碱土金属催化剂催化裂解重油实验研究

采用小型流化床实验装置,以减压渣油为原料,铝酸镁为催化剂,考察反应温度、水油比、催化剂装填量等条件对重油催化裂解反应气体产物分布的影响;同时,还考察了不同催化剂对重油催化裂解三相组成和气体产物分布的影响。研究结果表明,各操作条件对重油催化热解实验产物存在不同程度的影响,其中温度影响最大,在反应温度为750℃、水油比为2、催化剂装填量为40g等最优条件下,乙烯质量产率为11.89%,总烯烃质量产率为20.19%。通过对不同催化剂的比较,铝酸镁的选择性优于铝酸钙,铝酸钙的产率优于铝酸镁。

Ca基固体碱制备及其重油裂解气化性能

采用固相合成法制备Ca基固体碱催化剂,并利用N2吸附技术、XRD、FT-IR及Hammett指示剂法对催化剂进行表征。采用双管反应器进行常压渣油催化裂解和气化再生实验,考察了反应温度、水/油质量比、剂/油质量比等对裂解产物中烯烃分布的影响,并考察了不同积炭量对待生剂气化性能的影响。结果表明,铝酸钙催化剂具有较强的碱强度和总碱量、较小的比表面积和孔容积。在反应温度750℃、水/油质量比1.0、剂/油质量比7.0时,催化裂解性能最优,乙烯质量产率达到21.4%,总烯烃质量产率为29.6%。积炭量对待生剂气化性能影响不明显。再生剂的总碱量略有减小,合成气以H_2和CO_2为主且含量达到89%(体积分数)。将催化裂解和气化再生整合,实现了热量耦合,达到综合利用重油的目标。

木屑制备高孔隙成型活性炭及Doehlert设计法优化

以木屑为原料,不添加任何黏结剂,使用H3PO4作为活化剂,制备高孔隙的成型活性炭。利用N2吸附-脱附、XRD及万能试验机,考察了不同活化时间(1~3 h)、活化温度(500~700℃)对成型活性炭性能的影响。结果表明:制备的成型活性炭具有较高的比表面积、孔隙率、得率、表观密度、耐压强度和总孔容积。在活化温度为600℃,活化时间为1 h的条件下,其比表面积达1 022.6 m2/g,得率为32.2%,表观密度为0.62 g/cm3,耐压强度为5.23 MPa,总孔容积为0.49 cm3/g,微孔比例达到91.8%。通过Doehlert设计法对反应条件进行优化,结果表明优化的制备条件为活化温度590℃,活化时间2.1 h,此时成型活性炭得率、耐压强度和表观密度分别为31.8%、5.54 MPa、0.87 g/cm3。理论值和实验值存在很好的一致性,表明该理论模型是可靠的。