FCC催化剂传质性能与孔结构和酸性的关联性探究

为研究流化催化裂化(FCC)催化剂的传质性能与其孔结构和酸性的关联性,制备了3种具有不同孔结构和酸性的半合成FCC催化剂(CAT1、CAT2、CAT3),并对催化剂的孔结构和酸性进行了系统表征;选用萘、菲、吖啶作为探针分子,测试客体分子在催化剂上的吸附穿透性能,并考察了其传质性能;采用超分辨成像技术,对催化剂上酸中心转化能力进行了可视化分析。结果表明,通过选择合适的探针分子,可实现FCC催化剂对大分子的吸附行为差异性的有效辨析;FCC催化剂上大分子的传质性能取决于催化剂的孔结构和表面酸性;使用新型大孔基质材料可优化FCC催化剂的传质性能,提升FCC催化剂中Y分子筛上酸中心的转化能力。研究结果可为FCC催化剂传质构效关系的研究提供有效方案,并且可为高效FCC催化剂的设计提供理论指导。

FCC催化剂传质强化活性位利用效率的可视化分析

流化催化裂化(FCC)催化剂传质性能抑制活性位利用效率是影响其催化性能的关键因素,选用6种不同基质材料制备的FCC催化剂样品,在系统分析催化孔结构和酸性质的基础上,利用激光共聚焦荧光显微成像技术和吸附穿透曲线法模拟考察了重油大分子的传质扩散行为;并运用单分子荧光成像技术,以B酸中心催化噻吩低聚反应生成低聚物的数量作为判据考察了系列催化剂的活性位利用效率。研究发现,相比于传统的高岭土和拟薄水铝石作为基质材料,本课题组设计开发的大孔富B酸的基质材料(APM-9)明显优化了大分子在FCC催化剂上的传质性能,从而显著提升了活性位的利用效率。发展了一种新颖的FCC催化剂结构参数与其传质性能、酸中心利用效率构效关系建立的方法,可为催化剂基质材料的设计和优化提供数据支撑和理论指导。

废FCC催化剂提钒制备硫酸氧钒电解液

钒电解液作为全钒液流电池的离子导体,其纯度、工艺路线等因素是决定电池性能与商业化生产的关键。利用废FCC催化剂为原料,经过浸出、萃取及反萃取等一系列工艺制备全钒液流电池用电解液。系统考察了油相与水相的体积比(相比)、时间、pH等条件对萃取及反萃取过程的影响。ICP-OES测试结果表明:采用20%P204+5%TBP+75%磺化煤油作为萃取体系,萃原液pH为2.2、相比(O/A)为1∶3、萃取时间6 min,钒的一次萃取率可达90.2%;以1 mol·L^(-1)的硫酸作为反萃剂,相比(O/A)为1∶1、反萃时间6 min,钒的反萃率大于96%。通过进一步的除杂、富集、浓缩得到硫酸氧钒电解液,钒的质量浓度约为86 g·L^(-1),杂质离子总质量浓度小于500 mg·L^(-1)。

FCC废催化剂有价金属提取及无害化处置工艺研究

流体催化裂化(Fluid Catalytic Cracking,FCC)是石油精炼厂的核心工艺,可以将原油中高沸点、高分子量的烃类组分转化为更有价值的汽油、烯烃气体和其他产品。但是,在使用过程中,FCC催化剂容易受到镍污染而失去活性。FCC废催化剂属于危险废物,我国FCC废催化剂产生量大,环境污染风险高,无害化处置压力大。为了提取FCC废催化剂中有价金属,分别开展酸浸试验、还原焙烧-氨浸试验、氯化焙烧试验和还原熔炼试验。结果发现,还原熔炼工艺脱镍效果最好。还原熔炼温度大于1 450 ℃,保温时间为1 h,氧化铁添加量为11%,煤粉添加量为5%时,熔炼渣镍含量小于0.1%,满足相关要求,镍的脱除率大于90%。还原熔炼工艺能够有效提取FCC废催化剂中的有价金属,实现废催化剂的资源化利用,显著降低废催化剂的排放量。

工艺条件对FCC轻汽油催化裂解生产低碳烯烃的影响

使用200 m L固定床反应器,在专用催化剂作用下,考察了工艺条件对催化裂化(FCC)轻汽油原料催化裂解生产低碳烯烃反应性能的影响。结果表明:在专用催化剂作用下,FCC轻汽油原料经催化裂解可制得低碳烯烃中的乙烯、丙烯和丁烯,并且产物中的m(丙烯)/m(乙烯)大于1.40,远高于其经蒸汽热裂解增产丙烯工艺下的0.43;反应温度对C_(≥5)液相产物组成中的芳烃收率增幅影响很大;较高的质量空速不利于低碳烯烃的生成;去离子水的存在及增多,不仅促进丙烯的生成,还有利于抑制催化剂结焦生炭。在反应温度为500℃、液时质量空速为1.0 h^(-1)、反应压力为0.13 MPa、注水量[m(去离子水)/m(FCC轻汽油原料)]为40%的催化裂解优化工艺条件下,丙烯、乙烯、丁烯收率分别达4.44%,9.87%,8.27%,m(丙烯)/m(乙烯)达2.22。

