生物质热解油提质及其氧化动力学分析

采用732型阳离子交换树脂为催化剂,通过预处理和催化酯化工艺对生物质热解油提质处理,获得精制生物油,分析比较生物质热解油提质前后的组分、低热值、黏度与pH值等燃料特性参数,并基于热重实验研究提质前后生物质热解油的氧化和燃烧特性。结果表明：对于100 mL粗制生物油,最佳的催化酯化反应条件为油/醇体积比2/1、催化剂用量8 g、反应温度50 ℃。GC MS检测结果表明,经过酯化工艺,粗制生物油的酯类和酮类组分分别增加了824%和310%,而酸类、酚类、大分子醚类等组分分别下降了858%、180%、366%。与生物质热解油相比,精制生物油的pH值升高至57,低热值增加75%,黏度降低101%。在空气氧化氛围热重条件下,与生物质热解油相比,精制生物油的起始质量损失温度滞后61 ℃,但其在高温氧化阶段的平均氧化速率提高65%,因而终了质量损失温度提前53 ℃。依据生物质热解油提质前后的氧化反应动力学特性,将其热重条件下的挥发氧化质量损失分为失水蒸发、慢速分解、快速燃烧和碳化等4个一级反应过程,精制生物油在失水蒸发阶段比生物质热解油挥发所需的活化能略高,但在慢速分解、快速燃烧和碳化阶段比生物质热解油挥发所需的活化能低,综合整个氧化燃烧过程可见精制生物油更易氧化和燃烧。     

生物降解原油的地球化学特征及其意义

简要叙述了生物降解原油的地球化学特征及其意义，指出微生物降解原油有喜氧/厌氧降解2种机制，实验室条件下一般进行喜氧生物降解，由于厌氧降解的速率很慢，因而在实验室条件下不可能完全模拟地下厌氧生物降解；温度对生物降解有控制作用，40℃左右时实验室生物降解效果最佳；在实验室条件下，微生物降解对原油的饱和烃、芳烃、非烃、沥青质各个组分都产生影响，使饱和烃含量相对下降，芳烃、非烃、沥青质的含量相对上升，而沥青质不易被生物降解，其热解产物及钌离子催化氧化产物在生物降解原油对比、油源对比中具有重要的作用。     

直馏柴油催化裂解和热裂解反应行为研究

以直馏柴油为原料,反应温度为520～680 ℃,在小型固定流化床上分别采用酸性催化剂和石英砂,考察催化裂解和热裂解的反应行为。与热裂解相比,直馏柴油催化裂解提高了其转化率,降低了干气产率,提高了液化气产率;乙烯产率降低1.67～3.78百分点,丙烯产率提高5.23～9.12百分点,丁烯产率提高3.32～7.94百分点,轻芳烃（BTX）产率接近。直馏柴油催化裂解和热裂解干气中的甲烷和乙烯含量随反应温度变化的趋势相同,但是催化裂解干气中氢气体积分数高于乙烷,而热裂解干气中乙烷体积分数高于氢气;反应温度高于600 ℃时,催化裂解干气中C2H4/CH4摩尔比小于热裂解干气的最优分布值0.82。两种裂解汽油烃类组成中正构烷烃、异构烷烃、烯烃和芳烃含量变化趋势相同,而环烷烃含量变化趋势相反;催化裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而降低,而热裂解汽油中环烷烃含量随反应温度升高而增加。     

废塑料热解油中有机氯化物鉴定及加氢脱氯的热力学和反应机理

为了降低废塑料热解油中氯化物的含量,拟采用催化加氢的方法脱除油品中的氯化物。首先用配备有电子捕获器的气相色谱仪对油品中的有机氯化物形态及含量进行鉴定,然后对鉴定出的13种有机氯化物的加氢脱氯反应进行热力学分析。实验结果表明,13种有机氯化物的加氢反应在指定的反应温度、压力条件下均可自发进行;从热力学角度确定了加氢脱除废塑料热解油中有机氯化物的可能性。分类介绍了有机氯化物的加氢脱氯反应机理,为废塑料热解油中有机氯化物脱除方法的开发提供了指导。     

