减二线馏分油催化分解脱酸工艺研究

减二线馏分油是生产润滑油的主要原料,但其中的环烷酸在炼油厂的加工过程中会产生严重的腐蚀问题。采用机械滚球法制备镁铝水滑石催化剂,将其用于中海减二线馏分油催化分解脱酸反应,考察反应条件对催化剂脱酸性能的影响。研究结果表明,镁铝水滑石是一种有效催化分解脱除减二线馏分油中环烷酸的催化剂,通过机械滚球技术制备的镁铝水滑石催化剂具有强度大、孔结构较好等特点,在反应温度为320℃、反应时间为60min、催化剂与原料油质量比为20%、反应压力为0.1MPa的工艺条件下,中海减二线馏分油的酸值从4.32mgKOH/g降到0.46mgKOH/g,能够满足炼油厂在不进行材质升级条件下加工减二线馏分油的需要。

新型催化热分解脱酸催化剂研究

催化热分解脱酸是一种方便且成本低廉的脱酸方法,但脱酸率较低,限制了工业化。通过采用氧化镁、氧化锌、镁铝水滑石和H-ZSM-5作为催化剂活性组分进行脱酸实验,发现镁铝水滑石对催化热分解脱酸具有较高的活性,可作为催化剂的活性组分,从机理方面证明具有催化石油酸分解的作用。对不同制备工艺制备的催化剂进行评价,得出最佳的催化剂制备工艺为:采用机械混合制球法,镁铝水滑石用量为催化剂质量的30%,活性氧化铝为载体,焙烧温度500℃。将中海油减二线馏分油与脱酸后油品进行红外分析,表明脱酸后油品中的环烷酸消失,证明镁铝水滑石催化剂具有良好的脱酸效果。

提高重整预加氢催化剂活性的研究

通过在载体中添加镁铝水滑石、在浸渍液中加入柠檬酸以及优化各组分配比,制得了金属含量低、加氢活性高的重整预加氢催化剂。实验结果表明,镁铝水滑石能改善催化剂的孔结构,且焙烧后的氧化镁起协同作用,使催化剂的加氢活性提高;柠檬酸能提高金属活性组分的分散度和浸渍液的稳定性,从而提高催化剂的加氢活性。采用自制的新型重整预加氢催化剂,在低温(280℃)、低氢油比(100)、低压力(2.4 MPa)、空速为9 h-1条件下,制得的加氢精制油仍满足工业要求,自制的新型催化剂的加氢活性明显优于工业催化剂。通过600 h的稳定性实验发现,自制的新型催化剂的加氢活性具有较高的稳定性和活性,其产物均能满足工业要求。

新型催化剂酯化高酸原油脱酸的研究

利用机械混合法合成用于高酸原油酯化脱酸的固体催化剂,催化剂能够有效降低原油的酸值,减轻高酸值原油对管线和生产装置的腐蚀。并对此催化剂进行了表面结构、机械抗压强度及透射电镜的表征,同时还考察了催化剂的使用寿命,催化剂在155h后仍然保持80%以上的脱酸率,能够满足固定床的要求,可以用在固定床反应器上。加入改性组分后的催化剂其机械抗压强度明显提高,且在高温段与不加改性组分的脱酸效果相当。

延迟焦化抗焦液体增收剂的研究

以聚异丁烯丁二酰亚胺、苯并三氮唑、水杨醛为原料合成耐高温分散剂,并进行红外光谱和热重表征,结果表明合成产物为目的产物,且具有明显的耐高温性能。根据抗焦增液的原理复配得到抗焦液体增收剂,在延迟焦化模拟试验装置进行试验。结果表明:含有耐高温分散剂的抗焦液体增收剂效果明显优于含聚异丁烯丁二酰亚胺的抗焦液体增收剂;该抗焦液体增收剂添加量为200μg/g时,液体收率增加4.5百分点,其中汽油馏分收率增加1.24百分点,柴油馏分收率增加3.16百分点,蜡油馏分收率增加0.1百分点,气体收率降低1.58百分点,焦炭产率降低2.92百分点;各馏分族组成分析结果表明,添加抗焦液体增收剂后对液体馏分的族组成无明显影响,因此不影响延迟焦化液体产品质量。

