裂化催化剂再生过程中的消碳动力学和机理

在等温的固定床反应器中,采用脉冲反应技术对工业分子筛裂化催化剂上的碳沉积的燃烧动力学进行了研究,并将结果和常规的流动反应技术的数据作了比较。在试验中发现,当脉冲空气流过反应器之后,在不含氧的载气气流中仍可继续在相当长的时间内检测到数量可观的CO与CO_2。由此提出的反应机理为:焦炭和氧反应时首先形成一种中间化合物C_yO_x,保留在焦炭上,随后经过分解或进一步氧化而生成CO与CO_2。     

裂化催化剂再生动力学几个问题的讨论

本主讨论了有关裂化催化剂再生速度的几个问题。经试验及分析认为,催化剂的再生速度与催化剂上焦炭的生成速度有关,生成速度越快,再生速度也越快。工业装置渣油结焦催化剂比实验室异丙苯结焦催化剂的再生速度快。在再生过程中,催化剂本身对焦炭的燃烧速度基本没有影响,可以看作为惰性物。影响再生速度的主要因素是焦炭本身的性质,催化剂中加入某些金属可以加快或减慢再生速度,但不改变活化能。     

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。     

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。     

裂化催化剂再生过程中脱附热的研究

本文用微量差热天平(DTA-TG)和电子微量天平分别考察了裂化催化剂再生过程中焦炭和水的吸附-脱附作用。结果表明,焦炭脱附热为2350kJ/kg焦炭,占焦炭燃烧热的6.3％,比ESSO公司提出的11.5％低得多。在工业催化裂化过程中,催化剂在反应器和再生器之间循环运转时吸水-脱水量很小,对再生热效应计算的影响可以忽略,在工艺计算中可以不予考虑。     

裂化催化剂再生动力学简单反应模型与串连反应模型的关系及其误差

微球裂化催化剂的再生(烧碳)反应可用简单反应和串连反应两种模型描述。本文分析了两种模型的内在联系,讨论了简单反应模型的适用条件及其引入的误差。对CRC-1催化剂的再生反应,低于700℃时,使用简单反应模型误差较小(与串连反应模型结果较好地吻合);高于700℃时,误差较大。     

裂化催化剂再生过程中固体表面对CO氧化速率的影响

利用流动法微型反应器研究了不同固态物质(石英砂及Si—Al、Y—9、CRC—1催化裂化催化剂)在600～680℃反应温度范围内对CO氧化速率的影响。考察了CRC—1催化裂化剂的老化程度及污染金属(Fe、Cu、Ni、Na)对CO氧化反应速率的影响,为再生器模型的建立和生产应用提供了基础数据。     

裂化催化剂再生过程中密相床出口处CO_2与CO比值的测定

本文提出了测定流化催化裂化(FCC)催化剂再生过程中的CO_2/CO值的一种新方法。利用双热导池同时连续检测再生烟气中CO_2和CO的瞬时浓度,得到了CO_2/CO值与含碳量、氧浓度(5.63％～21.65％)、催化剂类型及温度(600～720℃)的相互关系。并且利用已测得的裂化催化剂存在下CO的氧化数据,对密相床出口处CO_2/CO值进行了扣除计算,得到了本征的CO_2/CO,并同Arthur的结果进行了比较。在测定CO_2/CO值的同时,还测得了一批消碳动力学数据,与前人的工作进行了比较,证明了该实验数据的可靠性。     

渣油裂化催化剂上焦炭的沉积与分布

本文建立了测定流化催化裂化(FCC)催化剂上的焦炭以及污染金属沿径向分布的一种新方法——研磨法。用这种方法考察了多种工业待生剂,取得了确定的结果,并从理论上初步探讨了提升管反应器中的传递过程和生焦反应。研究结果表明,由于液相组份的存在和反应,渣油裂化催化剂粒内和粒间的焦炭分布都是不均匀的,而汽相反应的瓦斯油裂化催化剂粒内和粒间的焦炭分布都是均匀的。污染金属镍在这两种类型的催化剂上的径向分布也都是均匀的。     

国产裂化催化剂酸性质研究

用溶剂法测定了各种裂化催化剂的酸强度分布,并与其微反活性相对照,发现活性与强酸量有关,随强酸量的增加而增大;用红外光谱法测定了Bronsted酸峰与Lewis酸峰的吸光度(A)的比值,发现活性高的催化剂,其A_B /A_L值也高,说明在催化裂化反应中,Bronsted酸起主导作用。     

炼油工程中石油裂化用无缝钢管的标准分析

随着近年来我国石油化工原有结构的调整以及石化装置朝着大型化、采用新工艺、新装备的趋势发展,对于石油裂化用无缝钢管质量以及品种都提出了更高的要求。与此同时国内的无缝钢管的制造业水平和产品质量也较之以前取得了明显的进展。为此有必要对现行的GB 9948—2006标准进行分析并提出修改意见,以达到提升标准技术水平、满足石化行业的发展需求以及促进石化用无缝钢管质量的提升。文章主要从石油裂化用无缝钢管常用标准牌号对比、国标与国际及国外先进标准的对比、以及石油裂化用无缝钢管的改善建议三方面进行了详尽的论述。     

CHZ(SRNY)裂化催化剂

CHZ(SRNY)裂化催化剂主要适用于加工掺炼渣油的流分催化裂化。该催化剂是由含沉积稀土、硅氧化物的超稳Y分子筛和担体两部分组成的微球裂化催化剂,其核心技术是超稳Y分子筛(SRNY)的制备。把沉积稀土和硅氧化物或氢氧化物均匀分散在由交换方法制得的NH_4Y分子筛中,混合物进行水热焙烧,在水热过程中用沉积氧化稀土控制脱铝速度,并用外加硅源一步实现水热处理及骨架     

高温水蒸汽对裂化催化剂重金属污染的钝化

对共Y-15平衡剂进行了模拟工业条件下的不同温度、压力和时间的水蒸汽钝化处理,考察了其钝化效果,并与锑钝化剂的钝化性能作了比较。结果表明:经高温水蒸汽钝化后,氢产率、焦炭产率明显降低;汽油产率有所提高,微活性指数下降缓慢,其钝化效果无论是从活性还是选择性上都优于锑钝化剂。平衡剂经一定条件的水蒸汽处理后,可有效地抑制沉积在催化剂上的金属Ni的脱氢生焦性能,而本身活性不至于有明显改变。     

硫化物在FCC催化剂上的裂化脱硫研究

采用微反、元素分析、微库仑法和PFPD色谱等评价分析手段，对硫醇、硫醚、噻吩、甲基噻吩和苯并噻吩等硫化物在FCC催化剂上的裂化脱硫行为进行了研究。结果表明，硫醇、硫醚易于裂化脱硫，在实验条件下其脱硫率在95％左右；噻吩、苯并噻吩则相对较难裂化脱硫，两者的脱硫率均为65％；甲基噻吩比噻吩容易裂化脱硫，但其脱硫率低于硫醇和硫醚。苯并噻吩较容易生成含硫焦炭，脱除的硫中有15．6％进入焦炭中；而其他几种硫化物生成的含硫焦炭上硫的量较少，都在7％以下。此外，硫醇、硫醚和苯并噻吩在反应过程中除裂化和生焦反应外，基本上不会生成其他硫化物，而噻吩、甲基噻吩在反应中则会相互转化。