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期刊基本信息
主办单位:中国石油化工股份有限公司
石油化工科学研究院
编辑出版:石油炼制与化工编辑部
主 编:汪燮卿院士
执行主编:李才英教授
副 主 编:刘鸿洲 刘迎春
国际标准刊号:ISSN 1005-2399
国内统一刊号:CN 11-3399/TQ
邮发代号:2-332
当期目录
2023年 第54卷 第2期 刊出日期:2023-02-12
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下一期
催化剂
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
2023, 54(2): 1-8.
摘要
(
280
)
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参考文献
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计量指标
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。
Ni@SiO
2
催化双环戊二烯加氢性能的研究
闫瑞 赵杰 陶志平 舒兴田 贾丹丹 伏朝林 王圣
2023, 54(2): 9-15.
摘要
(
210
)
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参考文献
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计量指标
为实现高密度喷气燃料JP-10的连续化生产,促进双环戊二烯(DCPD)高效加氢制备桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)尤为关键。为此,溯源了DCPD加氢制备endo-THDCPD的反应体系,从硅酸镍结构特征出发,设计出具有介孔、配位不饱和Ni(OH)
+
及纳米级分散Ni的Ni@SiO
2
催化剂,分别用于促进DCPD的扩散、吸附和加氢反应。结果表明,Ni@SiO
2
能够室温高效催化DCPD加氢,其加氢活性远超Raney Ni,endo-THDCPD收率高达99.1%。同时,Ni@SiO
2
还具有良好的加氢稳定性;当反应温度为20~120 ℃、反应压力为5 MPa、质量空速为1 h
-1
、氢油体积比为100时,Ni@SiO
2
连续运行 2 400 h,DCPD转化率达99.9%,endo-THDCPD收率大于92%。
氮污染对半再生重整催化剂及装置设备的影响
臧高山 王嘉欣 曾毅
2023, 54(2): 16-21.
摘要
(
131
)
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参考文献
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计量指标
根据3个不同炼油企业半再生重整催化剂氮中毒的情况,分析了氮的来源、氮中毒机理、氮对催化剂以及装置设备的影响,并在原料控制、催化剂选型、增加液相脱氯等方面提出了解决氮中毒的措施。重整催化剂发生氮污染后,需要暂时适当提高注氯量以弥补催化剂的氯损失,但会加重装置设备腐蚀。氮污染是暂时的,一旦重整原料满足指标要求,催化剂的活性会得到恢复。发生氮污染后应尽快找出氮含量高的原因并及时排除,否则会在系统内的低温部位生成氯化铵,影响装置设备的正常运行。防止铵盐结晶出现最有效的措施是在预加氢系统内严格控制重整精制油氮质量分数小于0.5 ug/g。
连续重整催化剂运行初期与末期性能分析
胡久元
2023, 54(2): 22-26.
摘要
(
305
)
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参考文献
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计量指标
介绍了PS-Ⅶ型连续重整催化剂在中国石化扬子石油化工有限公司1.39 Mt/a连续重整装置上运行周期内的性能变化情况;利用透射电镜及元素分析对运行末期的催化剂结构及组成进行了分析,并使用R-sim软件对催化剂选择性与活性进行了模拟分析;基于产物分布和操作条件的变化,分析了催化剂运行的经济性。结果表明,与运行初期催化剂的标定结果相比,由于受到第一代再生技术及不可避免的Fe元素累积等因素限制,运行末期催化剂的比表面积降至149 m
2
/g,压碎强度降至42 N/粒,催化剂活性降低4.7 ℃,重整装置C
6
+液体收率降低1.33 百分点,芳烃产率降低1.25 百分点,造成装置经济效益下降,催化剂达到了换剂指标。
活性炭负载吡啶氯化铜催化乙炔氢氯化反应
王金雨 张莹 陈超群 张丽 刘红 郭廷会
2023, 54(2): 27-34.
