气液混合强化在固定床加氢过程中的应用进展

炼油工业作为国民经济的支柱,在创造大量财富的同时,往往存在高能耗、高物耗和高污染的问题。固定床加氢技术是重要清洁炼油技术,在油品质量升级、产品结构调整、原油资源高效利用、生产过程清洁化进程中发挥了重要的作用。提高固定床加氢效率有助于充分利用石油资源、生产清洁燃料和实现生产过程的节能降耗。本文从固定床反应器滴流床加氢和液相加氢过程的氢油两相物料混合特性出发,综述了通过开发新型混氢设备和加氢工艺,强化气液混合过程,提高固定床多相催化加氢效率的应用进展,并提出固定床加氢反应过程气液混合强化技术发展趋势,为炼油化工生产过程提质增效、节能降碳新技术的开发提供参考。

CO_(2)催化制备高附加值多碳含氧化合物的研究进展

将温室气体CO_(2)通过化学反应路径制备高附加值多碳含氧化合物如乙醇、乙酸、丙醛、丙酸、丁醇等具有挑战性。由于C-C偶联反应的复杂性和成键的不可控性,导致合成多碳高值含氧化合物困难。本工作总结了近期在连续流固定床条件下CO_(2)催化合成高附加值多碳含氧化合物的研究进展。首先归纳了CO_(2)加氢路径下可能的反应机理;其次总结了CO_(2)直接加氢(一步法、串联法)、CO_(2)与轻烃重整、CO_(2)氢甲酰化等不同反应路径下具有潜力的催化剂,包括金属碳化物、碱金属修饰的Cu、Fe、Co、Rh等单金属或二元金属制备多碳高值含氧化合物的特点,并进一步阐述了不同催化剂上的作用机制。最后对目前存在的问题和未来可能的解决方案进行了讨论和展望。

劣质催化柴油加氢裂化预精制催化剂的开发及工业应用

目的为进一步应对压减柴汽比和多产化工原料的市场需求,以及解决柴油加氢装置掺炼更高比例催化柴油等劣质原料所带来的原料中硫、氮和芳烃含量进一步升高的难题,开展相关研究。方法在优化催化剂载体、助剂、活性金属配比、浸渍方式等制备工艺的基础上,中海油化工与新材料科学研究院开发了劣质柴油加氢裂化预精制催化剂CHT-1。结果与市售参比催化剂相比,CHT-1具有更优异的加氢脱氮和脱芳烃活性,在同等的加氢脱氮率下,反应温度至少降低10℃。中试评价结果表明,CHT-1具有良好的原料适应性,在6.4 MPa和10.0 MPa下具有良好的活性稳定性及重生性能。结论工业生产的CHT-1催化剂在某炼厂劣质催化柴油加氢装置上进行工业应用,其标定结果表明,CHT-1催化剂具有优异的催化活性,对劣质柴油具有良好的原料适应性。

以新型模板方法合成中孔SiO_2分子筛(英文)

以廉价、生物可降解的两性表面活性剂十四烷基甜菜碱作为模板剂，以正硅酸乙酯为硅源，在酸性条件下成功地合成了具有螺旋状孔道结构的 SiO_2中孔分子筛 .热重表征结果说明，采用溶剂萃取（乙醇的水溶液为萃取剂）的方法，近乎 100％的模板剂可以脱除回收 .

高选择性灵活加氢改质MHUG-Ⅱ技术的开发

根据加氢精制和加氢改质过程化学反应的特点,设计分区进料灵活加氢改质MHUG-Ⅱ工艺技术,在中型试验装置上对其效果进行验证。并考察反应参数对产品分布和产品性质的影响,同时进行MHUG-Ⅱ技术原料油适应性试验。结果表明,与同样条件常规加氢改质工艺相比,MHUG-Ⅱ工艺技术的柴油馏分收率可提高8.41百分点,产品柴油十六烷值提高2.7个单位,石脑油馏分芳烃潜含量提高3.9百分点,加氢改质反应过程的选择性明显提高,且对各类催化裂化柴油、直馏柴油以及焦化柴油具有良好的适应性,是炼油厂生产清洁柴油的优选技术。

MHUG技术生产满足欧Ⅴ排放标准柴油的研究

从柴油烃类组成和化学反应的角度对MHUG技术的基本原理进行阐述,同时针对不同企业的多个原料构成在中试装置上开展MHUG技术生产满足欧Ⅴ排放标准要求柴油的研究。结果表明,采用MHUG技术可以生产硫含量小于10μg/g、十六烷值为51以上的清洁柴油产品,且对各种原料构成均有良好的适应性。

