复合脱酸剂清洁高效脱除减二线馏分油中环烷酸

采用一种复合脱酸剂对减二线馏分油进行脱酸及回收环烷酸。利用酸值测定、黏度测试和FTIR等方法考察了反应工艺条件对脱酸效果的影响。实验结果表明,适宜的脱酸工艺条件为:反应温度30℃,剂油体积比0.50,反应时间15 min,相分离温度25℃,相分离时间60 min,在此条件下,脱酸率达到92.70%,精制油酸值降为0.33 mg/g,满足了工业上设备耐腐蚀的要求(酸值小于0.50 mg/g),环烷酸在该复合脱酸剂相和油相的表观分配比达到了24.79。与一级萃取相比,达到酸值小于0.50 mg/g的标准时,三级萃取比一级萃取脱酸剂用量减少了40%以上。回收的环烷酸副产物品质较好,酸值为177.03 mg/g,达到了石油酸一级品55号酸值标准。

煤焦油加氢制喷气燃料催化剂的开发及性能研究

以煤焦油中难转化的酚油为原料,采用Ni、W负载的MgO和酸碱耦合剂为催化剂,在高压反应釜内对酚油催化加氢制环烷烃反应性能进行研究。结果表明:P改性MgO(P质量分数为0.8%)与酸碱耦合剂均能有效降低加氢催化剂结晶度、优化孔道结构、提高产物环烷烃和芳烃选择性;在Ni-W活性金属负载量(w)为9.0%时,催化剂选择性加氢活性最高,环烷烃选择性达到57.5%。煤焦油加氢的最佳工艺条件为:氢初压8.0 MPa,温度380℃,反应时间60 min。

煤等离子体热解制乙炔工艺的工程探讨

与传统的煤 炼焦 电石 乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发生器的热效率、成流气的初始温度、反应器的热损失、反应生成物余热回收率、残渣分离、反应气的分离和精制以及成流气的循环能耗等 7因素对等离子体热解煤制乙炔能耗的影响以及长周期生产的影响因素 ;提出了煤间接等离子体热解制乙炔工艺的思路 ,可以克服煤直接等离子体热解制乙炔工艺中的部分缺陷 ,消除煤种对裂解原料的限制。

PVC的热解/红外(Py/FTIR)研究

采用热解 /红外联用仪 (Py/FTIR)考察了PVC的热解过程 ,结果表明 ,PVC在 2 0 0℃时开始放出HCl,30 0℃左右达到最大 ,在红外谱图上HCl气体的振 转吸收区是 310 0cm-1～ 2 6 0 0cm-1,有P支和R支出现 ;随后—CH2 —基在 2 86 0cm-1和 2 930cm-1处的吸收明显增强 ,可认为是生成的多烯碎片进一步裂解生成脂肪族化合物的结果 ;同时有芳烃在 16 2 0cm-1、30 10cm-1和 90 0cm-1～ 6 0 0cm-1处的吸收出现。这是由于除了部分多烯碎片无规则断裂形成脂肪烃类物质的挥发分外 ,还有一部分通过分子重排、环化形成芳烃结构 ,其中的一部分以芳烃类物质进入挥发分 ,另一部分聚合形成稠环芳香族物质 ,最后变成焦粒。通过上述研究 ,提出了PVC的热解机理 ,即PVC首先脱出HCl气体 ,进一步热解产生多烯结构 ,并通过分子重排、环化形成芳烃结构。

络合萃取法精制直馏柴油的研究

针对直馏柴油碱洗脱酸、溶剂脱酸和加氢脱酸精制工艺存在的问题 ,首次采用络合萃取法对直馏柴油进行精制 ,可同时获得精制直镏柴油和环烷酸产品。实验室研究表明 ,本方法流程简单 ,无废液排放 ,精制柴油质量达到GB2 52— 77质量标准。

