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当期目录

2019年 第50卷 第9期    刊出日期:2019-09-12
加工工艺
催化裂化重油加氢(HAR)技术开发和工业实践
刘涛 许友好 杨清河 戴立顺 李大东
2019, 50(9):  1-4. 
摘要 ( 299 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对催化裂化重油(FGO)的特点,开发了FGO加氢专用催化剂RDA-1,并进行了FGO选择性加氢(HAR)技术工艺条件的研究,确定了HAR技术最佳的工艺条件。在中国石化某分公司20 kt/a加氢装置上进行了HAR技术工业试验。标定结果表明:FGO加氢后,氢质量分数增加1.65百分点以上,多环芳烃饱和率达到67.7%,加氢后FGO的裂化性能得到大幅提升。
催化裂化柴油加氢回炼技术探讨
周建华
2019, 50(9):  5-9. 
摘要 ( 196 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用加氢柴油和加氢蜡油的混合物为原料,进行了小型催化裂化柴油加氢回炼试验,考察MIP-LTG技术的效果。结果表明,与加氢蜡油和加氢柴油各自单独反应叠加相比,采用混合原料进行催化裂化反应时,干气、油浆、焦炭等低价值产物产率降低,总液体收率增加0.97百分点。该技术在A企业催化裂化装置上的运行数据表明:混合原料中加氢柴油比例提高7百分点后,反应的总液体收率增加1.55百分点,干气产率降低0.31百分点,汽油研究法辛烷值(MON)提高0.6个单位;在B企业催化裂化装置上的运行数据表明:在原料性质变差的情况下,加氢柴油比例提高11百分点后,反应的总液体收率增加0.2百分点,干气产率降低0.69百分点,汽油RON提高1.1个单位。工业应用结果表明,MIP-LTG技术路线简单,对加氢柴油的转化效果较好。
催化裂化柴油加氢转化馏分利用方案研究
孙士可 黄新露 彭冲
2019, 50(9):  10-14. 
摘要 ( 223 )   PDF  
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中国石化大连(抚顺)石油化工研究院开发了以催化裂化柴油为原料生产高辛烷值汽油调合组分新工艺技术(FD2G技术)。针对催化裂化柴油加氢改质产品,通过分析其组分的烃类组成,分别加工利用,对于改善产品结构和提高市场竞争力十分有益。研究结果表明:加工高芳烃催化裂化柴油时,汽油产品芳烃含量高,辛烷值高,其中C6~C8芳烃富集的窄馏分可以作为芳烃抽提装置原料生产化工产品;加工低芳烃含量的催化裂化柴油时,汽油产品中芳烃含量低,辛烷值偏低,可将富集大量环烷烃的窄馏分作为重整装置原料,富含芳烃的窄馏分作为高辛烷值汽油调合组分。
MHUG-Ⅱ装置国Ⅵ柴油质量升级措施及运转分析
杨文
2019, 50(9):  15-20. 
摘要 ( 195 )   PDF  
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为了适应生产国Ⅵ柴油及装置长周期运行的需求,中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)对2.48 Mt/a柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置进行了升级再改造,新增一台加氢精制反应器,对第一周期催化剂进行再生,并使用了新型加氢精制催化剂RS-2100及优化了RG系列保护剂的级配。标定结果表明,改造后装置柴油产品的密度(20 ℃)为0.843 4 g/cm3,十六烷值达到51.6,硫质量分数为2.3 μg/g,多环芳烃质量分数为3.4%,总污染物质量分数为5 μg/g,各项指标均满足国Ⅵ车用柴油质量标准。装置于2018年1月23日开工至2019年4月30日灵活性生产国Ⅴ或国Ⅵ标准柴油累计463天,加氢改质反应器中加氢精制催化剂和加氢改质催化剂的平均失活速率分别为0.029 ℃/d和0.015 ℃/d,加氢精制反应器Ⅰ和加氢精制反应器Ⅱ中催化剂的平均失活速率分别为0.027 ℃/d和0.012 ℃/d,由此测算得出各催化剂总运行时间可达到4~5年,与装置检修周期目标一致,可以满足装置质量升级和长周期运行的要求。
逆流连续重整催化剂再生技术的应用
张卫琪 陈祥 潘龙 李元元
2019, 50(9):  21-27. 
