乙苯在不同粒度β沸石上的裂化

本文报导通过改变反应条件,合成出不同粒度的β沸石,利用吡啶吸附红外光谱法研究各沸石的表面酸性,测定不同粒度β沸石的比表面积和比孔容,利用苯和乙苯在其上的吸附与扩散性能研究解释β沸石在乙苯裂化反应中的粒度效应。     

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。     

载体特性对催化裂化催化剂性能的影响

研究了制备流化催化裂化(FCC)催化剂常用载体的孔结构、酸性特点和反应性能,结果表明胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体具有适合制备重油FCC催化剂的条件.将胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体分别制备成FCC催化剂,采用固定流化床反应器对其反应性能进行了评价,表明采用原位晶化载体制备的FCC催化剂具有更好的重油转化能力.     

重油乳化及其催化裂化反应研究

将重油乳化成W/O乳液,作为催化裂化原料油,在二次雾化和分子解聚作用下,可显著改善原料油雾化状况,降低结焦,提高轻油收率;研究了乳化剂的单剂筛选和复配;对乳化油、普通重油的催化裂化反应行为进行了考察.结果表明Span(S-1)具有较好的乳化性能,乳化剂的复配能增加乳化原料油的稳定性;与普通重油相比,乳化重油催化裂化反应温度可低10℃,轻油收率提高了1.2～5.6个百分点,而焦炭产率则较低.     

沸石对气体混合物吸附分离性能的分子模拟研究

采用分子模拟的方法研究了21种具有不同拓扑结构的沸石对二氧化碳/甲烷、二氧化碳/氮气两个混合体系的分离能力。通过研究这些沸石结构和性质得到沸石吸附选择性与材料结构参数之间的关联关系。结果表明:对于所研究的两个混合体系,沸石均优先吸附二氧化碳,即二氧化碳的吸附量远大于甲烷和氮气的吸附量。为了定量描述沸石结构-性质之间的关系,尝试将沸石的吸附选择性与材料常用的结构参数(如两个气体组分无限稀释状态下的吸附热差、孔体积、孔率和比表面积)进行关联,发现沸石材料的选择性与常用的单一的材料结构参数没有好的关联,但沸石的吸附选择性与吸附度关联较好。该结果可应用到沸石的分离以及沸石材料预筛选的评价中。     

不同晶粒度HZSM-5沸石汽油降烯烃性能

考察了HZSM-5沸石晶粒度对降低FCC汽油(<70℃馏分)烯烃的影响.结果表明,在固定床反应器上,不同晶粒度的HZSM-5沸石都表现出很强的降烯烃能力,可使FCC汽油中烯烃体积分数从61%降至11%～17%,但辛烷值均不降低.HZSM-5沸石对汽油的降烯烃作用得益于其优异的芳构化、异构化和烷基化性能.HZSM-5沸石的晶粒度对其催化活性与稳定性影响很大,纳米级HZSM-5沸石的活性高、稳定性好.因其粒度小、微孔短、孔口多以及位于孔口和外表面的酸中心数量多,对烷基芳烃和异构烷烃等"胖分子"的扩散阻力小,从而减小了积碳对在纳米级HZSM-5沸石上芳构化、芳烃烷基化和直链烃异构化反应的影响.HZSM-5沸石作为汽油降烯烃催化剂,须经过适当的改性以调节产品油的组成,其纳米晶体是理想的催化剂改性母体.     

膨润土结构和组成对催化棉籽油酸二聚反应的影响

以棉籽油酸为反应原料,膨润土、碳酸锂分别为催化剂和助催化剂,在240℃下反应4 h,研究在棉籽油酸二聚反应中不同膨润土的结构和组成对其催化性能的影响.结果表明,不同膨润土的比表面积和孔隙度差别较大,但二者不是影响其催化性能的主要因素.而膨润土晶体的层间距和表面酸性对其产率影响较大,实验中二聚酸产率最大为70.26%,最小为43.58%,原因可能是较大的层间距可以提供较充足的反应空间,有利于体积较大的二聚产物分子的生成,亦有利于其从层状结构中扩散出来.另一方面,xL/xB的摩尔比值越大催化性能越好,原因可能是路易斯酸中心在不饱和脂肪酸的聚合反应中起到关键作用.三种膨润土xAl/xSi的摩尔比值在0.216~0.239之间,差别较小,其对反应的影响较小.     

HM沸石分子筛内表面积的测定

利用ＨＭ沸石表面酸性中心对甲苯歧化反应的催化作用，并以加入三苯膦使沸石外表面上的活性中毒，即可测出内表现上的活性与催化剂活性位的比值，再用常规方法测出ＨＭ沸石的表面积后可求得内表面积。     

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 6 5 %;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。     

分子筛晶粒外表面催化活性作用

小晶粒分子筛具有与一般分子筛不同的动力学行为.半径为100至300nm左右的晶粒有明显较大比例的外表面积.用表观速率常数和对比效率因子.可描述小晶粒分子筛的等温一级反应动力学行为.由于外表面的活性贡献,小晶粒分子筛能有更好的表观活性.晶粒半径大于10~3nm后,其外表面积比例可忽略.小晶粒分子筛的外表面积可能比一般分子筛明显要高.     

流态化催化裂化废催化剂应用研究进展

结合典型流态化催化裂化(FCC)废催化剂的物理化学特性,阐述其改性再生及其应用研究进展。FCC废催化剂可以在原本已沉积有Ni的基础上再补充负载Ni制备优良的加氢催化剂并应用于农林产品松脂的催化加氢反应;可以作为催化剂载体进行再利用;可以制备改性催化剂用于废塑料和生物质的裂解;可以经水热反应合成高精度超细分子筛;可以用于废水处理和润滑油、石蜡精制。随着石油化工产业的迅猛发展,FCC废催化剂的排放量不断增长,为了实现FCC废催化剂的资源化再利用,以FCC废催化剂制备加氢催化剂和固体吸附剂具有广阔的应用前景。     

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.     

