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当期目录

2021年 第52卷 第2期    刊出日期:2021-02-12
加工工艺
第二代LTAG技术的工业应用
唐津莲 龚剑洪 彭轶 武文斌
2021, 52(2):  1-6. 
摘要 ( 520 )   PDF  
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为进一步提高汽油辛烷值并降低氢耗,中国石化上海石油化工股份有限公司在3.50 Mt/a催化裂化装置和3.90 Mt/a渣油加氢装置上实施了第二代催化裂化柴油(LCO)加氢-催化裂化组合多产高辛烷值汽油和芳烃料(LTAG Ⅱ)技术。标定结果表明:采用减压蒸馏塔对LCO进行轻、重馏分切割,重馏分加氢后与轻馏分一起去催化裂化回炼,最终催化裂化反应的表观转化率为74.12%,(汽油+液化气)表观选择性之和约为88.00%;与不采用LTAG技术时相比,催化裂化装置LCO产率降低5.50百分点,液化气与汽油产率分别提高1.47百分点和3.37百分点;与采用LCO全馏分加氢回炼的第一代LTAG技术时相比,催化裂化所得稳定汽油的RON、MON分别提高0.6、0.7,且LCO加氢的氢耗(w)降低22.70%,经济效益显著。
加氢裂化反应工艺参数对喷气燃料馏分收率和性质的影响规律研究
莫昌艺 赵广乐 赵阳 任亮 钱继志 胡志海
2021, 52(2):  7-11. 
摘要 ( 322 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为通过调整加氢裂化装置反应条件来控制喷气馏分燃料收率和质量,以中间基蜡油为原料在双剂串联一次通过流程下考察了裂化反应温度、氢分压、体积空速和氢油比对喷气燃料馏分收率和性质的影响。结果表明:不同反应条件下蜡油原料中大于350℃馏分的转化率影响喷气燃料馏分收率,蜡油原料中大于350℃馏分转化率越高,喷气燃料馏分收率越高;不同氢分压下,喷气燃料馏分的芳烃加氢饱和程度影响其烟点,其他反应条件参数对烟点的影响均和蜡油原料的转化深度相关。
柴油加氢装置和加氢裂化装置联合优化压减柴油和多产喷气燃料的工业实践
武宝平
2021, 52(2):  12-16. 
摘要 ( 368 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为应对市场需求变化,采用加氢裂化装置掺炼柴油加氢装置中段馏分油的方式进行两套装置的联合优化。应用结果表明,优化后柴油产品的收率降低6.78百分点,闪点(闭口)由65.0 ℃提高至77.5 ℃,运动黏度(20 ℃)由3.010 mm2/s增大至3.540 mm2/s,喷气燃料产品收率提高5.08百分点,达到了改善柴油质量、压减柴油和增产喷气燃料的预期目标。
炉管注入介质对延迟焦化过程的影响
岑友良 杜翔 李娜 黄新龙
2021, 52(2):  17-21. 
摘要 ( 356 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
研究了加热炉炉管注入不同介质对延迟焦化过程产品分布和产品性质的影响。中型试验结果表明:在进料量、炉出口温度、焦炭塔塔顶操作压力、循环比和生焦周期等操作条件基本一致的情况下,当注入介质由1%(w)水蒸气替换为相同物质的量的甲烷、乙烷和丙烷时,产品分布基本相当;当甲烷注入量(w)由1.04%提高至1.96%和4.02%时,焦化蜡油的产率分别提高了1.16百分点和3.44百分点,使得液体收率分别增加了0.75百分点和2.19百分点;随着甲烷注入量的提高,产品汽油馏分和柴油馏分的性质基本一致,但焦化蜡油的性质略差,主要表现在密度、残炭和沥青质含量均有所升高,95%馏出温度提高了21.9 ℃;同时当炉管内水蒸气和甲烷的注入量(w)相同时,采用甲烷比水蒸气更有利于减缓炉管结焦。
芳烃联合装置在新形势下的运行优化
杨峰 赵艳艳 朱自新 侯玉宝
2021, 52(2):  22-26. 
