重油催化裂化集总模型在指导裂化催化剂选用方面的研究

在已开发的重油催化裂化十集总动力学模型的基础上、通过实验和参数估计，分别确定了ＲＨＺ－２００，ＺＣＭ－７，ＣＲＣ－３三种裂化催化剂的十一集总动力学模型参数，并运用模型的工业应用软件ＲＣＣＬＫ，对这三种催化剂进行了工业验证计算。     

稀土改性β沸石对流化催化裂化催化剂性能的影响

以稀土改性β沸石替代质量分数为5％的REUSY作为流化催化裂化模式催化剂的活性组分，利用轻油微反活性试验和固定一流化床装置评价了其催化性能。结果表明，在流化催化裂化催化剂中加入一定量稀土改性β沸石，可以提高原料油的转化率，降低催化剂的比积炭及催化裂化汽油的烯烃含量，并能使汽油的辛烷值有所提高或保持不变。稀土改性β沸石是优良的流化催化裂化催化剂活性组分。     

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。     

浅析含硫原油对催化裂化装置催化剂性能的影响

众所周知,原油的性质决定着炼油装置的工艺流程,原油中杂质含量,包括水、硫、氮、重金属以及机械杂质等对炼油工艺有着重要的影响。杂质含量的改变,对装置的正常生产,特别是对催化剂的性能有着重要的影响。本文重点论述了原油性质的变化,特别是硫、氮以及重金属含量的增加对催化裂化装置催化剂性能的影响,为加工含硫原油的装置提供了可参考经验。     

磷对烃类催化裂化催化剂表面酸性及抗炭性能的影响

考察了磷改性对催化裂化催化剂的表面酸性、抗炭性及反应活性的影响，探讨了催化剂表面酸性与抗炭性能的关系，结果表明，在以超稳Ｙ分子筛作为活性组分的ＦＣＣ催化剂中引入磷元素，能降低催化剂的表面酸强度，减少酸中心数，降低催化剂的积炭速率，同时加入适量的磷有利于提高催化剂的反应活性。     

催化裂化催化剂机械强度与磨损行为

通过纳米压痕和显微硬度等测试方法,基于纳米和微米两种尺度,分析研究了两种流化催化裂化(FCC)催化剂的机械强度,并在实验室采用喷杯式流化磨损方法,考察了两种抗磨损性能差异较大的FCC催化剂的磨损规律.从压痕力学测试、微观形貌分析、磨损率评价和颗粒粒度分布等方面研究了两种FCC催化剂在气态流化床中的磨损机制,了解颗粒自身性质对其磨损行为的影响作用.结果表明,催化剂磨损的发展过程符合Gwyn磨损动力学方程,两种催化剂颗粒磨损规律的差别可由Gwyn方程的各参数来描述.     

流化催化裂化催化剂的无机酸脱金属复活研究

用不同浓度的HCl，HNO3，H2SO4和HClO4对齐鲁RMS-8流化催化裂化（FCC）平衡剂的脱金属效果进行了考察。结果表明，这4种酸都能有效脱除催化剂表面上的污染金属钒，也能脱除少量的铁，但基本没有脱镍效果。不同的酸在含量较低时的脱钒率差别较为明显，随着酸含量的增加，脱钒率都逐渐增加，不同酸的脱钒率达到30％左右以后基本不再变化。这表明催化剂上的钒一部分存在于体相内，另一部分存在于体相外，体相外的钒约占总钒量的30％左右。脱钒后催化剂的活性得到明显恢复，以10％左右的酸处理后的催化剂的活性最高，进一步提高酸含量，催化剂会因表面铝被脱除，使得催化剂酸性下降，活性降低。     

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。     

催化裂化汽油脱硫添加剂的研究进展

在流化催化裂化汽油中，硫主要是以噻吩类化合物的形式存在，由于噻吩具有类似于芳环的共轭结构，因此流化催化裂化汽油中的硫较难裂化脱除。介绍了在流化催化裂化条件下噻吩类化合物的裂化脱硫机理和国外开发的ZnO／Al2O3，TiO2／Al2O3，Mg(Al)O尖晶石体系和含钒体系的脱硫情况。ZnO／Al2O3和TiO2／Al2O3添加剂体系的脱硫率最高可达30％，含钒体系的脱硫率最高可达63％，但绝对脱硫量都在250μg/g以下。研制的新型脱硫添加剂可使高硫汽油的硫含量降低32．63％，绝对脱硫量达410．56μg／g。     