FCC认证中1 GHz以上辐射发射测试介绍及案例分析

随着电子产品的工作频率越来越高,1 GHz以上频率的无意噪声发射日益增加。对于希望进入北美地区部分国家市场的电子产品需要获得FCC认证才能进行销售,因此越来越多申请FCC认证的电子产品需要通过1 GHz以上辐射发射测试。相比较CCC和CE认证,FCC认证的1 GHz以上辐射发射测试,在测试频率范围和测试方法有较大不同。这意味着产品即使通过了CCC或CE认证测试,如果不了解FCC的测试方法和相关细节就直接申请FCC认证,都有可能无法通过测试,延误认证周期。从FCC认证标准要求、测试方法和案例等方面进行了解读和分析,以期为申请FCC认证的企业提供一定的指导。

FCC对美国广播电视商业化与规制理念形成的推动和影响

随着20世纪二三十年代欧美无线电技术发展与寡头广播电台的出现,美国国会先后颁布《1927年无线电法》(RadioActof1927)、《1934年通讯法》(CommunicationsActof1934),将公共资源无线电频谱界定为“稀缺资源”,并组建美国联邦通讯委员会(FCC)。FCC之组建,确定了美国广播电视行业的规制基点,推动了广播电视规制体系的形成和完善,进而保障了广播电视行业与传媒集团的良性发展。

水泥窑协同处置废FCC催化剂的生产实践

研究了水泥窑协同处置废FCC催化剂对窑运行工况及水泥熟料质量的影响,开展了废FCC催化剂特性分析、重金属浸出率及配伍方案分析试验,介绍了生产实践中协同处置废FCC催化剂的不足以及废FCC催化剂对窑尾烟气排放、生产区域水质、熟料质量等方面的影响。研究结果表明,利用水泥窑协同处置废FCC催化剂时,需提前做好配伍计算、强化过程质量控制;废FCC催化剂应与水泥原料配比充分融合。对于氧化铝含量约35%、氧化硅含量约33%的废FCC催化剂,处置量宜<1.6t/h。

FCC汽油中含硫化合物在Ce交换的Y型分子筛上的吸附(英文)

研究了NaY分子筛在与硝酸铈溶液进行液相离子交换前后对含有大量芳烃和烯烃的FCC汽油的吸附脱硫.结果表明,在室温和常压下,以离子交换方式将Ce3 +引入到Y分子筛中后,分子筛吸附剂对FCC汽油的脱硫选择性明显提高,并且脱硫选择性随分子筛中Ce3 +含量的增多而提高.噻吩吸附的红外光谱表明,在Ce3 +改性后的分子筛吸附剂上存在着噻吩分子直接以硫原子与吸附剂相互作用的吸附模式,这种不同于π络合的吸附方式可能不易受FCC汽油中竞争分子的影响,因此分子筛表现出较高的吸附脱硫选择性.

FCC过程中NOx形成机理及其脱除技术

介绍了催化裂化过程中生成热NOx、燃料型NOx和快速型NOx的形成机理,以及各种脱 除催化裂化再生烟气中氮氧化物的方法,如:两段再生器、脱NOx助剂、改进的CO助燃剂等等,并对这 些方法进行了讨论和分析。

室温离子液体对FCC汽油络合萃取脱硫的研究

采用氯铝酸离子液体作为络合萃取剂,考察了其对FCC汽油的脱硫效果。实验结果表明:在氮气保护下,AlCl3/BMIMCl(摩尔比)为2:1、剂油比为0.2、反应温度为30℃、反应时间为50min的条件下,氯铝酸离子液体可有效地降低FCC汽油的硫含量和碘值,且保持FCC汽油的辛烷值基本不变,氯铝酸离子液体可重复使用。

FCC催化剂中REHY分子筛的结构与酸性

用XRD,N2吸附,NH3TPD和Py IR等手段对REHY分子筛进行了表征,并通过多晶XRD法测定了稀土离子在Y分子筛骨架外的分布.结果表明,在含水条件下,定位于Y型分子筛β笼SⅠ′位的RE3+与骨架氧及定位于SⅡ′位的H2O配位,稳定了分子筛的骨架,减少了分子筛酸性中的最强酸部分;定位的RE3+通过极化定位的配位水,增加了分子筛的中强酸,减缓了RE3+取代H+所引起的酸量下降.从结构测定可推测出,在FCC催化剂中Y型分子筛上RE3+的最佳量应为每个晶胞含11个稀土离子,并完全定位于β笼的SⅠ′位.

