An Orthogonal Method for Aromatization Reactions of Shenghua Liquefied Petroleum Gas

By using Shenghua liquefied petroleum gas, FCC gaoline as a feedstock, LBO-A and LBO-16 as catalysts, and a confined fluidized bed as a reactor, the aromatization reaction of liquefied petroleum gas and FCC gasoline has been studied in an orthogonal method, and the nine lumps model has been put forward based on the aromatization reaction of liquefied petroleum gas. A mathematical method obtained is first introduced to study the relationship of various products of aromatization, and it is beneficial to know the mechanism and kinetics of the aromatization reaction to adapt to the necessity of industrialization.     

An Orthogonal Method for Aromatization Reactions of Shenghua FCC Gasoline

Using a confined fluidized bed reactor and aromatization catalysts (LBO-A and LBO-16), the aromatization performance of Shenghua fluid catalytic cracking (FCC) gasoline has been studied in an orthogonal method. The experimental results reveal that the optimum reaction condition for the light oil yield was reaction temperature 420°C, WHSV 40 h^-1, mass ratio catalyst to oil 4 and 75% LBO-A and 25% LBO-16; the optimum reaction condition for aromatics amount in the light oil was reaction temperature 420°C, WHSV 30 h^-1, mass ratio catalyst to oil 5 and 65% LBO-A and 35% LBO-16, the olefin content is remarkably reduced from about 54.7% to 12.8% and 8.7% (by mass), respectively, at the same time the reaction mechanism of aromatization reaction is put forward based on the experimental result.     

An Orthogonal Method for Aromatization Reactions of Shenghua FCC Gasoline

Abstract

Using a confined fluidized bed reactor and aromatization catalysts (LBO-A and LBO-16), the aromatization performance of Shenghua fluid catalytic cracking (FCC) gasoline has been studied in an orthogonal method. The experimental results reveal that the optimum reaction condition for the light oil yield was reaction temperature 420°C, WHSV 40 h^?1, mass ratio catalyst to oil 4 and 75% LBO-A and 25% LBO-16; the optimum reaction condition for aromatics amount in the light oil was reaction temperature 420°C, WHSV 30 h^?1, mass ratio catalyst to oil 5 and 65% LBO-A and 35% LBO-16, the olefin content is remarkably reduced from about 54.7% to 12.8% and 8.7% (by mass), respectively, at the same time the reaction mechanism of aromatization reaction is put forward based on the experimental result.     

Aromatization Reaction of Liquefied Petroleum Gas

Abstract

The aromatization reaction of liquefied petroleum gas has been studied by using Huabei liquefied petroleum gas as raw material and LBO-A as catalyst, and the four lumped kinetics models network have been put up forward on the basis of lumped theory and the aromatization reaction mechanism. In the network, the aromatization reaction species were firstly lumped into C₄, propylene, low-molecular hydrocarbon, liquid, and coke. A mathematical method is first introduced to study on the product distribution of liquefied petroleum gas aromatization reaction. The results from experimental data are in accordance with the quantitatively analytical conclusions drawn from the calculated data.     

液化石油气在ZnNi/HZSM-5催化剂上的芳构化

用浸渍法制备ZnNi/HZSM -5催化剂 ,通过对液化石油气的芳构化试验表明 ,其活性明显高于HZSM -5催化剂。在常压、温度 540℃、质量空速 1h- 1条件下 ,芳烃和苯 -甲苯 -二甲苯 (BTX)混合物收率分别达到 4 8%和4 5%左右 ,液态产品中芳烃质量分数高达 98%。同时还考察再生活化温度、再生活化时间和反应温度对芳构化催化作用的影响。结果表明 ,再生活化温度对催化剂的恢复影响比较大 ,只有达到 575℃ ,活化时间至少 2h ,催化剂活性才能完全恢复 ;低温段 ( 550℃ )再生活化时 ,再生活化时间将影响催化剂活性 ;反应温度在 50 0～ 550℃时 ,随着反应温度增加 ,液体收率和芳烃收率随之增加 ,对芳烃选择性影响不大 ,BTX收率幅度波动较大。用金属改性的ZnNi/HZSM -5催化剂具有较强的芳构化能力。     