新型干法水泥窑节煤剂的研究及工业应用

针对目前我国新型干法水泥窑热耗高的现状,本文从煤炭燃烧、煤炭渗透、矿化作用等方面对节煤剂进行研究,通过煤粉燃烧试验发现节煤剂能降低煤粉粒度从而降低煤粉的初燃点和终燃点;通过渗透性试验发现其能降低节煤剂和煤粉的界面张力,促进节煤剂渗透至煤粉内部,从而有利于其发挥节煤效果;通过矿化试验发现其能降低样品的游离氧化钙,促进固化反应,从而达到节能的目的。通过河南登封SG水泥厂5000t/d的新型干法水泥窑的工业应用试验发现,该厂添加量为0.8‰时到达最佳效果,实物煤耗的节煤率为4.87%,具有较大的经济效益。

新型高效催化脱硫剂的研究与应用

针对水泥行业使用固废、危废导致其二氧化硫排放浓度超标的问题,通过脱硫试验筛选具有催化作用的三氧化二铁、氧化镁制备成新型高效催化脱硫剂,其脱硫效率高于工业级氢氧化钙。在河南DD水泥有限公司进行了新型高效催化脱硫剂的工业应用试验。结果表明:与工业级氢氧化钙相比,新型高效催化脱硫剂具有更高的脱硫效率,钙硫物质的量比降低了56.7%。通过新型高效催化脱硫剂的使用,可满足水泥企业二氧化硫质量浓度<35 mg/Nm^(3)的超低排放要求,且此过程无废弃物产生。制备的新型高效催化脱硫剂具有广阔的应用前景。

掺炼焦化汽油的重整预加氢催化剂研究

掺炼焦化汽油是扩大重整装置原料的重要途径之一。针对焦化汽油的特点,采用镁铝水滑石对氧化铝载体进行改性,一方面提高其比表面积和孔容从而提高其加氢活性;另一方面降低氧化铝载体酸含量,从而降低焦化汽油中不饱和烃类结焦的倾向。浸渍液中添加柠檬酸作为分散剂以提高金属组分在浸渍液中的分散性,通过添加硝酸调整pH值至1.5促进浸渍液中的金属组分与载体结合以提高其分散性。将自制催化剂与参比剂进行对比,自制催化剂的金属成本低于参比剂,且通过对掺炼焦化汽油的油品进行预加氢试验发现在低温度(280℃)、低氢油比(100)和低压力(2.5MPa)的工艺条件下,自制催化剂的活性优于参比剂。通过1 000 h的稳定性实验发现,自制催化剂的加氢活性仍具有较高的稳定性和活性,产物均能满足工业要求。

工业烟气脱硫工艺进展

随着中国对环保的日益重视,SO2的排放浓度也受到严格限制。在中国一些地区,SO2排放浓度限值已要求≤20 mg/m3。因此,电厂、水泥厂等污染型企业必须采取有效措施以控制SO2的排放浓度。目前,脱硫技术主要分为干法脱硫、半干法脱硫以及湿法脱硫等。每种脱硫方法又包括多种工艺。此外,中海油天津化工研究设计院有限公司开发的组合式脱硫技术在水泥厂烟气脱硫方面有着良好的应用。该脱硫工艺具有使用条件宽、建设和运行费用低、脱硫率高的特点,可以实现二氧化硫的超低排放。且该脱硫工艺不会引入钾、钠、氯、硫、磷等有害元素,因而不会影响水泥熟料的生产过程。

工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙及碳酸钙测定方法的研究

目前,多数分析方法难以计算工业氢氧化钙中氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的含量。将蔗糖滴定法和热重分析相结合,对工业氢氧化钙中的氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙做了分析。采用GB/T 5762-2012《建材用石灰石、生石灰和熟石灰化学分析方法》测定氢氧化钙中有效钙的含量。根据氢氧化钙和碳酸钙分解温度的差异,使用热重分析测定工业氢氧化钙中氢氧化钙和碳酸钙的含量。之后,将有效钙中的氢氧化钙部分扣除并换算,得到氧化钙的含量。实验得到氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙这3种物质的含量,其余部分为杂质。该方法具有操作相对简单、测定成分种类较多的优点。

