石蜡油中杂质结构中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱技术开展了石蜡油及其杂质的结构研究。实验发现:石蜡油结构红外吸收模式主要包括:CH_(3)基团不对称伸缩振动模式(ν_(asCH_(3)-石蜡油))、CH_(3)基团对称伸缩振动模式(ν_(sCH_(3)-石蜡油))、CH_(2)基团不对称伸缩振动模式(ν_(asCH_(2)-石蜡油))、CH_(2)基团对称伸缩振动模式(ν_(sCH_(2)-石蜡油))、CH_(2)基团弯曲振动模式(δ_(CH_(2)-石蜡油))、CH_(3)基团不对称弯曲振动模式(δ_(asCH_(3)-石蜡油))、CH_(3)基团对称弯曲振动模式(δ_(sCH_(3)-石蜡油))、CH_(2)基团面内摇摆振动模式(ρ_(CH_(2)-石蜡油))。石蜡油中杂质结构红外吸收模式主要包括:水分子伸缩振动模式(ν_(H_(2)O-杂质-水))、芳基基团C-H伸缩振动模式(ν_(C-H-杂质-芳基))、羰基基团C=O伸缩振动模式(ν_(C=O-杂质-羰基))、水分子弯曲振动模式(δ_(H_(2)O-杂质-水))、芳基基团C=C伸缩振动模式(ν_(C=C-杂质-芳基))、酰胺基团第Ⅰ特征红外吸收谱带(ν_(amideⅠ-杂质-酰胺))和酰胺基团第Ⅱ特征红外吸收谱带(ν_(amideⅡ-杂质-酰胺))。石蜡油杂质结构主要包括:芳基化合物、羰基化合物、酰胺化合物及水。MIR光谱初步开展了石蜡油及其杂质结构定性研究,具有重要的应用研究价值。

逆流连续重整(SCCCR)成套技术

中国石油化工股份有限公司开发的逆流连续重整技术(SCCCR)开创性地采用了催化剂逆流输送方式,使得反应难易程度与催化剂活性高低达到良好匹配。该技术催化剂循环回路的压差由集中改为分散,不设闭锁料斗系统,大大简化了催化剂的输送,操作更加平稳可靠,实现了真正的“无阀、连续操作”过程,操作过程简单、安全可靠,节约投资。

原料性质大幅变化情况下催化重整Delta-Base数据的生成方法

针对催化重整原料性质变化幅度较大的情况,提出采用变步长计算结合分子水平机理模型生成装置Delta-Base数据的方法。该方法通过计算原料性质扰动时产品质量分数变化量绝对值随原料性质变化量绝对值的变化率;并将该变化率的值域分成若干等份,根据每次计算得到变化率值域的范围不同,选择下一步计算时的变量扰动步长;继而在计算过程中取每次变量扰动的中点值产品质量分数进行验证,从而在提高计算效率的同时保证了计算结果的准确性。结果表明:利用该方法计算得到的各产品质量分数相对误差较小,基本不超过2.5%;对计算数据拟合可得到不同产品质量分数数据拟合方程,通过拟合方程可生成芳烃潜含量变化三阶段Delta-Base数据;比较原料芳烃潜含量(w)为42%时的产品预测结果,发现Delta-Base数据预测值和拟合方程计算值的平均偏差均为0.16%,说明该方法具有很好的准确性,利用分子水平机理模型生成的Delta-Base数据更能反映真实的分子反应历程。

基于分子水平模型生成催化重整Delta-Base数据

采用信息熵最大化理论和重整原料部分物性相结合的方法,研究了在生成Delta-Base数据过程中重整原料分子层面上的变化。模型计算过程中以信息熵最大化为目标,以重整原料的相对分子质量、H/C比、PIONA组成、密度以及芳烃潜含量作为约束条件,并以遗传算法作为优化方法进行模型求解,从分子层面计算两种不同芳烃潜含量重整原料的Delta-Base数据。结果显示,随着原料芳烃潜含量的增加,产品中芳烃含量也增加,可以利用分子水平机理模型生成Delta-Base数据。

正己烷产品中甲基环戊烷含量的控制模拟与优化

选用3种常见的含甲基环戊烷质量分数分别为2.64%,3.84%,5.04%的非芳烃抽余油原料,利用Aspen Plus流程模拟软件探究了5 kt/a正己烷装置两塔(脱轻塔、己烷塔)的精馏优化操作参数,以确保装置正己烷终产品质量合格(含甲基环戊烷质量分数不大于15%)。结果表明:模拟值与实际生产数据相接近,所建模型准确可用。当原料含甲基环戊烷质量分数低于5.1%,且脱轻塔进料量以8.5 t/h满负荷运行时,可通过调整己烷塔塔底温度、回流量、塔顶产物采出量的措施,既可保证各馏出口采样分析结果达标,又确保己烷塔塔顶馏分及装置正己烷产品质量合格。在保证脱轻塔塔顶、塔底馏出物中正己烷含量受控且维持不变条件下,当非芳烃抽余油原料含甲基环戊烷质量分数在2.6%~5.1%以1.2个百分点的增幅变化时,己烷塔的塔底温度降低1~2℃,回流量增加2~5 m^(3)/h,塔顶采出量降低50~100 kg/h,可保证正己烷终产品质量合格。