选择性加氢脱硫催化剂Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3的制备与表征

采用溶胶-凝胶法获得TiO2-Al2O3复合载体,研究了该复合载体负载Co、Mo后制备的Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂在FCC汽油重馏分加氢脱硫反应中的催化性能,重点考察了复合载体TiO2/(TiO2+Al2O3)对催化剂加氢脱硫活性和选择性的影响,并对催化剂和载体进行了BET、IR和NH3-TPD表征.实验结果表明:催化剂加氢脱硫活性和选择性均随载体中TiO2含量的增加而增加.表征结果表明催化剂的比表面积、孔容和平均孔径均随载体中Ti O2含量的增加而减小;随着TiO2含量的增加,催化剂酸中心强度和酸量有所增大,但变化量不大;催化剂载体的L酸量逐渐增大.载体表面仅有微量的B酸.     

ZSM-5沸石的有效孔径对甲醇转化反应中低碳烯烃选择性的影响

本文以质谱仪为检测器的热脱附动力学方法测定了高温水蒸汽处理及磷、镁、硼浸渍改性HZSM-5沸石上甲醉的扩散活化能(E_d)及与沸石有效孔径有关的指数前因子(D_o)。结果表明,改性会使沸石的有效孔径缩小,其孔径大小的次序为:HZSM-5>HZSM-5-400>HZSM-5-600>PZSM-5(2％)>PZSM-5(4%)>MgYZSM-5(3％)>BZSM-5(3％)>BZSM-5(5％)。与用 NH_3-TPD及IR所测得的改性沸石表面酸性质相比,沸石的有效孔径的因素对甲醇转化反应中低碳烯烃选择性的影响小于沸石表面B酸量和酸强度的因素。     

捕钒剂对不同FCC分子筛催化剂的钝钒效果

研究了在ＲＥＹ、ＲＥＨＹ、ＵＳＹ三类常用的ＦＣＣ分子筛催化剂中加入捕钒剂组分（对催化剂基体进行化学改性）对钝化重金属钒污染的作用效果。结果表明，碱土金属类捕钒剂ＡＢＯ３对ＲＥＹ、ＵＳＹ类ＦＣＣ催化剂有良好的钝化效果，属于酸碱反应的钝化机理。但碱土金属类捕钒剂，如ＡＢＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＭｇＯ和ＣａＳｎＯ３等，与ＲＥＨＹ分子筛不匹配，非但没有钝化重金属，反而对ＲＥＨＹ分子筛的质子酸中心有破坏作用，使分子筛酸性活性中心数目减少、强度下降，导致催化剂的裂化活性急剧下降。在ＲＥＨＹ分子筛催化剂基体中加入ＭＯ金属氧化物作为捕钒剂，通过Ｖ５＋与金属离子发生在ＭＯ的（１０１）晶面上的晶格取代来得到良好的钝钒效果。     

根据原料性质和组成特点选择催化剂的研究

选用了 4种不同类型分子筛和基质的新鲜催化剂 ,在水气氛下进行高温老化 ,并对老化后的催化剂进行了性质表征。结果表明 ,催化剂Reduxion 6 0、RHZ 2 0 0和RHZ 30 0在老化后仍具有较高的结晶度、合适的比表面积和孔径 ,并具有好的产物分布和产物选择性。在重油微反装置上对胜华催化原料与 5种催化剂进行了最佳配伍实验。结果表明 ,催化原料与催化剂之间存在配伍关系 ,对于孤岛和草桥蜡油选用Reduxion 6 0催化剂可以获得较高的轻油收率和总液收率 ;对于奥里蜡油 ,选用RHZ 2 0 0和RHZ 30 0催化剂可以获得较为理想的产物分布、高的轻油收率和较低的焦炭产率。     

LVR-60R催化裂化催化剂的应用与优化

炼油催化装置因自身条件限制,对催化剂单程转化率和生焦产量等方面要求苛刻,本文开发的LVR-60R催化剂,与国内常用LV-23催化剂相比,重油转化能力和生焦选择性等性能方面都有明显的提高.LVR-60R催化剂使用过程平稳,流化良好,试用优化后,主要指标达到国外催化剂水平.目前LVR-60R催化剂已成为南充炼油化工总厂催化裂化装置的主力催化剂,试验结果显示,装置总液收收率和焦炭产率达到了国外催化剂先进水平.     

乳化油（纯重油）催化裂化集总动力学模型研究

通过文献查阅和实验室研究工作,对纯重油及乳化重油催化裂化(FCC)反应进行了较为系统的考察和研究。建立了重油FCC四集总动力学模型。结合模型给出了合适的反应网络和数学描述。通过非线性最小二乘法,用MATLAB软件对模型求解,验证了模型的正确性,最终可借助模型对重油及乳化重油FCC进行产品预测。并建立了二者FCC反应四集总动力学模型。     

一种FCC催化剂水热稳定性的研究

通过对一种ＦＣＣ催化剂水热稳定性的实验研究，揭示了催化剂酸性，分子筛破坏程度，晶胞常数和硅铝原子比等参数受水热处理条件影响的一些规律。一同温度在７５０－８００℃之间时催化剂的总酸量降低很快，而强酸与 到之比随分子筛脱铝量的增多而增大，在８５０℃，样品处理时间大于４ｈ时，晶胞常数降到２．４２７ｎｍ，硅铝原子比增大到２０．１，剩下的酸基本上是强酸，而且分子筛的相对破坏程度达到６０％。