裂解汽油加氢装置流程开发及模拟

介绍了应用PRO/Ⅱ流程模拟软件对大庆石油化工总厂乙烯装置中裂解汽油加氢装置进行开发及模拟。通过模拟确定了新建装置的工艺方案和工艺参数,并将该技术用于国产化设计中,新装置投入一年以来的生产运行参数与模拟计算结果吻合良好。     

裂解汽油一段加氢催化剂制备工艺研究

以α-Al2O3作载体,考察了催化剂制备过程中加入表面活性剂、改变钯盐母体种类以及洗涤阴离子的方式对催化剂加氢性能的影响,并对催化剂的表面结构及Pd的分散性进行了表征。结果表明:在纯烃加氢反应中,催化剂制备中加入PEC-400、使用硝酸钯母体且不洗涤阴离子的情况下,催化剂单独抗硫性能和同时抗硫、氮中毒能力均有提高。采用硝酸钯为活性金属母体,可制备出具有高抗硫中毒及同时抗硫、氮中毒性能的催化剂。     

Co-Mo/Al_2O_3催化剂上噻吩催化加氢脱硫的动力学研究

采用微型等温积分反应器 ,在 2 4～ 4 0MPa ,2 40～ 370℃和裂解汽油中噻吩质量分数 2 2 0～ 6 2 0 μg/ g的条件下 ,对国产LY 980 2催化剂上的噻吩催化加氢脱硫的动力学特性进行了研究。以Simple Powell和Merson复合法对动力学数据进行最优化参数估值 ,建立了适宜于工业应用的幂函数型动力学模型     

裂解汽油中环戊烯和苯乙烯催化加氢本征动力学研究

采用微型等温积分反应器,在2.4～4.0MPa、495～680K、氢与裂解汽油摩尔比2.0～3.6和裂解汽油中环戊烯和苯乙烯质量分数分别为1.7%～4.0%和0.7%～4.0%的条件下,对国产Co-Mo/Al₂O₃催化剂上环戊烯和苯乙烯催化加氢的本征反应特性进行了实验研究。以Complex优化法和Merson迭代法对动力学实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的、裂解汽油中环戊烯和苯乙烯催化加氢的幂函数型本征动力学模型。     

Co-Mo/Al2O3催化剂上噻吩催化加氢脱硫的动力学研究

采用微型等温积分反应器,在2.4～4.0 MPa ,240～370 ℃和裂解汽油中噻吩质量分数220～620μg/ g 的条件下,对国产LY-9802 催化剂上的噻吩催化加氢脱硫的动力学特性进行了研究。以Simple-Powell 和Merson 复合法对动力学数据进行最优化参数估值,建立了适宜于工业应用的幂函数型动力学模型。     

裂解汽油二段加氢催化剂载体的研究

开发了一种适宜制备裂解汽油二段加氢催化剂的载体。通过对氧化铝载体的选择、载体的扩孔、载体的改性、载体焙烧温度等方面进行考察。利用该载体制备出的催化剂在化工一厂应用二年,证明该载体是比较好的,完全满足工业生产的要求。     

喹啉对FCC汽油选择性加氢脱硫的影响

在原料油中加入喹啉,以Co/Mo物质的量比为0.6的CoMo-Al2O3作为催化剂,考察了喹啉对模型汽油选择性加氢性能的影响.结果表明:与不含喹啉的原料油相比,在相同脱硫率条件下,烯烃饱和率显著降低,加氢脱硫选择性大幅度提高;并且随着喹啉含量增加,脱硫率和烯烃饱和率降低.喹啉质量分数为1 500×10-6时,脱硫率相对较高,正辛烯不饱和率相对较低.对反应条件进行了优化,结果表明:原料油中喹啉质量分数1 500×10-6时,催化剂在温度为295℃、压力为1.6MPa、空速为2 h-1时选择性加氢性能较好,脱硫率在80%左右,正辛烯不饱和率达到23%.     

