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当期目录

    2015年 第31卷 第2期    刊出日期:2015-04-25
    院士谈创新之路
    创新驱动发展途径之探讨
    闵恩泽
    2015, 31(2):  203-204. 
    摘要 ( 2047 )   PDF (725KB) ( 1616 )  
    相关文章 | 计量指标
    为创新铺路
    汪燮卿
    2015, 31(2):  205-207. 
    摘要 ( 2123 )   PDF (668KB) ( 1570 )  
    相关文章 | 计量指标
    特约综述
    炼油工业:市场的变化与技术对策
    李大东
    2015, 31(2):  208-217.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.001
    摘要 ( 3346 )   PDF (2435KB) ( 1733 )  
    相关文章 | 计量指标
    经济新常态下,中国主要成品油消费仍呈增长趋势,汽油和煤油刚性需求增长较快,而柴油需求增速大幅减少,市场需求的柴/汽比明显下降。环保压力增大,国Ⅴ柴油标准和国Ⅴ汽油标准相继推出,油品质量升级步伐必须加快。乙烷制乙烯技术的大规模市场化使石脑油蒸汽裂解生产低碳烯烃受到挑战,开发具有竞争力的丙烯生产技术受到关注。面对市场的变化,为更加高效、清洁地利用宝贵的石油资源,为满足市场需求多产汽油和喷气燃料,为提供更具竞争力的丙烯等基本化工原料,炼油研发部门近年来主动积极地开发一系列新的关键技术,包括更高效的固定床渣油加氢技术(RHT)、多产轻质油的催化裂化蜡油选择性加氢与选择性FCC集成技术(IHCC)、第三代催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术(RSDS-Ⅲ)、柴油超深度加氢脱硫技术(RTS)、催化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油技术(RLG)、低压喷气燃料加氢RHSS技术、多产化工原料的催化丙烯技术(SHMP)。这些技术或技术组合将对支撑未来炼油工业的发展和应对市场变化发挥重要作用。
    石油替代战略的综合分析
    陈俊武
    2015, 31(2):  218-227.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.002
    摘要 ( 2616 )   PDF (2060KB) ( 1478 )  
    相关文章 | 计量指标
    国际上石油替代问题于20世纪后期即已提出,当时仅侧重于推广应用乙醇汽油,此后又进一步推出生物柴油。以往,中国关于石油替代的论述往往局限于个别品种,范围较窄,全面论述者并不多见。笔者立足于中长期目标,结合各国国情,试图就石油替代中所用运输燃料或能源的不同品种和类型、相应运输车辆的驱动机械类型进行剖析,并从技术经济和碳排放分析入手,以战略角度进行讨论。
    核-壳结构的沸石分子筛复合材料研究进展
    薛招腾 唐雪婷 王文兴 赵东元
    2015, 31(2):  228-243.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.003
    摘要 ( 3214 )   PDF (5513KB) ( 2269 )  
    相关文章 | 计量指标
    核-壳结构沸石分子筛复合材料在煤化工、石油化工、精细化工等领域展现了优异的性能。概述了核-壳结构沸石分子筛复合材料的制备及其应用。根据核-壳结构复合材料核和壳的组成,可以分为沸石为核型、沸石为壳型及全沸石型核-壳结构复合材料3类。同时介绍了具有特殊核-壳结构的空心沸石、磁性沸石的构建,并展望了核-壳结构沸石分子筛复合材料的发展及应用前景。
    创新芳烃工程设计开发与工业应用
    孙丽丽
    2015, 31(2):  244-249.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.004
    摘要 ( 2955 )   PDF (2570KB) ( 2009 )  
    相关文章 | 计量指标
    中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)成功组织攻关并形成了具有自主知识产权的芳烃成套生产技术。该成套技术已经成功应用在中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)60万t/a芳烃生产装置上。其技术进步与工程创新不仅体现在催化剂和吸附剂性能的提高、新型反应及分离工艺的开发与应用、采用组合工艺最大化增产芳烃等方面,而且在节能降耗、提高本质安全和 产品质量、降低生产成本等方面形成了创新的设计方法,成为具有更强成本竞争优势的芳烃生产技术。笔者综述了芳烃生产的核心工艺技术和工程设计的创新开发与工业应用的新进展。