摘要 ( 186 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
从催化剂在反应器间的流向、装填比例、催化剂循环输送以及再生系统工艺安全性等方面介绍了逆流连续重整催化剂再生技术的特点,同时对催化剂再生工艺中可能出现或已存在的问题提出了相应的对策和实际解决措施。在该逆流重整装置工业实际运行中,中国石化石油化工科学研究院研发的PS-Ⅵ催化剂表现出了较高的活性、稳定性以及催化剂持氯能力和耐磨性。
基础研究
减压馏分油加氢生产润滑油基础油的油品组成与黏温性能研究
王小伟 章群丹 朱新宇 宋春侠 王鲁强
2019, 50(9):  28-32. 
摘要 ( 180 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为弄清加氢生产高档润滑油基础油(简称基础油)时原料变化的影响,探讨决定基础油黏温性能的关键因素,分析了减压馏分油(VGO)、加氢裂化尾油、基础油等油品的物理性质和化学组成。结果表明,VGO的黏度指数及其中链烷烃、一环环烷烃和烷基苯的质量分数之和与以其为原料生产所得基础油的黏度指数有较好的正相关关系。考察基础油黏度指数与化学组成,发现基础油的黏度指数主要受其链烷烃和一环环烷烃的含量以及碳数分布、异构化程度的影响。
氮取代对环状烃在H-FAU分子筛中吸附性能的影响
姚远 于双林 党宇 周立元 刘熠斌
2019, 50(9):  33-39. 
摘要 ( 213 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
催化裂化原料中的含氮杂环化合物吸附能力强、扩散阻力大,是造成分子筛催化剂中毒失活的重要因素。选取吡啶和哌啶两种含氮杂环化合物及与其结构相似的苯和环己烷两种环状烃为模型化合物,采用蒙特卡罗(GCMC)和密度泛函(DFT)方法考察了4种化合物在H-FAU分子筛孔道和酸性位上的吸附行为。结果表明:4种分子主要分布在超笼孔道中,其中两种氮化物的分布更加集中;吸附强度由高到低的顺序为:哌啶>吡啶>苯>环己烷,并且氮化物与分子筛活性位之间是化学吸附,苯和环己烷的吸附是物理吸附。电荷密度分布结果揭示了两种氮化物分子与H质子之间发生不同程度的电荷转移。模拟结果可为分子筛催化剂氮中毒机理的研究提供理论指导。
变径组合提升管内团聚物持续时间的分析
吴广恒 王德武
2019, 50(9):  40-46. 
摘要 ( 167 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
在固气比[Gs/(ρg?Ug)]为2.13~47.95的范围内,对循环流化床变径组合提升管内团聚物持续时间进行了测量与分析,结果表明:单个团聚物持续时间为0.001 28~0.601 60 s,局部位置团聚物平均持续时间为0.014 32~0.160 64 s;在数量上,持续时间小于0.064 00 s的低浓度团聚物占87.69%,持续时间大于0.064 00 s 的高浓度团聚物占12.31%;在固气比较低时,主要由低浓度团聚物主导平均持续时间;在固气比较高时,临近边壁区域主要由高浓度团聚物主导平均持续时间。时间多尺度分析结果表明:低浓度团聚物中,在数量上主要以持续时间为0.001 28~0.038 40 s 的团聚物为主,在对平均持续时间的影响上主要以持续时间为0.012 80~0.038 40 s 的团聚物为主;高浓度团聚物中,在数量和对平均持续时间的影响上,均主要以持续时间为0.064 00~0.128 00 s 的团聚物为主。
催化剂
改性壳聚糖用于平衡剂脱钒的再生工艺研究
刘伟志 耿桐 任满年 曹发海
2019, 50(9):  47-52. 
