乙烯和丙烯的催化热裂解制取工艺分析

为了增加乙烯的原材料供应,石化科研所研究出一种新的催化热裂解方法,即利用重油加氢催化剂制备乙烯、丙烯。通过研究不同条件下对乙烯和丙烯收率,在640℃、压力0.07MPa和54.3%的注水量条件下,以我国某油田掺减压渣油制得的乙烯收率分别为22.82%和15.96%。催化热裂解工艺具有原料取用范围广、成本低、反应温度低、良好的流态化以及水热稳定性等特点,为我国增加乙烯生产提供新思路。

重油催化热裂解装置含硫氨污水树脂吸附的再生方法研究

根据实验研究,利用树脂吸附的方法提取有机物,树脂吸附饱和后须将树脂中的有机物再生脱附取出,让其恢复原有吸附能力,实现连续循环利用。但树脂吸附应用在渣油催化裂解装置产生的含硫氨污水中,吸附效果明显,再生脱附存在弊端,随着运行周期增加,蒸汽再生脱附后,树脂吸附率逐渐下降。

催化热裂解(CPP)制取烯烃技术的开发及其工业试验

开发了以蜡油、蜡油掺渣油或常压渣油等重油为原料直接生产乙烯和丙烯的催化热裂解 (CPP)工艺技术。在一套由DCC工业装置改造成的 80kt/aCPP工业装置上进行了工业试验。工业试验结果表明 ,以大庆常压渣油为原料 ,在多产丙烯的操作条件下 ,乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到 9.77%、2 4 .60 %和 13 .19% ;在兼顾乙烯和丙烯生产的操作条件下 ,乙烯、丙烯和丁烯产率分别达到 13 .71%、2 1.4 5 %和 11.3 4 % ;而在多产乙烯的操作条件下 ,乙烯、丙烯和丁烯的产率分别达到2 0 .3 7%、18.2 3 %和 7.5 2 % ,是一条以重质原料发展石油化工的新途径。

催化热裂解制取乙烯和丙烯的工艺研究

为扩大乙烯原料来源 ,石油化工科学研究院开发了以重油为原料采用专用催化剂生产乙烯和丙烯的催化热裂解新工艺。在中型装置上考察该工艺专用催化剂的流化、输送性能和水热稳定性 ,反应温度、注水量、反应压力、剂油比等操作参数对乙烯、丙烯等产率影响的中试结果。表明 :以大庆掺减压渣油为原料 ,在反应温度 6 40℃、反应压力 0 .0 7MPa、注水量 5 4.3%的条件下 ,乙烯产率为 2 2 .82 % ,丙烯产率为 15 .96 % ;该工艺原料来源广泛 ,价格低 ;反应温度较低 ,催化剂的流化性能和水热稳定性好 ;为扩大我国乙烯原料来源提供了新的途径。

重油催化热裂解(CPP)制烯烃成套技术的工业应用

沈阳化工集团沈阳石蜡化工有限公司建设了世界上首套500 kt/a重油催化热裂解(CPP)制烯烃工业装置,于2009年6月建成并投入运行。该装置以石蜡基常压渣油为原料,以生产乙烯、丙烯等低碳烯烃为主要目的产品,副产高含轻芳烃的裂解石脑油。工业标定结果表明,以大庆常压渣油为原料,在兼顾乙烯和丙烯的操作模式下,在反应温度610℃、乙烷/丙烷没有回炼的条件下,乙烯和丙烯产率分别达到14.84%和22.21%,裂解石脑油中芳烃的质量分数达到82.46%,符合设计目标。该装置的成功运转开辟了一条重质原料生产低碳烯烃和轻芳烃的新工艺路线,实现了炼油与化工的一体化。

多级孔分子筛在生物质催化热裂解制备芳烃中的研究进展

芳烃是石化工业的一种重要基础原料,目前主要来源于石油和煤焦油。随着化石能源的日益枯竭、全球环境问题的日益严重和芳烃需求量的不断增长,芳烃的传统生产工艺压力越来越大。生物质催化热解制备芳烃技术由于其绿色、原料来源广以及可持续等优点,近年来备受关注。微孔分子筛因其大比表面积、强酸性、微孔择形性和良好的水热稳定性等优点成为理想的催化热解催化剂,但是微孔分子筛扩散阻力大、易积碳致使催化剂寿命低,使其在生物质催化热解制备芳烃的应用方面受到很大限制。在微孔分子筛中引入介孔得到多级孔分子筛,可以有效解决分子传质问题,并且保留微孔的强酸性以及择形选择,提高催化反应活性的同时提高催化剂的使用寿命,因此,多级孔分子筛成为了近年来生物质催化热解的热点。本文中,笔者详细综述了近年来生物质催化热裂解制备芳烃过程中所需要的原料和反应机制,重点综述了多级孔分子筛的优势以及其在生物质催化热解制备芳烃方面的应用前景和研究进展,最后总结了该技术面临的挑战和发展方向。

