高氮原料的催化裂化研究进展

从FCC催化剂碱氮中毒机理、含氮化合物的转化等角度分析了含氮化合物对催化裂化的不利影响。在此基础上,对目前已工业化和在研的各种高氮原料直接催化裂化技术进行了概述,展望了高氮原料催化裂化发展的方向。

催化重整高氮原料预加氢技术的开发及工业应用

中国石化抚顺石油化工研究院成功开发了直馏石脑油掺炼焦化汽油、直馏石脑油掺炼FCC汽油中馏分等高氮含量原料的催化重整预加氢技术及与其配套使用的FH-40C高活性轻质馏分油加氢精制催化剂。工业应用结果表明:FH-40C催化剂对原料适应性强,加氢脱硫和加氢脱氮活性高,稳定性好;在直馏石脑油中掺炼低于20%(w)的焦化石脑油或FCC汽油中馏分时,产品质量完全可以满足重整装置进料质量指标要求。除此之外,还开发了配套的FDAS-1脱砷剂和FHRS-1/FHRS-2捕硅剂,应用效果良好。

高氮原料催化裂化转化研究

采用氧化铝色谱柱及索氏抽提的方式对高氮原料分离富集,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪及GC-MS对分离所得到的碱性氮化物、非碱性氮化物及稠环芳烃结构进行了分析,结果表明:高氮原料中的碱性氮化物一般包括吖啶、环烷基吖啶、氮杂芘;非碱性氮化物主要为苯并咔唑;稠环芳烃以含有3个环的短侧链芳烃为主。对高氮原料的催化裂化生焦机理进行了分析,提出高氮原料催化裂化转化可以通过预处理-FCC组合工艺(物理改质)及分区转化工艺(化学改质)来实现,通过分区转化工艺可以使高氮原料转化率提高5.84百分点,并可改善产品分布,汽油收率提高6.49百分点。

高氧化铁加氢裂化催化剂产品预测

在中试加氢裂化装置中,采用FRIPP的常规加氢裂化催化剂的制作方法,制备加氢裂化催化剂,并且在制作加氢裂化催化剂的过程中浸入5%的铁元素。对高氮和低氮VGO原料油进行中型试验,研究了产品中轻石脑油、重石脑油、航煤馏分、柴油馏分及尾油馏分产品产率及产品性质随转化深度的变化规律。结果表明:反应总压14.7 MPa、裂化催化剂体积空速0.92 h^(-1)、氢油比800∶1等条件下,高氮VGO与低氮VGO相比,达到相同转化率的条件,反应温度相差10℃左右,其中轻石产率均较低;重石产率、航煤产率提高幅度均较大;柴油波动幅度均较大;尾油产率下降幅度均较大,氢耗提高幅度均较小,催化剂选择性均较好。此外,在达到相同转化率的情况下,高氮与低氮原料油重石芳潜均较高,均是优质的重整原料;航煤烟点相差较大,低氮原料油航煤烟点稍好一些;柴油凝点相差稍大,低氮原料油柴油凝点稍好一些,柴油十六烷指数相差不大,均较高;尾油黏度指数相差不大,均较高,尾油凝点相差不大,尾油BMCI值相差较大。以上述数据为基础,结合六级总动力学模型,实现了各馏分收率、重石脑油芳烃潜含量、航煤烟点、柴油凝点、尾油BMCI值等产品产率及性质的预测。对比后发现,试验值和拟合值相互吻合得较好,预测误差均在5%以内,预测效果较好。

球磨高氮不锈钢粉末特性及注射喂料流变性能

采用高能球磨技术制备了高氮节镍不锈钢近球形复合粉末,与石蜡基多聚合物组元黏结剂混炼制成金属注射成形喂料,研究了注射喂料的黏度、剪切速率以及温度等对黏度的影响。结果表明:高能球磨能够显著改善高氮不锈钢粉末的工艺特性,球磨60 h得到的粉末颗粒细小,球形度较好,振实密度高,适合用来制作高质量的金属注射成形喂料。其中,粉末装载量为58%的喂料应变敏感因子最小(n=0.45),粘流活化能最低(E=28.70 kJ/mol),综合流变学因子最大(αSTV=2.96),表明该喂料具有最好的综合流变性能,非常适宜进行后续注射成形工艺。