缩合法脱除汽油中噻吩类硫化物的研究

将脱硫剂CD-1与Amberlyst-15酸性树脂配合使用,可以有效的将汽油中的噻吩类硫化物经缩合反应转化为沸点超出汽油流程的产品,从而通过蒸馏的方法脱除。模型汽油缩合法脱硫获得的优化实验条件为：反应温度80℃,反应时间20min,脱硫剂与模型汽油质量剂油比为1∶100,催化剂与模型汽油质量剂油比为1∶10,油品中噻吩硫化物的转化率可达100%。汽油中的碱氮类化合物对Amberlyst-15的催化性能有明显影响,会造成催化剂失活。     

汽油烷基化脱硫中己烯的聚合及对噻吩烷基化的影响

以Hβ分子筛作为催化剂,考察了在汽油噻吩烷基化反应脱硫过程中,己烯的聚合对噻吩烷基化反应和Hβ的催化性能的影响.结果表明,在Hβ分子筛上,己烯先与噻吩进行反应,n(己烯)/n(噻吩)=1时,90%以上的己烯与噻吩进行烷基化反应而不发生聚合;当n(己烯)/n(噻吩)≥2时,己烯出现聚合,且反应程度随其含量的增加而近似线性增加,与此同时,该反应维持平衡的时间则逐渐缩短;当n(己烯)/n(噻吩)=9时,己烯聚合量一度达到11%,但3 h后即降低到5%以下;当n(己烯)/n(噻吩)＜9时,己烯含量的增加对噻吩烷基化影响不大,在反应时间内噻吩转化率一直维持在99%以上;当n(己烯)/n(噻吩)≤3时,二已基噻吩的含量逐渐升高,说明此时己烯含量增加对噻吩二烷基化有利,但n(己烯)/n(噻吩)≥4之后则相反.在n(己烯)/n(噻吩)从2升到9时,Hβ分子筛的积炭量从5.4%增加到5.9%,其酸性降低程度则没有变化,说明己烯含量的增加没有对Hβ分子筛的性质产生较大影响,其对噻吩烷基化反应的影响主要由于己烯聚合反应引起的与噻吩竞争碳正离子,降低了噻吩烷基化几率.     

移动式生物质快速热解反应器的设计及流态化模拟

 快速热裂解是最有发展潜力的生物质能源转化技术之一。移动式快速热裂解设备以移动工厂化的作业方式将分散的生物质就地转化为高品质生物油,大大减少了原料的运输成本。本文对移动液化装置的关键设备--反应器进行了结构设计,将燃烧室与反应器合为一体,二者之间的环形区域形成反应器的工作区;并采用Fluent 6.2软件分别对传统和所设计的反应器进行了流态化模拟。结果表明,冷态条件下,两种反应器的流态化效果非常接近,新型反应器完全能够满足工作要求。而与传统反应器相比,新型反应器具有热效率高、结构紧凑、操作简便等特点,适用于移动作业。     

降低催化裂化汽油烯烃过程中操作条件对汽油组成的影响

考察了使用降烯烃催化剂GOR—Q和使用常规催化剂MLC-500时操作条件对催化汽油组成和催化汽油研究法辛烷值的影响。结果表明：GOR—Q催化剂具有明显减少催化汽油烯烃(主要为小分子烯烃)含量的效果。操作条件对催化汽油烯烃、芳烃和异构烷烃含量产生较大影响。对于降烯烃催化剂GOR—Q,控制反应温度520℃以下、剂油比(m(催化剂)：m(原料油))不小于7时有利于降低催化汽油烯烃含量,但在反应温度为500～520℃,剂油比从5增加到8时,催化汽油研究法辛烷值降低了1．1～1．7个单位。     

反应条件对FCC汽油二次芳构化的研究

以兰炼催化汽油二次芳构化产品为原料,采用小型固定流化床为芳构化反应装置,考察了反应条件对芳构化产物产率、转化率、MON和RON和液体产品组成的影响规律。实验结果表明,兰炼FCC汽油的二次芳构化产物产率随反应温度的变化规律与抚顺FCC汽油非常相似。虽然兰炼FCC汽油芳构化产物二次芳构化后芳香烃的含量提高了大约5%,但是由于产物的马达法辛烷值(MON)不但没有提高反而有所下降,而研究法辛烷值(RON)并没有提高较大,并且焦炭产率较高。因此,可以说明兰炼FCC汽油的二次芳构化性能较差。     