催化热裂解工艺机理及影响因素

分析了催化热裂解过程的反应机理及乙烯和丙烯形成的反应,乙烯和丙烯均可通过热裂解和催化裂解生成。讨论了影响乙烯、丙烯产率的因素:与USY和REY相比,使用ZSM-5催化剂能够提高乙烯、丙烯产率,磷改性ZRP-1经碱土金属改性后,可进一步提高乙烯和丙烯的产率。提高反应温度和降低剂油比,能够提高热裂解和催化裂解的比例,有利于乙烯产率的提高;增加蒸汽量能够减少焦炭产率,提高乙烯和丙烯产率。

ZSM-5分子筛中引入过渡金属对催化热裂解反应的影响

应用含有不同过渡金属的ZSM 5分子筛及催化剂对轻柴油进行催化热裂解反应 ,研究了在分子筛及催化剂中引入过渡金属对于催化热裂解反应机理及乙烯、丙烯产率的影响。结果表明 ,ZSM 5分子筛或催化剂中引入过渡金属后 ,反应产物分布发生了变化 ,催化热裂解反应的机理有了一定程度的改变 ,尤其是银的引入提高了乙烯的产率 ,而且并未降低丙烯产率 ,说明银在催化热裂解反应中既可以促进正碳离子的生成 ,又有可能通过氧化 还原作用部分改变反应机理 。

催化热裂解石脑油两段加氢生产芳烃抽提原料技术的工业应用

沈阳石蜡化工有限公司针对催化热裂解(CPP)制乙烯装置生产的裂解石脑油含有大量的单烯烃、双烯烃、烯基芳烃、茚等不饱和烃以及硫、氮、氧等有机化合物,导致其性质很不稳定,易于缩合形成胶质的情况,在国内首次选用两段加氢工艺,对CPP石脑油进行加氢处理,生产出满足芳烃抽提装置要求的原料,并产出合格芳烃产品。工业运行结果表明,该技术可靠,各单元操作平稳,运行良好。

催化热裂解生产乙烯技术的研究及反应机理的探讨

开发了以重油为原料直接生产乙烯的催化热裂解新工艺技术 ,详细考察了改性沸石催化剂对催化热裂解产率的影响以及催化剂的水热稳定性能 ,研究了不同原料油和操作条件对烯烃产率的影响。中型试验结果表明 ,以大庆蜡油掺 30 %减压渣油为原料 ,在反应温度 62 0℃时 ,乙烯和丙烯的质量产率分别达到 2 4 .2 7%和 1 4.70 %。对催化热裂解反应机理进行了探讨 ,表明催化热裂解是一个催化反应和热反应共存的过程 ,而新开发的催化剂具有正碳离子和自由基反应双重催化活性 ,因而可实现最大量生产乙烯的目的。

催化热裂解工艺及应用前景分析

催化热裂解工艺(CPP)以重油为原料生产乙烯、丙烯等产品,拓宽了乙烯原料来源,国内很多企业规划利用该技术发展乙烯及下游石化业务。分析了CPP工艺技术的特点,并与其他乙烯生产工艺路线进行对比。论述了CPP工艺的优势及存在的潜在问题。结合我国进口原油及重油的特点,提出催化热裂解技术的适用范围及布局原则,为CPP工艺的推广提供了一些思路。

竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解的研究

采用专用的工艺共裂解竹加工剩余物与聚合物废弃物,优化竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解工艺。实验以转化率及转化组分为指标,对物料配比、反应温度、催化剂等因素进行对比实验;以气相色谱分析气体产物中各组分的分布。结果表明,在物料比为6∶4,温度为440℃时,使用分子筛催化剂,能促进反应程度,生物质与聚合物共热解具有协同作用,提高转化率,气体烃C3和C4占总气体烃的67.41%。

全馏分页岩油制取催化热裂解原料工艺的研究

本文提出了以全馏分页岩油作为原料,经预处理、常减压蒸馏、加氢处理、产品分馏工艺单元生产催化热裂解原料,主产品为加氢精制蜡油,可作为后续催化热裂解装置的优质原料;副产品为高附加值的LPG、加氢石脑油、加氢柴油;工艺装置甩出的轻质页岩油和残油馏分可去下游进一步加工。该工艺可拓宽催化热裂解装置的原料来源,解决国内由于原料短缺造成催化热裂解装置开工率不足的问题;化解当前油页岩产业结构"大头小尾"和"油-化"结合度不足的难点,提升页岩油炼化一体化的能力。