摘要 ( 180 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
催化裂化(FCC)催化剂在使用过程中会因金属沉积等因素作用而中毒失活,传统的废催化剂填埋处理不仅会引起生态污染,还会增加生产成本,寻找一种有效的FCC催化剂再生方法已成为业界所关注的热点问题。本文采用壳聚糖与CS2为原料,通过亲核加成反应合成了改性壳聚糖-二硫代氨基甲酸盐(DTC-CTS)并将其用于脱除FCC平衡剂上的金属钒,从而达到平衡剂再生的目的。探究了工艺条件对DTC-CTS脱钒效果的影响,结果表明,当反应温度为125℃、反应时间为4.5 h 时,钒的脱除率达到54.9%,DTC-CTS对平衡剂表现出良好的脱钒效果。采用XRD、BET及SEM等表征方法对再生前后平衡剂的结构进行表征,并采用ACE评价装置考察其微反活性,结果表明,再生后的催化剂保留了Y型分子筛的晶体结构,比表面积和孔体积增大,微观形貌改善,微反活性提高5百分点。
正戊烷和甲醇共芳构化反应中Zn/ZSM-5催化剂的失活研究
侯扬飞 于明煊 张娇玉 祝晓琳 李春义
2019, 50(9):  53-58. 
摘要 ( 341 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
对正戊烷和甲醇共芳构化反应与单独芳构化反应进行了比较,通过催化剂连续反应及再生的方法对共芳构化反应中导致Zn/ZSM-5催化剂失活的因素进行了系统的探究,并采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、氮气吸附-脱附等方法对新鲜剂和再生后的催化剂进行了表征。结果表明:共芳构化反应相比于甲醇单独芳构化反应,催化剂失活减慢,共芳构化反应相比于正戊烷单独芳构化反应,可以得到更高的芳烃选择性;共芳构化反应中有甲醇存在时,催化剂除了积炭失活外,还存在分子筛水热脱铝失活,导致再生后的催化剂不能完全恢复原有的活性。
GARDES-II器外完全硫化催化剂在催化裂化汽油加氢脱硫装置的工业应用
胡晓荣 张岩 向永生 姚文君 张永泽 李景锋 高海波 王高峰
2019, 50(9):  59-63. 
摘要 ( 233 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
GARDES-II器外完全硫化催化剂在中国石油呼和浩特石化分公司(简称呼和浩特石化)1.2 Mt/a 催化裂化汽油加氢脱硫装置上成功应用。应用结果表明,与氧化态催化剂开工相比,硫化态催化剂的开工过程安全环保、流程简单且耗时短。通过初期标定数据可以看出,GARDES-II器外完全硫化催化剂完全可以满足呼和浩特石化现行工况下生产国VI(A)标准汽油的要求,产品通过博士试验,硫质量分数平均为7.1 μg/g,研究法辛烷值(RON)损失1.1~1.3个单位,汽油收率达99.0%,装置能耗为516.23 MJ/t。其中,重汽油烯烃体积分数平均降低11.4百分点。由此表明,GARDES-II器外完全硫化催化剂的加氢性能已达到器内硫化水平,具有良好的脱硫活性和辛烷值恢复功能。
优化与控制
配方原油技术及在原油资源优化中的应用
章群丹 许育鹏 田松柏 褚小立
2019, 50(9):  64-69. 
