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当期目录

2021年 第52卷 第6期    刊出日期:2021-06-12
催化剂
促进环烷烃开环裂化增产高辛烷值汽油的催化剂工业应用
陈学峰 朱金泉 韩蕾 王鹏 严加松
2021, 52(6):  1-5. 
摘要 ( 459 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
中国石化石油化工科学研究院开发了促进环烷烃开环裂化增产高辛烷值汽油的催化剂ROC-1,在中国石化齐鲁分公司2号催化裂化装置进行了工业应用,结果表明:在原料性质和操作工况基本一致,催化剂单耗相当的情况下,汽油收率增加0.43百分点,汽油研究法辛烷值提高0.6个单位,液体产品收率增加1.27百分点,焦炭产率降低0.68百分点,产品分布显著改善,实现了增产高辛烷值汽油的同时改善焦炭选择性的目标;多环环烷烃和环烷芳烃开环裂化反应的表观选择性增加了18.37%。ROC-1催化剂具有更强的促进多环环烷烃和环烷芳烃转化的能力,适用于加工富含环烷烃和环烷芳烃的催化裂化原料。
高孔体积、大孔径渣油加氢催化材料的开发
刘滨 杨清河 胡大为 曾双亲
2021, 52(6):  6-10. 
摘要 ( 366 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以硫酸铝溶液和碳酸氢铵溶液为原料,采用化学共沉淀的方法合成氧化铝的前躯物碱式碳酸铝铵(化学式为NH4[AlO(OH)]2HCO3.2H2O)。结合反应机理,研究了反应体系pH和反应温度对碱式碳酸铝铵制备的影响。所制备的碱式碳酸铝铵焙烧后生成的氧化铝粉体具有高孔体积和大孔径的特点,适合用作渣油加氢催化剂的载体材料,并可与其他拟薄水铝石复合形成满足不同要求的具有不同孔结构的载体。催化剂活性评价和工业应用结果表明,采用碱式碳酸铝铵制备的氧化铝为载体材料的渣油加氢脱金属催化剂具有良好的脱金属和降残炭性能。
甲醇耦合抽余油芳构化反应催化剂制备及其催化性能研究
魏书梅 徐亚荣 李琪蓉 朱学栋
2021, 52(6):  11-17. 
摘要 ( 240 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用简单、快速、易工业化的一步法水热合成制备了ZSM-5/ZSM-11共晶分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、Py-IR、SEM和TEM等分析手段对ZSM-5/ZSM-11共晶分子筛进行了表征,并首次将成型催化剂应用于催化甲醇耦合抽余油芳构化反应体系中。结果表明:通过一系列表征手段证实了合成的分子筛为ZSM-5/ZSM-11共晶分子筛,具有多级孔结构,其比表面积为358 m2/g,孔体积0.35 cm3/g;具有B酸和L酸,B/L酸量比为2.07,晶体是由棒状的六方柱体插接而成的规则、棱角清晰的球体构成。在反应温度为380 ℃、反应压力为0.5 MPa、甲醇/抽余油质量比为1∶1、质量空速为1 h-1的条件下,ZSM-5/ZSM-11共晶分子筛成型催化剂催化甲醇耦合抽余油芳构化反应时,C5+收率大于81%,芳烃收率最高为38%。ZSM-5/ZSM-11共晶分子筛催化剂催化甲醇耦合抽余油芳构化反应具有良好的工业应用前景。
高稳定性超深度脱硫催化剂RS-3100在柴油加氢装置的工业应用
邹圣武 罗凯
2021, 52(6):  18-23. 
摘要 ( 259 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
RS-3100催化剂是中国石化石油化工科学研究院开发的高稳定性超深度加氢脱硫催化剂,首次在中国石化九江分公司1.20 Mt/a柴油加氢装置进行了工业应用。该装置于2020年4月一次开车成功,加工焦化汽柴油、催化裂化柴油和直馏柴油的混合原料,产品柴油硫质量分数小于10 μg/g,多环芳烃质量分数小于7%,达到了国Ⅵ车用柴油标准的要求。工业标定结果表明,RS-3100催化剂具有良好的活性和稳定性,能够处理二次加工油比例为50%的劣质原料,稳定生产国Ⅵ柴油。
真硫化态加氢裂化催化剂在工业装置的首次工业应用
曲大亮 赵广乐
2021, 52(6):  24-29. 
