粘度的油品进行了扬沸试验,发现随着油品沸点(沸程)的升高,扬沸强度和扬沸时过热水层厚度一般都增大;一般随着油品粘度的增大扬沸强度和过热水层温度都增大.试验结果可用于探索扬沸的致灾机理和抑制扬沸的形成及降低扬沸的危害程度.     

正戊烷在超稳Y型分子筛上的裂化活性及其动力学分析

研究了正戊烷在不同硅铝比和结晶度时不同类型的超稳Y型分子筛(USY)上的裂化活性.实验结果表明,随着裂化反应时间的增加,正戊烷在不同类型的超衙穗Y型分子筛上裂化活性的自然衰减程度各不相同,准稳态活性顺序为RE-USY>H-USY>USY>RE-Y>Na-Y.用独立减活的简单动力学模型处理数据,其结果表明,正戊烷在USY和H-USY上的裂化反应活化能基本接近,约为62～65kJ/mol.     

辽河欢喜岭稠油减压渣油的热转化

将辽河欢喜岭稠油的减压渣油在380～430℃的反应温度下进行热转化。讨论了裂化反应转化率和缩合反应转化率与反应温度和反应时间的关系,考察了裂化残渣油随反应深度增加时组成结构的变化,并用改进的B-L法计算出裂化残渣油的平均分子结构参数。采用液-固色谱法将裂化残渣油进行了六组分分离,考察了各组分在热转化过程中含量的变化。对裂化残渣油及其n-C_5 可溶质进行了粘度、密度和残炭等物性分析。研究了辽河欢喜岭稠油减压渣油的热转化反应动力学,并计算了它们的反应级数和表观活化能。     

稠油减压渣油中镍的分布及其在热转化过程中的变化

将辽河欢喜岭稠油的减压渣油在16种不同的反应条件下进行热转化,考察了残渣油中镍的分布,讨论了裂化残渣戊烷可溶质及其色谱组分中镍的脱除率与反应温度及反应时间的变化规律。对部分裂化残渣油的戊烷可溶质采用硅胶吸附色谱法,将其分离成含有弱极性非卟啉镍、强极性非卟啉镍三个组分,考察了它们在热转化过程中的变化。研究结果认为,采用热转化和溶剂脱沥青相结合,可脱除脱沥青油中的大部分金属镍。弱极性非卟啉镍的脱除率最大,而强极性非卟啉镍和卟啉镍的脱除率较低。本文还对含镍组分的热转化反应动力学进行了探讨。     

减压渣油催化裂化的反应特性

利用小型固定流化床反应装置，对渣油催化裂化的反应特征进行了多方面的考察。实验结果表明，催化原料中随渣油掺入量的增加和反应时间的延长，反应过程中热裂化成分增大，氢转移反应和异构化反应减少，产品的安定性下降。因此，渣油催化裂化宜采用短接触时间和快速油气分离技术。渣油和减压馏分油在混炼过程中，原料之间无明显的交互作用，各自保持原有的生焦能力，这为炼油厂掺炼渣油时预测焦炭产率带来了方便。     

重油催化裂化反应工艺技术创新

重油催化裂化(FCC)工艺中,反应器内多相流动规律和精细数学描述是关键。基于湍流气固两相流理论和裂化反应集总动力学基础研究,详细描述和刻画FCC提升管反应器内流动传热过程及裂化反应历程,并创新性地提出以最大限度提高轻质油收率和生产清洁汽油为目标的催化裂化工艺的发展方向,应按照平行—顺序反应历程要求实现反应和转化过程的"分区调控",并根据烃分子"竞争吸附"和反应特性的差异匹配催化环境。     

胶质沥青质在催化裂化过程中的行为探讨

根据已有的馏分油催化裂化理论并参考间接得到的实验数据,半工业化数据和工业化数据以及有关的情况进行分析推理,推证出了胶质沥青质催化裂化行为．据此结果对现在典型的重油催化裂化技术进行了分析,证明所推得的胶质沥青质的ＦＣＣ反应行为是：胶质沥青质的链烷基都是断裂碳链;芳环稳定但参与进一步的缩合反应;环烷基则随反应温度变化而变化．当反应温度较低时,环烷基脱氢芳构化的氢转移反应比其开环断碳链反应要快,故生焦率高;反应温度较高时,环烷基的脱氢芳构化反应比其开环断碳链裂解的反应速度慢,因而就会有更多的环烷基裂解,生焦率低,轻质目的产品收率高．     