催化热裂解工艺专用催化剂CEP-1的研制开发及工业应用

CEP-1催化剂是一种新型的催化热裂解工艺专用催化剂,其活性组分为含磷及碱土金属的改性五元环族沸石。该催化剂可采用重质石油烃为原料,在560～650℃反应温度下生产以乙烯和丙烯为主的低碳烯烃,并且改变反应条件可调节乙烯与丙烯产率之比。介绍了CEP-1剂的研究开发过程、工业试生产和工业应用结果。该剂在中国石油大庆炼化分公司80kt/a催化热裂解装置上工业应用结果表明,以45％大庆蜡油与55％大庆减压渣油的混合油为原料,反应温度为640℃,乙烯、丙烯和丁烯产率分别为20.37％、18.23％和7.52％,CEP-1剂不但能使重质烃类裂解得到高的低碳烯烃产率,且具有优良的水热活性稳定性。

C_4混合物催化热裂解性能的研究

在常压、630～720℃温度下,采用固定床反应器进行了C_4混合物的催化热裂解试验。结果表明,使用CEP催化剂可以明显提高C_4组分的转化率以及乙烯、丙烯等的生成率,C_4组分的转化率(ω)高达88％,乙烯和丙烯的生成率(ω)之和达到40％。

ZRP分子筛改性对催化热裂解乙烯产率影响的机理研究

使用不同族的金属(Mg和Ca、Cu和Ag、Co和Ni)对ZRP-5分子筛进行了改性,并对金属改性ZRP-5分子筛的酸性进行了表征。以大庆蜡油为原料,在重油微反装置上进行了不同金属改性ZRP-5分子筛的催化热裂解试验。结果表明,由于金属改性的ZRP-5分子筛上L酸中心数量增加,与改性前相比,能够使催化热裂解反应乙烯产率提高1～3个百分点,这是由于这些强酸中心在催化热裂解反应中促进了自由基反应的发生。

催化热裂解——以重质原料发展石化的新途径

由于蒸汽裂解的原料供需矛盾日益严重，许多研究工作者都致力于开发以重油为原料直接制取轻烯烃的新工艺路线。这些技术归纳起来有两条：一是通过接触式裂解，即在高温条件下，以惰性或活性很低的固体颗粒作为热载体的流化床热裂解法；另一条是通过耐高温的催化材料。

C_3N_4/AC结构对二氯乙烷催化热裂解性能的影响

采用等摩尔浸渍法,利用含相同物质的量氮的氰胺、硫脲、尿素作为前驱体,以活性炭为载体制备C_3N_4/AC催化剂。运用固定床反应器评价了C_3N_4/AC催化剂对1,2-二氯乙烷催化热裂解的反应性能,并采用SEM、XRD、BET、XPS、TGA表征了催化剂形貌、结构及表面组成等性质。结果表明,0.110 mol前驱体制备的催化剂初始活性和选择性都接近100%,但催化剂稳定性差异明显,以尿素为前躯体制备的C_3N_4/AC催化剂稳定性最高。然而,通过降低前驱体负载量合成的C_3N_4/AC催化剂结构与形貌及催化裂解性能均有差异。当负载量降到每10 g活性炭负载0.057 mol的氮时,以尿素为前躯体制备的C_3N_4/AC催化剂对1,2-二氯乙烷裂解催化活性较好、稳定性最高。不同前驱体合成的氮化碳形貌不同,硫脲、氰胺虽然可获得更多的氮化碳,但是所形成的氮化碳容易团聚从而影响了催化活性,尿素是用于该催化剂合成最优的前驱体。

苯酚焦油催化热裂解研究

介绍了苯酚焦油催化热裂解的方法,以MgSO_4为裂解催化剂。将其水溶液注入裂解原料中,添加量为500μg/g,反应温度为250-280℃,反应停留时间4 h,酚焦油的裂解产物收率可以达到75%。该方法可在原热裂解基础上提高酚焦油中甲基苯乙烯二聚物和枯基苯酚的转化率,提高裂解产物收率和有用组分收率。

废聚苯乙烯催化热裂解制苯乙烯的研究

研究了碱土金属氧化物和过渡金属氧化物对废聚苯乙烯(PS)热裂解的催化效果;考察了催化剂碱性对裂解结果的影响。开发了一种以CaO为主体、MgO和NaOH为助剂的混合催化剂。结果表明:混合催化剂对废PS裂解具有良好的催化性能。实验同时考察了废PS催化裂解温度对混合催化剂活性以及催化裂解产物组成的影响。