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    1. 分布式制氢技术进展及成本分析
    冯云 曹田田 宋海涛 林伟
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 11-16.  
    摘要373)      PDF    收藏
    当前,中国交通能源用氢气主要采用20 MPa长管拖车运输,运输效率低且成本较高,一定程度上限制了氢能的大规模应用。分布式制氢由于无氢气长距离运输困扰而受到人们越来越多重视。介绍了分布式甲醇制氢、天然气制氢、碱性电解水制氢、质子交换膜(PEM)电解水制氢以及氨分解制氢的技术进展并分析了制氢成本。分布式甲醇和天然气重整制氢技术较为成熟,原料价格对制氢成本影响较大;两种分布式电解水制氢方式均实现商业化应用,电价是影响制氢成本的重要因素,此外PEM电解水制氢设备初始投资较高,进一步增加了制氢成本;对于分布式氨分解制氢,商用技术有进一步提高,当前阶段经济竞争力低于甲醇制氢,但在碳中和背景下具有一定应用潜力。
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    2. 浆态床渣油加氢技术现状与展望
    邵志才
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 17-23.  
    摘要315)      PDF    收藏
    近年来国内原油进口依存度一直处于高位,原油资源需要高效利用。重质馏分油特别是渣油的高效转化至关重要,浆态床渣油加氢技术由于其能加工劣质原料且转化率高,是将重油转化为高价值运输燃料和石化产品的较好选择。重点介绍了国内外典型浆态床渣油加氢技术,包括委内瑞拉国家石油公司的HDH-Plus技术、美国环球石油公司的Uniflex技术、美国雪佛龙鲁姆斯公司的LC-Slurry技术和VRSH技术、意大利埃尼公司的EST技术、中石化石油化工科学研究院有限公司的RMAC技术,比较了上述技术的特点,分析其技术难点,建议加强浆态床渣油加氢工艺、工程和催化剂等方面的研究。
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    3. 支持燃油汽车低碳和污染物超低排放的高效高清洁汽柴油标准
    曹湘洪
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 1-10.  
    摘要159)      PDF    收藏
    分析了电动汽车、氢燃料电池汽车在未来发展过程中面临的挑战,油电混合动力汽车在节油减碳和尾气中污染物超低排放中的作用,提出未来较长时间内汽车动力会呈现电、氢、油共存的格局。针对未来汽柴油的市场需求,提出炼油企业要致力开发高效高清洁汽柴油,支持燃油汽车实现低碳和污染物超低排放。综合国际、国内进行的油品质量对污染物及碳排放影响的研究结果和国外主要汽车制造商对未来油品质量指标的诉求,对我国高效高清洁汽柴油的主要技术指标、标准制定研究、主要技术开发课题及推进策略提出了具体建议。
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    4. 基于CAPE-OPEN标准的硫酸法烷基化反应器建模及全流程模拟
    梁元强 欧阳福生 张振远 陈玉石 钱学勤 李金方
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 128-134.  
    摘要237)      PDF    收藏
    以针对DuPont公司Stratco工艺建立的硫酸法烷基化机理模型为基础,采用C++和COM技术开发了符合CAPE-OPEN标准的硫酸法烷基化反应器单元操作模块,该模块通过实现单元操作接口和热力学物性接口可与通用化工流程模拟软件进行交互;建立了便捷、友好的用户操作界面。将硫酸法烷基化反应器模块内嵌于Aspen Plus中,并借助于Aspen Plus本身的物性数据、热力学方法和常规单元操作模块可实现烷基化工艺的全流程模拟。实际案例验证表明,模拟结果与工业实际值吻合良好,说明所建立的CAPE-OPEN烷基化反应器模块稳定可靠,将对硫酸法烷基化装置的流程模拟、参数优化起到重要的指导作用。
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    5. 掺炼轻脱沥青油对DCC-plus催化裂解装置的影响及对策
    赵长斌 王胜潮
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 83-89.  