四氢萘加氢转化研究进展

总结了国内外在四氢萘加氢裂化反应机理及反应动力学两方面的研究近况;着重讨论了催化剂的酸性、孔结构、金属组分及金属中心与酸性中心的距离等性质对四氢萘加氢裂化反应活性和理想产物选择性的影响;提出进一步提高反应活性和理想产物选择性的途径是优化催化剂上金属中心与酸性中心的匹配以及缩短二者之间的距离。

加氢精制深度对催化裂化柴油性质的影响

在固定床小型加氢实验装置上,以不同的催化裂化柴油为原料,模拟两段加氢处理技术生产低硫低芳烃柴油,考察加氢精制深度对柴油性质的影响。评价时第一反应器装填Ni-W催化剂,第二反应器装填Pt-Pd贵金属催化剂,通过调整空速和反应压力,得到不同加氢精制深度的柴油。结果表明:经过深度加氢精制,柴油的密度、折射率、硫含量、氮含量、总芳烃含量均减小,氢含量、十六烷值提高;加氢精制后的柴油芳烃含量与化学氢耗、折射率、密度、十六烷值成线性关系;不同催化裂化柴油加氢精制后的芳烃含量与十六烷值的线性拟合斜率和截距各不相同,与柴油的烃类组成和碳数分布密切相关,截距代表了芳烃完全饱和时的十六烷值,斜率反映了芳烃饱和对十六烷值的贡献;对总芳烃质量分数为88.2%的催化裂化柴油LCO-Ⅰ,芳烃质量分数每降低1%,十六烷值可提高0.26个单位,芳烃完全饱和时十六烷值可达到42,对总芳烃质量分数为31.3%的混合柴油LCO-Ⅱ,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.66个单位。

负载Mo、W氧化物对Y型分子筛结构及酸性的影响

采用等体积浸渍法将Mo、W氧化物负载在USY分子筛上,并通过固体核磁共振、X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附和吡啶红外吸附等分析手段,研究了Mo、W氧化物的负载对USY分子筛结构及酸性的影响。结果表明,当Mo、W氧化物负载质量分数不大于8%时,USY分子筛骨架结构依然存在,但结晶度下降。Mo、W氧化物的负载造成了分子筛骨架脱铝;且随负载量的增加,分子筛脱铝的程度加深。负载Mo氧化物之后,USY分子筛的总酸量和L酸量增加;但随负载量的提高,总酸量和中强酸降低,B酸减少。负载量相同时,Mo氧化物对分子筛的作用大于W氧化物。

固载杂多酸催化性能的研究

在气相体系中考察了固载于活性炭 (C)上的磷钨 (PW12 )、硅钨 (SiW12 )及磷钼 (PMo12 )杂多酸对异丙醇脱水反应的催化性能 .不加水时主要生成丙烯 ;加入适量的水有助于降低丙烯而提高异丙醚的选择性 ;催化活性除与酸性有关外 ,与杂多酸的特殊结构“假液相”

一种适用于移动在线地图数据的精简方法

移动在线地图服务需要对原始地图数据进行精简,得到符合移动特性需求的在线地图数据。提出了一种移动地图数据精简方法,对原始地图数据按照流程分别进行分级、几何属性简化和分块,经过精简后得到的地图数据量大大减少,更加适应移动在线地图应用。

高选择性加氢改质系列技术及应用

介绍了高选择性加氢改质系列技术及其工业应用情况。中压加氢改质(MHUG)技术具有原料适应性好,产品方案灵活,柴油十六烷值可提高15～20个单位,可由劣质原料生产清洁柴油。分区进料灵活加氢改质(MHUG-Ⅱ)技术提高了加氢改质选择性,降低了氢耗,增加了柴油收率。采用多产重整料加氢改质(MHUG-N)技术可以生产优质重整原料,同时进一步提高柴油质量。

催化柴油加氢裂化催化剂积炭形态及成因探讨

采用小型固定床加氢装置和Ni-Mo型加氢裂化催化剂进行催化裂化柴油(LCO)加氢裂化反应,采用TG-MS、GC-MS、13 C NMR和元素分析手段研究了催化剂积炭的类型和组成,并探讨了积炭的形成原因。结果表明,根据积炭燃烧的难易程度,催化剂积炭分为3种类型。积炭为缩合程度较高的稠环芳烃,侧链较少,且以短侧链为主。积炭中难溶性积炭较多,可溶性积炭主要为芘及其同系物和晕苯及其同系物,并含有少量氮杂环化合物。积炭前身物主要为芳烃,而LCO中芳烃含量过高以及较高的反应温度、低的氢分压是LCO加氢裂化过程催化剂积炭形成的主要原因。

