高擎科学报国为民旗帜大力弘扬中国科学家精神——访中国化工学会理事会党委书记、副理事长方向晨

访谈专家:方书记,您好!我们关注到,中国化工学会的党建活动亮点纷呈。分子辨识分离工程专委会以“党建+学术引领”模式开展党建工作,联合西南化工研究设计院有限公司开展“学思想、强党性、重实践、建新功”党建活动,深度研讨分子辨识分离工程领域技术疑点难点问题。精细化工专委会开展党建院士企业行活动,协调各方做好产学研有效结合,架起国家重点实验室、高校、企业间的“金桥”。如果请您谈谈近年来学会党建的亮点,您会重点讲哪件事?

柴油超深度加氢脱硫催化剂的开发及应用

介绍了柴油超深度加氢脱硫催化剂制备及应用技术的研发过程. 通过对超深度加氢脱硫反应机理和催化基础的详细研究,建立了催化剂的制备技术平台, 包括新型的氧化铝载体制备技术、催化剂表面控制技术和提升催化剂烷基转移性能的改性技术,开发了FHUDS-5和FHUDS-6等性能优异的催化剂; 通过研究不同类型催化剂性能与反应器不同区域环境的特点, 建立了优化的催化剂级配使用技术平台, 满足了工业上对超低硫柴油生产的需求.

长链正构烷烃的择形异构化催化剂

通过对长链正构烷烃择形异构化反应机理的分析,合成了一种具有TON结构的LKZ分子筛,改性后制备出贵金属催化剂WSI。在中型装置上以加氢裂化尾油和150SN润滑油为原料进行了异构化试验,该催化剂显示出良好的高的活性和异构化选择性,有明显的降凝效果,352℃以上馏分的收率较高。

油品精制催化剂技术进展

描述了工业油品精制催化剂开发过程中所应考虑的六大要素,讨论了这些要素对催化剂性能提高的影响:包括通过各种技术调节手段,如无机助剂改性、有机助剂改性、超声辅助手段等实现对催化剂的理化性质调控,如改善酸性质、比表面积、孔结构、堆积密度等;通过这些技术手段还可调变金属-载体相互作用、活性金属的分散度和硫化度、MoS_2(WS_2)片晶长度和叠层数等,实现对催化活性中心形貌的控制;通过原材料选取及生产过程优化,降低催化剂成本;通过催化剂形态合理设计,提高催化剂体系的活性及稳定性。介绍了在工业油品精制催化剂技术进步中一些技术调节手段的应用,给出了系列商品催化剂活性进步的历程,并指出了提高催化剂性能的一些新思路,最后介绍了一些新的材料及方法在油品精制上的应用。

重馏分油加氢脱氮反应动力学模型的研究

简要地介绍了一些典型的模型氮化物的ＨＤＮ反应规律。根据胜利ＶＧＯ在３７２２Ｂ催化剂上的大量ＨＤＮ实验数据，提出了如下的ＨＤＮ基本反应动力学方程：ｄＣＮｄｔ＝－ｋ１＋Ｋ＊ＣＮＣＮＰＨ２为了扩大上式的应用范围，详细分析了各种因素（如原料油种类和馏程及Ｈ２Ｓ等）对ＨＤＮ的影响，并开发了相应的经验关联式，从而得到了一个较完整的馏分油ＨＤＮ反应动力学模型。验证实验表明，该模型是成功的。

生产超低硫柴油的加氢脱硫催化剂级配技术

为了解决柴油超深度加氢脱硫过程受热力学平衡限制问题,更好地发挥不同类型催化剂的优势,在中型实验装置上,采用固定压力等级和空速的实验方法,考察了加氢反应活性好的W-Mo-Ni型催化剂和烷基转移反应活性好的Mo-Co催化剂对原料的适应性以及不同级配方式的加氢脱硫、脱氮效果。系统总结了原料、反应条件等对催化剂类型及其级配方式的影响,并建立了能够比较全面反映原料性质、反应条件和催化反应路径等对柴油超深度加氢脱硫反应影响的综合性的动力学模型。动力学模型计算结果表明,采用W-Mo-Ni/Mo-Co级配催化剂体系能够合理利用加氢反应器内不同区域反应条件的差异,达到更好的反应效果,并得到了工业应用结果的支持。