    摘要99)      PDF    收藏
    某公司根据DCC-plus装置工艺特点,为增加经济效益,拓宽DCC-plus装置的原料来源,在轻脱沥青油裂解性能实验室评价结果的基础上,确定了掺炼比不大于20%的最佳比例,并从2022年5月在DCC-plus装置上开始掺炼轻脱沥青油。针对掺炼轻脱沥青油后,混合原料性质变差,对装置的产品分布、产品性质、操作参数、催化剂、能耗以及烟气污染物浓度产生的影响进行了分析,同时提出了相应的对策,不仅保证了装置的平稳运行,而且获得了较好的经济效益,经测算,掺炼轻脱沥青油后,常减压蒸馏装置减少了高价的石蜡基原油的加工量,可获得540元/t(对轻脱沥青油)的效益,年增效益1.9亿元。
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    6. 基于分子结构的渣油沸腾床加氢转化特点研究
    刘玲 孟兆会 葛海龙 杨涛
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 76-82.  
    摘要79)      PDF    收藏
    以氮含量不同的两种渣油为研究对象,在相同工艺条件下分别开展沸腾床加氢转化试验,对原料油及其加氢生成油进行性质分析和结构表征,考察两种渣油的沸腾床加氢转化特点,并从分子结构角度对其进行解释。结果表明:与氮含量较低的渣油相比,氮含量较高渣油的平均分子结构中芳香环缩合程度更高、芳香环数更多且周边含有更多环烷环,且由于其硫含量高,高故可能含有更多的群岛型结构分子;随着反应温度的升高,氮含量较高渣油的群岛型分子的硫桥键断裂,分子扩散阻力降低,使其更容易接近催化剂活性中心发生转化;同时,氮含量较高渣油更容易发生环烷环脱氢、芳香环缩合等反应,生成结焦前躯物,这是沸腾床工艺在处理氮含量高的渣油时需要严格控制转化深度的原因之一。
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    7. 全硫化型FHUDS-10催化剂的首次工业应用
    代萌 李士才 刘丽 马庆鲁 任兴杰 徐大海 丁贺 李扬 牛世坤
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 58-62.  
    摘要140)      PDF    收藏
    介绍了全硫化型FHUDS-10催化剂在山东京博石油化工有限公司1.2 Mt/a柴油加氢装置的首次工业应用情况。结果表明:与采用氧化态催化剂相比,采用全硫化型FHUDS-10催化剂的开工时间缩短约20 h;以直馏柴油和焦化汽柴油混合油为原料,在压力为7.4 MPa、入口温度为314 ℃、出口温度为364 ℃、主催化剂体积空速为0.85 h -1的条件下对装置运行情况进行标定,所得精制柴油产品的多环芳烃质量分数为4.2%,硫质量分数为4.0μg/g;装置稳定运行7个月以来,生产的精制柴油硫含量满足车用柴油国Ⅵ质量标准,说明全硫化型FHUDS-10催化剂具有良好的活性。
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    8. 我国炼油行业低碳发展路径分析
    李明丰 吴昊 李延军 秦康 于博
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 1-9.  
    摘要623)      PDF    收藏
    “双碳”目标既是炼油行业面临的时代挑战,也是行业实现高质量发展的重要机遇,行业的低碳发展需统筹整体与局部、发展与减排、短期与中长期的关系,根据具体减排场景选择不同的减排路径。能量高效利用、资源高效利用、资源循环利用、可再生资源利用、低碳炼化工艺、绿氢炼化、CO 2化学利用、智能化技术可在行业发展不同阶段提供低碳发展支撑,助力炼油行业“双碳”目标早日实现。
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    9. 不同元素改性氧化铝的耐磨性能
    李学锋 何金龙 陈耀 张晓昕
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 90-94.  