摘要 ( 422 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
随着催化重整(简称重整)装置恢复高负荷运行、增产氢气以满足加氢装置提负荷需要,重整生成油产量增加,同时化工化纤市场低迷,中国石化洛阳分公司芳烃联合装置采用“抽提高负荷、对二甲苯低负荷”运行模式,重整生成油预分馏单元、液液抽提单元等高负荷运行,二甲苯装置歧化单元停运,异构化单元、二甲苯分馏单元和吸附分离单元低负荷运行;优化板块内部抽提装置加工模式,优化甲苯生产流程,停运邻二甲苯塔,优化C8芳烃外甩流程,优化重芳烃塔运行参数。通过综合采取上述措施,有效降低了芳烃联合装置能耗、物耗,实现月度降本增效182万元。
基础研究
1-己烯和正己烷混合烃在不同分子筛催化剂作用下的产物分布规律
苏友友 严加松 姜秋桥 陈惠
2021, 52(2):  27-32. 
摘要 ( 349 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以1-己烯和正己烷不同质量配比的混合烃(以1-己烯质量分数计)为模型化合物,考察在4种分子筛催化剂(ZRP-L,Beta-L,REY-L,DASY-L)作用下混合烃的裂化产物分布规律,分别计算了1-己烯在4种分子筛催化剂作用下对正己烷转化的贡献因子,阐述了不同分子筛催化剂下不同质量配比模型化合物对烯烃、烷烃、异构烃类以及芳烃选择性的影响。结果表明:在同种催化剂作用下,随着模型化合物中1-己烯含量的增加,烷烃和烯烃选择性呈现相反的变化趋势,反应具有竞争性;在4种催化剂作用下,随着1-己烯含量的增加,异构产物选择性均增加,增加幅度由大到小对应的催化剂依次为DASY-L≈REY-L>Beta-L>ZRP-L,与4种催化剂孔径大小有良好对应关系;在4种催化剂作用下的芳烃选择性均较低,模型化合物中1-己烯促进了芳构化反应的进行,芳烃选择性与催化剂酸量及酸强度有关,催化剂酸量越高、酸强度越小,芳烃选择性越高。
乙醇为抑制剂时磺酸树脂催化异丁烯叠合反应的理论研究
刘静 肖之敏 洪学思 周晓龙
2021, 52(2):  33-38. 
摘要 ( 258 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于密度泛函理论,采用B3LYP/6-31G(d, p)计算方法对乙醇为抑制剂、磺酸树脂为催化剂的异丁烯叠合反应体系进行理论研究。乙醇与异丁烯的醚化反应及异丁烯叠合反应的活化能分别为62.8 kJ/mol和167.8 kJ/mol,与异丁烯叠合反应相比,醚化反应的反应能垒较低,反应会优先发生。乙醇在苯磺酸上的物理吸附能为-71.3 kJ/mol,异丁烯在苯磺酸上的物理吸附能为-44.8 kJ/mol,物理吸附态的异丁烯容易被磺酸基上的H质子化形成烷氧基中间体,烷氧态化学吸附的吸附能为-80.2 kJ/mol。通过对比乙醇和异丁烯在苯磺酸上的吸附及两个反应的活化能,分析了乙醇在异丁烯叠合反应体系中的作用机理。
Y分子筛与无定形硅铝的比例对柴油加氢裂化催化剂性能的影响
宋国良 肖寒 柏洪浩 马致远 朱金剑 张景成 王梦迪 孙彦民
2021, 52(2):  39-45. 
摘要 ( 414 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以不同比例改性Y分子筛与无定形硅铝为酸性组分制备载体,采用等体积浸渍法制备Ni-Mo型加氢裂化催化剂;通过N2吸附-脱附、NH3-程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱、X射线衍射、H2-程序升温还原等方法对催化剂进行分析表征,并以混合柴油为原料,在固定床反应器上考察制备的催化剂的加氢裂化性能。结果表明:随着改性Y分子筛含量的增加,催化剂强酸范围内的B酸酸量和B酸酸量/L酸酸量比值(简称B/L)均先增加后降低,Y分子筛含量过高时,活性组分出现堆积。改性Y分子筛与无定形硅铝的质量比为1.0时,催化剂的比表面积和孔径适中,活性组分分散较优,强酸范围内的B酸酸量最高,B/L最大;应用于柴油加氢裂化,催化剂的活性最高,柴油中芳烃的转化率最高,大于250 ℃馏分转化率最高,尾油收率最低,相关指数(BMCI)最低;重石脑油和喷气燃料收率之和最高,重石脑油芳烃潜含量最高。
催化剂
氧化铝载体工业焙烧条件对孔性质的影响
王方平 刘辉 郭笑荣 吴兵 熊彬 梁琼 吴新辉 陈鑫
2021, 52(2):  46-50. 