碳中和约束下的煤化工产业展望

“多煤少油贫气”的能源资源禀赋,决定了煤炭在我国能源结构中的压舱石和兜底保障作用。二氧化碳的双重性、能源低碳化利用特征和未来低碳电气化时代的煤炭定位,又决定了大力发展煤化工产业的必要性,煤化工产业是推动煤炭清洁高效低碳能源化、高值原料化利用最有潜力的发展途径。我国现代煤化工产业在相关技术和装备取得长足进步的同时,也存在发展战略定位不清晰、理论基础薄弱、关键核心技术内在不足与缺失、终端产品低值化和同质化、碳排放以及水资源供需矛盾等问题。作为煤炭清洁高效低碳高值化利用的有效途径,碳中和约束下的煤化工产业应对现有存续和未来新建煤化工项目分类施策。现有存续煤基发电和煤化工企业要通过技术改造和升级转型,最大化盘活现有煤化工资产,充分利用现有资源,实现低碳化高质量发展。新增煤化工项目应依据煤炭特性和碳排放“双控”要求,坚持燃料和原料并重,合理遴选最适宜的技术,优势特色产业要坚持绿色低碳高值化可持续发展。按照煤化工产业二氧化碳排放特性,积极研发和推广应用二氧化碳高效原料化和工质化利用技术,从末端破解煤化工产业碳排放难题。最终达到煤炭资源最大化利用、低成本合理有效实施绿色碳减排。

碳中和约束下的石油炼制技术与产业发展动向及展望

全球对石化原料和化工产品的需求增长迅速,同时电驱动汽车销量暴增带来汽柴油消费量的快速下降,炼油业由“燃料为主”向“化工原料为主”转型已成为必然趋势。随着原油日益重质化、劣质化以及低碳烯烃市场需求的快速增长,重油催化裂解多产低碳烯烃技术成为石油炼制业研究和关注的重点。为了提高目标化学品收率和选择性,国内外炼化企业普遍采用炼化一体化技术,通过多种工艺过程组合,从“油主化辅”转向“化主油辅”。原油直接制化学品技术被认为是炼油业转型升级的颠覆性技术变革,目前主要有蒸汽裂解和催化裂解两种方式,尚处于研发与示范阶段。我国炼油产能已严重过剩,成品油消费空间受到挤压,而新材料和专用化学品却处于短缺状况,未来化工产品需求将持续增长,润滑油脂、石油沥青等特种油品消费也有较大增长潜力。针对现有炼化企业存续装置和新建炼化项目要分类施策。现有炼化存续装置要实施技术改造和升级转型,通过减油增化、“油转化”和“油转特”,最大化盘活现有炼化资产;超前布局研发和应用原油直接裂解制化学品的炼制技术;新增炼化项目要依据以化工原料为主的市场需求,将石蜡基和中间基原油以及废弃塑料制品最大化生产化工原料或高值化梯级利用。

碳中和约束下绿色减排体系的构建

基于对CO_(2)具有“既是亟待减排的温室气体,又是人类生存必不可少的可再生资源”双重性的认知,本文首次提出了碳中和约束下的“污染温室因子禁排、CO_(2)净零排放、调控CH_(4)产生和排放”的温室因子绿色减排体系。文中从两个方面提出绿色减排体系的构建:在国家层面,通过制定相关减排政策体系、进行国家超级工程和行动,为我国实现“30·60双碳目标”提供依据、标准和规范,形成实施绿色碳减排的基石和支撑体系;在微观技术层面,通过全过程控碳排放的CO_(2)绿色减排技术,包括源头上避免高碳排放、过程中控制碳排放、末端强化碳循环与捕集利用(3CU)等。最后指出,依靠能源绿色低碳转型,以节能降耗和生物固碳为抓手,疏堵结合,满足自然界的碳循环平衡需求,高效低成本实现经济社会高质量低碳化发展、生态文明建设与应对气候变化的三赢,将会促进我国2030年前达到峰值和2060年前实现碳中和。

基于化学族组成的煤化学研究体系构建及其应用

针对170多年来按照物理相似性、以显微组分为基础的传统煤化学研究方法普适性差和近70 a来借助现代分析仪器和量子化学计算得到的煤大分子结构模型无法解析煤结构和反应性的关联性的核心科学问题,提出表征可溶化程度的相对抽提率概念,构建了基于环己酮和CS_(2)-NMP复合溶剂分步抽提煤的普适性可溶化体系,按照化学相似性将煤中有机物分为饱和分、芳香分,胶质、沥青质、碳青质和焦质6个化学族组分,开展不同变质程度煤化学族组分的物理化学结构、组成及其不同热解条件下的热解行为、热解特性、反应机理与动力学研究;提出煤热解反应主体由热离解的自由基主导的新观点,构建了普适性的煤热解自由基调控机理及其强化机制,并按照煤化学族组分的基元反应产生初始自由基、自由基调控和自由基复合3个阶段的反应机理合理有效地解析了煤等离子热解制乙炔过程反应历程与机理以及产物中乙炔选择性高达80%以上的现象、低阶煤快速热解提质实现焦油收率最大化的适宜条件等工业现象,从而形成了基于化学族组成的现代煤化学研究方法,实现了从分子水平识别、表征和描述煤的组成和物理与化学结构参数、煤中各种化学键和有害组分的存在形态,进而利用煤的化学族组成从分子水平研究煤转化过程的反应历程、反应机理和反应动力学,揭示各种煤在反应性方面的相似之处,提高煤转化过程效率、降低污染排放,为煤炭资源的高效清洁转化与利用提供借鉴。