文丘里热解反应器结构对流场影响的模拟研究

文丘里热解反应器制备的氧化铈产品存在粒径不均的现象,需要对文丘里热解反应器进行结构优化,进一步强化气固混合效果和倒吸效果,改善粒径分布.利用Fluent19.0软件,采用欧拉-欧拉多相流以及标准k-ε模型研究了9种不同结构的文丘里反应器内部氯化铈热解过程,分析了反应器内部气固混合和倒吸效果.结果表明:引流管长度为35mm,气固混合效果最好;引流管长度45mm,倒吸能力最好.喉管长度为150mm,气固混合效果最好;喉管长度为100mm,倒吸能力最好.扩张段直径与收缩段直径比为2∶2时,气固混合效果最好,倒吸能力最好.     

煤的热解研究：Ⅰ.气氛和温度对热解的影响

常压、温度为６００￣１２００℃条件下,东胜烟煤分别在氢和氮气氛中热解的实验研究表明：煤在氢气氛中热解与在氮气氛相比产气率更高,焦油质量较好,同时获得了较高的煤转化率,热解温度强烈地影响热解产物的组成和煤转化率,随温度的升高煤化率提高,热解气产率增加,ＣＨ４,ＣＯ和ＣＯ２的产率上升,焦油产率降低,但温度对Ｃ２＾＋和Ｈ２Ｏ的产率影响不大。     

热解产物MgO颗粒形貌对收率的影响

热解工艺制备的MgO颗粒形貌各异,粒径分布不均.传统的数值模拟过程假设产物为同粒径的标准球形颗粒,与实验结果存在一定的误差.因此, 以射流热解制备MgO过程为研究对象,引入伸缩因子等参数,研究了几种特殊的非规则MgO颗粒在射流热解反应器出口的分布,对比标准球形颗粒的分布结果进行讨论.结果表明:收缩因子α、丰满指数k及放缩径比β共同作用影响着MgO的收率.当α=-0.25,k=1,β=1时,MgO的收率较高,为96.88%;当α=0.25,k=2,β=1.5时,MgO的收率较低,为80.39%.     

管式炉中温度对玉米秸秆慢速热解特性的影响分析

热解终温和升温速率是玉米秸秆热解的重要影响因素。基于玉米秸秆慢速热解原理,采用热重和管式炉热解取样方法对玉米秸秆的慢速热解特性进行实验分析。取升温速率(20℃/min,30℃/min,40℃/min,50℃/min,60℃/min)和终温(300℃,400℃,500℃,600℃,700℃)作为影响因素,以热解产物(残炭、生物质焦油和热解气体)的产率作为评价分析指标,并对不同终温条件下的热解气体成分进行定量分析。试验结果表明,随着升温速率的增加(20~60℃/min),残炭产率和气体产率略有变化;而焦油产率有较大幅度的提升,可从12%提升至18%。热解终温的升高,使固体残渣中的挥发分进一步析出,残炭产率下降;终温为600℃时,焦油产率达到极大峰值,最高可达18%,峰值温度前,焦油产率随终温的增加而增加,当终温大于峰值温度后,焦油产率迅速减少;气体产率随温度的升高而增加,热值也随之增加,在700℃时,低位热值为10.22MJ/Nm~3。     

循环流化床脱硫器文丘里式入口对流动特性的影响

以循环流化床脱硫反应器为研究对象，所建的实验装置采用了工业上最新应用技术——文丘里管气体分布器，对文丘里扩散段和提升管内的速度场进行了测量，用速度分布不均匀度的概念详细讨论分析了气体轴向速度沿径向位置的分布和轴向发展规律，并与数值模拟解进行了对比．研究结果表明，装置的侧向进口结构和回料管的存在严重影响提升管底部气体速度分布的均匀性，提升管底部产生了不良的气体流动行为，在回料管一侧，甚至出现了旋涡，提升管段的稳定流动区域远离提升管的进口端．     

低温热解脱氧方法研究

为研究低煤化度煤含氧官能团的化学活性及其改性机理，通过对低温热解方法条件的确定，建立了实验室规模低温热解脱氧方法，进一步考察了该方法的效果。结果表明，在实验室采用此法研究低煤化度煤低温热解脱氧是可行的。