多产柴油的催化裂化催化剂研究

应用常规的比表面和酸性分析方法并结合重馏分油微反活性测试，对实验室制备的多产柴油催化裂化催化剂进行了研究。用数学式ＤＩ＝（柴油产率／重油产率）×（柴油产率／焦炭产率）表征了催化剂对柴油的选择性。揭示了多产柴油催化剂的结构和化学特征。多产柴油催化剂与传统的催化裂化催化剂的明显区别是：微孔（＜１．７ｎｍ）表面积含量低于２０％，微孔酸中心含量低于１０％。提出了多产柴油催化剂的研制方法。     

催化裂化催化剂及助剂的现状和发展

介绍了国内外催化裂化催化剂及助剂领域的最新动态.在全球范围内,许多催化剂企业进行了重组.在技术上,多种新的催化材料引入催化剂中.重油转化催化剂得到了越来越广泛的应用,降低汽油烯烃含量和硫含量催化剂的开发取得了实质进展.中国在特种催化裂化工艺专用催化剂技术方面明显处于国际领先水平,如CGP-1和CGP-2催化剂(MIP-CGP工艺专用催化剂)、MMC系列催化剂(DCC工艺专用催化剂),等等.受日益增长的丙烯市场需求影响,催化裂化催化剂对丙烯和液化石油气的选择性有了显著提高.今后,提高清洁汽油辛烷值的催化裂化催化剂以及减少催化裂化装置烟气污染排放的催化剂和助剂将成为研发的热点,催化剂低成本和清洁生产技术也将得到重视和发展.     

用于重油FCC的汽油降烯烃催化剂GOR-DQ的研究开发

通过催化裂化条件下降烯烃反应化学分析。进行了GOR-DQ催化剂设计。试验主要对载体和分子筛以及二者的匹配对催化剂重油裂化能力和产品降烯烃效果的影响进行了考察。对开发的催化剂中试样品进行了固定流化床评价。结果表明：应用大孔活性载体可以加强重油裂化能力；用适当比例的复合活性组分与载体匹配可以达到最佳效果，同时，催化剂的稀土含量也是调节性能的一个重要手段；催化剂重油裂化能力和裂化产品降烯烃效果都明显优于常规重油裂化催化剂，GOR-DQ催化剂已成功地进行了工业放大和工业应用。     

磷改性Y型分子筛的氢转移性能考察

以正十二烷为模型化合物，考察了不同类型分子筛和不同Y型分子筛的氢转移性能及其对裂化产物中液相烯烃产率的影响，结果表明，HY分子筛以具有更适合双分子氢转移反应的特点而具有最高的氢转移性能和最好的降烯烃效果，Y型分子筛中较高的稀土质量分数会促进分子筛的氢转移催化性能，但引起焦炭产率增加，含稀土分子筛的磷改性可以调变其表面酸性，磷改性后的分子筛不但具有良好的焦炭选择性，同时具有更好的氢转移性能，在此基础上提出了“选择性氢转移反应”的概念。     

规整结构催化剂及反应器的研究进展

化学工业正朝着安全、清洁、高效能、低排放的方向发展,开发新的、选择性更高的催化剂,寻找新的高效、污染更少的技术路线迫在眉睫.在化学反应工程方面,引入相关学科的先进技术,实现低耗能高效率的过程称之为过程强化.规整结构催化剂利用其自身结构特点,能够实现过程强化.     

结构优化分子筛的制备及其催化裂化性能Ⅰ.结构优化分子筛的制备及其表征

采用气相超稳方法制备了一系列不同晶胞大小、不同稀土含量的稀土高硅分子筛HRY,再以稀土离子优化改性方法对其改性;采用XRD、XRF、DTA和IR等方法对改性前后的HRY进行表征.结果表明,与改性前HRY分子筛相比,结构优化改性后的稀土高硅分子筛RHRY具有更高的热稳定性、水热稳定性及酸性中心的稳定性.     