摘要 ( 185 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
原油性质的相对稳定是保证炼油厂安全运行和利润提升的重要前提。中国石化石油化工科学研究院结合原油光谱库、原油评价数据库、原油快速评价技术和先进计算方法,将几种原油按一定比例巧妙搭配,可以得到与目标原油性质十分接近的多种原油配方,从而形成具有显著特色的配方原油技术。炼油厂可以根据原油价格、原油的可获得性、混合原油的加工性能、炼油厂的优化目标等原则选择合适的原油配方。实验室评价结果表明,实际分析结果与通过配方原油技术计算得到的结果相当,如果该技术能得到推广利用,可以在炼油厂增效中发挥重要作用。
气体多级压缩过程火用经济分析优化
郭伟新 陆航宇 万向成 张冰剑 陈清林
2019, 50(9):  70-74. 
摘要 ( 165 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以某实际裂解气多级压缩过程为背景,基于Aspen Plus模拟数据,进行压缩过程火用经济分析。通过分析不同供入火用价下,压缩级数对压缩过程整体经济性的影响,揭示最佳压缩级数与供入火用价之间的关系。实例研究表明,供入火用价越高,压缩级数对多级压缩过程整体经济性的影响越显著,最佳压缩级数随供入火用价的增大而增大。当供入?价为0.31~0.58元/(kW?h)时,三级压缩最优;当供入火用价为0.59 ~ 0.94元/(kW·h)时,四级压缩的总费用最小。当供入火用价高于0.94元/(kW·h)时,相应的最优压缩级数为五级或五级以上。
油品与添加剂
锂基润滑脂的微观结构
栗志彬 康军 吴宝杰
2019, 50(9):  75-80. 
摘要 ( 217 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
稠化剂是润滑脂的主要组分,其结构与组成决定润滑脂的重要性能。以锂基润滑脂为研究对象,利用MS,XRD,SEM等分析手段,采取结构模拟与试验验证的方法,考察生长与破坏过程中稠化剂纤维的结构变化,目的是研究稠化剂纤维的生长机理。研究结果表明:稠化剂纤维是稠化剂分子的聚集体,其生长过程是稠化剂分子有序排列的结晶过程,稠化剂纤维三维方向的生长情况不同,宽度方向优先生长,长度方向随后生长并引起扭转;其破坏过程与生长过程基本相逆,变化趋势与C模型更为相近。
1-癸烯聚合制备高黏度聚α-烯烃合成油
李洪梅 曹祖宾 石薇薇 刘东阳 曹传洋
2019, 50(9):  81-85. 
摘要 ( 222 )   PDF  
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在低温(<10℃)条件下采用AlCl3催化1-癸烯齐聚合成高性能聚α-烯烃合成油(PAO),考察了催化剂用量、反应时间、高聚合反应温度对PAO性能的影响。确定最佳工艺条件为:催化剂用量(w)3%,低温反应时间10h,高聚合温度80℃,此工艺条件下产品PAO收率为90.88%,运动黏度(100℃)为62.66mm2/s,黏度指数为163,闪点(开口)为295℃,倾点为-45℃;在反应温度230℃、反应压力4.0MPa、空速0.2h-1、氢油体积比300:1的条件下对PAO进行加氢精制,产品的运动黏度(100℃)为60.07mm2/s,黏度指数为161,闪点(开口)为290℃,倾点为-40℃。
超细蛇纹石粉的制备及其对水-乙二醇液压液摩擦学性能的影响
孙鲁滨 张振忠 赵芳霞 武黎明
2019, 50(9):  86-90. 
摘要 ( 146 )   PDF  
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采用水热法制备超细蛇纹石粉,利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的晶体结构和形貌进行表征;究了不同反应温度所制备粉体及其添加量对68#水乙二醇液压液摩擦学性能的影响,初步探讨抗磨减摩机理。结果表明:不同温度下水热合成的蛇纹石的微观结构、化学组成及晶型各不相同;200 ℃以下水热合成的产物是利蛇纹石、水镁石等的混合物,200℃以上合成的产物为中空管状纳米纤蛇纹石;采用200 ℃下制备的纤蛇纹石作为润滑添加剂,在其加入量(w)为0.06%时,水乙二醇液压液的综合摩擦学性能最优,摩擦因数、磨斑直径分别为0.0562和0.39 mm,较基础液压液分别减小了18.07%和33.90%;蛇纹石粉加入到液压液中能起到填平犁沟、修复磨痕表面的作用,从而实现抗磨和减摩的目的。
分析与评定
润滑油基础油结构的核磁共振表征
张智华 张炜玮 高杰 刘冬云 高秀枝
2019, 50(9):  91-96. 
