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。     

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.     

工业提升管在线取样及反应历程分析

用自行研制的特殊取样系统对工业提升管进行现场取样，将取得的气体、液体、固体催化剂样品进行处理分析，从而得到了工业提升管不同高度位置处的气体组成、液体产品分布、催化剂活性变化规律．通过对这些数据的分析，讨论了提升管下部原料的雾化、汽化、油剂接触问题，分析了提升管中下部的主要裂化反应区以及提升管上部热裂化、二次反应区的反应特点和影响因素．     

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。     

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。     

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。     

B酸和L酸与催化剂化反应中积炭的关系

采用ＩＲ、ＴＧ、ＸＲＤ等技术研究催化裂化反应中催化剂的酸性质与积炭的关系。结果表明：Ｂ酸和Ｌ酸对裂化催化剂的积炭都有影响，但影响的程度不同。Ｂ酸以积炭起主要作用，Ｌ酸以积炭也有活性，但很快失活。     

催化裂化过程反应化学的进展

面对催化裂化工艺所遇到的挑战,提出了催化裂化过程反应化学的多维反应结构模式。多维反应结构模式的建立是基于对烃类在酸性催化剂上反应化学认识而进行的知识创新,但多维反应结构不同于烃类在酸性催化剂上反应化学。具有多维反应结构的催化裂化工艺更具有多样性和灵活性,基于此已成功地开发了多产异构烷烃的催化裂化工艺和生产清洁汽油和多产丙烯的催化裂化工艺。     

在催化裂化反应中金属杂质对积炭的影响

采用ＩＲ，ＴＧ，ＥＳＲ，ＸＰＳ等技术研究了催化裂化反应中金属杂质沉积在催化剂上对积炭的影响。结果表明；金属杂质的助积炭作用来自于杂质的脱氢功能和杂质对催化剂酸性的增强。Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｕ及其氧化物在裂化过程中有明显的助积炭作用，ＺｎＯ，ＣｅＯ也有助积炭作用。金属杂质在催化上是高度分散的游离状态。     

供氢剂与分散型催化剂在渣油裂化反应中的应用

对分散型催化剂和供氢剂对辽河减压渣油热裂反应、临氢热裂化反应以及加氢裂化反应的作用进行了研究，考察了分散型催化剂、供氢剂在单独或共用时对渣油裂化反应的影响。实验结果表明，辽河减压渣油改质中生焦量和渣油转化经的关系与具体的加工过程有关。在同样的生焦量下，渣油转化率由大到小依次为：高氢压催化供氢过程、低氢压催化供氢过程、高氢压催化过程、低氢压催化过程、临氢供氢过程、临氢过程、临氮供氢过程、临氮过程。渣油临氮裂化中，供氢剂可以在一定程度上抑制渣油生焦和裂化；分散型催化剂既可促进渣油裂化，又可作为结伙的晶种使渣油体系提前分相，生焦量急剧增加，同时对渣油中的供氢剂脱氢有促进作用。在临氢热裂化反应中。氢气的参与使渣油的裂化反应和生焦反应受到抑制，但氢气对生焦反应的抑制能力远大于对裂化反应的抑制能力。在催化加氢裂化过程中，分散型催化剂极大地抑制了生焦反应。分散型催化剂和供氢剂共用可使催化剂的活性有所提高。添加供氢剂后，裂化产物中VGO的收率增加，生焦量减少，而渣油转化率略有降低。     

土哈渣油催化裂化性能研究

利用超临界萃取技术（SFEF）将土哈稠油中大于500℃的渣油分离为7个窄馏分，并对各个窄馏分及其残渣进行了全面的分析。在微型催化裂化反应器上考察了各个馏分油的催化裂化反应性能，将反应结果与抽出油的组成及性质进行了关联。结果表明，超临界萃取技术是一种较为有效的分离渣油的方法，分离出的各个窄馏分的裂化性能与抽出油的组成及性质密切相关，各个窄馏分的催化裂化反应性能随窄馏分抽出率的增大而逐渐变差。     

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.     