摘要 ( 180 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
中国石化石油化工科学研究院开发的真硫化态多产喷气燃料及重石脑油型加氢裂化催化剂RHC-131B-TS、RHC-133B-TS及级配方案在中国石油哈尔滨石化分公司加氢裂化装置上进行了首次工业应用。该装置以多产喷气燃料馏分为主,兼顾生产重石脑油和柴油馏分。应用结果表明:采用真硫化态催化剂,节约开工时间约2天,开工过程中无废水、废气排放,过程清洁;初期标定结果中,(重石脑油+喷气燃料)馏分收率为71.5%,喷气燃料馏分烟点为35 mm,柴油馏分十六烷值为76,全面达到装置改造目标;在装置长周期运转中,真硫化态催化剂活性稳定,产品质量优,产品分布可满足生产需求。
蜡油加氢处理催化剂失活原因分析及再生性能考察
韩龙年 辛靖 陈松 朱元宝 吕艳艳 张海洪
2021, 52(6):  30-38. 
摘要 ( 275 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
对某炼油厂蜡油加氢装置中反应器上床层出现明显失活现象的催化剂进行了失活原因分析和再生性能考察。分别对甲苯抽提后的失活催化剂及再生处理后的催化剂,采用X射线荧光光谱、N2吸附-脱附和X射线光电子能谱等手段进行检测。结果表明:失活催化剂的比表面积和孔体积明显降低,再生催化剂的孔体积明显恢复,而比表面积未恢复;失活催化剂上积炭较少,在再生过程中易分解,因而不会导致催化剂孔结构性质发生较大变化;催化剂表面沉积含P,Fe,Si元素的无机物,堵塞催化剂孔道或沉积在催化剂孔道是其失活的主要原因。相比于新鲜催化剂,失活催化剂基本无催化活性,而再生催化剂虽表现出一定的初活性,但活性急剧下降,因而催化剂的失活为永久性失活。
蒽醌法制双氧水加氢催化剂EK-Ⅲ的研制及工业应用
陈拥军 王庆忠 张三华 倪黎 宋志东 李荣华
2021, 52(6):  39-43. 
摘要 ( 376 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用自产大孔球形氧化铝载体和专有技术研制出新型蒽醌加氢制过氧化氢(双氧水)催化剂EK-Ⅲ。制备的EK-Ⅲ催化剂比表面积在170 m2/g以上,堆密度在0.42 g/mL左右,有大比表面积、低堆密度的特性;其钯分布更广泛也更富集,载钯厚度仅为60~70 μm。催化剂EK-Ⅲ在吉林市双欧化工有限公司进行了工业应用,结果表明:与国内某工业产品催化剂R相比,EK-Ⅲ催化剂在装填量少30%的情况下,每吨催化剂的双氧水产能仍高出20%以上;EK-Ⅲ催化剂活性较高、选择性较好、稳定运行周期较长。
加工工艺
劣质油高温裂解生产乙炔的探索研究
李泽坤 黄绍兵 龚剑洪
2021, 52(6):  44-49. 
摘要 ( 252 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对催化裂化低价值中间产品难以转化利用的特点,在自制电磁感应高频高温裂解装置上考察了3种不同来源的催化裂化低价值产品高温裂解生产乙炔的反应性能。反应温度和停留时间是制约劣质油高温裂解生产乙炔的主要因素,以中国石化北京燕山分公司的LCO为原料进行高温裂解的反应结果表明:在进料速率为0.3 g/min、反应温度为1 800 ℃、停留时间为8 ms的条件下,乙炔产率达到7.90%;氢气是LCO高温裂解生产乙炔的副产物,在反应温度为1 300 ℃、停留时间为50 ms时,氢气产率达到7.54%。3种原料对乙炔产率影响结果的对比表明:适当增加原料中的链烷烃和氢含量有利于乙炔的生成;在进料速率为0.3 g/min、反应温度为1 400 ℃、停留时间为22 ms的条件下,中国石化石家庄炼化分公司加氢LCO和中国石化扬州分公司催化裂化重循环油高温裂解得到的乙炔收率分别为11.13%和12.70%。
渣油加氢装置长周期运行分析及优化措施
孙磊
2021, 52(6):  50-56. 