煤的化学族组成研究(Ⅱ)煤的可溶化体系的优化

煤的可溶化体系是煤化学族组成研究的前提和关键，通过从高抽提率、溶剂回收性、普遍适应性、快捷省时、方便准确等方面综合考察溶剂选择、溶剂组合方式、溶剂抽提方式等因素对煤可溶化的影响，提出了一套较为优化的可溶化体系，以满足煤化学族组成研究的需要．

双组分硬沥青水浆燃料的研制

用二连脱油沥青和尤利卡沥青混合物作原料,按双指标控制的自然粒度分布粉碎,分段加入水和结构相似、相对分子质量接近的分散剂,可以制备一种清洁化的液体代用燃料。该燃料具有高沥青含量(大于65%),低粘度(小于100 mPa·s,100 r/s),泵送性能和流动性好,稳定性满足工业要求,燃烧效率高,便于组织燃烧,燃烧烟气有害物含量低等优点。采用不同软化点的硬沥青复合制成水浆,对解决高软化点沥青的出路问题、增强溶剂脱沥青和尤利卡热裂化工艺的竞争力以及解决沥青水浆工业化的难题都具有重要意义。

生物质气化技术面临的挑战及技术选择

生物质气化可实现低品位生物质能的深层次利用,不同地区、不同行业有不同的能源需求和产业结构,应合理选择生物质气化技术。固定床气化技术针对的是中小规模应用,该技术存在的问题包括焦油含量高、规模小、机械化和自动化程度较低、发电效率低等。流化床气化技术针对的是中等及以上规模应用,目前需要解决的问题是热效率低,发电效率低,需要开发高气化效率和无焦油的燃气型气化炉、低热值燃气轮机、高效燃气净化系统,以便采用BIGCC技术。沼气技术是一项生物质综合高效清洁利用的多联产工艺,目前急需开发高效高浓度厌氧消化的沼气发酵工艺和配套的集成设备,培育和筛选高效沼气发酵微生物菌群,简化沼气净化工序,解决沼液、沼渣的利用难题等。生物质快速热解技术是一种高温处理过程,其最大的优点是产物生物油易于储存运输,不存在产品规模和消费的地域限制问题。从工艺特点、经济效益和规模化生产来看,沼气技术更适合处理高含水的养殖业粪便,快速热解技术更适合农作物秸秆的规模化转化,燃气型气化技术更适合社区生活垃圾和农林产品加工废弃物的处理。

劣质重油加工技术的挑战与对策——轻型乘用车电动化对重质油加工的影响

针对原油重质化和劣质化以及未来页岩油、油砂油、重(稠)油、超重油、深层石油、沥青、煤焦油等非常规劣质重油的大量生产,从机动车尾气排放标准、车用燃料体系结构、质量标准和需求以及轻型乘用车电动化等多方面探讨,提出重油轻质化的目标产品将从以车用汽油为主逐步过渡到以煤油和柴油的运输燃料为主、煤油和柴油低硫低芳烃化的发展趋势,并分析了劣质重油加工技术开发方向,着重指出流态化热解工艺、流态化热解气化耦合工艺、高温短接触催化裂化工艺、重油悬浮床加氢裂解工艺和煤柴油饱和裂解工艺等将是今后劣质重油轻质化技术研发的重要方向和热点。

大气PM2.5污染的起因与控制

以PM2.5为代表的环境大气颗粒污染物严重影响着环境空气质量和人体健康,也是引起环境、气候变化的重要因素。针对大气PM2.5污染的含碳固体燃料燃烧、工业生产过程和汽车尾气3大主要直接排放源,分别分析了大气PM2.5的污染起因,并从行业特点和发展趋势提出了大气PM2.5污染的源头、过程和末端控制措施和今后治理技术的发展方向。