    摘要81)      PDF    收藏
    采用饱和浸渍法制备了由锌、镁、磷、硅等不同元素改性的氧化铝,并模拟浆态床反应过程,利用浊度分析方法测定了不同元素改性氧化铝微球的耐磨性能。结果表明:上述改性处理并不能改变氧化铝微球的物理磨损性能,但相对于未改性的氧化铝,经不同元素改性的氧化铝微球在水热条件下的耐磨性能均得到提升,其中以正硅酸四乙酯为原料的硅改性氧化铝耐磨性能最佳。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱对产生这种差异的原因进行分析,发现硅改性形成的硅羟基会取代氧化铝表面的铝羟基形成Al—O—Si 键,减弱了氧化铝对水的吸附,提高了氧化铝抗水合能力,进而提高了硅改性氧化铝微球水热条件下的耐磨性能。
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    10. DCC装置稳定塔重沸器管束泄漏原因分析与对策
    李贵 王胜潮 杨丰华 钟海博
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 135-139.  
    摘要96)      PDF    收藏
    针对某石化企业增强型催化裂解(DCC-plus)装置稳定塔重沸器管束泄漏,严重影响装置长周期安全运行的问题,从设备结构、工艺操作、设备腐蚀等方面进行了原因分析,通过采取优化重沸器换热系统控制方案、优化工艺参数等应急措施,抑制了重沸器管束内漏程度,延长了重沸器的运行周期。在检修期间通过重沸器结构改造和工艺管道走向优化,彻底解决了重沸器的内漏问题,不仅消除了安全隐患,而且节约3.5 MPa中压蒸汽9.7 t/h,产生效益约2390万元/a。
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    11. 催化裂化装置选择性催化还原脱硝技术应用中的问题及解决方案
    余璐 高勇强 范玉龙 徐梦飞
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 117-122.  
    摘要116)      PDF    收藏
    为保障催化裂化装置长周期运行,分析选择性催化还原(SCR)模块所在余热锅炉压降持续增加的原因,并针对性的提出解决方案。结果表明:黏性较强、易沉积的硫酸氢氨(NH 4HSO 4)的生成是余热锅炉压降增大的主要原因;使用脱硫脱硝助剂降低SCR脱硝模块入口烟气中氮氧化物(NO x)和硫氧化物(SO x)浓度,可大幅减少SCR模块喷氨量,有效抑制NH 4HSO 4的生成。工业应用结果表明:使用SDJF-A1型脱硫脱硝助剂后,反应-再生系统中NO x转化率高达69.08%~81.27%,烟气中NO x、SO 2的浓度均大幅降低,余热锅炉的吹灰系统优化运行和提升省煤器温度分解NH 4HSO 4等方法在控制余热锅炉压降升高方面均有一定成效。进一步可采取优化SCR喷氨系统、提高SCR模块反应温度和改进吹灰系统的措施来保障装置的长周期运行。
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    12. 浆态床渣油加氢物料中钼含量的测定方法研究
    侯小敏 王轲 徐茜 吴梅
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 123-127.  
    摘要121)      PDF    收藏
    采用干灰化的样品预处理方法,使用电感耦合等离子体发射光谱仪,建立浆态床渣油加氢物料中钼(有机钼和无机钼)含量测定的分析方法。考察样品前处理过程中的灰化温度、灰化时间和酸处理条件等对钼含量测定的影响。结果表明,当灰化温度为430~480 ℃、灰化时间不小于10 h、溶解灰分的酸为盐酸或硝酸时,可准确测定浆态床渣油加氢物料中的钼(有机钼和无机钼)含量。该方法的相对标准偏差不大于1%,加标回收率为97%~102%。满足元素分析的一般要求。与国家标准GB/T 37160—2019方法相比,该方法降低了灰化温度,减少了酸用量,钼含量测定结果更准确。
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    13. O 2/CO 2气氛催化裂化催化剂再生动力学研究
    孙世源 王龙延 孟凡东 闫鸿飞 杨鑫
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 104-108.  
