包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺研究

选取聚乙烯醇作为凝胶剂,海藻酸钠和活性炭作为助凝剂,采用凝胶包埋法固定化UBD菌并用于炼油污水的处理。研究结果表明,固定化小球具有良好的机械强度、弹性、渗透性等物理性质,可以重复利用并保持良好的活性。菌种固定化后明显改善了炼油污水的处理效果,COD和石油类物质的去除率均高于游离菌和无菌小球。     

吸附富集裂解原料中的正构烷烃蒸汽裂解制乙烯效果研究

研究了直馏石脑油、加氢焦化石脑油和天然气凝析油三种裂解制乙烯原料及其通过分子筛吸附分离后相应的富含正构烷烃脱附油的裂解乙烯收率,并考察了裂解反应条件对不同裂解原料的裂解性能的影响。在工业装置典型操作条件下,直馏石脑油及其吸附分离吸余油和脱附油的乙烯收率分别为29.9%,23.0%,41.1%,脱附油的乙烯收率比直馏石脑油增加11.2个百分点,脱附油的三烯总收率比石脑油增加8.6个百分点;对于加氢焦化石脑油和凝析油,其相应脱附油的裂解乙烯收率分别提高11.1和6.5个百分点。石脑油和脱附油裂解乙烯收率和丁二烯收率均随裂解出口温度的升高而增加,丙烯收率基本不随裂解出口温度的变化而改变。     

基于分子管理石脑油5A分子筛液相模拟移动床吸附分离工艺的优化

在已有固定床工艺的基础上,提出基于分子管理的液相模拟移动床吸附分离工艺以实现石脑油中的正构烷烃与非正构烷烃的分离。考察了模拟移动床工艺的操作温度、切换时间、进料流速、脱附剂流速以及脱附油抽出流速对分离效果的影响,也考察了后续脱附剂精馏回收过程。结果表明,优化的工艺操作条件为操作温度170℃、切换时间900s、进料流速5 mL/min、脱附剂流速20 mL/min、脱附油抽出流速10 mL/min。经过模拟移动床吸附分离工艺,脱溶剂脱附油中正构烷烃质量分数达到98%,脱溶剂吸余油中非正构烷烃质量分数也达到92%。与原料石脑油相比,脱溶剂脱附油作为乙烯裂解原料时,乙烯收率可以提高约17百分点;脱溶剂吸余油的芳烃潜含量提高了约10百分点,其研究法辛烷值提高了约20个单位。     

延迟焦化结构导向集总模型考察原料性质对产物分布的影响

采用延迟焦化结构导向集总模型考察了原料饱和分质量分数、环烃芳香分质量分数、稠环芳香分质量分数、硫质量分数、Ni和V总质量分数、n_H/n_C、残炭、密度和芳碳率对延迟焦化产物分布的影响。结果表明,延迟焦化产物中焦炭含量与原料残炭值之间具有良好的线性关系;原料芳香分中环烃芳香分和稠环芳香分对延迟焦化产物分布的影响不同;原料硫含量对延迟焦化产物分布影响不大,主要影响产物的性质。     

减压蜡油催化裂化结构导向集总动力学模型研究

应用结构导向集总方法构建基于分子尺度的减压蜡油催化裂化动力学模型。选取686种单核分子组成原料矩阵,采用非线性最小二乘法求取各分子含量;通过制定60条反应规则构建包含超过40 000个反应的反应网络;将动力学因子分5层进行计算,减少了参数数目;以矩阵变换的形式取代龙格库塔法求解反应网络,从而计算产物分布。采集实验室XTL-6型小型提升管催化裂化装置对中东混合蜡油的催化裂化实验数据对模型参数进行验证。结果表明,所构建的模型对产物分布的预测较为准确,相对误差均小于10%,且对温度、剂油比的变化具有较好的适应性。     

