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当期目录

2019年 第50卷 第10期    刊出日期:2019-10-12
基础研究
氟改性对不同钨物种在催化剂载体上分散及其加氢脱硫性能的影响
李会峰 李明丰 张乐 邱丽美
2019, 50(10):  1-7. 
摘要 ( 176 )   PDF  
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为了探究改变载体表面结构性质对催化剂的金属物种分散以及加氢脱硫活性的影响,分别将偏钨酸铵和磷钨酸负载在Al2O3和F-Al2O3载体上制备相应的催化剂。XRD、IR、N2吸附/脱附、XPS和TEM等表征结果发现,氟改性可显著降低氧化铝载体表面的羟基数量和载体的等电点;与偏钨酸铵溶液相比,磷钨酸溶液的pH值相对较低,更有利于磷钨酸根阴离子在载体表面吸附。氧化态和硫化态催化剂上存在着一些与载体紧密键合、分散较好的钨物种,可抑制Al2O3在水热条件下变成(拟)薄水铝石,但不能避免氟与氧化铝生成氟化铝。采用磷钨酸和氟改性氧化铝匹配制备的催化剂因钨物种能够被较充分地硫化并形成更多片晶较短、层数适中的WS2,从而表现出较高的4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫活性。
影响烷基芳烃蒸发损失的结构因素探索
解增忠 叶蔚甄 赵毅 龙军
2019, 50(10):  8-12. 
摘要 ( 226 )   PDF  
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针对蒸发损失这一质量指标对润滑油基础油(简称基础油)使用性能的重要性以及现有测试方法存在的不足,考虑到基础油蒸发损失与低压沸点之间存在密切关系,收集整理了106种烷基芳烃基础油的结构和其在1333.22Pa压力下的沸点数据,采用分子模拟方法计算得到了这些不同结构烷基芳烃分子的前线轨道能量和电荷分布等反映分子微观结构特征的参数,并计算了各分子不同类型的拓扑指数。采用遗传函数算法(GFA)对这些烷基芳烃在1333.22Pa压力下的沸点与其结构参数之间的关系进行了回归分析,建立了物理意义明确的烷基芳烃沸点与其结构参数之间的定量关系方程。方程相关系数的平方为0.978,交叉检验相关系数的平方为0.962,具有较高的可靠性和预测能力。该方程表明烷基芳烃的前线轨道能隙(LUMO-HOMO)、分子极化率和回转半径是影响其在1333.22Pa压力下的沸点高低的主要结构因素。烷基芳烃前线轨道能隙越窄,极化率越高,分子回转半径越大,则其在1333.22Pa压力下的沸点越高,导致其蒸发难度越大,蒸发损失越低。依据这3个结构参数,利用构建的定量关系方程,能够对烷基苯、烷基萘等芳烃在1333.22Pa压力下的沸点高低进行较为准确地预测,对于设计与优化蒸发损失较低的烷基芳烃基础油结构组成具有一定的指导意义。
无机体系中两段晶化法合成ZSM-5分子筛的研究
陈艳红 韩东敏 崔红霞 张强 李春义
2019, 50(10):  13-17. 
摘要 ( 215 )   PDF  
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在无有机模板剂条件下,以水玻璃为硅源采用两段变温晶化法合成了结晶度良好的ZSM-5分子筛。分别考察了低温预晶化时间、高温预晶化时间和体系中NaCl引入量对合成分子筛晶体形貌和晶粒尺寸的影响。采用XRD、SEM和N2吸附-脱附等手段对合成样品进行了物性分析。结果表明:两段控温晶化法可以控制分子筛的晶粒尺寸及分布,低温120 ℃预晶化5 h时,合成样品的晶粒最小;高温180 ℃预晶化4 h时,合成样品的晶粒最小;随着合成体系中NaCl引入量的增加,合成ZSM-5分子筛的晶粒尺寸逐渐减小,同时结晶度也逐渐降低,合成体系最佳的n(NaCl)/n(Al2O3)范围应控制在10~30。
表面活性剂驱油机理实验探究与动力学模拟
吕锦涛 赵会军 田浩 吕晓方 赵煜
2019, 50(10):  18-24. 