Py-GC-MS分析神华煤热解产物煤焦油组成

利用热裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)研究了神华煤在不同热解温度(600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃)下煤焦油组分释放规律,通过快速热解消除热解升温速率带来的影响。研究结果表明,苯及其衍生物的相对含量随热解温度的升高呈现递增趋势。随着热解温度的升高,裂解加剧,侧链较小、较稳定的芳烃也开始裂解,所以芳烃趋于以简单烷基取代芳烃为主。酚类含氧化合物的相对含量随热解温度的升高先增大后减小,在800℃出现最大值,其值为质量分数37.15%。     

基于TG-FT IR分析的木屑热解机理

采用热重 红外联用（TG-FT IR）方法考察了木屑的热解规律,选择Kissinger和Ozawa 2种算法对木屑热解动力学参数进行估算,并采用固定床实验装置考察了木屑热解反应温度对产物分布的影响。结果表明,在不同升温速率及热解终温为950℃的热解条件下,木屑底物的失重率维持在77%～83%,且热解产物以气相产物为主,包括CO₂、CH₄、CO等;当温度高于200℃时,底物出现明显的热解过程,最高失重率下对应的温度随着升温速率的增加而升高。Kissinger和Ozawa 2种算法得出木屑热解反应活化能E分别为130.14和133.21 kJ/mol,频率因子lnA分别为  26.28和26.47 min^-1。木屑热解较理想的热解温度应控制在700℃以上,此时热解产物以CO、CO₂、CH₄、H₂气体为主;随着温度的升高,CO体积分数迅速下降,H₂体积分数迅速上升,CO₂和CH₄的体积分数基本不变。木屑固定床热解实验结果与其TG-FT IR的结果基本一致。     

脱除6号抽提溶剂油中芳烃的研究

运用WLZ-1、WLZ-2催化剂在10mL固定床高压微反实验装置上进行催化加氢脱除6号抽提溶剂油中低、高芳烃含量的研究,考查了不同操作条件下脱芳烃的效果。在反应压力0.3～0.5MPa(表)、氢油体积比(50～70):1~*、空速1.0h~(-1)、反应温度130℃的条件下,脱芳烃的效果较好,油中芳烃含量远低于中国石油天然气总公司提出的≯0.1％的要求。     

最新专利文摘

一种低压组合床重整工艺一种低压组合床重整工艺 ,是在低压下使原料油在由两个固定床反应器串联构成的半再生重整反应段中与铂 -铼催化剂接触 ,反应后的流出物全部进入由两个移动床反应器和一个再生器串联构成的连续再生反应段 ,与铂 -锡催化剂进一步接触 ,产物经冷却、闪蒸后分为富氢气体和重整生成油 ,移动床中的催化剂在再生器中再生后返回至移动床反应器循环使用 ,催化剂与反应物流在移动床反应器内形成逆向流动。该工艺与现有技术相比 ,提高了芳烃产率、氢气产率和重整生成油的辛烷值 ;在重整生成油的辛烷值相同或芳烃产率相同时 ,提高…     

含油污泥热解及热解油加氢精制研究

采用热解法对油田污泥进行处理,通过热解分析及热解放大试验,考察不同温度下热解油收率的变化,并对热解油进行加氢精制研究。结果表明:随着热解温度升高,产油率降低,热解终温以600℃较为适宜,产油率为38.61%,产气率为6.52%;热解油的残炭、金属含量、硫含量、氮含量以及沥青质含量均较低;在反应温度为420℃、氢分压为12.0 MPa、氢油体积比为800、体积空速为1.0h~(-1)的条件下,热解油经加氢处理后,脱硫率为94.5%,脱氮率为89.4%,氢油馏分收率较高,可作为轻质燃料调合组分,而蜡油馏分及重油馏分可以作为优质的加氢裂化原料,进而获得更多的轻质燃料。     

催化裂化油浆利用有哪些招数

正催化裂化油浆中含有催化剂粉末,过滤后的澄清油在化学组成上与渣油相比有很大变化。催化油浆密度大,氢碳原子比低,芳烃含量高,胶质、沥青质含量低,残炭值低。就其芳香烃而言,单、双环芳烃含量相对较少,三、四环芳烃含量较多,将这些重质芳烃加以分离,可制成高附加值的化工产品。     