改性Y型分子筛对FCC汽油脱硫性能的研究

采用液相离子交换法制备了Cu(I)Y、NiY、CeY分子筛,利用XRD、ICP/MS、N2吸附脱附等技术对其物化性质进行了表征,使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(SCD)偶联技术系统考查了改性Y分子筛对FCC汽油的选择性吸附脱硫性能,着重探讨了FCC汽油选择性吸附脱硫过程中硫化物的脱除规律。结果表明,不同金属阳离子改性的Y分子筛对FCC汽油中不同硫化物选择性有所不同,对CeY分子筛:2-甲基-5-乙基噻吩<噻吩<C3硫醇<C2噻吩<2或3-甲基噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,而NiY与Cu(I)Y选择性相同:C3硫醇<2-甲基-5-乙基噻吩<C2噻吩<2或3-甲基噻吩<噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,改性Y分子筛对噻吩及小分子烷基取代噻吩类硫化物的选择性较差。

FCC汽油中硫分布和催化脱硫研究

对胜利石油化工总厂的FCC汽油中的硫含量、硫分布及硫化物的种类进行了分析。该汽油中的硫含量高 ,且 90 %的硫都集中在占 65 %的 10 0℃以上的汽油馏分中。采用配有PFPD检测器的色谱分析了 10 0℃以上的汽油馏分中硫化物的种类 ,结果表明 ,近 90 %的硫化物都是噻吩类化合物。对不同的汽油脱硫方法进行了分析 ,提出了汽油催化裂化脱硫全新方法 ,并开发出了具有显著脱硫效果的脱硫催化剂。

离子液体在FCC汽油脱硫中的应用研究

研究了新型Brφnsted酸性离子液体[BMIM]HSO4与H2SO4复配体系在催化裂化(FCC)汽油烷基化脱硫中的应用,考察了温度、时间、催化剂酸性、催化剂量和二烯烃加入量等因素对FCC汽油脱硫的影响。结果表明:随着催化剂酸性增强,汽油脱硫率逐渐增大;加入少量二烯烃可明显提高FCC汽油脱硫率。在30℃、反应120min、5%复配催化剂条件下,加入适量二烯烃,可使石家庄FCC汽油硫质量浓度由608mg/L降至105mg/L,大港FCC汽油硫含量由122mg/L降至32mg/L,且辛烷值变化不大。

FCC汽油模型化合物光催化氧化脱硫的研究

以噻吩的二甲苯溶液作为FCC汽油的模型化合物,双氧水为氧化剂,研究了在光催化作用下,双氧水体积分数、高速均质时间和二氧化钛的加入量等工艺条件对脱硫率的影响,在适宜条件下,模型化合物的脱硫率可达到80%以上.以FCC汽油为实际体系,在适宜的光催化条件下,脱硫率可达到59%.分析结果表明,含硫化合物的氧化产物为更高极性的物质.

韩城高岭土的性质及其原位晶化所制FCC催化剂的研究

在实验室进行了韩城高岭土的性质及其原位晶化所制FCC催化剂的研究。结果表明韩城高岭土的基本性质符合全白土型原位晶化催化剂的要求;该高岭土在原位晶化体系中具有适度活性硅和较快活性铝的碱溶速度,以及良好的晶化性能和裂化性能。与现用的苏州高岭土相同工艺制备的对比剂相比,前者较后者的比表面积、孔体积和微反活性高,但磨损指数略大;以新疆减压宽馏分和减压渣油的混合油为原料,进行裂化性能考察的结果表明,汽油和轻质油收率较高,干气和焦炭收率略高,汽油中的烯烃含量较低,芳烃含量较高,辛烷值(MON)较高。

FCC沉降器全部空间三维流场的数值模拟

采用数值模拟方法模拟了一种典型FCC沉降器内的紊流过程。采用Fluent软件首先计算了1个旋风分离器中的流场,并与实验数据进行对比,验证了所采用的模型和计算方法,随后对整个沉降器进行计算。在计算过程中未对沉降器的复杂结构进行简化,所建立的几何模型包括沉降器内部区域和两级旋风分离系统内部区域的全部流动空间,计算结果给出了沉降器所有空间内的流动细节。采用Reynolds应力输运模型对紊流进行处理,可以较好地吻合湍流的各向异性效应。

降低FCC再生烟气NO_x排放助剂的实验室评价

通过采用ACE装置与烟气NOx分析仪器联用的实验室评价方法，可在更接近实际催化裂化反应-再生过程的条件下，评价助剂对再生烟气中NOx的催化转化性能，同时还可考察助剂的加入对催化裂化产品分布的影响。采用该方法对几种降NOx助剂的性能进行了评价，结果表明，在催化剂体系中含有Pt基CO助燃剂的情况下，加入4％的RDNO；助剂后，烟气NOx降低幅度约30％～40％，且催化裂化产品分布基本不受影响。

含碱土金属分子筛对FCC催化剂催化性能的影响

通过在FCC催化剂中引入含碱土金属的分子筛 ,提高了FCC催化剂的重油转化能力和氢转移反应活性 ,同时催化剂还保持良好的焦炭选择性 ;着重考察了含碱土金属分子筛中不同碱土金属离子和分子筛类型对FCC催化剂性能的影响 ;从催化剂酸性质的变化对含碱土金属分子筛的作用原因进行了初步的探讨。结果表明 ,含Mg、Ca分子筛的FCC催化剂具有重油转化能力强、氢转移反应活性高及焦炭选择性好等特点。含Mg、Ca分子筛的引入 ,改进了FCC催化剂的性能 ,这与催化剂酸性发生变化 ,即总酸量以及B酸对L酸的比例增加 ,特别是强酸量减少、中强酸比例提高有关。