    络合制备技术在加氢催化剂中的应用
    聂红 李会峰 龙湘云 李大东
    2015, 31(2):  250-258.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.005
    摘要 ( 3103 )   PDF (1121KB) ( 1330 )  
    相关文章 | 计量指标
    以柠檬酸为例,阐述了络合制备技术在加氢催化剂制备过程中的应用。通过总结柠檬酸在配制金属浸渍液、浸渍、干燥、焙烧以及硫化过程中的作用,揭示了柠檬酸提高催化剂性能的作用机制。首先,在适宜pH值区间浸渍液中的柠檬酸与金属物种形成的络合物有助于调节Ni(Co)与W(Mo)物种的硫化速率。其次,在硫化过程中部分柠檬酸转化为碳物种保留在催化剂上。这些碳物种的存在一方面可修饰载体表面,促进金属物种硫化;另一方面可隔离已生成的WS2(或MoS2),避免其聚集长大,有利于形成尺寸较小的高活性Ni(Co)-W(Mo)-SⅡ类活性相。中国石化石油化工科学研究院(RIPP)利用不断改进并完善的络合制备技术,成功开发了RS-1000、RS-2000等一系列高性能柴油超深度加氢脱硫催化剂。
    “973”计划推动我国石油化学工业可持续发展
    宗保宁
    2015, 31(2):  259-264.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.006
    摘要 ( 2908 )   PDF (1234KB) ( 1466 )  
    相关文章 | 计量指标
    1998年“国家重点基础研究发展计划”(“973”计划)实施以来,中国石化石油化工科学研究院连续承担了3个项目,分别是2000年“石油炼制和基本有机化学品生产的绿色化学和工程”、2006年“石油资源高效转化的绿色可持续化学”、2012年“高效绿色炼油技术的化学和工程基础”。这些项目的实施推动了我国石油化工科学技术的发展,为国民经济的发展作出了实质性贡献。承担“973”计划,彰显了石油化工科学研究院在我国石油化工领域的引领和支撑作用。此外,以己内酰胺绿色生产技术为例,进一步阐述“973”计划对开发新技术的重要作用。己内酰胺绿色生产技术包括钛硅分子筛与浆态床集成用于环己酮氨肟化合成环己酮肟、纯硅分子筛与移动床集成用于环己酮肟气相重排、非晶态合金催化剂与磁稳定床集成用于己内酰胺精制。工业实施后,使装置投资下降70%,生产成本下降10%,原子利用率由60%提高到90%以上,废气排放是已有技术路线的1/200,无副产硫酸铵,使我国己内酰胺由大部分依赖进口成为世界第一生产大国。
    气体生物脱硫及硫回收研究进展
    宋子煜 吴丹 董健 张建 李清方 邢建民 刘会洲
    2015, 31(2):  265-274.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.007
    摘要 ( 2902 )   PDF (952KB) ( 1582 )  
    相关文章 | 计量指标
    硫化氢脱除是石油天然气开采、炼化、煤化工、水处理等行业清洁安全生产所面临的重大任务之一。气体生物脱硫及硫回收是基于生物硫氧化原理建立起来的以硫磺回收为目标的湿法硫化氢脱除方法,具有生物催化剂可再生、生物硫磺不易堵塞等优点。围绕硫化氢脱硫的方法及应用研究,重点介绍了气体生物脱硫及硫回收过程机理的研究进展,分析总结其优势和特点,并根据现有研究不足展望其未来发展。
    芳烃联合装置生产技术进展及成套技术开发
    吴巍
    2015, 31(2):  275-281.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.008
    摘要 ( 2887 )   PDF (1285KB) ( 3776 )  
    相关文章 | 计量指标
    概述了以生产BTX芳烃为目标的现代芳烃联合装置的主要工艺单元结构及其作用,介绍了催化重整、芳烃抽提或抽提蒸馏、甲苯歧化及烷基转移、二甲苯异构化、对二甲苯吸附分离各单元技术的最新进展,以及中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)相关技术的研究开发和应用情况。中国石化采用自主研发的芳烃成套技术,在中国石化海南炼油化工有限公司建成1套60万t/a对二甲苯的芳烃联合装置,2013年底投产成功并已完成考核标定,结果表明各项工艺指标均达到设计要求,能耗明显降低,成套技术可靠、先进。