摘要 ( 200 )   PDF  
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选取了3种表面活性剂:十二烷基磺酸钠(SDS)、三甲基十六烷基溴化铵(CTMAB)和聚甘油脂肪酸酯(PGFE),通过测试表面活性剂对辽河原油的流变性、界面张力、驱油效果等的影响,借助分子模拟手段探究了多元体系中表面活性剂的驱油行为。结果表明:表面活性剂改善原油流变性能力由高到低的顺序为SDS>PGFE>CTMAB;在质量分数为0.3%时,SDS体系的界面张力最低,为1.03×10-2 mN/m,且驱油效率高达87.3%;分子模拟中各表面活性剂降低原油密度的能力由小到大的排序为:CTMAB<PGFE<SDS;各原油体系石油分子的径向分布函数显示,4种原油体系最高峰均位于r为0.12 nm处,空白原油体系峰值为11.432;CTMAB,PGFE,SDS原油体系的最高峰值依次为10.084,9.902,8.047,峰值越低,原油分子与岩石的相互作用力越弱,故SDS的驱油效果最佳。模拟结果与实验结果相吻合,解释了表面活性剂的驱油机理。
费-托合成蜡催化加氢精制研究
刘东阳 石薇薇 曹祖宾 乔海燕 曹传洋 吕娜
2019, 50(10):  25-30. 
摘要 ( 220 )   PDF  
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以未精制的费-托合成蜡为原料,将其减压蒸馏为轻质蜡油和重质蜡油馏分,采用自制W-Mo-Ni型催化剂对两段蜡油馏分分别进行加氢精制,使其中的含氧化合物氢解、烯烃加氢饱和,制备低含油量、高滴熔点的费-托合成蜡。考察了反应压力、反应温度对精制蜡含油量的影响,并采用高温气相色谱、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等对蜡样品的碳数分布、分子结构、晶体结构进行分析表征。结果表明:在反应压力为6.0 MPa、轻质蜡油反应温度为260 ℃、重质蜡油反应温度为320 ℃的条件下,两段费-托合成蜡馏分的脱氧率分别为95.86%和94.90%,所得两种精制蜡的滴熔点分别为72 ℃和112 ℃,含油量(w)分别为0.76 %和0.09%,碳数分布分别为19~29和26~120;FT-IR分析结果表明加氢后精制蜡主要由长链正构烷烃组成。
催化剂
新型分子筛上石脑油催化裂解多产低碳烯烃研究
吴宇凡 王丽霞 田辉平 陈俊文
2019, 50(10):  31-37. 
摘要 ( 185 )   PDF  
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在固定床微反装置上对4种不同结构的分子筛HZSM-5,HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13的石脑油催化裂解(NCC)反应性能进行对比评价。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附及Py-IR等方法表征各分子筛的孔道结构和酸性质。结果表明:与HZSM-5相比,石脑油在HIM-5,HEU-1,HAl-ITQ-13作用下催化裂解反应的转化率均有所提高;孔径较小、酸量较低的HAl-ITQ-13和HEU-1具有较高的催化活性,其作用下的低碳烯烃(乙烯+丙烯+丁烯)收率分别比HZSM-5提高13.3百分点和8.6百分点;而在HIM-5作用下的低碳烯烃收率则比HZSM-5降低3.5百分点。同时,考察了NCC反应条件下丙烯的反应性能,发现丙烯在NCC反应条件下具有非常高的反应活性,可通过催化反应转化为乙烯、丙烷、丁烯等产物。抑制氢转移反应有利于提高低碳烯烃的收率,开发NCC新型催化材料时,应综合考虑分子筛的酸性质和孔道结构对低碳烯烃二次反应的抑制作用。
锌改性HGaZSM-5分子筛催化甲醇制芳烃(MTA)反应性能
高俊华 刘平 周浩 张侃
2019, 50(10):  38-45. 