重整生成油低温液相脱氯剂的制备与性能评价

为减少重整装置生产中因氯化物引入带来的影响,以分子筛和碱金属氧化物为主要成分,采用“一锅法”制备出低温高效液相重整生成油脱氯剂,考察了该脱氯剂性能的影响因素,并在工业装置进行了脱氯效果评价。结果表明:该脱氯剂的抗压强度为77 N/cm,氯容大于20%,水浸泡24 h后无泥化现象发生;在反应温度为5~40℃,吸附压力为0.3~1.8 MPa,质量空速为0.9~11.7 h^(-1)的条件下,所制备的脱氯剂脱氯性能良好,脱后油品含氯量小于0.5μg/g;在工业侧线进料量为5~9 L/h,质量空速为3.3 h^(-1),反应温度为30~40℃,吸附压力为1.8 MPa的条件下,累计运行260 d,脱后重整油含氯量低于1.0μg/g,所制脱氯剂与进口脱氯剂的脱氯效果相当,满足工业装置脱氯剂的使用要求。

原料中碳五含量对芳烃抽提装置的影响

对原料进行了分析,指出了装置原料中碳五含量远超设计值的原因,对溶剂比、返洗比、水洗比及相关各塔的各参数进行了调整,并进行了开工过程质量对比,最终满足了芳烃抽提三苯产品质量。

芳烃抽提装置节能优化及效果

通过对芳烃抽提装置的能耗分析,找出影响能耗的主要因素,通过降低再沸器的蒸汽品位、换热网络的进一步优化和后路流程优化等措施,降低蒸汽消耗。优化措施实施后,节能效果良好,对降低装置燃动成本具有重要意义。

催化重整集总动力学模型的建立及其在线应用

按照集总理论的指导原则,在原17集总反应网络的基础上,提出了一种包含20个集总组分、31个反应的催化重整动力学模型.该模型进一步细分了八碳芳烃组分,并考虑了烷烃组分的所有加氢裂化反应.在某工业连续重整装置上的验证结果表明,所建立的20集总模型可以精确地模拟包括八碳芳烃4个异构体在内的反应产物组成;与原17集总模型相比,裂化产物的预测精度明显提高.随后,采用特定的在线预测和校正策略,将该模型用于在线预测此连续重整过程的总芳烃收率、各芳烃组分收率以及重整油辛烷值,在进料和反应操作条件较大的变化范围内,在线预测趋势和预测精度均令人满意.总芳烃收率和重整油辛烷值的平均预测偏差仅分别为0.52%和0.36,与离线模拟精度相当.

Ni-MoO_x催化剂上的庚烷异构化

在常压固定床流动体系中研究了 Ni-Mo Ox 催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能 .将质量分数为2 %～ 5 %的 Ni掺杂于 Mo O3 中可有效地缩短催化剂的还原活化时间 ,并较大幅度地提高催化剂的比活性 .Ni-Mo Ox 催化剂上的正庚烷异构化的反应活化能为 35 .3k J/mol,显著低于 Mo Ox 催化剂上的活化能(4 9.3k J/mol) ,仅为双功能分子筛催化剂的 1 /3～ 1 /4 .

芳烃型催化重整集总反应动力学模型

按集总理论指导原则,从催化重整反应机理出发,针对以生产芳烃为主要目的的重整装置,提出了1个包含27个集总、52个反应的催化重整反应动力学模型,并以移动床连续重整径向反应器为基础建立了相应的数学模型。该模型将C8芳烃进一步细分为乙苯和二甲苯2个集总,将C9芳烃进一步细分为三甲苯、甲乙苯和丙苯3个集总。采用工业实测数据估计了相应的111个模型参数。结果表明,所得动力学参数符合经典的双功能催化重整反应机理,由失活常数结果可见,酸中心失活比金属中心失活更为严重。通过UOP连续重整工业装置的模拟计算对模型进行了验证,结果表明,该模型能较准确地预测各反应物出口质量含量和催化剂出口积炭含量。该模型可为芳烃型重整装置的优化及产品组成预测提供重要依据。