MCM-22分子筛催化剂催化液化气中丁烯的芳构化

在连续流动的固定床反应装置上,研究了不同硅铝比的MCM-22分子筛催化剂用于液化气中丁烯芳构化反应的催化性能。采用X射线衍射、X射线荧光光谱、低温N_2吸附-脱附及氨程序升温脱附等方法研究了MCM-22分子筛的结构及MCM-22分子筛催化剂的孔结构性质和酸性。实验结果表明,配料硅铝比(n(SiO_2):n(Al_2O_3))为30～600的MCM-22分子筛的晶化度均较高,由其制备的催化剂初始丁烯转化率均达97%以上,但催化剂的芳构化活性随反应时间的延长而降低;配料硅铝比为50～200的MCM-22分子筛催化剂表现出较高的反应稳定性;MCM-22分子筛催化剂的失活主要源于酸中心数量的减少和微孔孔道堵塞,并且两者的影响程度与MCM-22分子筛的硅铝比相关。     

液化石油气深加工技术进展

介绍了目前国内炼油化工企业对不同来源的液化石油气（LPG）的利用方法。综述了LPG芳构化、烷烃催化脱氢等技术,并对不同工艺进行了比较。针对不同装置的LPG提出了以炼油厂的芳烃LPG为原料的LPG芳构化、烷烃催化脱氢制烯烃,以烯烃裂解C4抽余液为原料制取高纯异丁烯及异丁烯下游产品深度开发的建议。     

液化石油气芳构化反应体系的热力学分析

利用液化石油气生产芳烃,对于提高液化石油气的利用率和经济效益均具有重要意义。开发液化石油气芳构化技术,首先利用热力学分析液化气芳构化反应体系的可能性。本文利用原子系数矩阵法确定了液化石油气芳构化反应体系的独立反应数和一组独立反应,利用热力学方法计算了该反应体系中各独立反应在不同条件下的吉布斯自由能变,平衡常数及体系在给定初始组成条件下的平衡组成,据此可判断各独立反应在指定条件下进行的方向及发生的可能性,分析结果可为反应器的设计及反应条件的选择提供指导。     

开拓液化石油气新市场的销售策略

通过对近年来同内液化石油气市场需求的分析，结合中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司销售的实际经验，确定了以民用消费为主，商业、工业等其他消费为辅的总体销售战略目标，提出了调整产品结构、建立健全销售网络，形成合理、顺畅分销渠道的销售策略。     

液化气加氢反应动力学研究

液化气加氢作乙烯原料是解决乙烯原料不足的有效方法之一。为进一步了解该催化反应的特点,控制和优化反应条件,为该技术的中试放大及工业生产装置的设计提供基础数据,在固定床反应器上,对液化气在LH-10A催化剂上加氢制备烷烃的反应规律进行了研究,建立了反应动力学方程式:x(C=)=[x(C0)-1/(Ke+1)]exp[-k1(1+1/Ke)t]+1/(Ke+1);并分析了反应条件的影响。实验结果表明,低碳烯烃加氢为一级反应,且为快速反应;在实验温度范围内,所建立的反应动力学方程的计算值与实验值的相对误差小于15%,该反应动力学方程式可作为工业装置设计的依据。     

液化石油气用作裂解原料的研究

研究了液化石油气在不同温度下的裂解性能,对比了以液化石油气和石脑油为裂解原料时乙烯装置的经济效益。研究结果表明,液化石油气是一种优质的裂解原料,氢气、丙烯和丁二烯等高附加值产物的收率相比石脑油为原料时显著提高。当这些高附加值产品的价格较高时,以液化石油气为原料时,乙烯装置可获得更高的经济效益。在乙烯和丙烯总产量不变的情况下,10 Mt的液化石油气大约可替代10 Mt的石脑油。乙烯企业应以整体效益最大化为目标,根据市场价格变化,开展常态化效益测算,适时采用液化石油气替代石脑油,优化蒸汽裂解原料、提高装置经济效益。     

从液化石油气中吸附分离丙烯的吸附剂研究

对从液化石油气中吸附分离丙烯进行了初步探索。按照二级分离工艺,直接以液化石油气为原料筛选了合适的预处理吸附剂和丙烯吸附剂,并测定了混合气中丙烯在吸附剂上的吸附等温线,用双参数Langmuir方程拟合得到了吸附等温方程,为进一步研究奠定了基础。     

液化石油气球罐设计注意问题

结合TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施,围绕液化石油气球罐设计时应注意的问题进行了阐述,并通过实例加以分析说明。     