传统催化裂化提升管反应器的弊端与两段提升管催化裂化

通过文献调研、实验研究和重油催化裂化工业装置现场采样，对传统重油催化裂化提升管反应器进行了研究。结果显示，传统重油催化裂化普遍存在反应时间过长、平均催化剂活性低和选择性差及不同反应组分之间存在恶性竞争等弊端。在此基础上，提出了两段提升管催化裂化新概念，并分析了其技术优势。     

新型催化裂化MIP集总反应动力学模型

依据多产异构烷烃(MIP)工艺两个反应区特点,从催化裂化反应机理出发,以工业装置实测数据为基础,建立了MIP工艺10集总反应动力学模型。该10个集总为:原料饱和分(SS)、芳香分(SA)、胶质及沥青质(SR)、柴油(D)、汽油中饱和烃(GS)、烯烃(GO)、芳烃(GA)、液化气(LPG)、气体(Gas)和焦炭(C)。求取了40组动力学参数,并应用工业实测数据进行了验证,结果表明:所建模型能较好地预测MIP工艺主要产品分布及汽油烃族组成,符合MIP工艺的反应规律,对MIP工艺的完善和优化具有参考价值。     

稠油蒸汽吞吐热裂解行为研究

为探讨稠油热采降黏机理,对国内3种典型稠油———草桥稠油、辽河稠油及新疆轮古稠油在蒸汽吞吐过程中发生的热裂解行为进行了室内研究.用GSHA型高压反应釜模拟热采时的井下条件,分别考察了温度、时间、加水量对3种油样热降黏效果的影响.结果表明:3种稠油在蒸汽吞吐过程中重质组分均会发生热裂解,实现永久性降黏;在250~300℃之间,稠油开始发生裂解;在同一温度下,时间越长,降黏效果越好;在同一时间下,温度越高降黏效果越好,温度与时间具有互补性;3种稠油在同一温度下降黏规律相同,可以用同一公式表示;水的存在对稠油裂解有影响,当加入的水完全汽化时为最佳.     

提升管反应器中催化裂化与热裂化反应的模拟

利用小型提升管催化裂化实验装置对工业提升管中的催化裂化和热裂化反应进行了实验模拟研究，考察了反应停留时间、反应温度和剂油比对催化裂化和热裂化反应的影响，在此基础上对催化裂化反应工艺条件进行了分析。结果表明，缩短反应停留时间和提高剂油比可有效抑制提升管反应器中热裂化反应的发生，提高轻质油收率；提高反应温度虽然可在一定程度上提高轻质油收率，但反应温度过高会使热裂化反应加剧，从而使产物分布变差；当采用高温、大剂油比操作时，缩短反应时间，尽量消除提升管反应后期的热裂化反应，是改善催化裂化产物分布的关键。     

乙烯裂解C9馏分热聚合制备石油树脂研究

以乙烯裂解副产C9馏分为原料,采用热聚合反应C9制备石油树脂．探讨了反应时间、反应温度和反应压力对石油树脂收率、色度的影响．树脂的收率随着反应时间的延长和反应温度的升高而增大,当反应温度超过240℃,反应时间超过8h后,石油树脂的收率趋于稳定;随着反应时间的延长,树脂的软化点逐渐降低,树脂的色度逐渐增大．综合分析得适宜的C9石油树脂制备工艺条件为：反应时间8h,反应温度230℃,反应压力0．6MPa．     

混合原料油催化裂化工业生产性能的预测

对三种原料油的催化裂化性能进行了实验研究.数据表明,渣油加氢蜡油是优质催化裂化原料.混合油及孤岛减压蜡油裂化性能较差.而且后两种原料油的产品分布均劣于渣油加氢蜡油.预计使用混合原料油进行工业催化裂化生产时,由于焦炭及汽油产率、转化率、催化剂的重金属污染等与其它两种原料油不同.生产中需要在再生器取热、反应温度、回炼比、新鲜催化剂补充量等方面相应进行调整.