FCC汽油重馏分的单分子和双分子裂化反应特征产物的生成途径Ⅰ. 在不同类型催化剂上的裂化机理比率（CMR）

 以FCC汽油重馏分为原料油，采用不同类型的酸性催化剂，在小型固定流化床装置上进行催化裂化反应，反应温度为400～520℃。结果表明，不同类型的酸性催化剂，其裂化机理比率（CMR）明显不同，并与强B酸量和弱B酸量有关。酸性催化剂强B酸量越高，对单分子反应越有利; 弱B酸量越高, 对双分子反应越有利，单分子反应和双分子反应之间存在竞争。     

催化裂化反应类型及其相互作用对产物分布和产品组成的影响

以大庆蜡油掺30％减压渣油为原料油分别用催化剂A（只含有Y型分子筛）和催化剂B（含有较多的ZSM-5分子筛）在新结构提升管装置上进行裂化反应试验；并采用烯烃模型化合物1-庚烯用催化剂A在固定流化床反应器上进行了裂化反应试验。试验结果表明，双分子裂化反应历程在催化剂A上发生机率较大，表现为较低的干气产率，较低的汽油烯烃含量；单分子裂化反应在催化剂B上发生机率较大，表现为较高的液化气和丙烯产率，产品含有较高的烯烃。1-庚烯在催化剂A上反应，具有较高的丙烯选择性，同时干气产率较低，烯烃下降幅度较大。烯烃是单分子裂化反应和双分子裂化反应理想的连结物，将单分子和双分子裂化反应特点充分发挥，从而得到较高的丙烯产率、较佳的产物分布和较低的汽油烯烃含量，为开发生产清洁汽油组分并增产丙烯的催化裂化工艺提供试验和理论依据。     

FCC汽油重馏分的催化裂化和热裂化产物组成的研究

以FCC汽油重馏分为原料，分别在惰性石英砂及酸性催化剂上，反应温度为300 -700℃，在小型固定流化床上进行热裂化和催化裂化实验。结果表明，FCC汽油重馏分的热裂化起始反应温度为525℃左右。在催化裂化实验中，当反应温度为300-500℃时，FCC汽油重馏分催化裂化所得的干气100％由单分子裂化反应所产生；525℃时93％的干气由单分子裂化反应产生；550℃时63％的干气由单分子裂化反应产生；反应温度高于600℃时，干气几乎100％由热裂化反应所产生。单分子裂化反应所产生的干气组成中，按体积分数大小的顺序依次为C2H4、CH4、H2和C2H6。而热裂化反应所产生的干气组成中，CH4体积分数最高，约占50％，其次为H2，然后依次为C2H4、C2H6。当反应温度为300～600℃时，FCC汽油重馏分催化裂化所得的液化气80％～100％由催化裂化反应所产生，其主要组成为C3H4、iC4H10和C3H8，而热裂化液化气的主要组分为C3H6、iC4H8和C3H8。     

四氢萘和十氢萘的催化裂化反应途径及特征产物

在小型固定流化床催化裂化试验装置上,考察了十氢萘和四氢萘在酸性催化剂上的裂化反应途径及特征产物。结果表明,初始阶段质子化裂化是四氢萘裂化的主要引发反应,H⁺攻击C-C键形成五配位正碳离子是十氢萘裂化的主要引发反应;随着反应深度的进行,氢转移反应成为四氢萘的主要反应,而十氢萘裂化生成的烷基环烷正碳离子的β断裂成为十氢萘的主要反应。四氢萘在酸性催化剂上的反应产物中萘、H₂和苯的摩尔分数最高,是其反应特征产物;十氢萘在酸性催化剂上的反应产物中异丁烷和汽油异构烷烃组分的摩尔分数最高,是其反应特征产物,为多环环烷烃或氢化芳烃的高效利用提供理论依据。     