窑街油页岩热解特性及产物分析

采用铝甑低温干馏和TG-DTG、FT-IR、GC、GC-MS等分析手段研究了窑街油页岩（YJOS）的热解特性及其热解产物页岩油、半焦和干馏气的组成。结果表明,YJOS的最佳热解温度约为510℃,油页岩中的无机质组分一方面对有机质的热解起着催化剂的作用,降低了热解初始温度,同时也因为其与有机质的紧密结合阻碍了热解产物的顺利逸出;半焦中的脂肪烃几乎完全消失,有机质的缩合度和芳香度增加;干馏气的主要可燃成分是H2和CH4,其次是C2H6、CO和C2H4,干馏气的平均相对分子质量约为20.4,平均比热容约为51.9 J/(mol?℃),平均热值约为40.13MJ/ Nm3;页岩油的密度为0.938g/mL,其中饱和烃和芳烃的质量分数分别为35.91%和26.51%,同时还含有较多的含氧、氮、硫等杂原子的有机化合物。     

芳烃型催化重整操作条件的分析及优化

 在催化重整27集总反应动力学模型的基础上,分析了移动床连续重整4个反应器的进口温度、催化剂使用时间、空速及氢/烃摩尔比等7个操作变量对反应的影响,同时以芳烃产率为目标函数对操作参数进行了优化。各反应器进口温度对反应的影响由大到小的顺序为第4反应器进口温度、第3反应器进口温度、第2反应器进口温度、第1反应器进口温度。优化后的第1～4反应器进口温度分别为502.93、505.71、520.78和537.02℃,经优化计算芳烃产率可提高0.98%,二甲苯产率可提高1.34%,氢气产率也略有增加。该操作条件分析及优化结果可为芳烃型重整装置的优化操作提供参考。     

酯化烷基化联立提质生物油的燃烧与排放特性

通过催化酯化烷基化联立工艺将生物质热解油提质为高品位燃油(简称提质生物油)。将提质生物油分别以体积分数5%、10%和15%与0^#柴油混合,配制成混合燃油B5、B10和B15,在柴油机上评估其燃烧与排放性能。结果表明：当柴油机工作负荷相同时,随着提质生物油体积分数增加,混合燃油的当量比燃油耗逐渐升高,有效热效率逐渐下降,混合燃油的燃烧始点逐渐提前,滞燃期逐渐缩短,燃烧初期的放热率和缸压峰依次下降,而主燃阶段的放热率和缸压峰依次上升;在低负荷工况时,由于循环喷油量少,缸内的低温抑制了HC、CO的进一步氧化,且不易形成NO_x和碳烟,因此与高负荷工况相比,4种燃油的HC和CO排放特性差异较大,而NO_x和碳烟排放特性差异较小。     

低温煤焦油分子结构和组成对中间相沥青结构的影响

以低温煤焦油(LCT)为原料,通过糠醛萃取得到不同分子结构和组分分布的萃取油;通过液相炭化工艺,考察了不同炭化温度和炭化时间制备的中间相沥青的碳质结构演化规律。结果表明：萃取温度和剂/油比的提高增加了萃取油中的芳烃含量和烷基侧链长度,并对三环芳烃和四环芳烃起到了一定程度的富集作用。烷基侧链长度的增加在热缩聚过程中提供了更多的烷基自由基和活性位点,三环芳烃和四环芳烃相对含量的提高更有利于各向异性广域型中间相结构的形成。     

催化裂化沉降器顶旋风分离器直连改造后料腿结焦原因分析

催化裂化装置沉降器顶旋风分离器(顶旋)由软连接改直连后，设备结构变化使得汽提油气停留时间和流动轨迹发生变化，装置操作条件波动，降低原料油雾化蒸汽流量等因素导致沉降器顶旋料腿及汽提段结焦。提出了以下改进措施：恢复原设计沉降器顶旋直连改造前的平衡管长度，控制相对较高的汽提蒸汽流量，使汽提油气停留时间少于10 s,同时保证沉降器顶旋翼阀处不结焦，使料腿下料顺畅；避免加工焦化蜡油等含多环芳烃较易发生缩合结焦的原料；原料油雾化蒸汽控制不低于喷嘴设计值，保证喷嘴雾化效果，同时控制再生剂温度不低于680℃,使原料油中高沸点组分遇高温再生剂瞬间气化，提高剂油比使原料雾化液滴与更多的再生剂接触气化发生催化裂化反应，减少热裂化反应生成结焦前身物。     