催化裂化反应工艺技术进展

催化裂化工艺是炼油行业高效利用石油资源的一个重要手段。各炼油企业的原料性质差异和对产品分布的要求不同使催化裂化工艺的发展多样化。原油劣质化和环保要求越来越严格是催化裂化工艺发展的推动力;强化重油裂化能力、改善产品分布、提高产品质量、减少污染物排放和提高经济效益是其发展的出发点;提高剂/油比、缩短反应时间、让不同的反应分区进行、将部分待生催化剂循环等是其基本手段。     

铝和磷对催化裂化催化剂抗镍性能的影响

选择Ａｌ和Ｐ元素作为催化裂化催化剂的钝镍组分，并用裂化反应产物中氢气含量、微活指数（ＭＡＴ）、积炭量等指标对元素Ａｌ和Ｐ的钝镍效果进行了考察。结果表明，Ａｌ和Ｐ均能降低裂化反应产物中的氢气含量，Ａｌ能提高催化剂的裂解活性，而Ｐ能减少催化剂上的积炭。因此，Ａｌ和Ｐ对抑制Ｎｉ污染都有明显效果。     

催化裂化油浆合成沥青树脂的反应性能

采用溶剂萃取对催化裂化油浆进行了芳烃富集,并分别以油浆和富芳烃组分为原料合成了沥青树脂.利用族组成分析和FT-IR、1H-NMR、13C-NMR测试对比了催化裂化油浆芳烃富集前后的原料组成差别,通过合成B阶沥青树脂的反应差异考察了催化裂化油浆的反应性能.结果表明,催化裂化油浆中饱和分的含量较高,均匀性差;而溶剂萃取后的催化裂化油浆富芳烃组分芳烃含量较高,均匀性较好.溶剂富集芳烃提高了催化裂化油浆的反应性能.     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ２和ＣＯ２，从而排除了Ｏ２对ＣＯ２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０￣７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。     

催化裂化条件对处理生物质热解焦油的影响

为了研究催化裂化条件对生物质热解焦油处理的影响,以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上,研究了石灰石、白云石和高铝砖3种催化剂作用下,温度、催化剂尺寸、床高等反应条件对焦油裂化的影响规律。实验结果表明,石灰石对焦油裂化有较好的催化效果,它作用下的产气率高,而且它是天然矿石,加工成本低,煅烧后耐磨性比白云石好,很适合生物质热解工艺中作为焦油裂化的催化剂使用。实验结果还表明提高裂化温度、增加床高、减小床料粒径都能有效地促进焦油深度裂化。该文结果可为焦油催化裂化工程设计提供指导。     

化学演示实验的究研和改革(Ⅸ)——石蜡的热烈化和催化裂化

所谓裂化,就是指在一定条件下,把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。在石油化工中,为提高轻质液体燃料的产量,常采用裂化的方去。现行全日制十年制学校高中化学课本第二册第四章第八节中,安排了石蜡催化裂化的演示实验。裂化有热裂化和催化裂化两种方法,教材先讲述了热裂化之后,再讲催化裂化,这样安排是妥当的,为了更好地与教材内容配合,我们认为,在演示催化裂化之前,应先演示热裂化,这样使学生能够获得更为系统和全面的知识。     

水蒸汽对裂化催化剂烧碳动力学的影响

提出了在外加水蒸汽时测定裂化催化剂烧碳动力学的实验方法，并建立了实验装置。烧焦实验采用空气脉冲烧焦实验法，热导检测器前设有色谱柱分离反应尾气中的Ｏ＿２和ＣＯ＿２，从而排除了Ｏ＿２对ＣＯ＿２浓度测定的影响。在水蒸汽分压为０．０３８ＭＰａ、反应温度为６３０～７５０℃的条件下测得了两种催化裂化剂再生时烧碳反应动力学，并与无外加水蒸汽时的实验结果进行了比较。结果表明，工业再生条件下水蒸汽对烧碳反应动力学影响不大。