摘要 ( 154 )   PDF  
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通过水热合成法制得GaZSM-5分子筛,经酸交换成得到氢型分子筛HGaZSM-5。采用浸渍法、机械混合法和离子交换法制备出一系列Zn改性GaZSM-5分子筛,分别记作WI,PM,IE。采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、ICP、低温氮气吸脱附、NH3-TPD和Py-IR等技术对其进行物化性质表征,并在连续流动固定床反应器上进行甲醇制芳烃(MTA)反应性能评价。结果表明,改性方法对分子筛的晶体结构没有影响,对孔径分布数量有一定的调变作用。锌改性降低了强酸强度并减少强酸量,提高L酸比例。氧化锌和与骨架有强相互作用的锌均能提高芳烃选择性,浸渍改性的锌负载量(w)超过3.0%时会导致催化剂快速积炭失活。机械混合法所得分子筛的B酸和锌活性中心的协同作用最好,平均芳烃选择性达到44.39%,使用寿命为216 h。
含介孔结构Y型分子筛的制备及其在催化裂化反应中的应用
赵俊 王更更 胡洁 刘百军 李东风
2019, 50(10):  46-51. 
摘要 ( 209 )   PDF  
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釆用水热法分别以三嵌段聚合物(F127)和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂制备含有介孔结构的Y型分子筛,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱附和氨气程序升温脱附等技术对分子筛进行表征。以水热处理后的超稳Y(USY)分子筛为原料合成催化剂,考察多级孔结构Y型分子筛对轻柴油催化裂化性能的影响。X射线衍射和扫描电镜结果表明,合成过程中模板剂的加入对Y型分子筛的结构和形貌没有影响。N2吸附-脱附和酸性分析结果表明,模板法合成的USY分子筛较常规USY分子筛的介孔孔体积和总酸量增大。由于孔道结构和酸性的双重影响,模板法合成催化剂的催化裂化性能高于常规方法合成催化剂的催化裂化性能。催化裂化反应结果表明,以F127为模板剂合成的F-MCAT样品表现出较好的催化性能,其微反活性比未加模板剂的催化剂样品高3.89百分点。
加工工艺
中低温煤焦油悬浮床加氢预处理研究
朱元宝 辛靖 侯章贵 张海洪
2019, 50(10):  52-56. 
摘要 ( 170 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以中低温煤焦油为原料,在高压釜中模拟了煤焦油悬浮床加氢预处理过程,在自制非均相催化剂作用下,探索反应条件对液体产物分布及甲苯不溶物(TI)转化率的影响规律。结果表明,反应温度和氢初压的升高以及催化剂添加量的增加可以显著提高轻油(汽油、柴油馏分)收率,在反应温度为460 ℃、氢初压为16.0 MPa、催化剂添加量(w)为3.0 %、反应时间为1.0 h的条件下,液体产物轻油收率达54.21 %,TI转化率达到86.5 %,产物分布得到显著改善。
高压氢气汽提在全加氢型润滑油生产流程中的应用研究
薛楠
2019, 50(10):  57-61. 
摘要 ( 221 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
全加氢型润滑油装置通常由加氢处理、加氢脱蜡、补充精制3部分组成。由于加氢脱蜡、补充精制多采用贵金属催化剂,为防止贵金属催化剂中毒,对循环氢及反应进料中的硫、氮含量要求高。因此在流程设置上,多数情况下将加氢脱蜡、补充精制作为一段串联布置在加氢处理单元的下游。常规全加氢型润滑油装置需要两套独立的高压反应系统及相关高压设备,即采用两段技术,流程相对较长,且设备较多。通过在全加氢型润滑油生产装置中引入高压氢气汽提技术,将传统的一段加氢处理和二段加氢脱蜡-补充精制两个反应系统整合为一段串联系统,既能缩短原有的加工流程、减少装置占地,又能节省装置投资8%左右,同时使全装置能耗减少12%左右。
氢气中一氧化碳对甲苯歧化及烷基转移催化剂反应性能的影响
李世伟
2019, 50(10):  62-66. 
摘要 ( 238 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
分析了甲苯歧化及烷基转移催化剂HLD-001、HAT-099在工业应用中使用不同来源(变压吸附、乙烯和重整装置)氢气对催化剂性能的影响。结果表明:使用HLD-001催化剂期间,补充氢由乙烯装置氢气更换为重整装置氢气后,反应温度由362 ℃提升至378 ℃,总转化率下降0.23百分点,C10芳烃转化率下降6.83百分点;使用HAT-099催化剂期间,补充氢采用重整装置氢气后,反应温度由356 ℃提升至378 ℃,总转化率下降1.58百分点,C10芳烃转化率下降4.3百分点,催化剂性能明显下降,重整装置氢气中一氧化碳对催化剂的性能影响较大。
S Zorb装置运行存在的问题及对策
孟锐 周伟 张文吉
2019, 50(10):  67-72. 