废流化催化裂化催化剂气相活化脱镍研究

提出了一种新的废流化催化裂化催化剂气相活化脱镍技术。对气相活化条件、酸洗条件、脱镍后催化剂的活性和稳定性进行了考察。实验结果表明,该技术对脱除废流化催化裂化催化剂上的镍效果显著,脱镍率最高可达80%,脱镍后的催化剂微反活性大幅度提高,并且稳定性较好。     

焦化蜡油两段提升管催化裂化研究

在两段提升管催化裂化实验装置上,以克拉玛依焦化蜡油为原料,考察了常规单段操作条件(反应温度、剂油比和停留时间)对焦化蜡油催化裂化转化性能的影响及相同转化率下焦化蜡油单段和两段反应产物分布的变化,同时,还对比考察了焦化蜡油、减压蜡油单独进料和混合进料单段反应的差别。实验结果表明,与常规单段催化裂化技术相比,两段提升管催化裂化技术在焦化蜡油催化裂化转化方面具有明显优势,相同转化率下,在大幅度提高轻油收率和液收的同时,还会明显降低干气收率。此外,整体来看焦化蜡油、减压蜡油单独进料要明显优于混合进料。     

β沸石的相对结晶度和Na2O含量对FCC催化剂催化性能的影响

β沸石的相对结晶度和Na2 O含量对引入 β沸石的FCC催化剂的催化性能有一定的影响。催化剂在 780℃下经 10 0 %水蒸气处理 4h后 ,影响FCC催化剂催化作用的主要因素是 β沸石的相对结晶度 ,Na2 O含量对催化剂初活性的影响不显著。催化剂在 780℃经 10 0 %水蒸气处理 17h后 ,β沸石的Na2 O含量对分子筛骨架稳定性的作用增大 ,从而导致引入高Na2 O含量的 β沸石的FCC催化剂的微反活性比低Na2 O含量样品的活性有所下降 ,同时使低碳烯烃和异构烷烃的产率降低。因此 ,引入FCC催化剂的 β沸石的相对结晶度要大于 80 % ,并要求其Na2 O含量低于 0 .1%。     

稀土改性β沸石对流化催化裂化催化剂性能的影响

以稀土改性β沸石替代质量分数为5%的REUSY作为流化催化裂化模式催化剂的活性组分,利用轻油微反活性试验和固定流化床装置评价了其催化性能。结果表明,在流化催化裂化催化剂中加入一定量稀土改性β沸石,可以提高原料油的转化率,降低催化剂的比积炭及催化裂化汽油的烯烃含量,并能使汽油的辛烷值有所提高或保持不变。稀土改性β沸石是优良的流化催化裂化催化剂活性组分。     

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。     

重油催化裂化装置提升管在线取样研究

利用自行研制的工业提升管在线取样系统对胜利石化总厂重油催化裂化装置提升管进行了在线取样 ,并对取得的液体和催化剂样品进行了分析 ,从而得到了重油催化装置提升管反应器中液体产品分布、催化剂活性、催化剂上碳含量沿提升管高度的变化规律。重油催化裂化反应主要发生在提升管的中下部区域 ,改善产品分布和优化反应进程必须在此区域采取措施 ,应对该区域的反应参数 (反应温度、催化剂性能及进料性质等 )进行控制。在提升管油剂混合处 ,催化进料并没有完全汽化 ,仍有部分重组分以液相存在 ,这对提升管反应器内的反应过程不利 ,易使提升管喷嘴上方区域结焦。     

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.     

高低并列式催化裂化实验装置改造

指出了XTL-6型高低并列式提升管催化裂化实验装置运行中存在的问题并分析了其原因．对装置进行改造,较好解决了催化剂流化效果不佳问题．装置已具备国内相同小型催化裂化实验装置的最新技术,新的控制软件、控制系统和通讯系统能够使装置平稳运行,操作简便,工作效率大大提高．经过改造,产品转化率和轻油收率均提高,与生产装置数据接近,其中干气、液化气、汽油收率分别提高0．51％、1．49％、4．33％．实验产品性质得到改善,汽油辛烷值、柴油十六烷值稳定．     

降低FCC汽油硫含量的催化裂化催化剂评价

提出了在催化裂化过程中进行汽油催化脱硫的技术路线 ,研制出催化裂化汽油脱硫催化剂DS Z3。以减压蜡油为原料 ,在固定流化床反应装置上对其性能进行了评价。结果表明 ,该催化剂不管是作为催化裂化催化剂单独使用 ,还是与普通的FCC催化剂混合使用 ,都具有明显的脱硫效果 ,并能不同程度地提高汽油和C3 +C4的收率。此外 ,使用催化裂化脱硫催化剂DS Z3还可以使汽油在烯烃含量下降的同时 ,辛烷值有所增加。