摘要 ( 262 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
中国石化安庆分公司2.0 Mt/a重油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)研发的RHT技术,由中国石化工程建设公司设计,目前已运行至第5个周期,均采用石科院开发的RHT系列渣油加氢催化剂。装置运行结果表明:RHT催化剂的脱硫、脱氮和降残炭等性能均能满足要求;在降低催化剂堆密度的前提下,催化剂活性和稳定性进一步提升。为了延长重油加氢装置生产运行周期,采取多项措施进行生产优化,以延缓反应器压降上升速率,充分利用催化剂性能,确保装置长周期安全平稳运行。
4.0 Mt/a蜡油加氢裂化装置的运行优化
郭振刚
2021, 52(6):  57-63. 
摘要 ( 292 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
浙江石油化工有限公司4.0 Mt/a蜡油加氢裂化装置采用UOP公司的UnicrackingTM加氢裂化技术,级配装填加氢精制剂HYT-6219与加氢裂化剂HC-185LT,装置开工后一直维持95%以上负荷稳定运行。通过对装置运行优化研究及总结,拓宽加工原料范围,掺炼催化裂化柴油和焦化柴油总量平均为57t/h,掺炼催化裂化柴油和焦化柴油期间各产品质量合格,重石脑油+喷气燃料+柴油的收率增加5.17百分点;优化原料组成、改变裂化反应深度和调整分馏切割操作,柴油侧线生产出运动黏度(40 ℃)为4.345mm2/s、闪点(开口)为126℃的5号工业白油(Ⅰ)产品;优化分馏操作,喷气燃料收率由20.7%增加至26.6%,产量较设计值增加35.5t/h;脱异戊烷单元生产出异戊烷质量分数达99.20%、总的戊烷质量分数为99.66%的F0型戊烷发泡剂。通过一系列的优化运行,提高了装置产品附加值及高质产品收率,装置运行整体经济性明显提高,发挥了蜡油加氢裂化装置在炼化一体化项目中产品结构调整灵活的优势。
分子筛对变压器油的脱硫醇性能
郑科旺 朱澳回 孟志飞 冯世荣 郭连贵 覃彩芹
2021, 52(6):  64-70. 
摘要 ( 262 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
向新变压器油中添加腐蚀性正十二硫醇制备试验用油,以不同分子筛为吸附脱硫材料,对试验用油进行吸附脱硫处理,考察分子筛类型和尺寸、用量、吸附处理温度和时间对试验用油中腐蚀性硫脱除效果的影响。结果表明:颗粒直径0.5~1.0 mm的13X分子筛的处理条件更温和、脱硫效果更好;最佳处理条件为13X分子筛添加量(w)6%、吸附次数2次、处理温度30 ℃、处理时间4 h;在最佳条件下,13X分子筛对试验用油中腐蚀性硫的脱除率达到98.1%。与活性炭相比,13X分子筛对变压器油中腐蚀性硫的脱除效果更好,处理后的变压器油显示为非腐蚀性,且绝缘性得到了一定的提高。
基础研究
钛硅分子筛催化氯丙烯氯醇化制二氯丙醇反应的研究
高祯 彭欣欣 梁晓航 夏长久 罗一斌 舒兴田
2021, 52(6):  71-78. 
摘要 ( 299 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为解决传统方法制备二氯丙醇存在的环境污染严重、氯原子利用率低、反应条件苛刻等问题,采用盐酸作氯源,双氧水为氧化剂,空心钛硅分子筛HTS为催化剂,在温和的反应条件下催化氯丙烯发生氯醇化反应制备二氯丙醇,考察了催化剂种类、物料配比、温度、催化剂用量等反应条件对氯丙烯转化率及产物中二氯丙醇选择性的影响,并提出了可能的反应机理。结果表明:HTS分子筛催化剂对氯丙烯氯醇化反应具有良好的催化效果,盐酸与MFI型四配位骨架钛表面的环氧化反应中间体通过相互作用,促进氯丙烯高效转化为二氯丙醇。
油品与添加剂
对苯二甲酸/硬脂酸复合钛基润滑脂的制备及量子化学计算
罗意 徐瑞峰 汪利平 薛卫国 安文杰
2021, 52(6):  79-86. 