摘要 ( 211 )   PDF  
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中国石化镇海炼化分公司Ⅱ套 S Zorb装置为0.90 Mt/a催化裂化汽油脱硫装置,2018年6月开工后,脱硫能力不足,吸附剂细粉含量大幅上升,系统吸附剂中硅酸锌含量异常升高,质量分数最高达15%,再生烟气过滤器压差快速上升,接近联锁报警值65 kPa,严重影响装置正常运行。通过长时间分析排查及验证,认为造成脱硫能力下降的原因一方面是吸附剂品质下降,另一方面是反应器流化状态不佳;吸附剂品质下降主要是待生吸附剂带烃较多造成的,通过置换吸附剂、降低待生吸附剂带烃量、改善反应器流化状态及调整循环速率和再生温度等一系列措施,装置的脱硫能力、细粉、硅酸锌含量及再生烟气过滤器压差逐步趋于正常。
环烷基油加氢生产橡胶填充油降凝工艺研究
全辉 姚春雷 张志银 孙国权
2019, 50(10):  73-76. 
摘要 ( 261 )   PDF  
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以两种环烷基减压馏分油为原料,对环烷基油生产橡胶填充油的两种主要的降凝工艺——临氢降凝和异构脱蜡进行了比较。试验结果表明,异构脱蜡工艺在目的产品收率及产品质量上均明显优于临氢降凝工艺,是加工环烷基减压馏分油的首选技术。
油品与添加剂
SM/GF-4汽油机油技术的研究开发
谢欣 贾秋莲
2019, 50(10):  77-82. 
摘要 ( 275 )   PDF  
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介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的SM/GF-4汽油机油复合添加剂和油品配方技术。采用该技术生产的油品模拟试验性能和物理化学性质均能满足SM/GF-4规格指标要求,该油品配方中复合添加剂的加剂量(w)为7.5%。采用MTM和HFRR摩擦磨损试验对新开发的SM/GF-4 5W-30油品进行了减摩和低温抗磨性能研究,发现油酸甘油酯减摩剂老化后仍然具有较好的减摩性能。采用X射线光电子能谱分析了该油品进行程序IIIG高温抗氧化发动机台架试验后的活塞沉积物成分,结果表明活塞沉积物中除积炭外,主要含有发动机油的硫酸盐灰分。
合成酯分子结构对其与制冷剂互溶性能的影响规律研究
金孔杰 王建华 王欣 王晓波
2019, 50(10):  83-87. 
摘要 ( 172 )   PDF  
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测试了不同结构的三羟甲基丙烷复合酯、季戊四醇复合酯及双季戊四醇酯与制冷剂R22,R134a,R410A的临界互溶温度,分析了复合酯中多元醇、二元酸和一元酸的结构变化对其与制冷剂互溶性能的影响,以及双季戊四醇酯中直链和支链脂肪酸的结构变化对其与制冷剂互溶性能的影响。结果表明:复合酯与制冷剂的互溶性能主要取决于复合酯的基本结构,复合酯中多元醇、二元酸和一元酸的变化未对其与R22,R134a,R410A的互溶性能产生显著影响;双季戊四醇酯的基本结构是其具备优异的与制冷剂互溶性能的重要因素;双季戊四醇酯中直链脂肪酸的含量越高、碳链越长,其与R134a的互溶性能越差;双季戊四醇酯中支链脂肪酸的含量越高、碳链越短,其与R134a的临界互溶温度越低,溶解能力越强。
合成酯类助溶剂对汽轮机油基础油湿法过滤性的影响
胡轶 吴世雄 李少萍
2019, 50(10):  88-92. 
摘要 ( 154 )   PDF  
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考察了3种不同酯类助溶剂对2种不同黏度等级的基础油湿法过滤性的影响。结果表明:合成酯类助溶剂的加入均小幅度地提高了两种基础油的湿法过滤性,合成酯的含量对2种基础油的湿法过滤性基本没有影响,用合成酯替换复合剂中的醚类助溶剂以提高成品油的湿法过滤性是可行的。
环保橡胶增塑剂A1220的开发及应用
冯涛
2019, 50(10):  93-97. 