    摘要78)      PDF    收藏
    在固定流化床试验装置上,分别开展催化裂化催化剂的空气气氛烧焦再生(简称常规再生)试验和 O 2 /CO 2气氛烧焦再生(简称O 2/CO 2气氛再生)试验,基于此进行常规再生和 O 2 /CO 2气氛再生的动力学研究。结果表明: O 2 /CO 2气氛再生和常规再生的反应活化能相近,二者分别为108 kJ/mol和105 kJ/mol; O 2 /CO 2气氛再生的表观反应速率常数大于常规再生,其烧焦性能优于常规再生,可以允许待生催化剂有更高的含碳量;对于 O 2 /CO 2气氛再生,随着混合气中初始O 2含量的增大,催化剂的烧焦性能显著增强。
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    14. 固体超强酸C 5/C 6异构化催化剂RISO-C的开发及工业应用
    刘洪全 于中伟 张秋平 孙义兰 任坚强
    石油炼制与化工    2023, 54 (2): 1-8.  
    摘要215)      PDF    收藏
    采用水热法合成了细晶粒氢氧化锆,并以其为基元制备了高比表面积Pt/SO 4 2--ZrO 2催化剂,通过氧化铝改性进一步提高了Pt/SO 4 2--ZrO 2的酸性和热稳定性,开发出高活性、高选择性、高稳定性并具有优异再生性能的固体超强酸C 5/C 6异构化催化剂RISO-C,并将其应用于国内首套固体超强酸C 5/C 6异构化工业装置上。工业应用结果表明,以催化重整拔头油为原料,在反应器入口温度为170 ℃、气液分离罐压力为1.5 MPa、原料质量空速为1.26 h -1、氢/油摩尔比为1.95的反应条件下,RISO-C催化剂具有优异的异构化活性和稳定性,C 5异构化率高于70%,C 6异构化率高于85%,异构化稳定汽油的研究法辛烷值(RON)达到85,应用前景良好。
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    15. 丁二酸单酯型柴油抗磨剂的合成及表征
    赵福利 张海龙 周子航 王会 梁雨翔
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 118-122.  
    摘要76)      PDF    收藏
    为克服脂肪酸型柴油抗磨剂的性能不足,以丁二酸酐与7-辛烯-1-醇进行酯化反应,合成了一种丁二酸单酯柴油抗磨剂;优化了反应投料比、反应温度、反应时间等反应参数,得到了最佳合成工艺条件;采用红外光谱、高频往复试验表征合成产物的结构和润滑抗磨性能。结果表明:合成丁二酸单酯的加剂质量分数仅为150 μg/g时即可满足柴油抗磨要求(高频往复试验钢球磨斑直径不大于420 μm),加剂量比脂肪酸型抗磨剂降低40%;而且,以合成的丁二酸单酯为柴油抗磨剂,对柴油其他理化性能的影响很小,柴油满足国VI标准。
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    16. ZSM-22催化乙烯叠合制备燃料油的研究
    伏朝林 赵杰 赵丽萍 邢恩会 汪燮卿
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 30-37.  
    摘要97)      PDF    收藏
    来源于炼油厂的干气、液化气以及生物质或CO 2转化制得的低碳烯烃经叠合反应可制备清洁的高品质液体燃料。以乙烯为低碳烯烃代表物,分别考察ZSM-22以及经四乙基氢氧化铵(TEAOH)改性处理的ZSM-22-A催化剂对乙烯叠合制备燃料油的作用并同时对反应条件进行了考察。结果发现,TEAOH改性具有脱硅扩孔、增多酸量的作用,ZSM-22-A表现出了更高的催化活性。该反应合适的温度为280 ℃,压力为5 MPa,质量空速为0.15 ~1.35 h -1(根据油品目标进行选择)。进一步考察了两种催化剂的稳定性,发现ZSM-22在反应280 h后开始出现失活,而ZSM-22-A在反应400 h后仍未失活,具有更高的稳定性,表明利用TEAOH改性ZSM-22对于乙烯叠合制备液体燃料具有良好的应用前景。
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    17. 催化裂化柴油加氢处理综合利用技术方案
    丁石 张锐 鞠雪艳 严张艳 唐津莲 张乐 聂红
    石油炼制与化工    2022, 53 (12): 1-7.  