以填料结构为模型参数的填料塔泛点预测新方法

根据从双膜理论出发由Bernou lli方程得到的液泛气速与液速之间的函数关系,考察了两个与填料有关的模型参数:一个是由填料比表面积a和床层空隙率ε所组成的填料因子a/3ε,另一个是本文定义的填料结构参数。研究表明:拉西环和球形颗粒属于同一类型,其结构参数确定为1.4;而鲍尔环和矩鞍环属于另一类填料,填料结构参数确定为0.9。由于同时考虑了填料结构和填料因子的作用,因此对液泛的预测更有针对性、更加准确。

煤炭的微波干馏技术研究进展

将煤炭加工转化成洁净、高效的二次能源以替代石化产品,对于缓解石油供需矛盾、实现煤炭清洁利用、保障国家能源安全具有重要的战略意义。本文概述了微波加热的机理、特点与优势以及国内外微波加热煤干馏技术的研究进展,提出了煤分级加工及清洁化利用技术研发思路,指出与常规的煤干馏技术相比,微波干馏煤焦油的性质更好,更适合于加工生产化工产品和汽油、柴油产品。所产煤气纯度高,富含甲烷、氢等高价值组分,利于综合利用。该技术易与现有电厂、钢厂等用煤大户企业结合,形成煤分级加工及清洁利用组合体,有利于资源的高效利用。与现有石油加工企业组合,更能优化产品的加工利用方案。

炼厂酸性水罐区气体减排和治理新技术

酸性水罐区是炼油厂最大的污水罐区,排放气中含有高浓度H2S,NH3,有机硫化物、油气、水蒸气和空气,直接排放导致空气恶臭污染严重且浪费油气资源。采用来水脱气罐、罐顶气连通管网、减少罐内气相空间体积、将排水高峰安排在夜间等措施,可减排气体50%以上。采用罐内气相空间惰性气保护,可防止硫化亚铁自燃引发火灾事故。罐区排放气采用"低温粗柴油吸收-碱液吸收"工艺,粗柴油来自催化裂化分馏塔或常压塔,富吸收油进加氢装置处理;采用氢氧化钠或氨水吸收H2S时,废吸收液进酸性水罐处理;采用醇胺吸收液时,富吸收液进再生系统。该工艺的H2S、有机硫化物回收率接近100%;NH3回收率60%～90%;油气回收率可达95%以上;净化气体中的油气质量浓度小于25 g/m3;H2S,NH3、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫排放量小于GB 14554—93《恶臭污染物排放标准》。

液化气加氢反应动力学研究

液化气加氢作乙烯原料是解决乙烯原料不足的有效方法之一。为进一步了解该催化反应的特点,控制和优化反应条件,为该技术的中试放大及工业生产装置的设计提供基础数据,在固定床反应器上,对液化气在LH-10A催化剂上加氢制备烷烃的反应规律进行了研究,建立了反应动力学方程式:x(C=)=[x(C0)-1/(Ke+1)]exp[-k1(1+1/Ke)t]+1/(Ke+1);并分析了反应条件的影响。实验结果表明,低碳烯烃加氢为一级反应,且为快速反应;在实验温度范围内,所建立的反应动力学方程的计算值与实验值的相对误差小于15%,该反应动力学方程式可作为工业装置设计的依据。

四叶形催化载体材料的流体力学性质

测定了直径2.1mm四叶形结构催化剂的物理性质,得到床层空隙率为0.52,床层比表面积为1141m2?m?3。在纯气相下,四叶形颗粒床层压降与直径5.79mm的球形颗粒相当;在纯液相下,床层饱和度与直径2.7mm的球形颗粒相当;在气液逆流状态下,床层的液泛速度与尺寸为6mm×4mm×4mm(外径×内径×高)、床层空隙率为0.65的短拉西环相当。以上数据表明,新开发的四叶形催化剂是一种流体力学性质优异的新型催化材料,适用于柴油逆流加氢深度脱硫等新工艺过程。

加氢裂化集总反应动力学模型研究

根据加氢裂化反应机理和反应特征，建立了通用性较强的加氢裂化集总动力学模型；采用序列二次规划方法进行参数估计，确定了反应动力学参数。研究结果表明，模型能很好地拟合实验数据，并具有良好的预测性能。

柴油深度脱硫中的反应工程问题及对策

柴油深度脱硫受到3个反应工程问题的限制:一是反应速率级数对总硫浓度呈二级,因此在硫浓度很低时加氢脱硫速率极慢;二是4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的甲基取代基有空间位阻,需采取先加氢、后氢解的途径;三是脱硫反应受到硫化氢的抑制作用,特别在硫浓度很低时,硫化氢的抑制作用更加明显。为了获得超低硫柴油(<50μg/g),根据反应工程原理,气液逆流加氢操作是一种有效的方式。