摘要
(
183
)
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参考文献
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计量指标
采用浸渍法制备活性炭负载的吡啶氯化铜催化剂,测试吡啶氯化铜催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化性能,并与活性炭负载的氯化铜催化剂进行比较。在反应温度为330 ℃、乙炔体积空速为100 h
-1
、氯化氢与乙炔物质的量比为1.05、吡啶氯化铜表观负载量(
w
)为15%的条件下,乙炔转化率可达64%,氯乙烯选择性大于95%。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)等表征手段,证实吡啶氯化铜催化剂对氯化氢的强吸附及良好的Cu
2+
稳定性是其具有较高活性的关键,揭示吡啶氯化铜催化剂失活的主要原因为催化剂表面积炭,而氯化铜催化剂失活的主要原因为积炭和Cu
2+
被还原。利用分子模拟软件对吡啶氯化铜分子进行计算,探讨吡啶氯化铜催化乙炔氢氯化反应的机理。
加工工艺
高品质Ⅲ类基础油工业化生产与性能
李玉华 顾善龙 陈春保 韩守知
2023, 54(2): 35-39.
摘要
(
204
)
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参考文献
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计量指标
中海油气(泰州)石化有限公司(简称泰州石化)以中国南海原油的减压馏分油为原料,利用现有润滑油基础油生产装置,采用全加氢工艺,通过调整原料油性质、优化工艺参数,生产出两种黏度级别的高品质API Ⅲ类润滑油基础油TZ-HVI 6和TZ-HVI 4。产品性质分析结果表明:所产API Ⅲ类润滑油基础油的黏度指数高、饱和烃含量高、硫含量低、倾点低、低温动力黏度优,相关性质参数与同类进口主流产品相近,部分性能指标甚至优于SK公司生产的YUBASE系列Ⅲ类润滑油基础油。进而,以泰州石化所产API Ⅲ类润滑油基础油TZ-HVI 6和TZ-HVI 4为原料生产出SP 5W-30规格的汽油机油,其抗泡性、硫含量、磷含量、高温高剪切黏度、蒸发损失、硫酸盐灰分等关键理化性能满足ACEA C3标准。关键理化指标满足ACEA C3标准,现已成功应用于某著名品牌汽车的发动机初装油。
连续重整装置再生器压降升高原因分析及解决措施
尹志刚
2023, 54(2): 40-44.
摘要
(
248
)
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参考文献
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计量指标
连续重整装置再生器压降升高将直接影响本装置的正常生产。针对国内某炼油厂连续重整装置再生器内网堵塞造成压降升高的情况,从再生系统的操作过程、再生器结构特点及制造工艺等方面对压降升高的原因等进行了分析。结果表明,催化剂过度磨损、生产工艺操作不当是内网堵塞、压降升高的直接原因,内网所采用的轴向筛网结构和制造工艺的固有缺陷是间接原因。经过内网清理,同时优化干燥系统运行、淘析气系统运行,消除了再生器内网堵塞隐患。
CO
2
对硫磺回收装置尾气吸收及溶剂再生的影响
袁洪娟 马培培 李群
2023, 54(2): 45-50.
摘要
(
183
)
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参考文献
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计量指标
炼油类和煤化工类硫磺回收装置尾气(简称硫回收尾气)最主要的差别是CO
2
含量不同。采用加氢还原-吸收工艺,以甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为溶剂,以分别来自炼油类硫磺回收装置、煤化工类富氧硫磺回收装置和煤化工类纯氧硫磺回收装置的3类典型的硫回收尾气为研究对象,考察了CO
2
对尾气吸收及溶剂再生的影响,结果表明:CO
2
影响MDEA溶液对H
2
S的吸收效果,随着CO
2
含量增加,需要的MDEA溶液循环量增加,MDEA溶液浓度增加,溶剂再生时蒸汽消耗量也增加。对于CO
2
含量高的煤化工类硫回收尾气,宜使用高浓度高效溶剂以降低溶剂循环量和蒸汽消耗量,减少酸性气返回制硫炉的绝对量,或者选择短流程硫磺回收工艺
基础研究
Cu改性活性炭用于氢气中噻吩的吸附
张悦 周广林 姜伟丽 李芹 郭修程 刘世成
2023, 54(2): 51-57.