    分子水平重油表征技术开发及应用
    田松柏,龙军,刘泽龙
    2015, 31(2):  282-292.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.009
    摘要 ( 2816 )   PDF (4161KB) ( 2298 )  
    相关文章 | 计量指标
    重油是十分复杂的烃类、非烃类化合物的混合物,弄清其详细的分子组成不仅是分析测试工作者追求的目标,也是实现石油炼制技术跨越式发展的重要前提。近10年来,石油化工科学研究院以应用为导向,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FI-ICR MS)、全二维气相色谱质谱联用仪(GC×GC/MS)、气相色谱串联质谱联用仪(GC/MS/MS)、气相色谱飞行时间质谱仪(GC/TOF MS)等多种高分辨质谱仪器,结合固相萃取分离技术、化学衍生技术、化学计量学以及其他仪器分析技术,开发出多种分析方法,不仅能够得到烃类、非烃类化合物按碳数分布或者按沸点分布的信息,而且还能得到重油中某些分子的定性定量数据。这些方法针对性强、重复性好、提供的信息丰富,已经在科研和生产中发挥重要作用,而且也为将来的分子水平石油炼制打下了很好的基础。
    催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究进展
    熊凯 卢春喜
    2015, 31(2):  293-306.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.010
    摘要 ( 3532 )   PDF (880KB) ( 2482 )  
    相关文章 | 计量指标
    分别从催化裂化集总反应动力学模型、催化裂解集总反应动力学模型、集总反应流动耦合的催化裂化模型、集总反应催化剂性质耦合的催化裂化模型、催化剂失活模型、建模数据来源、参数估算方法和集总动力学模型的关联模型等方面,系统地介绍了催化裂化(裂解)集总反应动力学模型的研究进展。在分析总结的基础上,针对催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究的后续发展提出了几点建议。
    重油催化裂解制取丙烯的分子反应化学
    谢朝钢 魏晓丽 龙军
    2015, 31(2):  307-314.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.011
    摘要 ( 2997 )   PDF (2007KB) ( 1491 )  
    相关文章 | 计量指标
    从分子水平研究了重油催化裂解反应中原料性质的影响、丙烯生成反应化学和丙烯再转化反应化学,创新了重油催化裂解反应理论和知识。在重油催化裂解制丙烯反应中,原料氢含量和饱和烃含量是影响丙烯产率的重要指标,而原料烃分子结构与大小对丙烯产率的影响也很大;丙烯的生成来自重质原料一次裂解和中间产物馏分二次裂解反应的共同贡献;烷烃分子经五配位正碳离子引发链反应是导致干气选择性高而丙烯选择性低的主要原因;催化裂解产物中丙烯存在再转化反应。同时提出了催化裂解增产丙烯并抑制干气和焦炭生成的新技术,并在工业装置上得到了验证;与原技术相比,在相同原料油和操作条件下,其丙烯产率提高了90.29%,而焦炭产率降低了17.53%,干气与丙烯质量产率比降低了34.88%。
    蒸馏技术在石油炼制工业中的发展与展望
    从海峰 李洪 高鑫 李鑫钢
    2015, 31(2):  315-324.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.012
    摘要 ( 2970 )   PDF (1569KB) ( 1687 )  
    相关文章 | 计量指标
    以蒸馏过程强化与节能为背景,在对塔盘、填料、分布器等塔内件技术发展分析的基础上,总结了我国蒸馏过程的大型化技术在石油炼制工业中的应用与发展,提出了采用新型碳化硅泡沫材料在塔盘及填料上的应用可大幅度提升精馏效率的思路。通过将低温余热发电技术与蒸馏过程进行耦合,实现了对于蒸馏过程低品位热能的有效利用,结合热耦合精馏、热泵精馏、多效精馏技术等节能措施,蒸馏过程能量的使用与回收变得更加科学与全面。新型材料传质元件和低温余热发电技术的开发与应用使绿色蒸馏概念在石油炼制行业的发展更迅速、有效。
    无钠Beta分子筛的合成
    王永睿 贾晓梅 余少兵 张凤美 慕旭宏 舒兴田
    2015, 31(2):  325-330.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.013