摘要 ( 217 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
制备了对苯二甲酸/硬脂酸复合钛基润滑脂,并采用量子化学计算方法对复合钛基润滑脂的分子结构、反应活性及其性质进行了模拟,将量子化学计算的红外谱图与试验测试的红外谱图相结合,确定对苯二甲酸/硬脂酸复合钛基润滑脂的结构。结果表明:四异丙醇钛、对苯二甲酸/硬脂酸复合钛基润滑脂的理论计算得到的红外特征吸收峰与试验测试值可以很好地吻合,说明建立的对应化合物模型具有合理性。同时,通过理论计算得出四异丙醇钛、对苯二甲酸和硬脂酸的分子轨道相互作用及反应机理,为进一步研究复合钛基润滑脂的结构提供了理论基础。
分析与评定
S Zorb吸附剂粒度分析方法的研究
孙裕苹 郭瑶庆 郭晓峰
2021, 52(6):  87-91. 
摘要 ( 248 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
采用3种不同型号的马尔文激光粒度仪,考察了颗粒折射率、遮光率、分散器搅拌速率、超声波、窗片洁净度等因素对S Zorb吸附剂粒度分布测定结果的影响。S Zorb吸附剂粒度分析的最佳条件为:颗粒折射率2.18-1.0i,遮光率10%~15%,MS3000-HydroEV的搅拌速率3 000 r/min,MS2000-HydroMU的搅拌速率 2 500 r/min,MS2000-2000G的搅拌速率 900 r/min、输送泵速 2 200 r/min。超声波分散会严重破坏吸附剂颗粒的原貌,测试中不应使用超声波;激光粒度仪窗片的洁净度对吸附剂的粒度分析结果影响较大,分析时需保证窗片洁净;待生剂适宜的预处理条件为200℃下烘8 h,过高的预处理温度造成颗粒烧结,导致错误的粒度分布结果。
控制与优化
虚拟样本生成方法及其在重整数据建模中的应用
贺许龙 张蕾 周涵 王鑫磊 苗准
2021, 52(6):  92-95. 
摘要 ( 304 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
采用催化重整装置的工业原料组成数据训练产品预测决策树回归模型。由于工业数据样本范围比较集中,利用该模型在预测芳烃收率时,会存在过拟合现象,造成其适用性较差,因而借助多元高斯概率分布方法构建重整进料虚拟样本,并利用HYSYS机理模型计算虚拟进料样本对应的芳烃收率数据,改进工业数据常见的小样本问题。结果表明,将虚拟数据与真实数据混合用于决策树回归模型的训练后,模型对检验样本的平均绝对误差由1.4097降至0.6318,说明虚拟样本可以用于模型训练, 提升了数据驱动模型的适用性。
600 kt/a 气体分馏装置的工艺模拟优化
孔庆欢 潘晓帆
2021, 52(6):  96-102. 
摘要 ( 320 )   PDF  
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采用Aspen Plus过程模拟软件以热力学方程SRK-BM物性算法和RadFrac精馏塔模块对中国石油四川石化有限责任公司600 kt/a气体分馏装置工艺进行模拟优化,主要对脱丙烷塔和丙烯精馏塔提高塔板效率和产品质量的影响参数进行模拟,包括塔底温度、回流量和进料板位等参数的优化,并根据模拟优化结果,对装置操作进行优化调整并试运行。结果表明:在原料组成与模拟原料组成差别不大时,优化后脱丙烷塔的塔底温度为(103.8±0.1) ℃、塔顶回流量为(95±5) t/h、进料板保持在第29层,丙烯质量收率提高0.43百分点;丙烯精馏塔的进料温度为40.3℃、塔底温度为54.8 ℃、塔顶回流量为357 t/h,进料板位置改造至第136层,丙烯纯度可提高0.07百分点;塔底热源用量降低,装置运行成本可降低约904.5万元/a;可多产丙烯约2 117.39 t/a,经济效益增加约1 524.5万元/a。
节能减排
LoTOx烟气脱硝污水生物脱氮技术开发与应用
何晓礼 赵锐 吕子威 宋志敏 桑军强 曹晓磊
2021, 52(6):  103-107. 