摘要
(
117
)
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参考文献
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计量指标
以商业化的活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了不同金属改性的活性炭吸附剂,用于脱除氢气中的噻吩,采用固定床动态吸附法考察了过渡金属改性吸附剂及不同含量Cu改性吸附剂对噻吩的脱除性能。利用N2吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散谱等方法对吸附剂进行了表征和分析。结果表明:Cu负载量(
w
)为3%时,活性炭具有最佳脱硫能力,噻吩穿透时间为22 h,比未改性的活性炭吸附剂延长7 h;活性炭经Cu改性后仍保留了丰富的多孔结构,但比表面积和孔体积均有所下降;改变活性组分CuO在吸附剂表面的分布,对改性吸附剂吸附噻吩有较好的促进作用,有助于提高吸附噻吩的容量。
乙烷-丙烷混合裂解反应机理的二维模拟
李金莲 刘鸿艳 吴红军 张永军 张红梅
2023, 54(2): 58-64.
摘要
(
109
)
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计量指标
利用FLUENT软件构建乙烷-丙烷混合裂解反应一维模型和二维模型,分别模拟反应管物料径向流速、温度、浓度分布及自由基浓度分布对乙烷-丙烷混合裂解过程的影响。结果表明:传递过程与裂解过程有耦合作用,径向扩散过程使烷烃裂解温度降低;二维模拟时CH4和C2H4浓度比一维模拟时高,而H
2
,C
2
H
6
,C
3
H
6
浓度略低;乙烷-丙烷混合裂解主要由丙烷断链实现链引发,乙烷与丙烷共同参与链传递过程;乙烷-丙烷混合裂解时体系中存在H·,CH
3
·,C
2
H
5
·,
i
-C
3
H
7
·,
n
-C
3
H
7
·自由基,C
2
H
5
·,
i
-C
3
H
7
·,
n
-C
3
H
7
·自由基的浓度需要一定积累后才能生成烯烃,乙烯主要由C
2
H
5
·和
n
-C
3
H
7
·生成,丙烯主要由
i
-C
3
H
7
·和
n
-C
3
H
7
·生成。
分析与评定
炼油废催化剂中半挥发性有机物的测定及危废特性评估
马苏甜 袁蕙 万伟 韩旭 刘颖荣
2023, 54(2): 65-70.
摘要
(
109
)
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参考文献
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计量指标
建立了炼油废催化剂中半挥发性有机物的定量分析方法:采用加压流体萃取法,以二氯甲烷/丙酮为提取溶剂,对炼油废催化剂中的有机物进行提取;使用硝酸/硫酸混合液为浸提剂制备浸出液;使用气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪结合内标标准曲线法进行定量。考察了所建立方法的检出限、线性、重复性、回收率等,结果表明,该方法可以满足废催化剂的有机物提取液及浸出液中半挥发性有机物的检测。选取来源于6个不同石化公司的3种典型炼油废催化剂,对其有机物提取液及浸出液中的半挥发性有机物进行分析对比,有机物提取液和浸出液中半挥发性有机物的浓度均低于现行危险废物系列标准限制值,从而为管理部门对炼油废催化剂的处置决策提供科学的依据,为石化企业预防环境风险提供支持。
3D-PEDXRF法快速检测车用汽油中有害元素含量
郑煜 范艳璇 陶志平 赵杰 李祎
2023, 54(2): 71-76.