间二甲苯为探针分子考察FCC过程中烃分子反应路径的选择性

 在自建的多点采样的纯烃微反装置上，建立了以间二甲苯为探针分子、表征催化裂化过程中双分子反应与单分子反应相对选择性R1的方法。该方法得到的R1值与催化剂的平衡晶胞、酸中心密度有较好的相关性，与固定流化床的结果相比趋势基本一致，可用于预测裂化催化剂上反应所得催化裂化汽油的质量。     

不同结构分子筛催化剂上甲醇耦合的C6烷烃裂化反应过程的研究

利用脉冲反应和IR技术,在500℃下,考察甲醇和正己烷在HY,BETA,HZSM-5,HZSM-35等4种不同结构分子筛催化剂上的耦合反应,并与正己烷单独裂化的初始反应活性和产品分布进行了分析和对比,由此分析了分子筛孔道结构和酸性质对耦合反应的影响.实验结果表明,在耦合反应中,甲醇的加入改变了烷烃的活化方式,使烷烃的单分子引发几率减小,而双分子H-转移引发占主要地位.这种裂化途径的改变,最终形成了双分子机理的典型产品分布.     

正己烷在分子筛上的裂化反应机理研究Ⅱ.双分子氢转移反应 …

研究了正己烷在不同硅铝比的Ｙ，β两个系列分子筛上的裂化反应过程。通过对某些典型产物的初始生成速率和分子筛酸密度关系的考察，发现两者之间存在着良好的线性相关性。同时，对正己烷裂化反应链长和分子筛酸密度关系的考察表明，与分子筛的孔结构相比，酸密度对正己烷裂化反应链长基本上没有影响，也就是说酸密度的变化并不改变单、双分子反应的发生比例；双分子反应和单分子反应都是在单个酸位上完成的。基于以上事实，认为正己     

正己烷在分子筛上的裂化反应机理研究Ⅱ. 双分子氢转移反应遵循Rideal机理

研究了正己烷在不同硅铝比的 Y,β两个系列分子筛上的裂化反应过程。通过对某些典型产物的初始生成速率和分子筛酸密度关系的考察 ,发现两者之间存在着良好的线性相关性。同时 ,对正己烷裂化反应链长和分子筛酸密度关系的考察表明 ,与分子筛的孔结构相比 ,酸密度对正己烷裂化反应链长基本上没有影响 ,也就是说酸密度的变化并不改变单、双分子反应的发生比例 ;双分子反应和单分子反应都是在单个酸位上完成的。基于以上事实 ,认为正己烷裂化反应中的双分子氢转移反应遵循 Rideal机理。     

FCC 汽油烯烃双分子裂化反应及其与双分子氢转移反应之比的研究

以催化裂化汽油为原料在不同类型的催化剂上进行了催化转化试验，探讨了不同类型的氢转移反应在烯烃转化中的作用。结果表明，汽油烯烃在不同类型的催化剂上发生裂化反应强弱及其与氢转移反应之比大小是不同的；再生催化剂有利于裂化反应，有利于提高裂化反应与氢转移反应之比；较高的反应温度和较高的重时空速有利于裂化反应，有利于提高裂化反应与氢转移反应之比。     

正己烷在分子筛上的裂化反应机理研究Ⅰ.正己烷的裂化反应链长

研究了正己烷在不同分子筛上的裂化反应 ,用裂化反应链机理的观点统一了正己烷裂化反应中的单、双分子两种反应机理 ,进一步明确了某些基元反应步骤的发生过程 ,较好地解释了正己烷裂化反应的产物分布以及产物选择性和分子筛孔径的关系。基于裂化反应链机理 ,提出了“裂化反应链长 (CCL )”的概念 ,并将裂化反应链长与分子筛的孔结构进行了关联。结果表明 ,在孔径较大的 Y,β等分子筛上 ,正己烷裂化反应有着较大的 CCL值 ,这意味着双分子的链传递反应在裂化链反应中占主要地位 ,有利于仅在链传递段中生成的异构烷烃的选择性 ;而在 ZSM-5 ,Ferrierite等小孔径的分子筛上 ,正己烷裂化反应的 CCL值较小 ,并接近 CCL 的理论极限值 2 ,这说明裂化反应主要由单分子的链引发和链终止反应来完成 ,其结果导致产物中烯烃选择性较高。与其它表征分子筛孔径或氢转移反应活性的参数相比 ,裂化反应链长既可用于表示氢转移、烷基转移等双分子反应在整个裂化反应中的比例 ,又和分子筛的孔结构有着良好的关联 ,因而 ,裂化反应链长 (CCL)是研究烷烃裂化反应机理以及关联裂化产物和分子筛孔结构性质的重要参数。     

