Molecular Simulation Study on Intrinsic Order of Interaction between Single Slab of Active Phase and Al-Si Support in HDS Catalysts

Molecular mechanics and quantum mechanics simulations, as molecular simulation methods, were performed to investigate the effects of different surfaces, the promoter Co/Ni, the active phase of MoS2 or WS2, the content of Si and other factors on the order of interaction between the MoS2 （WS2） single slab and the support surface. The influence of Si content was studied by molecular mechanics, and an advantageous Si content was found. Various surfaces, promoters and active phases also played an important role in the interaction between the support surfaces and active phases, and some significant trends were found out. Quantum mechanics simulation was performed to study the possible effect of electrostatic interaction between the support and the active phase, upon which the calculations suggested that the existence of a favorable Si content was possible. The electronic effects of Co/Ni promoter and the intensity of Co/Mo/Ni/W/Li/AI/Si species bonded to the alumina support were also investigated by quantum mechanics, and it was found that the different electronic effects of Co and Ni might bring forth some obvious influences on the interaction between the support and the active phase. And the results of comparing the intensity of Co/Mo/Ni/W/Li/AI/Si species bonded to the support can also explain the different interaction intensity in various catalyst systems.

满足全氢型炼化模式的加氢催化剂开发技术平台的构建和工业应用

针对市场需求结构的变化,中国石化石油化工科学研究院(石科院)致力于石油资源的高效利用以提高轻质油的收率、实现低成本绿色生产清洁油品以及多产汽油、油化结合等关键技术的提升和推广。通过长期的基础研究,紧密结合工业实践,成功构建了加氢催化剂开发技术平台。它是由催化材料平台、活性相平台和催化剂生产技术平台组成的有机整体。基于加氢催化剂开发技术平台,石科院可以快速响应工业实践中遇到的实际问题和产生的技术需求,提出适应性好、针对性强的技术措施,为炼油企业创造更大的经济效益和社会效益。

柴油高效清洁化关键技术与应用

面对柴油低硫、低芳烃双重质量要求的挑战,基于对柴油加氢催化剂失活规律以及加氢脱硫、芳烃饱和反应过程化学的深入认识,通过发明高性能活性相构建技术和高分散活性相稳定技术创新了柴油加氢催化剂制备技术,开发了高活性、高稳定性柴油加氢催化剂;同时开发了定向强化目标反应的RTS工艺,解决了工业装置难以长周期兼顾超深度脱硫和多环芳烃深度饱和的难题。通过在催化剂制备技术和柴油加氢工艺方面的创新,形成了柴油高效清洁化关键技术,可低成本、高效率和长周期稳定生产满足国Ⅴ国Ⅵ标准要求的柴油产品。目前,该关键技术已成功应用于36套工业装置,总加工能力超过50 Mt/a,为我国油品质量快速升级提供了技术支撑。

高稳定性超深度脱硫和多环芳烃深度饱和柴油加氢催化剂RS-3100的开发

基于对加氢催化剂失活因素(如积炭形成、活性相长大)的有效控制,相继开发了构建通畅扩散孔道的载体制备技术、稳定活性相的金属负载技术以及削减活性位积炭的催化剂制备技术,由此创建了“反应物分子与活性相最优匹配”的新型催化剂制备技术(ROCKET^(+)技术)平台。基于该平台成功开发了高稳定性超深度脱硫和多环芳烃深度饱和柴油加氢催化剂RS-3100。与参比剂相比,RS-3100催化剂的稳定性提高30%以上,工业装填堆密度降低20.5%,具有高性价比。RS-3100催化剂适合于中高压、原料中含有二次加工柴油的加氢装置,可以在较缓和条件下生产硫质量分数低于10μg g、多环芳烃质量分数小于7%的国Ⅵ标准柴油调合组分。

以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术研究

开发了以渣油为原料的化工型加氢-催化裂解双向组合技术:以渣油为原料,将催化裂解副产的富含多环芳烃的轻、重循环油掺入到渣油中一起加氢,然后再进行催化裂解,生产低碳烯烃和轻质芳烃等化工原料。加氢后,催化裂解轻、重循环油中的多环芳烃可以饱和为环烷环并芳环的分子结构,重新具有了可催化裂解性能,因此在渣油加氢和催化裂解的大循环中可大幅提高低碳烯烃和轻质芳烃的收率。以新鲜渣油进料为基准,双向组合模式中(低碳烯烃+轻质芳烃)收率为55.01%,远高于常规模式中(低碳烯烃+轻质芳烃)收率(42.57%)。

催化裂化重油加氢(HAR)技术开发和工业实践

针对催化裂化重油(FGO)的特点,开发了FGO加氢专用催化剂RDA-1,并进行了FGO选择性加氢(HAR)技术工艺条件的研究,确定了HAR技术最佳的工艺条件。在中国石化某分公司20 kt a加氢装置上进行了HAR技术工业试验。标定结果表明:FGO加氢后,氢质量分数增加1.65百分点以上,多环芳烃饱和率达到67.7%,加氢后FGO的裂化性能得到大幅提升。

柴油超深度加氢脱硫催化剂级配技术的研究

为更好发挥柴油超深度加氢脱硫(RTS)不同反应区域内不同类型催化剂的优势,在中型试验装置上考察了加氢反应活性高的Ni-Mo-W型催化剂、直接脱硫反应活性高的Co-Mo型催化剂和具有轻微加氢改质活性的Ni-W型催化剂的不同级配方式对柴油超深度加氢脱硫反应的影响。结果表明:采用催化剂级配时与单独使用Ni-Mo-W催化剂时的超深度加氢脱硫效果相当;在第一反应器采用Ni-Mo-W型催化剂、第二反应器采用Ni-W型催化剂时,可有效降低加氢柴油产品的密度与多环芳烃含量;在第一反应器采用Ni-Mo-W型与Co-Mo型催化剂等体积比级配、第二反应器采用Co-Mo型催化剂的级配方案时,可有效降低柴油加氢反应的氢耗。

分子筛对CoMoP/Al_2O_3催化剂加氢脱硫反应性能的影响

以USY分子筛为酸性组分,制备了含分子筛的CoMoP/Al_2O_3加氢催化剂,通过N_2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱、X射线光电子能谱和高分辨透射电镜等手段对分子筛及催化剂样品的物化性质进行表征,并采用固定床高压微反装置考察了4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫反应。结果表明,与CoMoP/Al_2O_3催化剂相比,USY分子筛的加入显著提高了4,6-二甲基二苯并噻吩的转化率和脱硫率,同时改变了加氢脱硫反应的产物分布。在CoMoP/Al_2O_3-Y催化剂上,烷基转移和裂化等酸催化反应活性显著提高,直接脱硫路径的活性相当,加氢路径的活性降低。