摘要
(
122
)
PDF
参考文献
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计量指标
建立了3D全偏振单色能量色散X射线荧光光谱法(3D-PEDXRF)检测车用汽油中金属元素(锰、铁、铅)和非金属元素(硅、硫、氯)的方法,并对方法的重复性、准确性进行了考察。试验结果表明:车用汽油中6种元素的质量分数在0~50 μg/g范围内具有良好的线性关系,各元素的检测下限均可达到1 μg/g,重复测定6次结果的相对标准偏差均小于6%,回收率均在95%~105%之间,可满足汽油中硅、硫、氯、锰、铁、铅的分析要求。该方法可实现一台仪器同时检测车用汽油中的6种元素,有效提高分析效率。
柴油十六烷值测定压缩比法技术应用
王海青 张会成
2023, 54(2): 77-81.
摘要
(
82
)
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计量指标
柴油十六烷值测定的FCD-压缩比法利用标准燃料的十六烷值和对应的风量,通过大数据计算评价,归纳出十六烷值-风量幂函数方程式,制成十六烷值-风量表;通过检测柴油样品风量并查阅十六烷值-风量表可得出该试样的十六烷值。FCD-压缩比法与CFR-ASTM法和FCD-内插法相比无显著性差异。与CFR-ASTM法相比,FCD方法(含FCD-压缩比法、FCD-内插法)实现了风量双向顺逆调整;与FCD-内插法相比,FCD-压缩比法利用测得的柴油试样风量可在十六烷值-风量表查出柴油试样十六烷值,而FCD-内插法须测试出两个标准燃料风量(试样风量必须介于两个标准燃料风量范围内)通过内插法计算试样十六烷值。用于柴油十六烷值测定的FCD-压缩比法具有高的精密度和重复性。
节能减排
中国润滑油生态足迹测算及影响因素研究
于楠 孙仁金 蓝兴英 刘德峰
2023, 54(2): 82-89.
摘要
(
106
)
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参考文献
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计量指标
润滑油生态足迹指用于吸收润滑油燃烧所排放CO
2
的森林和草地的面积。重新修订化石能源地定义,基于碳循环的视角测算了中国润滑油生态足迹并采用偏最小二乘回归模型研究影响润滑油生态足迹的主要驱动因子。结果显示:2014—2019年中国润滑油生态足迹逐年递增;影响润滑油生态足迹的主要驱动因子是民用汽车保有量和第二产业国内生产总值(GDP),两者分别每增加1%,对应的润滑油生态足迹分别增长15.11%和15.08%;其次是原油加工量、城镇居民家庭人均可支配收入、城镇居民家庭人均消费支出和人均交通通信消费支出,四者分别每增长1%,润滑油生态足迹增长14%左右;影响最小的是燃油价格,其每增长1%,润滑油生态足迹增加11.82%。
以高岭土为铝源合成ZSM-5分子筛及其CO
2
吸附性能研究
鲁景山 方亚平 迪丽努尔·艾力 苗聪慧 廖正坤 艾沙·努拉洪
2023, 54(2): 90-99.
摘要
(
130
)
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参考文献
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计量指标
ZSM-5分子筛具有独特的晶体结构,其已在催化领域表现出优良的性能。同时又因为分子筛孔径分布均一,其晶体孔穴内部极性较强,而表现出良好的吸附性能,能够吸附水和大气中绝大多数的有毒有害物质,是一种可再生、不产生二次污染的新型吸附材料。以热活化的高岭土为铝源,通过增加合成凝胶中外部硅源的添加量来调节样品硅铝比,且在没有无机碱(氢氧化钠)的情况下,以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂,在有机模板剂和晶种的共同作用下,高效合成自堆积ZSM-5分子筛,并将其用于CO
2
吸附。结果表明较优的合成条件为:晶种添加量(
w
)3%,模板剂 TPAOH,
n
(TPAOH)/
n
(SiO
2
)=0.3,晶化温度170 ℃,晶化时间2 h,硅铝比15。在该条件下合成的分子筛对CO
2
的吸附性能优于商品ZSM-5分子筛。
优化与控制
基于相容性原则的低硫船用燃料油调合方法
刘名瑞 李遵照 薛倩 丁凯
2023, 54(2): 100-107.