摘要 ( 282 )   PDF  
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以环烷基减压馏分油为原料,采用加氢脱酸-糠醛精制组合工艺,制备环保型橡胶增塑剂A1220,并对其在丁苯橡胶及子午线轮胎胎面胶中应用性能进行评价。结果表明:A1220的各项指标满足GB/T33322-2016质量要求,用其制备的充油丁苯橡胶SBR1763与传统丁苯橡胶SBR1712的指标相近,满足丁苯橡胶优级品的质量要求;A1220在子午线轮胎胎面胶中应用良好,各项指标与国外环保橡胶增塑剂产品相近,其应用性能满足子午线轮胎胎面胶要求。
设备与防腐
芳烃抽提装置腐蚀问题分析及解决方法研究
赵明 田龙胜 唐文成 郄思远
2019, 50(10):  98-102. 
摘要 ( 245 )   PDF  
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针对以环丁砜为溶剂的芳烃抽提装置存在的腐蚀问题,通过现场调研,分别从工艺条件、原料性质及溶剂3个方面分析腐蚀产生的条件和特点,分析腐蚀垢样的成分,模拟芳烃抽提工艺,分别设计吸附、氯离子分配、腐蚀、溶剂再生等试验,研究腐蚀原因和解决方法。研究结果表明:环丁砜的分解产物和原料中的氯是造成腐蚀结垢的主要原因;阴离子交换树脂可以有效改善溶剂pH,减少腐蚀;氯离子在再生塔塔底富集,定期清理再生塔塔底残液可有效降低溶剂氯含量,有利于解决腐蚀问题;采用不锈钢材质是有效的缓蚀方法。
安全与环保
选择性催化还原系统在重油催化裂化烟气脱硝中的应用
周梓杨 关永恒
2019, 50(10):  103-107. 
摘要 ( 216 )   PDF  
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为适应新的环保标准,2017年中国石化广州分公司针对重油催化裂化外排烟气NOx含量过高的难题,在CO锅炉省煤段处加装了选择性催化还原(SCR)系统,以提高烟气脱硝效果。工程应用状况表明,加装SCR系统后,烟气脱硝效果明显提高,在实现脱硝的同时并未对后续烟气脱硫外排水污染物浓度造成影响,外排烟气中NOx质量浓度由162.9mg/m3降至58.4mg/m3,达到《石油炼制工业污染物排放标准》GB 31570—2015中敏感区特别限值排放标准。
综述
炼化企业碱渣处理技术进展
刘忠生 赵磊 刘志禹 王海波 王新
2019, 50(10):  108-114. 
摘要 ( 221 )   PDF  
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炼化企业碱渣碱度大、化学耗氧量(COD)和盐浓度高、含有一些难被微生物降解的有机物、中和会释放恶臭气体,宜先预处理再进污水处理场处理。中和酸化是比较简单的碱渣预处理方法,可以脱除硫化物和难被微生物降解的有机物,产生的中和废水可进污水处理场处理,但由于其COD仍然较高,中和废水处理量受污水处理场规模限制不能太大,而且没有处理好中和酸化产生的恶臭气体。中和酸化-萃取预处理,继承了中和酸化预处理的优点,提高了COD去除率,使全部碱渣废水能够进入污水处理场处理达标排放,但仍然没有解决好恶臭污染问题。缓和湿式氧化-SBR预处理,解决了碱渣中和过程的恶臭污染问题,碱渣经过湿式氧化-SBR生化曝气预处理,可全部进污水处理场处理达标排放,但其氧化尾气有少量异味和挥发性有机物(VOCs)排放、投资和操作费用较高。带废气脱臭的曝气池预处理碱渣技术与湿式氧化-SBR预处理技术相比,投资小、操作费用低,但在恶臭气体处理上仍有问题。碱渣中和酸化硫回收及气水净化技术可依托厂内现有污水处理场、醇胺液硫化氢回收系统、VOCs废气处理装置,通过新建碱渣中和酸化氮气吹脱反应沉降器、吹脱气硫化氢吸收塔,以较低的投资和操作费用,实现碱渣废水达标处理、中和酸化释放气中的硫化氢和VOCs回收、尾气高标准净化达标排放。