摘要 ( 273 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
考察了加氢催化剂工业制备过程中载体焙烧炉类型、网带窑的网带运行频率、料层厚度、焙烧温度、改性气体流量和转炉预焙烧温度等生产工艺因素对氧化铝载体孔性质的影响。结果表明:工业焙烧氧化铝载体时,转炉焙烧的载体比表面积小,孔径为2~6 nm的孔体积分布比例低,孔径为6~20 nm的孔体积分布比例高;无气体改性时,网带窑焙烧的载体比表面积大,但孔径为2~6 nm的孔体积分布比例相对较高,孔径为6~20 nm的孔体积分布比例相对较低;网带窑焙烧载体时经适当气体改性和其他工艺优化后,可降低孔径为2~6 nm的孔体积分布比例,增加孔径为6~20 nm的孔体积分布比例。网带窑优化工艺条件为:焙烧温度(基准+15)℃,运行频率(基准+2)Hz,料层厚度(基准+8)cm,改性气体量(基准+20)m3/h。转炉焙烧载体时通过预焙烧温度的调整也可进行优化,在预焙烧温度为(基准+140)℃时,孔径为6~20 nm的孔体积分布比例可达91.22%。
焦化石脑油加氢催化剂硅沉积规律及捕硅剂FHRS-2的作用
代萌 丁贺 徐大海 李士才 李扬 张瀚
2021, 52(2):  51-56. 
摘要 ( 473 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为研究焦化石脑油加氢装置催化剂床层的硅沉积规律及验证捕硅剂FHRS-2对主催化剂的保护作用,在实验室中试装置进行了2000h焦化石脑油加氢运转试验,通过X射线荧光光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附等表征手段研究硅沉积对催化剂孔结构性质的影响,推测含硅物种在再生前后催化剂上的转化过程。结果表明:焦化石脑油加氢装置催化剂床层上硅的沉积量并非均匀递减,第一、第二床层沉积量都比较高;催化剂的比表面积随硅沉积量变化的敏感性高于孔体积及孔径;原料中的含硅物质环硅氧烷吸附在催化剂表面后,在催化剂床层的高温区发生反应,并在再生过程中生成SiO2沉积在催化剂孔道内;通过级配装填捕硅剂FHRS-2,可以有效保护主催化剂活性,延长焦化石脑油加氢装置运行周期。
芳烃联合装置C8芳烃异构化催化剂的应用对比
李明发 秦文戈 梁战桥
2021, 52(2):  57-61. 
摘要 ( 300 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
介绍了RIC-200和RIC-270两种C8芳烃异构化催化剂在中国石化海南炼油化工有限公司两套采用国内自主技术建设的芳烃联合装置上的工业应用情况。通过对比两种催化剂的装填、干燥、投料开车等过程以及装置的运转和标定结果,分析两种催化剂的性能特点。结果表明,与RIC-200催化剂相比,RIC-270催化剂在异构化活性和乙苯转化率上有明显的提升,可使装置多产对二甲苯。
PRT-C/PRT-D重整催化剂长周期运转应用实践
文斌 唐绍泉 刘振伟 岳磊 张光明
2021, 52(2):  62-66. 
摘要 ( 283 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的半再生催化重整(简称重整)催化剂PRT-C/PRT-D在中国石油独山子石化公司500kt/a重整装置的工业应用情况。采用PRT-C/PRT-D催化剂的第一周期经过1263 d长周期运转后,在重整原料芳烃潜含量52.30%、体积空速1.04 h-1及床层平均温度452.9 ℃的反应条件下,稳定汽油收率达到87.12%,芳烃产率为57.93%,反应器的总压降只有44.9 kPa。PRT-C/PRT-D催化剂首次器外再生后在第二周期运转1474 d,在重整原料芳烃潜含量49.40%、床层平均温度461.6 ℃、体积空速1.38 h-1的反应条件下,重整稳定汽油收率达到91.00%,芳烃产率为59.33%,反应器的总压降只有53.1 kPa。表明催化剂具有良好的再生性能,且具有较好的活性、选择性和稳定性。
锑掺杂对Mn-Ce/TiO2催化剂脱硝性能的影响
王献忠 吴彦霞 梁海龙 陈鑫 陈琛 晏根平 戴长友 陈玉峰
2021, 52(2):  67-72. 