摘要
(
174
)
PDF
参考文献
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计量指标
为了解决船用燃料油产品因原料油调合组分间相容性差而出现的质量稳定性问题,基于相容性原则计算各原料油的适配比例,以其作为燃料油配方测算方案的限制条件,进而以低成本为目标函数经计算得到优化配方。对比经验配方和优化配方调合燃料油产品的稳定性,结果表明:与经验配方相比,按优化配方调合的新样品(样品标记为 0d)及其在静置15 d后样品(样品标记为 15d)的斑点试验结果均明显更优,稳定性更好;老化后,按优化配方调合样品(0d及15d)的梯度密度差均小于10 kg/m
3
,斑点试验结果为2级,长期储存后燃料油性质稳定。
综述
多级孔分子筛制备方法研究进展
沈宇 李明丰 朱强强 褚阳
2023, 54(2): 108-116.
摘要
(
179
)
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参考文献
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计量指标
分子筛独特的拓扑结构赋予这一类材料优异的骨架酸性、离子交换性能、稳定性以及形状选择性,在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用。然而,晶体结构的存在也将分子筛孔径限制在微孔尺寸,进而影响扩散效率,限制了其在催化反应中的适用范围。在分子筛中构建多级孔结构可有效缩短扩散距离。到目前为止,多级孔结构的构建可分为“自上而下”与“自下而上”两种策略。本文就上述两种策略及其对介孔的影响进行了归纳和总结。
加氢催化剂活性相形貌结构认识与研究进展
李晨曦 张乐 李会峰 郑爱国 杨清河
2023, 54(2): 117-125.
摘要
(
179
)
PDF
参考文献
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计量指标
基于已被广泛接受的Co(Ni)-Mo(W)-S活性相模型,借助透射电子显微镜观测到的片晶形貌结构,对加氢催化剂开展了较系统的构效关系研究,发现加氢催化剂的活性相形貌结构与催化剂性能紧密相关。随着表征技术的发展,通过球差校正扫描透射电子显微镜等技术可以观察到单原子和金属簇等更精细的结构信息,因而有必要进一步系统地研究单原子、金属簇和片晶等典型形貌结构之间的相互关系及其对催化剂性能的影响,从而进一步明确理想的活性相结构特点,并为新型加氢催化剂的高效研发提供理论依据。
ZSM-5催化异丁烯胺化制叔丁胺的研究进展
赵新来 周广林 吴谦 郭修程
2023, 54(2): 126-133.
摘要
(
156
)
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参考文献
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计量指标
综述了近年来异丁烯胺化制叔丁胺研究取得的进展,重点从ZSM-5分子筛催化剂的反应过程、改性、活性影响等方面介绍了异丁烯胺化制叔丁胺催化剂的研究进展,总结并展望了异丁烯胺化制叔丁胺的研究方向,为ZSM-5分子筛催化剂的优化和异丁烯胺化制叔丁胺工艺开发提供参考。
醇-水体系中醇回收技术进展
王雪香 王建明 张春 孙耀华 朱建华
2023, 54(2): 134-144.
摘要
(
160
)
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参考文献
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计量指标
根据所含碳原子数不同,将醇类物质分为高碳醇及低碳醇。详细综述了高碳醇和低碳醇-水体系中醇回收技术的研究进展,并从能耗、原料组成、产物纯度及收率等技术经济性方面比较了各种技术的优劣;分析结果表明,液-液萃取是高碳醇回收的主流技术;由于兼顾了不同技术的优势并规避了各自的缺陷,组合技术将成为实现醇-水体系中低碳醇回收技术绿色化及高效节能化的重要发展方向;而化学链分离(CLS)法对于多元醇的回收具有更大潜力。