空速对华北C4液化气芳构化的研究

以华北C4液化气为原料,采用小型固定流化床为芳构化反应装置,考察了空速对芳构化产物产率、转化率、马达法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON)、气体产品组成和液体产品组成的影响规律。实验结果表明,随着空速的增加,干气和液化气的产率逐渐增加,而汽油、柴油和焦炭的产率呈缓慢下降趋势;华北C4液化气的转化率都在97%以上,且随空速升高而逐渐增加;液体产物的MON和RON随空速升高先增加然后减少,在空速1h-1～9h-1范围内存在最大值。在430℃条件下,华北C4液化气芳构化实验室内的最佳空速为3～5h-1。     

液化石油气精脱硫过程中产生腐蚀的原因

以加入硫醇和H_2S的石油醚为液化石油气(LPG)的模拟原料,在固定床反应器中采用催化氧化的方法考察了LPG精脱硫过程中产生腐蚀的原因、影响精脱硫产物腐蚀性的因素以及硫化物的氧化反应机理。实验结果表明,影响精脱硫产物腐蚀性的主要因素为H_2S含量和反应温度,其次是液态空速,氧含量(实际供氧量与硫醇氧化理论需氧量的比值)对精脱硫产物腐蚀性的影响相对较小;反应温度越高,精脱硫产物腐蚀性越小;精脱硫产物腐蚀性随H_2S含量的增加而增大。较佳反应条件为:反应温度50℃、液态空速2 h~(-1)、氧含量1.1。在较佳反应条件下,当精脱硫产物铜片腐蚀级别合格时,原料中H_2S上限含量约为17μg/g。H_2S含量高于17μg/g时,硫化物的氧化反应产物含有较多的多硫化物、胶状单质硫和少量的硫代硫酸盐;H_2S含量低于17μg/g时,硫化物的氧化反应产物为短链多硫化物和硫代硫酸盐。     

催化裂化装置中液化气脱硫醇系统的技术改造

针对燕山石化2 Mt/a重油催化裂化装置的液化气脱硫醇系统超负荷运行,致使液化气总硫含量不合格的问题,对液化气脱硫醇系统进行技术改造。改造项目包括:在液态烃抽提塔前增加一组静态混合器,实现二级抽提;以助溶增效剂-A替代传统的磺化酞菁钴催化剂,提高反应活性;以加氢重石脑油作为反抽提油对碱液进行反抽提再生,延长碱液运行周期,降低碱液消耗,减少碱渣排放。改造达到了预期的目的,液化气总硫含量从改造前的100 mg/m3降低至10 mg/m3以下;改造后停用碱液再生加热蒸汽,使能耗降低。     

液化石油气加气站的设计

用液化石油气代替汽油作为车用燃料，对于大气污染的改善具有重要作用。文章重点论述了加气站的工艺流程，平面布置，泵和压缩机的选用及相应的配管安装等需要注意的问题。     

预防和控制液化石油气储罐泄漏危害的消防设计

液化石油气属于甲类火灾危险物质,如何预防和控制液化石油气储罐泄漏和爆炸,一直是倍受关注的问题。文章分析了液化石油气储罐泄漏原因及泄漏特性,从储罐本体、储罐附件、储罐位置以及安全检测装置、泄放装置、紧急切断装置、给水灭火设施等方面,较全面地介绍了预防和控制液化石油气储罐泄漏危害的消防安全设计。     

液化石油气作汽车燃料的技术进展

分析了液化石油气（ＬＰＧ）的物、化及燃烧特性;介绍了ＬＰＧ作汽车燃料的气质研究、标准制定及配套设备的研制开发。鉴于国内对环保意识的加强、ＬＰＧ资源的富余、配套技术的不断成熟,ＬＰＧ作汽车燃料一定会在国内有所发展。     

分子筛基液化石油气精脱硫吸附剂的制备与评价

考察了5A,ZSM-5,13X,NaY等不同类型分子筛的脱硫性能,并以NaY分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了以Cu2+,Zn2+,Ag+为活性组分的分子筛基液化石油气(LPG)精脱硫吸附剂,考察了吸附剂的制备条件,并采用固定床反应器考察了吸附条件对吸附剂脱硫效果的影响。实验结果表明,CuY吸附剂的脱硫性能最好,其适宜的制备条件为:以Cu(NO3)2为活性组分前体,吸附剂中Cu的负载量为9%(w)、浸渍温度60℃、焙烧温度400℃、焙烧时间2 h。在吸附温度为常温、0.6MPa、液态空速1 h-1的条件下,CuY吸附剂可使LPG中的硫含量从198 mg/m3降至5 mg/m3以下。当LPG中的硫含量降至5 mg/m3时,CuY吸附剂的计算穿透硫容为1.23%(w)。