粒度分布对沥青水浆性质的影响

通过研究粒度及粒度分布对沥青水浆的黏度、稳定性、制浆操作状况、泵送和雾化燃烧的影响,提出了最大颗粒不大于30目(542μm),小于200目(74μm)颗粒累积量大于50%的双指标控制的自然分布判定法,制取了沥青质量分数高达75%,黏度200MPa/s(转速100r/s)稳定性良好的沥青水浆。采用该判定法进行工业中试,制浆简便,泵送雾化燃烧性能良好。

生物质液化技术面临的挑战与技术选择

生物质液化技术可将低品位的固体生物质完全转化成高品位的液体燃料或化学品,是生物质能高效利用的主要方式之一。按照机理,液化技术可以分为热化学法、生化法、酯化法和化学合成法(间接液化),热化学法液化又分为快速热解技术和高压液化(直接液化)技术。生物质热化学法液化已成为国内外生物质液化的研究开发重点和热点,快速热解液化技术和高压液化技术是最具产业化前景的生物质能技术,生化法液化技术也是生物质能的研究热点。化学合成法液化技术并不适用于生物质液化,而利用生物柴油进一步生产生物航空煤油是得不偿失的,不仅成本高、资源利用率低,而且全生命周期碳排放增加,还不符合未来生物航煤的发展趋势。生物质含水量的高低是影响生物质液化过程中能耗、效率、污染指数和经济性指标等的关键因素,应根据含水量合理选择生物质液化技术。快速热解液化技术适用于低含水农林废弃物,高压液化和生化法液化技术适用于高含水生物质,酯化法液化技术适用于不可食用油脂,而各种液化技术均不适用于城市生活垃圾的处理,建议将其用作燃气型气化原料。

石油热解过程中自由基调控反应机理的构建与应用

石油热解是生产高品质气液燃料和化学品的重要步骤,不仅涉及非催化过程,也涉及催化过程。石油热解过程反应机理不仅为解析不同类型的热解反应过程、构建反应动力学模型以及定向调控和强化,而且对于工艺条件优化、反应调控和强化、催化剂开发和优化以及反应装备技术开发和强化等均能指明方向和提供依据,但现有热裂解自由基链式反应机理和催化裂化正碳离子反应机理均存在实验现象尚未能合理解释。本文提出了石油热解过程的化学反应主体均由受热离解的自由基主导的观点,创建了石油热解过程自由基调控反应机理,不同热解工艺区别主要在于二次自由基调控,自由基复合产物以及稳定产物形成了特定热解过程的产物分布。按照初始自由基产生、二次自由基调控和自由基复合3个阶段的反应机理,合理解析石油催化裂化过程各种应用现象,有效指导了劣质重油快速催化热解-气化耦合技术和原油直接分级气相毫秒催化裂解制化学品技术的开发,证实了石油热解过程自由基调控反应机理的普适性,为工艺条件优化、反应调控和强化、催化剂优化提升和反应装备技术强化等均能指明方向和提供依据。

减压深拔技术集成与调控Ⅰ.减压深拔设备技术集成

重劣质油大量生产、常压渣油难以直接作为重油催化裂化原料,减压深拔技术重要性凸显。从常减压蒸馏装置整体考虑,统筹优化,将NS导向提馏塔板、NS减压进料分布器、NS洗涤段专用格栅填料、NS复合穿流塔板、NS抗堵喷射型液体分布器、NS层塔式液体收集器以及直接接触传热技术的配套设备等硬件技术集成,通过提高常压塔拔出率、改善减压塔闪蒸段分离效果、减少雾沫夹带,提高减压塔闪蒸真空度和闪蒸段温度、减少闪蒸段内回流、减压塔底微湿式汽提、提高切割清晰度等措施,从常减压装置设备方面提供了达到低成本、低能耗减压深拔效果的技术支撑。

塔器提馏(汽提)段塔内件工业选型初探

塔器提馏 (汽提 )段的特定物性、操作状况和分离要求决定了提馏塔内件只能用塔板。用工业四因素模糊评价法对提馏段所用塔板进行综合评判 ,能较为准确地反映提馏塔板在工业运用中的提馏分离性能 ,避免了系统因素的较大影响 ,并根据使用厂家的实际情况给出了提馏塔板的具体评价分数 ,非常直观 。

新配方汽油对重油加工的影响

针对新配方汽油对汽油含氧量有一定要求的新情况 ,对重油加工提出了碳氢氧三元素物料平衡的新观点 ,并对重油加工的几种方法进行了重新评价 ,提出了燃料型重油加工新方案的设想。