大庆蜡油在酸性催化剂上反应机理的研究

以大庆蜡油为原料，采用两种不同类型的催化剂，在流化床反应器实验装鬣上进行催化裂化反应。结果表明，大庆蜡油在酸性催化剂上反应所产生的干气组成与高烯烃催化裂化汽油相同，干气的产生主要是单分子裂化反应所造成的。从干气产率、组成以及液化气组成可以看出，大庆蜡油在不同类型的催化剂上明显地表现出裂化反应类型的差异。     

正己烷在FAU和MFI型分子筛催化剂上的转化途径

 以正己烷在分子筛催化剂上的转化途径和各转化产物平均摩尔选择性为基础, 建立了正己烷在分子筛催化剂上转化反应的独立反应方程, 通过关联独立反应议程和转化产物平均摩尔选择性计算出独立反应的摩尔选择性. 结果表明, 一旦正己烷的C-C键或C-H键被质子所戟生成Carbonium ion后, 该C6 Carbonium ion 随后发生的α异裂的位置更货币于在靠近链中的位置. 正己烷在MFI型, 复合FAU型和FAU型分子筛催化剂上的转化反应中, 单分子反应的比例分别为75.87%, 32.01%和31.46%. 正己烷反应产物中的丙烷和丙烯等较大分子的来源不仅是双分子反应, 同时还有单分子反应, 两者的比例受分子筛催化剂类型的影响. 以正己烷和H质子进行验证表明独立反应方程的建立和独立反应摩尔选择性的计算是有效的.     

正己烷在分子筛上的裂化反应机理研究：Ⅰ.正己烷的裂化反 …

研究了正己烷在不同分隔筛上的裂化反应，用裂化反应链机理的观点统一了正己烷裂化反应中的单、双分子两种反应机理，进一步明确了某些基元反应步骤的发生过程，较好地解释了正己烷裂化反应的产物分布以及产物选择性和分子筛孔径的关系。基于裂化反应链机理，提出了“裂化反应链长（ＣＣＬ）”的概念，并将裂化反应链长与分隔筛的孔结构进行了关联。结果表明，在孔径较大的Ｙ，β等分子筛上，正己烷裂化反应有着较大的ＣＣＬ值，这意     

庚烯在酸性催化剂上反应化学的研究

在小型固定流化床上研究了庚烯-1在300、400、450℃下的裂化反应。结果表明，庚烯-1在酸性催化剂上会发生齐聚、裂化、骨架异构和氢转移等反应；在较高转化率下，甚至会发生四聚反应。异构反应和氢转移反应生成的产物的选择性之和为48％～56％。300℃下，氢转移能力强于裂化能力。正碳离子浓度对烯烃的氢转移反应起决定性作用。随着反应温度的提高，裂化反应和骨架异构化反应增强，但齐聚反应、氧转移反应和环化反应减弱。     