摘要 ( 265 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用浸渍法制备了一系列Sb掺杂的Mn-Ce-Sb/TiO2催化剂,考察了Sb/TiO2摩尔比对催化剂脱硝性能的影响,采用X射线衍射、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附,H2程序升温还原等表征手段对Mn-Ce/TiO2和Mn-Ce-Sb/TiO2(Sb/TiO2摩尔比2∶10)催化剂进行表征,并对两种催化剂的脱硝性能、抗硫和抗水性能进行对比。结果表明:Sb的掺杂有利于催化剂的活性组分在载体上更好地分散,促进活性组分与载体之间的相互作用,促进低温氧化还原反应的进行;Mn-Ce-Sb/TiO2催化剂具有较大的比表面积、较多的表面酸性位及优良的氧化还原性能,因此,与Mn-Ce/TiO2催化剂相比,Mn-Ce-Sb/TiO2催化剂具有更高的选择性催化还原NO活性及较好的抗硫、抗水性能。
分析与评定
吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定石化土壤中挥发性有机物
万伟 苗杰 钱钦 马苏甜 刘颖荣
2021, 52(2):  73-79. 
摘要 ( 323 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法,建立了土壤中59种挥发性有机物(VOCs)的监测手段,考察了吹扫温度、吹扫时间和脱附时间等前处理条件的影响。吹扫捕集-气相色谱-质谱法的检出限为0.1~5.0 ng/g,相对标准偏差RSD为0.9%~12.5%,土壤空白加标回收率为68.7%~128.7%。所建立的方法可以满足土壤中VOCs的监测要求。从实际某石化企业污水处理厂土壤(简称石化土壤)样品的分析结果可以得出:大部分样品属于低浓度石化土壤样品,可以直接采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法进行测定;极少数高浓度石化土壤样品需要用甲醇提取-提取液进样的方法对样品进行前处理;但对于含有未被识别的烷烃和C9以上芳烃污染物的土壤,除标准方法外,需要开发新的分析手段。
低黏度汽油机油燃油经济性测试方法区分性研究
张威力 杨鹤 郝丽春 卢文彤 张建荣 孟皓
2021, 52(2):  80-84. 
摘要 ( 293 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
随着现行节能和排放法规的日益严格,机油节能越来越受到汽车厂商的重视。GF-6汽油机油规格对机油节能提出较高要求,使用一种台架来评定用于多种发动机的润滑油的节能性能并不具备广泛的代表性,因此针对特定的某型号4缸发动机建立了一套能准确评价汽油机油节能的评定方法,并开展台架试验,将台架试验结果与SRV模拟试验考察汽油机油摩擦性能的结果进行对比。结果表明,建立的台架试验测试方法具有很好的区分性和重复性,适用于评价低黏度汽油机油的燃油经济性。
油品与添加剂
添加剂对低热下油/纸绝缘体系产气特性的影响
王会娟 李盛涛 陈华 马书杰 于会民 张昱 邱冬
2021, 52(2):  85-91. 
摘要 ( 398 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为更好地考察运行变压器设备真实的产气特性,在120℃下进行了基础油、抗氧剂DBPC及金属钝化剂Irgamet39对油/纸复合绝缘产气特性的影响。结果表明,油/纸绝缘中产生的溶解气含量受添加剂种类、绝缘油氧化、绝缘纸板降解、绝缘纸板吸附作用等多因素影响;抗氧剂DBPC可通过抑制绝缘油老化使油/纸绝缘中氢气含量和烃类气体含量大幅降低,但同时DBPC也促进绝缘纸板老化产生更多的CO和CO2气体;金属钝化剂Irgamet39虽然会使油/纸绝缘中产生较高氢气,但与纯油产生的氢气量相比呈现出大幅下降趋势,分析认为是由于绝缘纸板吸附金属钝化剂引起的;Irgamet39可促进绝缘纸板老化,使其产生更多的CO和CO2气体,但对烃类气体的产生基本无影响。
摩擦改进剂在重负荷柴油机油中的应用
吉祥 蔡璐 吉泽鹏 刘杰
2021, 52(2):  92-96. 