微波条件下阳离子交换树脂催化提质生物油

针对生物油的化学组成特点,以降低酸性和提高燃烧热为目标,采用催化酯化方法提质生物油。具体方法为:采用微波加热,以732型阳离子交换树脂为催化剂,添加乙醇进行催化酯化反应。适宜的反应条件为:催化剂1.5g,乙醇10mL,生物油5mL,反应时间30min,反应温度70℃,在该条件下乙酸转化率达到62.3%。根据GC-MS分析,提质后生物油的组分得到明显优化,除羧酸转化成酯类外,酮类、醛类和酚类等对生物油性能不利的组分都不同程度被转化。提质后生物油的运动黏度降至粗生物油的70.2%,而燃烧热则比粗生物油提高了17.24%。微波加热与水浴加热相比,达到最大乙酸转化率的时间缩短了约2/3。     

两种加氢改质石脑油加氢脱芳催化剂评价

以中海沥青股份有限公司生产的加氢改质石脑油为原料,评价了两种加氢催化剂的脱芳烃(脱芳)性能,并考察反应温度、反应压力以及氢油体积比对石脑油加氢脱苯反应的影响。结果表明,加氢脱芳催化剂A,B均为Ni金属催化剂,且催化剂B的Ni金属含量、孔容、比表面积、最可几孔径均大于催化剂A;以加氢改质石脑油为原料,A,B为加氢催化剂,随着加氢反应温度、反应压力以及氢油体积比的增大, 90℃以下馏分苯含量逐渐降低,90～120℃及120℃以上馏分段芳烃含量逐渐降低;以B为催化剂,在反应压力5.0 MPa,空速0.5 h~(-1),氢油比400∶1,反应温度150℃条件下,可生产出苯质量分数低于0.005%的石油醚产品,以A为催化剂在相同工艺条件下难以生产出合格的石油醚产品。     

催化顶循环油加氢处理作重整料的工业试验

介绍了催化顶循环油经加氢处理后作重整料的试验情况,试验结果表明:催化顶循环油经加氢处理后可以使其烯烃含量和硫、氮等杂质含量大幅下降,芳烃潜含量增加,可以满足重整进料的要求,掺炼后重整汽油的芳烃含量和辛烷值及氢气产率略有降低,但对重整催化剂活性没有影响。     

非临氢重芳烃轻质化技术研究

为了在非临氢条件下实现重芳烃(主要为C₉～C₁₁芳烃)轻质化,以催化裂解装置重芳烃产物为原料,开展了重芳烃催化裂化转化中试研究。结果表明：在专用催化剂A作用下,重芳烃发生了高效轻质化,生成了苯、甲苯、二甲苯(BTX)和低碳烃;在不同反应温度下,重芳烃的转化率均达80%以上,BTX产率均达40%以上,低碳烯烃产率约6%;640℃时BTX产率最高,为43.38%,BTX+乙烯+丙烯产率最高可达50%以上;通过调节反应温度可在一定范围内调整BTX的组成分布,随反应温度升高,苯和甲苯产率提高,二甲苯产率降低;产物汽油馏分中芳烃高度浓缩,通过精馏即可生产轻质芳烃,无需新增芳烃抽提装置,可大幅降低BTX生产能耗,实现炼化企业提质增效。     

催化裂化汽油芳构化影响因素研究

以催化裂化汽油为原料,采用小型固定流化床和中型提升管为芳构化反应装置,考察空速、温度、剂油比、反应时间、汽油馏分切割温度等反应试验条件对催化汽油二次改质产物性能以及汽油组成的影响。结果表明,随着空速的降低和反应温度的升高,汽油烯烃含量降低,芳烃含量增加,汽油辛烷值增加;随着反应时间的延长,烯烃转化率和芳烃增加率提高;催化汽油77.5%的烯烃存在于<110℃的馏分中,这部分烯烃是芳构化改质的主要目标。