供氢剂对正庚基苯催化裂化反应的影响

以Y型分子筛为催化剂,在脉冲微反装置上进行正庚基苯催化裂化实验,考察了4种供氢剂对正庚基苯催化裂化反应的影响。实验结果表明,供氢剂可提高正庚基苯裂化反应的转化率,改变正庚基苯裂化反应产物的组成;供氢剂降低了反应产物中苯的含量,提高了烷基苯的含量;供氢剂降低了反应产物中的烯烃总含量,但对丙烯含量影响不大;供氢剂抑制了正庚基苯的二次裂化反应,降低了反应产物中小分子烷烃的含量,提高了大分子烷烃的支链化程度。供氢剂可以促进按Rideal机理进行的氢转移反应,不同类型供氢剂对氢转移反应影响程度有所不同;供氢剂有利于正庚基苯发生双分子裂化反应,并抑制了正庚基苯的单分子裂化。     

正己烷在Zn改性的Pd／HY催化剂上的异构化

通过浸渍法制备了Pd／HY和Pd—Zn／HY催化剂样品，采用BET、红外光谱等方法表征了催化剂的孔结构和表面酸性，考察了不同反应温度下催化剂对正己烷异构化反应的催化性能。结果表明，在Pd／HY催化剂中加入适量的金属Zn可以使其在双功能催化剂中形成“酸／脱氢一加氢／脱附转移”三角位活性中心，使正碳离子中间体能迅速从酸性位上转移下来，减少裂化反应的发生，提高催化剂的异构化产物收率。     

不同组成的C4烃类催化转化反应规律的实验研究

在小型固定流化床实验装置上，对不同组成的Q烃类在催化裂化催化剂上的催化转化反应规律进行了实验研究，考察了不同组成的Q烃类和反应温度对Q烃类催化转化反应的产物分布和组成的影响。实验结果表明，催化裂化催化剂对Q烃类具有一定芳构化和裂化性能，在适宜的反应条件下，可增产芳烃和丙烯。     

裂化催化剂的设计对清洁汽油生产的影响

根据FCC过程生产清洁汽油对催化剂的要求,从催化剂基质、分子筛平衡晶胞、沸石与基质的表面积之比（Z/M）、新功能组元的引入及其作用等方面提出了裂化催化剂的设计思路,并通过重油小型固定流化床反应进行验证.小试结果表明,有一定酸性的大孔基质材料起到很好的传质、传热作用,有助于提高催化剂活性中心的利用率;较大的平衡晶胞有利于双分子反应,改进汽油质量;较高的Z/M可以明显改善汽油的族组成;新功能组元增强了催化剂催化选择性氢转移反应和芳构化反应的能力.与常规裂化催化剂相比,设计的催化剂在焦炭选择性、重油裂化能力、汽油质量方面都有明显改善.     

渣油接触裂化产物特征分子组成分析

以正构烷烃、萜烷生物标志物、多环芳烃和芳香噻吩系列作为特征化合物,采用GC-MS方法对渣油原料KWTVR、QLVR和THAR分别在3种接触剂A、B和C作用下的裂化产物进行分析。结果表明,9种产物中特征化合物分布差异明显,其分布受渣油原料和接触剂类型影响。3种渣油原料中QLVR的接触裂化改质效果最好,B剂最适合用作渣油预处理改质的接触剂。萜烷生物标志物的特殊分子结构对热作用和催化作用类型比较敏感,可指示反应的类型以及裂化反应的深度。对于同种渣油原料,产物中多环芳烃和噻吩系列的分布情况与接触裂化所使用的接触剂的活性强弱顺序有对应关系。由渣油接触裂化重馏分油产物中特征化合物的分布情况可推测渣油接触裂化反应路径。     

中东渣油悬浮床加氢裂化反应产物及总硫分布的研究

以中东含硫渣油为原料，在高压釜中进行不同反应类型和不同分散型催化剂的悬浮床加氢裂化反应，分析产物分布及其中总硫分布。加氢活性高的催化剂具有较强的抑制反应产物二次裂解的能力，并且有较强的硫元素脱除能力。反应添加硫化剂对于含硫渣油的裂化产物及总硫分布没有明显的影响；加入供氢剂抑制了缩合反应及裂化反应，同时促进了硫的脱除。