摘要 ( 298 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以中海油气(泰州)石化有限公司生产的石蜡基润滑油基础油为原料,添加一定量的复合添加剂、黏度指数改进剂、有机钼摩擦改进剂、高分子聚合物摩擦改进剂等,制备了符合GB/T 11122—2006质量标准的4种重负荷柴油机油CI-4 15W-40,主要考察摩擦改进剂对重负荷柴油机油的理化性能、抗磨极压性能、行车性能的影响。结果表明,有机钼摩擦改进剂在低温下需要磨合一定时间后起作用,高分子聚合物摩擦改进剂对于油品的极压性能提升明显,两种摩擦改进剂之间存在协同作用,在行车试验中对于车辆燃油经济性提升1%~2%。
控制与优化
煤焦油常减压蒸馏装置模拟与优化
叶启亮 奚茂华 杨敬一 袁佩青
2021, 52(2):  97-101. 
摘要 ( 558 )   PDF  
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煤焦油用途十分广泛,但组成极其复杂,通过将真实组分与虚拟组分相结合的方法来表征复杂的煤焦油体系,运用化工流程模拟软件Aspen Plus V9.0对煤焦油常减压蒸馏流程进行了模拟计算,分析了回流比、理论塔板数、侧线采出位置和进料位置对产品质量的影响。结果表明:在优化的工艺条件下,轻油馏分中酚质量分数为0.5%;酚油馏分中酚质量分数达到42.4%,萘质量分数为9.5%;萘油馏分中萘质量分数达到85.0%;洗油馏分中酚质量分数和萘质量分数分别为0.11%和2.6%,产品质量显著提升。
综述
水电解技术发展及在绿氢生产中的应用
杜泽学 慕旭宏
2021, 52(2):  102-110. 
摘要 ( 960 )   PDF  
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利用风电和光伏电等可再生电力生产的绿氢符合新时代能源发展的要求。可再生电力具有突出的间歇性、波动性、随机性特点,对水电解技术提出了更高的要求。电解水技术发展关键在于材料,本课题从析氧电催化剂、电解质、膜材料、扩散层材料等方面回顾了碱水电解和质子交换膜纯水电解制氢技术的发展;介绍了可再生电力制氢技术应用开发现状,分析了存在的技术难题,并对未来利用可再生电力的电解水生产绿氢技术的攻关发展提出一些建议。
轻质油品储存过程中实际胶质生成的影响因素
张足斌 陈学研 王海琴 曹琛 赵坤芳 杨亚吉
2021, 52(2):  111-120. 
摘要 ( 403 )   PDF  
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针对不同加工方式下不同化学组成的油品,综述了油品组成、加工工艺和储存条件对油品胶质生成的影响。实际胶质的生成速率与烃族组成具有明显关系,其中烯烃影响最大。油品中的微量含氮化合物、硫及其衍生物、金属离子和不饱和烃相互反应,对胶质生成起到催化氧化作用并导致油品变色。油品中实际胶质含量还受到温度、氧含量、储存时间、光照、水含量、金属离子浓度等外界因素的影响。不同添加剂种类、加氢反应深度对油品实际胶质生成呈现抑制或促进的规律。胶质生成是多重因素综合作用的结果。通过加氢处理等新工艺,改善储存条件或加入适当添加剂,都可以达到减少实际胶质含量、延长油品储存时间的目的。鉴于氮含量对实际胶质含量的变化较为敏感,应关注油品中氮含量。由于玻璃钢储罐具有耐腐蚀、机械密封良好、保温性好、防紫外线等诸多优点,用于长期储存油品时,有利于提升其安定性。关于成品油安定性的研究与应用,一方面从反应动力学和胶体化学方面深入研究实际胶质的生成机理;另一方面加强储存油品质量分析,利用大数据和人工智能技术分析实际胶质含量的主要影响因素及对应规律,为实际应用提供理论支撑。