典型炼化一体化企业生产低硫船用燃料油的重油加工方案比较

基于低硫重质船用燃料油生产需要以及炼厂最大化生产重整原料和乙烯裂解原料转型升级背景,本文针对典型炼化一体化企业生产低硫船用燃料油,分别采用沸腾床和浆态床的不同重油加工方案从产品分布、产品性质及后续加工路线等进行经济性分析。结果表明,相比于浆态床加氢方案,尽管沸腾床渣油加氢转化率低于浆态床,但由于转化后的产品中干气收率低、各种馏分油的氮含量显著低于浆态床方案,且可以直接生产低硫船用燃料油、不存在废渣处理等优势,此外,耗氢较低,同时航煤、石脑油及芳烃产量增量明显,以50美元效益测算价测算,沸腾床方案扣消费税毛利较浆态床方案高16.13亿元。可见,对于有低硫船用燃料油生产需求的炼化企业,采用沸腾床重油加工路线在经济性方面更具竞争力。

CO_2的化工利用技术展望

分析比较了CO2的化工利用主要途径,发现在这些化工利用途径中从CO2出发生产含羧基等高含氧化合物的技术路线,在能量利用和经济性的角度,目前是最有发展前景的。同时详细讨论了几种具有市场应用前景的CO2化工利用技术及其发展的趋势。

加氢裂化装置用能分析及节能途径探讨

基于系统用能分析的三环节模式和生产装置现场标定数据,对轻油型和中油型两种不同类型加氢裂化装置进行能量平衡测试和过程用能评价,分析工艺流程、催化剂、设备技术和类型等方面对装置用能的影响,从装置设计和工艺操作等方面探讨加氢裂化装置的节能方向和途径。

延迟焦化油气稳定吸收技术研究及应用

针对当前延迟焦化装置干气中C3^+组分含量偏高、液化气收率低的问题,本文回顾了吸收稳定技术现状和发展趋势。并通过分析对比焦化粗汽油和稳定汽油吸收性能,提出了吸收塔分段进料新工艺技术。阐述了新工艺技术路线,研究了新工艺分段进料位置、规整填料应用效果。在对比热力学方法的基础上进行模拟计算和分析,结果说明新工艺技术较传统技术大幅降低干气中C3^+组分含量。并且就某企业焦化吸收稳定工业装置,介绍了分段进料工艺技术设计和吸收塔填料布置改造方案,进行了工业应用。应用结果表明:新工艺技术可降低干气中C3^+组分含量1~2个百分点,液化气收率明显上升,经济效益显著。

炼油企业恶臭气体治理技术

介绍炼油企业碱渣湿式氧化、焦化冷焦水密闭冷却、常减压"三顶气"压缩进瓦斯管网、污水处理场废气催化燃烧、酸性水罐和含硫污油罐呼吸气洗涤—吸附、轻质油品装车过程油气减排和冷凝回收、汽油氧化脱硫醇尾气冷凝回收油气—不凝气蓄热燃烧、克劳斯硫回收尾气催化焚烧、设备和管阀件泄漏检测维修程序(LDAR)等恶臭污染综合治理技术。

化工过程强化技术是节能降耗的有效手段

介绍了抚顺石油化工研究院开发的几种过程强化技术,包括开发的超重力反应器技术应用于炼油厂废气处理过程,撞击流反应-混合技术应用于生物柴油酯交换过程和轻馏分油氧化脱硫脱臭过程,超声波强化分离技术应用于纤维素乙醇的分离提纯过程,催化蒸馏技术用于顺酐酯化过程以及芳构化反应和分离过程耦合以最大量生产对二甲苯的催化重整技术等。

国内外渣油加氢处理技术发展现状及分析

渣油加氢技术在原油劣质化和产品清洁化交互推动下,正逐步成为炼厂最主要的渣油加工技术手段,并得到了快速的发展。本文重点分析了几类主要的渣油加氢技术的发展现状及其应用特点,探讨了这些技术的发展趋势。从实际应用的角度出发,认为固定床渣油加氢工艺仍将是今后一个时期发展的重点,但技术上要突破加工更劣质渣油和延长运行周期的瓶颈;沸腾床渣油加氢工艺有非常好的应用前景,在解决了投资高和操作复杂的限制后,可以成为与固定床渣油加氢相互结合的渣油加工技术方案;悬浮床渣油加氢工艺对于处理非常劣质的超重稠油将有着明显的应用优势。