摘要 ( 220 )   PDF  
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采用LoTOx臭氧氧化脱硝技术的催化裂化装置普遍存在伴生高氮、高盐污水的问题,总氮严重超出环保限值且易冲击污水处理系统,因此开发成熟、经济、可实施的处理技术并付诸工业实践对相关企业具有指导和借鉴作用。在深入分析归纳污水水质的基础上,选择AOO三段生物滤池技术,验证了培养驯化耐盐微生物对污水反硝化处理的可行性。实验室小试结果表明,污水经稀释一倍后处理,硝酸盐氮平均去除率高达94.8%。以此为依据建成的20 m3/h脱硫脱硝污水处理工业化装置的总氮去除率达到70%左右,出水各项指标均达到《石油炼制工业污染物排放标准》中水污染特别排放限值要求。该工艺技术和设备成熟,运行操作费用仅为0.58元/吨,具有良好的经济性。
炼化企业氢气资源优化综合利用
田金光
2021, 52(6):  108-111. 
摘要 ( 253 )   PDF  
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陕西延长石油(集团)有限责任公司炼化公司300 kt/a丙烷/异丁烷混合脱氢装置副产的氢气,一部分自用,剩余部分仅作为补充燃料气使用,造成资源浪费。对剩余氢气进行优化综合利用改造,作为2.40 Mt/a柴油精制装置和1.80 Mt/a汽油精制装置备用氢源,避免了因连续重整装置停工而导致的二次停工,提高了装置运行的连续性;用等温变压吸附(PSA)提纯后的高纯度氢气替代聚丙烯装置制氢站氢气,每年可节省大量的电费。此外,混合脱氢装置产物压缩机(REC)干气密封由氮气更换为1.20 Mt/a重整装置氢气,加快了混合脱氢装置开车进度,避免了置换泄漏氮气所用的氢气和丙烷的浪费,提高了企业经济效益。
石油化工企业原址土壤修复过程中废气治理案例研究
王栋
2021, 52(6):  112-116. 
摘要 ( 365 )   PDF  
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以位于我国北方某石油化工企业为例,对企业关停搬迁后的原址土壤修复技术方案进行分析,研究了土壤修复过程中的废气治理问题。原址土壤中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、苯酚、总石油烃(C10~C40)等多项污染物含量超标。对地表以下4~14.5 m土层的污染土壤,主要采用原位多相抽提和曝气技术、化学氧化技术处理,在此过程中必须确保整个土壤及地下水污染区域的密闭,并以活性炭吸附尾气中的挥发性有机物。对地表以下0~4 m的污染土壤,采用原地异位修复的技术方案,在密闭膜大棚中进行,膜大棚废气经集气管收集后,送至专门设置的尾气处理装置加以处理;异位热脱附修复过程中的废气最终进入两级活性炭吸附系统,有机废气被活性炭吸附,再通过尾气排放装置经在线监控装置检测合格后达标排放。
综述
发展谷电制氢提高可再生能源部署能力的探讨
赵学良
2021, 52(6):  117-120. 
摘要 ( 401 )   PDF  
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介绍了谷电制氢的必要性,并进行了谷电制氢的经济性分析。制氢装置可根据电网需求调节负荷,提高可再生能源部署能力,同时保障国家能源安全,并有效减排二氧化碳。所制氢气可用于氢气储能,注入天然气作为燃料气,用于炼油厂油品精制或炼钢,以及用于燃料电池汽车等。谷电制氢具有一定的经济性。应加大低成本、高能效电解槽的研发投入,开展管道掺氢输送的相关研究,以及可再生能源制氢在炼化企业应用的方案研究。