摘要 ( 294 )   PDF  
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以6种费-托合成润滑油基础油和14种加氢异构润滑油基础油为研究对象,采用核磁共振技术对其分子结构及组成进行分析,并计算其分子结构参数,将20种基础油的黏度指数与识别出的8种分子结构进行关联,考察组成对黏度指数的影响。研究结果表明,润滑油基础油分子中2位、3位、4位甲基取代结构的存在会降低其黏度指数,而正构烷烃和6位或7位取代结构分子则有利于提高其黏度指数。对于费-托合成润滑油基础油,当分子平均碳数相近时,支化度和支化点数越大,润滑油基础油结构的分支程度越高;当分子平均碳数不同时,相对支化点数越大,润滑油基础油结构的分支程度越高;黏度指数随着相对支化点数的增加呈线性增长,相关系数为0.95。
煤直接液化生产的喷气燃料净热值测定方法研究
邓川 肖勇 仇义霞 柳华
2019, 50(9):  97-101. 
摘要 ( 242 )   PDF  
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以煤直接液化工艺生产的喷气燃料为研究对象,对比分析了喷气燃料常用净热值测定方法的适用性,包括GB/T 2429,ASTM D3338,ASTM D4529等计算类方法,及GB/T 384、ASTM D4809等精确测试类方法(氧弹法)。结果表明:因煤直接液化生产的喷气燃料烃类组成(环烷烃质量分数达90 %,芳烃含量趋近于0)与石油基喷气燃料差异较大,计算类方法的结果不同程度偏低,特别是GB/T 2429、ASTM D4529等苯胺点计算法,与其他方法相比偏低明显,最大差值达0.3 MJ/kg;GB/T 384方法则会引入系统误差,导致结果偏低约0.2 MJ/kg。因此,对于煤直接液化生产的喷气燃料,若其净热值数据准确度要求较高,建议使用ASTM D4809方法进行精确测试;若没有特别要求,则建议使用ASTM D3338方法进行计算。
安全与环保
含油污泥无害化和资源化热解处理工艺研究
林红 张斌 刘波 张旭辉 张云鹏
2019, 50(9):  102-107. 
摘要 ( 178 )   PDF  
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为了实现含油污泥无害化处理和资源化利用,利用热解处理技术对新疆某含油污泥原料进行理化性质分析,评价含油污泥在不同条件下的热解特性,并对热解残渣的吸附性能进行评价,从而优选出含油污泥的最佳热解处理工艺参数。结果表明:在升温速率5 ℃/min、热解温度550 ℃、反应时间4 h的条件下,可将含油污泥热解残渣的含油率降至0.2%,实现了含油污泥的无害化和达标排放的目标;通过进一步调整含油污泥热解工艺参数,即升温速率15 ℃/min、热解温度600 ℃、反应时间3 h,含油污泥热解残渣的COD吸附值为167 mg/L,可作为废水处理的吸附剂使用,为含油污泥的资源化利用提供了依据。
综述
异丁烯选择性叠合技术研究开发进展
黄镇 夏玥穜 温朗友 李佳琪 郜亮 张伟 宗保宁
2019, 50(9):  108-115. 
摘要 ( 259 )   PDF  
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介绍了异丁烯选择性叠合技术最新研究进展以及国外将MTBE装置改产异辛烯或异辛烷技术的成功经验,重点介绍中国石化石油化工科学研究院针对MTBE装置改造开发的选择性叠合技术。该技术工业试验结果表明,异丁烯转化率为90%~92%,C8馏分选择性大于90%,产品RON为102~110,具备工业化条件。