    摘要431)      PDF    收藏
    在分析催化裂化柴油(LCO)的烃类组成及杂原子分布的基础上,针对LCO的不同馏分段,提出了不同的加工技术路线。结果表明:LCO中苯胺类氮化物和吲哚类氮化物主要分布在馏程低于290 ℃的轻、中馏分段,咔唑类氮化物主要集中在馏程高于320 ℃的重馏分段;LCO中几乎没有噻吩类硫化物,苯并噻吩类硫化物存在于馏程高于290 ℃的馏分中,且重馏分中的硫化物几乎均为二苯并噻吩类。全馏分LCO需要在较高苛刻度下加氢精制才能实现十六烷值提升;而LCO中馏分段(240~320 ℃)在较温和条件下加氢饱和,产品十六烷值提高13.9,可用作国Ⅵ车用柴油调合组分;对于LCO轻馏分段(<240 ℃),可进行催化裂化,生产高辛烷值汽油调合组分。
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    18. 表层富硅USY分子筛的制备及其催化性能研究
    牟晓宇 鞠冠男 袁程远
    石油炼制与化工    2022, 53 (11): 77-81.  
    摘要122)      PDF    收藏
    针对常规“水热超稳”工艺改性的USY分子筛性质和性能上的不足,将常规“二交二焙”的“水热超稳”工艺与原位硅改性方法结合,制备了表层富硅USY分子筛,并将其用于催化裂化(FCC)催化剂的制备;采用X射线衍射、N 2吸附-脱附、NH 3程序升温脱附、扫描电镜等表征手段对所制分子筛进行了表征,并通过ACE装置评价了所制FCC催化剂的性能。结果表明:表层富硅USY分子筛的结晶度、晶胞参数、比表面积、孔体积、表面酸性、微反活性等性质均明显优于常规USY分子筛;与由常规USY分子筛制备的FCC催化剂相比,重油在由表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂上裂化,其转化率提高3.70百分点,汽油收率和液体产物总收率分别提高了2.31百分点和1.32百分点,说明以表层富硅USY分子筛制备的FCC催化剂具有优良的催化性能。
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    19. 利用TLC-FID对土壤中石油烃进行分离测定
    李翔 曾令仪 王乾 崔树阳 蔡凌霄 李怿 白正伟
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 128-134.  
    摘要70)      PDF    收藏
    利用棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器(TLC-FID)可实现对土壤样品中石油烃组分的分离测定。通过对一系列馏分油样品进行TLC-FID分析,发现该方法对沸点大于300 ℃的馏分具有较好的适用性,而低沸点馏分则会发生不同程度的损失,样品损失主要发生在一次展开阶段。此外,结合TLC-FID分析结果和石油烃(C 10~C 40)总含量的测定结果,研究石油烃污染土壤在经不同量的过硫酸钠化学氧化处理后各类烃组分含量的变化,发现过硫酸钠主要作用于土壤中的饱和烃和芳烃,而对胶质和沥青质没有明显的脱除效果。
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    20. 基于流体微团的油滴碰撞聚结过程研究
    吴波 陈小元 王委 孙启轩 张新月 吴震 薛建良
    石油炼制与化工    2023, 54 (1): 95-103.  
    摘要92)      PDF    收藏
    建立反映油滴粒子聚结规律的流体微团模型,并使用耦合表面张力模型的CLSVOF多相流模型以及标准k-ε湍流模型对油滴粒子碰撞聚结过程进行模拟研究。结果表明:在接近速率为0.50 m/s的条件下,非均匀粒径油滴发生正向碰撞聚结的概率大于均匀粒径油滴;均匀粒径油滴发生正向碰撞聚结的概率随接近速率的增加而呈非线性增加,当接近速率从0.16 m/s提升至0.80 m/s时,其发生正向碰撞聚结的概率约增加17%;均匀粒径油滴在接近速率为0.50 m/s的条件下,油滴发生碰撞聚结的概率与碰撞角度呈负相关关系,发生碰撞聚结的有效碰撞角度介于0°~45°之间。
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