催化重整工艺对芳烃含量的影响分析

催化重整作为一种重要的石油加工工艺,在石油工业中发挥着非常重要的作用。芳烃作为石油产品中的一类重要组分,其含量不仅影响着产品的品质和性能,还对环境和人类健康产生影响。本文对催化重整工艺进行了一定论述,明确了其定义、原理以及催化剂的种类和作用机制等,在此基础上,进一步探讨了芳烃在催化重整工艺中的生成机理,并结合催化重整工艺的特点,分析了催化重整工艺对芳烃含量的影响,还提出了催化重整工艺优化与芳烃含量控制策略,有助于提高催化重整工艺的产品质量。

芳烃抽提储罐VOCs治理改造

通过对比几种目前较为成熟的VOCs改造处理方案,并根据芳烃抽提苯系污染物较多的情况,选择蓄热氧化法(RTO)对装置VOCs进行改造脱除,以达到环保要求。同时建议新建装置使用压力容器,以从根本上去除苯系外溢污染。

连续重整成套技术的开发及工业应用

介绍了连续重整成套技术的开发及应用情况。通过对核心技术全面攻关,在催化剂方面,成功开发了低积炭速率、高选择性的PS-Ⅳ和PS-Ⅶ催化剂;在工艺技术方面,针对现有技术的不足,开发了独特的连续再生工艺;在工程技术方面,自主创新开发了配套的专用设备、控制技术、工程模型等。最终实现了成套技术"集成创新",形成了具有自主知识产权的"连续重整成套技术",并成功应用于炼化企业中,9家应用单位近三年新增利润17.2亿元、新增税收10.9亿元,并减轻了设备腐蚀和废物排放,具有良好的社会效益。

催化重整集总动力学模型(Ⅰ)模型的建立

根据集总指导原则,从催化重整的反应机理出发,建立了十六集总催化重整动力学模型.该模型不仅简单可行,且能适用于不同生产方案的重整反应,具有较强的适用性和良好的拟合性.

催化重整高氮原料预加氢技术的开发及工业应用

中国石化抚顺石油化工研究院成功开发了直馏石脑油掺炼焦化汽油、直馏石脑油掺炼FCC汽油中馏分等高氮含量原料的催化重整预加氢技术及与其配套使用的FH-40C高活性轻质馏分油加氢精制催化剂。工业应用结果表明:FH-40C催化剂对原料适应性强,加氢脱硫和加氢脱氮活性高,稳定性好;在直馏石脑油中掺炼低于20%(w)的焦化石脑油或FCC汽油中馏分时,产品质量完全可以满足重整装置进料质量指标要求。除此之外,还开发了配套的FDAS-1脱砷剂和FHRS-1/FHRS-2捕硅剂,应用效果良好。

十七集总催化重整反应动力学模型研究(Ⅱ)——工业装置模拟

开发成功的动力学模型能广泛应用于工业装置的工艺设计和优化生产操作 ,具有重要的实用价值。在已经建立的十七集总催化重整反应动力学模型基础上 ,报道模型参数估计和工业过程模拟的结果。针对一半再生式催化重整反应装置 ,建立了轴向和径向重整反应器的数学模型 ,并以工业装置实际生产操作数据 ,采用区域约束法和Marquardt法相结合的数值方法 ,分步优化估计了模型动力学参数。编制的计算机模拟计算软件能够预测计算装置生产工况 ,得到碳六至碳九的芳烃产率分布和产品烃组成 ,并预测重整汽油辛烷值和反应器温降 ,计算结果的偏差分别小于 5℃和 1.

芳烃型催化重整操作条件的分析及优化

在催化重整27集总反应动力学模型的基础上,分析了移动床连续重整4个反应器的进口温度、催化剂使用时间、空速及氢/烃摩尔比等7个操作变量对反应的影响,同时以芳烃产率为目标函数对操作参数进行了优化。各反应器进口温度对反应的影响由大到小的顺序为第4反应器进口温度、第3反应器进口温度、第2反应器进口温度、第1反应器进口温度。优化后的第1～4反应器进口温度分别为502.93、505.71、520.78和537.02℃,经优化计算芳烃产率可提高0.98%,二甲苯产率可提高1.34%,氢气产率也略有增加。该操作条件分析及优化结果可为芳烃型重整装置的优化操作提供参考。

PLS回归软测量方法在催化重整稳定油组分估计中的应用

提出扰动分类法和线性部分最小二乘 (PLS)回归相结合的建立软测量模型的方法 ,并将它用于催化重整稳定油组分的估计中。仿真结果表明扰动分类法和PLS回归相结合建立的软测量模型简单。

催化重整反应条件的优化

分析了重整C+ 5 产品收率与产品辛烷值随反应条件的变化规律。提出将重整C+ 5 产品收率与产品辛烷值之积 (K)的极大值作为最优重整反应状态的目标值 ,给出了重整反应条件的优化方法。系统分析和研究了重整反应条件如重整反应温度、反应压力和催化剂装填比等对K的影响规律 ,为催化重整工艺的优化提供了一个理论依据。