高酸值馏分油中环烷酸的热分解脱酸反应及机理

在高压釜中对绥中减压二、三线馏分油和辽河减四线馏分油进行了热分解脱酸反应,并采用原位红外方法研究环烷酸的热分解脱酸反应机理。结果表明,反应温度越高,环烷酸分解脱酸反应速率越快,平衡酸值越低,反之亦然。每种馏分油的分解脱酸反应均存在1个临界反应温度,高于该温度,反应速率明显增加,而且重馏分油比轻馏分油更易于分解脱酸。环烷酸在200℃以上发生热电离,当反应温度高于250℃后,热电离完全,此现象与分解脱酸温度和过程相一致,说明热分解过程是由环烷酸的热电离引起的。

高效环保脱硫剂的制备及性能研究

随着国家环保法规的升级,对烟气中二氧化硫排放浓度的限制越来越严格。传统干法脱硫剂的脱硫效率较低,因此提高干法脱硫剂的脱硫效率十分有意义。以氢氧化钙、稀土金属和碱土金属为原料制备了高效环保脱硫剂。通过X射线荧光光谱(XRF)、热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对3种氢氧化钙样品(A、B、C)进行了表征。表征结果表明:3种氢氧化钙的元素组成、氢氧化钙含量相近;氢氧化钙B的晶粒较大,表面六角棱状片层堆叠更为有序、紧密。自制高效环保脱硫剂脱硫后的X射线衍射(XRD)表征结果表明,稀土金属和碱土金属对氢氧化钙脱硫具有促进作用。脱硫实验结果表明:氢氧化钙B的脱硫效果较优;氢氧化钙B、稀土金属、碱土金属的质量比为95∶2∶3时,活性组分具有最佳的催化脱硫效果。自制的高效环保脱硫剂的脱硫性能优于市售产品,具有良好的市场前景。

国内脱硫技术进展与应用现状

随着国家环保法规的日益严格,工业对SO2超低排放政策落地的背景下,各行业对深度脱硫材料和配套技术需求愈加迫切。我国工业行业众多,不同行业使用的脱硫技术种类多样,本文对当前主要脱硫技术进行汇总分析,并对现阶段脱硫技术研究热点进行梳理。根据目前的环保趋势及现有脱硫技术,提出了脱硫技术的发展方向。

石油焦热裂解复合无机催化剂性能研究

石油焦作为燃料使用广泛,其本身具有挥发分低、含硫量高、含碳量高、燃烧困难的特点。笔者课题组研发的复合无机催化剂,由高分子络合物、碱性金属的水溶性化合物、过渡金属的水溶性化合物及稀土金属的水溶性化合物等复配而成。通过差热天平分析法和高温灼烧法研究复合无机催化剂对石油焦热裂解的催化性能,测试不同元素组合催化剂的催化作用,评价各组分之间的协同作用,结果表明添加过渡金属元素、稀土金属元素等可以显著改善复合无机催化剂的催化作用。

铜-铈/ZSM-5分子筛催化剂制备及脱硝性能研究

氮氧化物是大气主要污染源之一,危害人体健康,并引发酸雨。随着环保法规的升级,氮氧化物排放浓度的限值要求越来越高。这要求脱硝工艺尤其是脱硝催化剂必须进一步提高脱硝性能。以ZSM-5分子筛为载体,以铜、铈为活性组分,制备脱硝催化剂活性组分;用铝胶将脱硝催化剂活性组分附着在蜂窝状陶瓷上,得到脱硝催化剂。与ZSM-5分子筛相比,脱硝催化剂活性组分增加了4.73%的铜(以CuO质量分数计)和5.40%的铈(以CeO_2质量分数计),比表面积由287.04 m~2/g降到275.05 m~2/g,孔容、孔径未发生变化,酸性增强,晶型基本保持不变。脱硝催化剂最佳反应条件:反应时间≥60 min,反应温度≥250℃,空速≤10200 h~(-1)。脱硝催化剂在最佳反应条件下的脱硝效率约为85%。脱硝催化剂能适应较低的反应温度,并且具有较高的脱硝效率。