载体孔结构对加氢脱硫催化剂催化性能的影响

针对4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）等有位阻效应的大分子硫化物的加氢脱除,以获得合适孔结构分布的氧化铝载体为目标,通过调整拟薄水铝石制备的老化pH值和时间,并在成型过程中选择对载体孔结构破坏性小的弱酸作为胶溶剂,制得孔体积大、比表面积高、孔径适中的新型氧化铝载体。采用NH₃-TPD和吡啶-TPD表征新型载体的酸分布与常规氧化铝载体的差异。以该载体制备Mo-Co加氢脱硫催化剂,并采用X射线光电子能谱和透射电子显微镜表征其表面的成分、价态及能级结构。结果表明,以分子直径小的NH₃为吸附剂时,酸量无明显差异,但以分子直径较大的吡啶作为吸附剂时,新型氧化铝载体的酸量比常规氧化铝载体显著提高,显示出有利于大分子吸附的优势;新型氧化铝载体可以减弱活性金属与载体间的相互作用,生成更多的加氢脱硫活性中心。以新型氧化铝载体制备的催化剂具有良好的加氢脱硫、加氢脱氮及芳烃饱和活性,更有利于4,6-DMDBT的脱除。     

基于结构导向集总的延迟焦化分子尺度动力学模型

借助于结构导向集总方法,建立了延迟焦化过程的分子动力学模型。该模型用7004种分子集总来代表原料渣油的分子组成,用92条反应规则来模拟延迟焦化反应行为,实现了对延迟焦化产物分布的预测。经小试试验验证,该模型的预测精度较高。     

铜铈改性镁铝尖晶石作为助催化剂同时脱除FCC烟气中的SOx,Nox

为降低催化裂化烟气中的SO_x、No_x,采用溶胶凝胶法合成了Mg-Al尖晶石,并通过共胶法进行金属氧化物改性制备得到催化裂化烟气脱硫脱硝助催化剂。在小型固定床反应装置上考察了铜铈改性以及烟气中O₂含量对尖晶石脱硫脱硝性能的影响,并在小型提升管装置上考察了铜铈复合改性后尖晶石同时脱硫脱硝的性能。结果表明：经铜铈复合改性后的尖晶石脱硫活性最高,40min内仍能保持90.67%的SO₂脱除率;含铜尖晶石的脱硝性能最优,450℃后NO转化率达100%。烟气中O₂含量对脱硫有利而对脱硝不利,当O₂含量过高时,NO不能有效脱除。原位红外漫反射分析表明：含铜尖晶石良好的脱硝性能是因为其含有的Cu⁺对CO优异的吸附性能,O₂的影响在于其与CO的反应,导致CO消耗。提升管装置评价实验结果表明：主风量为0.6m³/h时,CuCe-MgAl脱硫效率为59.96%,脱硝效率为87.63%。当主风量为0.8m³/h时,脱硫效果提升至74.50%而失去了脱硝功能。     

正构烷烃n-C04～n-C010在5A分子筛上的多组分吸附CIAS模型

为了适应研究5A分子筛吸附分离石脑油工艺的需要,建立了适用于正构烷烃-5A分子筛体系的多元混合气体等量理想吸附溶液(CIAS)模型,可以预测不同温度、压力下n-C⁰₄～n-C⁰₁₀混合气体多组分在5A分子筛上的的吸附平衡。CIAS模型给出了石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀各组分在5A分子筛上的平衡吸附量,以及压力对各组分吸附量的影响,从热力学角度揭示了不同碳数正构烷烃之间的相互作用,可以解释n-C⁰₄～n-C⁰₁₀的竞争吸附行为。CIAS模型可以预测石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀在5A分子筛上的总平衡吸附量,与实验平衡吸附量相比,误差在4%～8%,可以满足研究5A分子筛吸附石脑油中正构烷烃的工程设计的要求。CIAS模型适用于单位吸附剂对不同吸附质纯物质的平衡吸附量相同或相近的混合气体吸附。     

仪长管输油中镍及钒卟啉化合物的分布及赋存状态

采用2次柱色谱分离工艺和紫外可见光分光光度法分析了仪长（江苏仪征-湖南岳阳长岭）管输渣油中镍、钒卟啉化合物的分布,还采用质谱法表征了镍、钒卟啉化合物的结构。结果表明,仪长管输油渣油中的金属镍、钒主要存在于胶质和沥青质中;钒卟啉化合物主要分布于硬胶质和沥青质中,镍卟啉化合物主要分布在软胶质和硬胶质中;含量最丰富的卟啉化合物是C34-ETIO型钒卟啉和C35-ETIO型镍卟啉;仪长管输油是较成熟的陆相沉积原油。