渣油固定床加氢系列催化剂级配方案优化研究

开发了渣油加氢脱金属剂、脱硫剂和脱残碳剂等系列催化剂,在单剂性能理想的前提下,进行了各类型催化剂级配方案的优化探索。结果标明,在新的催化剂级配方案下,原料中的镍和钒重金属总脱除率≥90%、硫的脱除率≥90%、氮的脱除率≥50%、残碳的脱除率≥60%,达到了某炼厂400万t/a渣油固定床加氢装置的生产要求。

Al掺杂对Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化异丁烷正构化反应性能的影响研究

采用“共沉淀-浸渍”法制备了一系列不同铝质量分数的Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化剂,并考察了其催化异丁烷正构化反应性能。结果表明,适量铝的加入抑制了热力学上处于亚稳态的四方相ZrO_(2)向单斜相的转变,提高了催化剂表面的固硫能力,促进了催化剂表面超强酸性位的形成。铝掺杂质量分数为3%的催化剂具有最佳的催化异丁烷正构化反应性能,在250℃时异丁烷转化率和正丁烷选择性分别达45.47%和79.67%。

硫酸负载对Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化剂性能的影响

采用共沉淀-浸渍法制备了系列硫酸负载催化剂Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)),利用X射线衍射仪、物理吸附仪、红外光谱仪等对其进行了表征,并在固定床微型反应装置上对其催化异丁烷正构化反应性能进行了评价。结果表明:硫酸单层分散于载体表面,硫酸负载不利于四方晶相ZrO_(2)长大;随着硫酸负载量的增加,催化剂介孔结构的有序性增强且孔径减小,孔径最小降为3.41 nm,孔容可提高至0.091 cm^(3)/g,比表面积增至100 m^(2)/g以上;在反应温度为250℃的条件下,硫酸负载量为15%时,异丁烷转化率高达41.74%;硫酸负载量为2%时,正丁烷选择性最高为93.91%。

SEM-EDS组合手段对加氢催化剂失活的分析及应用

针对加氢催化剂失活现象,在X射线荧光光谱仪(XRF)宏观分析的基础上,进一步采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)结合的多种组合手段进行多维微观分析。结果表明,XRF元素对比分析结果可以在宏观层面反映P、Si和Fe元素含量的增加是催化剂失活的原因;SEM-EDS结合的面扫描、线扫描、点扫描和微区扫描等微观层面的对比分析结果均显示,催化剂表面异常沉积含P、Si和Fe元素的杂质,尤其是含P元素的杂质,覆盖催化剂表面或沉积在催化剂孔道中导致催化剂失活。基于具体的研究目标,XRF分析与一种或几种SEM-EDS组合手段的有效结合可为催化剂失活的分析研究提供“定制化”分析支撑。

反应条件对渣油悬浮床加氢裂化反应的影响

以中海油惠州炼化提供的减压渣油为研究对象,在自主研发的渣油悬浮床加氢装置中进行实验,考察了反应温度、氢分压、催化剂质量分数以及空速对转化率、产物各馏分收率的影响。结果表明,在反应温度460℃、氢分压14 MPa、氢油体积比1 000∶1、催化剂质量分数300μg/g、空速1.0h-1的最优反应条件下,渣油转化率为90.50%,生焦率为5.01%。同时分析了渣油悬浮床加氢反应的反应机理与抑焦机理,可为渣油悬浮床加氢裂化技术的工业化提供了理论指导和技术支持。

“双碳”愿景对炼化产业的影响及其路径展望

为应对全球气候变化,中国作出“双碳”目标的承诺,要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。分析了“双碳”目标对炼化行业产生的挑战及影响,既面临着传统炼油厂转型和能源结构重构的挑战,也是催生炼油厂新旧动能加速转换,缩小与他国差距,实现绿色工业化的机遇。概述了实现“双碳”目标的5条路径,即倡导能源高效利用,加强节能减排力度;碳捕集与封存;二氧化碳/甲烷高效利用转化;高度重视森林碳汇和海洋碳汇助力双碳目标的实现;开发新能源替代化石能源。作为碳排放重点行业,炼化行业需要积极探索高效减排路径,多措并举,引领行业绿色安全的发展。

劣质重油沸腾床加氢技术现状及研究进展

在世界原油重劣质化和市场对轻质清洁油品需求的双重趋势推动下,加氢技术将成为炼油企业充分转化重劣质油最有效的方法。沸腾床渣油加氢技术以其技术成熟度高、原料适应性广等优点将成为未来一段时间内炼厂首选的渣油高效转化技术。介绍了现有H-Oil、LC-Fining、T-Star、Strong 4种沸腾床加氢工艺的技术特点、沸腾床加氢催化剂以及沸腾床加氢技术的最新研究进展。指出沸腾床加氢工艺未来的研究重点将是以提高重劣质油的深度转化效率为目标,集中在改进工艺、将沸腾床加氢处理与其他工艺集成、开发高效新型催化剂和优化创新反应器结构等方向。