改性氧化钙脱硫剂制备及性能研究

通过将稀土化合物和其他金属化合物制备为改性剂,对氧化钙进行调变处理,制备了改性氧化钙化合物,测试改性氧化钙化合物的脱硫性能。测试结果表明:改性剂的加入可提高氧化钙对硫化物气体的反应速率和吸收量,提升氧化钙的利用效率,同时改性元素与氧化钙反应产物硫酸钙发生反应,生成硫酸钙复盐,提高脱硫产物的高温稳定性,克服脱硫产物高温分解弊端,增强氧化钙的脱硫能力。

炉膛喷钙脱硫工艺中脱硫剂的制备及性能研究

二氧化硫是大气的主要污染源之一。随着国家环保标准的升级,烟气中二氧化硫的最高排放浓度越来越低。这就要求对现有的脱硫工艺进行升级改造。目前,工业烟气常用的脱硫方法主要有干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。针对炉膛喷钙脱硫技术进行研究,筛选了脱硫剂的基本组分、评价条件,并制备了脱硫剂进行评价。通过比较氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙的脱硫效果,发现三者中氢氧化钙的脱硫效果最好,将其确定为脱硫剂的基本组分。评价过程中,最佳的评价条件是氢氧化钙的加入量为0.8 mL,反应气的流量为200 m L/min。升高温度对于氢氧化钙脱硫是有利的。反应温度越高,氢氧化钙的脱硫效果越好。向氢氧化钙中引入三氧化二铁、二氧化锰,相对于氢氧化钙而言,表现出更好的脱硫效果。

钙钛矿型La_(2)NiB′O_(6)催化剂Ni和B′位点的协同效应及其对二氧化碳甲烷化性能的影响

钙钛矿型金属氧化物由于高的可逆储氧能力和结构稳定的特点,在催化领域被广泛应用。本文研究了钙钛矿型金属氧化物对于CO_(2)甲烷化的催化活性,通过溶胶凝胶法制备了LaNiO_(3)催化剂,同时用不同的元素B′(B′=Co,Mn,Fe)对Ni进行掺杂得到La_(2)NiB′O_(6)双钙钛矿,通过测试催化能力以研究不同金属间协同作用对催化效果的影响,利用XRD,BET,SEM和H_(2)-TPR等方法对制备的催化剂进行了一系列表征。结果显示,第二金属元素的加入没有改变原有的结构,将前驱体进行简单还原后,La_(2)NiB′O_(6)催化剂具有高的氧空位、较好的还原性、优异的Ni分散性,它取决于Ni-B′离子之间的协同作用。其中,La_(2)NiCoO_(6)催化剂在400℃表现出最佳的催化性能,转化率达91.3%,这归因于Co掺杂形成的双金属合金以及在3种催化剂中具有更高的氧空位,更好的还原性能和对CO_(2)更强的吸附性能,提供了更多的反应位点,从而增强了La_(2)NiCoO_(6)催化剂对CO_(2)甲烷化反应的催化活性。

尿素湿法脱硫剂的制备及性能研究

工业烟气中的二氧化硫会严重污染大气环境、破坏生态平衡、危害人体健康。以尿素湿法脱硫作为研究对象,完成了尿素湿法脱硫评价装置的搭建,确定分析方法,考察尿素、添加剂种类、添加剂浓度、温度对湿法脱硫剂脱硫效果的影响。结果表明:(1)尿素作为湿法脱硫剂的主要成分具有显著的脱硫效果,可使二氧化硫的脱除率达到100%;(2)添加剂对湿法脱硫剂的脱硫效果具有促进作用,且氢氧化钾的促进效果优于氨水;(3)增加添加剂的浓度有助于提高湿法脱硫剂的脱硫效果;(4)温度对于湿法脱硫剂的脱硫效果有影响,提高温度会促进脱硫。

燃煤助燃剂的性能研究

利用氧弹量热仪、热重分析仪对某燃煤助燃剂进行实验室评价,研究了助燃剂对煤燃烧热值及燃烧性能的影响。结果显示,添加助燃剂对煤炭燃烧热值无影响,不存在厂方宣称的非正常燃烧现象,未能提高煤炭的低位发热量。助燃剂的加入可使煤样的初燃点、终燃点降低,其中对初燃点的影响更大,并确定了该添加剂的最佳添加比例为1.5‰。