动植物油生产清洁燃料和低碳烯烃的替代加工工艺

Since the production cost of biodiesel is now the main hurdle limiting their applicability in some areas, catalytic cracking reactions represent an alternative route to utilization of vegetable oils and animal fats. Hence, catalytic transformation of oils and fats was carried out in a laboratory-scale two-stage riser fluid catalytic cracking （TSRFCC） unit in this work. The results show that oils and fats can be used as FCC feed singly or co-feeding with vacuum gas oil （VGO）, which can give high yield （by mass）of liquefied petroleum gas （LPG）, C2-C4 oletms, tor example 45% LPG, 47% C2-C4 olefins, and 77.6% total liquid yield produced with palm oil cracking. Co-feeding with VGO gives a high yield of LPG （39.1%） and propylene （18.1%）. And oxygen element content is very low （about 0.5%） in liquid products, hence, oxygen is removed in the form of H2O, CO and CO2. At the same time, high concentration of aromatics （C7-C9 aromatics predominantly） in the gasoline fraction is obtained after TSRFCC reaction of palm oil, as a result of large amount of hydrogen-transfer, cyclization and aromatization reactions, Additionally, most of properties of produced gasoline and diesel oil fuel meet the requirements of national standards, containing little sulfur. So TSRFCC technology is thought to be an alternative processing technology leading to production of clean fuels and light olefins.     

FCC环管进料喷嘴对提升管中气固流动结构的影响

在循环流化床冷模实验装置上对安装2种环管喷嘴提升管的气固流动结构进行研究,根据气体和颗粒的分布情况,计算了使用2种喷嘴情况下的提升管相对气固接触效率(RCE)和截面平均气固接触效率(CCE),并进行了比较。结果表明:使用喷嘴B时,提升管的颗粒浓度、气固接触效率均优于使用喷嘴A时,但随着提升管高度的增加,使用2种喷嘴时的情况趋于一致。     

环烷酸在Brnsted酸位吸附脱酸机理的研究

针对环烷酸在分子筛催化剂上催化脱酸产物以CO为主的实验结果,选取环己基甲酸和环己基戊酸两种模型化合物,采用量子化学计算模块DMol3计算其与催化剂Brnsted酸位相互作用前后的键级和电荷分布的变化,并根据羧基与环烷基的相对位置关系提出了不同的脱酸机理。羧基与环烷基直接相连时,环烷酸以先开环后脱酸为主,脱酸气体产物以CO为主;羧基与环烷基不直接相连时,环烷酸以直接脱酸为主,脱酸气体产物主要为CO。     

环烷酸在不同催化剂上的催化脱酸

 在固定床微反装置上研究了环烷酸在不同催化剂上的催化脱酸反应,对反应后的液体产物和催化剂分别进行了红外光谱和热重分析,对比了环烷酸在不同催化剂上的脱酸效果和反应产物。结果表明,分子筛催化剂的脱酸率几乎达到100%,金属氧化物的脱酸率在92%以上;环烷酸的脱酸产物与催化剂的种类有关,在分子筛催化剂上脱酸反应主要生成 CO,在金属氧化物上主要生成CO₂;虽然同为碱金属氧化物,环烷酸在MgO 和CaO 上的脱酸反应过程明显不同,CaO 在反应过程中自身会变成 Ca(OH)₂、CaCO₃和环烷酸钙,但MgO 没有变化;环烷酸在γ-Al₂O₃上的脱酸率高于CaO 和MgO,CO₂也是主要的脱酸产物。     

应用组合工艺改造重油催化裂化装置

中国石油玉门油田公司炼化总厂应用两段提升管(TSRFCC)和密闭旋流快分(VQS)组合工艺对其重油催化裂化装置进行了扩能改造。改造后,装置主要经济技术指标均达到或优于设计值,与改造前相比,在减压渣油掺炼比和加工规模大幅度提高的情况下,液态烃收率提高4个百分点以上,总液收提高1.0个百分点以上,同时产品质量明显改善;在不回炼汽油的情况下,汽油辛烷值提高了0.8个单位,烯烃含量下降了10个百分点。     

循环扰动荷载下花岗岩的力学性质与声发射特征参数研究

在工程实际中岩体常常受到循环荷载扰动作用,进而表现出与静态荷载作用下不同的力学性质和声发射现象。因此本文以花岗岩作为试验对象,研究了其在不同循环扰动次数下的力学特性和声发射特征参数,并结合RA、AF值进一步探讨了其在受压过程中裂纹的演化规律。试验表明:试件强度随着循环次数增加而提高,且当循环次数大于一定量时,强度增幅比例开始下降;试件经历的循环次数越多,其在塑性变形时表现出的声发射陡增现象越明显; RA、AF值进一步表明花岗岩在受力至破坏全过程中首先出现剪切破坏事件,在临近峰值强度时,开始出现张拉破坏事件,且主要集中在剪切带周围。     

渣油催化裂化脱硫添加剂的初步研究

以常压渣油为原料，在固定流化床催化裂化反应装置上对不同脱硫添加剂体系进行了评价，考察了载体、USY含量及脱硫活性组分对脱硫效果的影响。结果表明，在筛选出的USY／高岭土体系中引入脱硫活性组分可大幅度提高脱硫率。制备的M／RE／USY／高岭土体系在平衡催化剂中添加量为30％时，与不使用添加剂相比，在500℃、剂油比为5的条件下，使用该添加剂后生成汽油的硫质量分数由1258．40μg/g降低到847．84μg/g，脱硫率达32．6％，使硫分布发生了更加有利的变化，对产物分布没有明显的不利影响。     

基于结构导向集总的FCC汽油催化裂解分子尺度动力学模型

利用结构导向集总模型构造烃分子和编制反应网络,并结合Monte Carlo模拟方法,建立了催化裂化（FCC）汽油催化裂解反应的分子尺度动力学模型。结构导向集总模型选用7个分子结构片段表示催化汽油中的分子,生成2000个共计92种烃类分子代表催化汽油原料组成。模型选取催化汽油中含量较多的11种单体烃作为模型化合物研究其催化裂解反应行为,并以此为依据制定反应规则,求取模型所需反应速率常数。模拟结果表明,应用结构导向集总模型和Monte Carlo模拟方法进行催化裂解分子尺度动力学建模是可行的,能对多种反应产物的产率进行预测。模拟值和实验结果符合良好,相对误差基本在10%以内。模型对延长反应时间后的产品收率有一定的预测能力。     

基于支持向量回归的重油催化裂化产物建模及优化

催化裂化反应的产物分布与反应原料组成及反应条件具有复杂的函数关系,以三种重油多个条件下的催化裂化实验结果为训练样本,利用支持向量回归方法建立汽油、柴油产物的产率模型。对于催化裂化回炼油,利用模型的泛化能力对不同操作条件下的汽油、柴油产率进行模拟仿真。以轻质油（汽油、柴油）产率最大为优化目标,利用粒子群算法寻找回炼油反应的最优操作条件。结果表明：模型对各反应条件下的实验结果有良好的拟合效果,模拟仿真的三维图可以直观显示各个反应条件对汽油、柴油产率的影响。优化得到的回炼油最佳反应条件为温度530 ℃,剂油质量比7.5,空速8 h-1。在最佳反应条件下,轻质油产率模拟值为42.3%,实验值为41.8%,相对误差为1.20%。