丙烯腈尾气段间取热式流向变换催化燃烧

丙烯腈吸收塔尾气浓度较高,传统的流向变换催化燃烧反应器无法维持正常操作。在中间带换热器的立升级流向变换催化燃烧反应装置上对高浓度的丙烯腈尾气进行处理,考察了换向周期、进料空速和浓度等操作条件对尾气中各组分的转化率、床层热波特性和轴向温度分布的影响以及床层的“飞温”和“熄火”特性。结果表明,换向周期、进料浓度和空速对反应器温度分布影响明显。经过第一段催化床层后,丙烯腈尾气中的可燃物基本转化完全,经过中间换热器后,气体温度迅速降低,在到达第二段催化床层后,由于没有可燃物供给,温度会进一步下降,从而形成了不对称的“M”型温度分布。换向周期延长,将使两催化床层的温度差加大,可能导致高温段床层“飞温”和低温段床层“熄火”。空速和进料浓度增加都会使两段催化床层的温度上升,但进料段催化床层的温升更为明显。进料浓度是导致床层“飞温”或“熄火”的主要因素。     

含IM-5分子筛的催化裂化催化剂的反应性能

IM-5分子筛是一种具有中等孔径的三维孔道分子筛。通过对其老化后的分子筛结构和酸性特征分析发现,IM-5分子筛具有一定量的中孔,较强的酸性和较高的B酸比例,具有应用于FCC催化剂的结构和酸性基础。将含有IM-5分子筛的催化剂进行混合模型化合物催化裂化实验,发现其具有提高转化率和提高低碳烯烃收率的作用。以某加氢蜡油(HVGO)为原料油的催化裂化ACE评价结果也表明,引入新催化材料IM-5分子筛后,裂化HVGO原料的转化率增加约4.5百分点,液化气收率提高5百分点以上,汽油收率略有下降,轻循环油、油浆、焦炭收率均下降1百分点左右。因此IM-5是一种具有工业应用前景的中孔分子筛。     

不同改性ZSM-5分子筛负载Ni催化剂的正辛烷芳构化和异构化催化性能

以不同改性的ZSM-5分子筛和无定型SiO_2为载体,采用浸渍法制备了一系列Ni/NaZSM-5和Ni/SiO_2催化剂。在催化加氢脱硫反应条件下,考察了正辛烷在Ni/NaZSM-5、Ni/ZSM-5-P、Ni/ZSM-5-P-Fe和Ni/SiO_2催化下的异构化和芳构化反应性能和产物分布。采用BET、XRD、程序升温氨脱附(NH_3-TPD)、程序升温还原(H_2-TPR)以及吡啶吸附-脱附红外光谱法对催化剂进行表征。结果表明,具有较多的中强酸活性中心和BrΦnsted酸中心的Ni/ZSM-5-P-Fe催化剂具有较高的正辛烷异构化和芳构化催化活性,说明BrΦnsted酸中心能促进正辛烷异构化和芳构化反应的进行;在一定强度的酸中心和金属中心协同作用下正辛烷芳构化及异构化反应效率最高。     

烃分子结构与在FAU和MFI分子筛中扩散特性的定量关系

采用分子模拟方法系统研究了不同尺寸的烷烃、芳烃、环烷烃分子在FAU和MFI分子筛中的扩散特性,计算了一系列反映分子微观特征的结构参数,建立了烃分子结构参数与扩散特性间的定量关系。结果表明,进入定量关系表达式的主要是与分子空间占有情况相关的参数,如分子的三维尺寸、最小截面积、转动惯量等。由于烷烃、芳烃、环烷烃分子具有不同的结构特征,因此进入各自表达式的参数不同。建立的定量关系意义明确、相关性好、预测性能强。由定量关系可找到影响烃分子扩散特性的结构参数,为预测烃分子的扩散特性提供了一种简单、快捷的方法。