    摘要 ( 2961 )   PDF (2567KB) ( 1763 )  
    相关文章 | 计量指标
    以硅铝胶为原料,在无碱金属体系中水热合成了Beta分子筛。研究了硅铝胶的物理化学性能、添加NaOH和不同n(TEAOH)/n(SiO2)等因素对Beta分子筛结晶度、形貌和铝分布的影响。结果表明,以适宜物理化学性能的硅铝胶为原料,可以在低模板剂用量(n(TEAOH)/n(SiO2)=0.10)下合成Beta分子筛。无钠Beta分子筛的形貌规整,铝分布均匀。在苯与乙烯烷基化反应中,与有钠体系合成的分子筛相比,采用无钠Beta分子筛作为催化剂,在较低空速下可得到较高的乙苯选择性。
    多相Mo基催化剂上烯烃歧化反应
    李秀杰 张大洲 辛文杰 朱向学 陈福存 谢素娟 刘盛林 徐龙伢
    2015, 31(2):  331-342.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.014
    摘要 ( 2954 )   PDF (2002KB) ( 1908 )  
    相关文章 | 计量指标
    烯烃歧化是一种通过C—C键断裂重排生成新的烯烃分子的反应,可以根据市场需求灵活调控目标产物的生成,是烃类资源高效转化利用的一条重要途径。与均相催化剂相比,烯烃歧化多相催化体系具有易制备、分离简单、可循环再生的优点,在大规模化工生产中具有很好的应用前景。从催化剂的制备方法、应用反应类型及反应机理方面,重点阐述了多相Mo基催化剂催化烯烃歧化反应的研究现状和最新进展。
    钛硅分子筛的合成及其催化氧化反应研究进展
    左轶 刘民 郭新闻
    2015, 31(2):  343-359.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.015
    摘要 ( 2953 )   PDF (2532KB) ( 2972 )  
    相关文章 | 计量指标
    综述了近几年关于钛硅分子筛的合成方法及催化氧化反应方面的研究进展。钛硅分子筛是一类由四配位钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝所形成的杂原子分子筛。孤立的四配位钛原子使分子筛具有优异的催化氧化特性,尤其是与H2O2组成的氧化体系,对烃类的低温选择氧化反应具有良好的应用前景。不同孔道结构的钛硅分子筛对于反应物及产物的分子尺寸具有不同的选择性,TS-1、TS-2等微孔分子筛更适合小分子反应(如丙烯环氧化反应),而Ti-SBA-15、Ti-MCM-48等介孔分子筛则对较大分子的反应更有利(如苯乙烯环氧化反应)。
    分子模拟技术在炼油领域的应用
    周涵 任强 龙军
    2015, 31(2):  360-368.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.016
    摘要 ( 3272 )   PDF (1239KB) ( 2198 )  
    相关文章 | 计量指标
    简要介绍了近几年来分子模拟技术在炼油领域的应用,如各化学法炼制过程反应化学研究、渣油结构特征的研究、油品添加剂分子设计以及炼油催化剂的开发等。分子模拟作为一种能模拟炼油过程细节的有效工具已经在炼油工业各个领域的研究中发挥了重大作用。
    综述原位聚合法制备高性能聚乙烯基复合材料
    何富安 张黎明
    2015, 31(2):  369-389.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.017
    摘要 ( 3055 )   PDF (6092KB) ( 2266 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    综述了近年来国内外通过原位聚合法制备高性能聚乙烯基复合材料的研究进展,主要涉及黏土/聚乙烯复合材料、碳纳米管/聚乙烯复合材料、石墨类填料/聚乙烯复合材料等体系,重点介绍了相关材料制备时所用负载型催化剂的聚合反应规律,以及所得聚乙烯基复合材料的形貌、结构与性能,还指出了该领域未来研究面临的一些挑战。
    钴系费-托合成催化剂的助剂及其作用
    石玉林 林泉 李加波
    2015, 31(2):  390-399.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.018
    摘要 ( 2973 )   PDF (1952KB) ( 1300 )  
    相关文章 | 计量指标
    对Co系费托合成催化剂助剂的影响效果和作用机理按照助剂在元素周期表中的位置排列进行了归纳和分析。分析表明,助剂的种类涵盖了从ⅠA族到Ⅷ族的众多族元素及其化合物,包括贵金属、稀土金属、金属氧化物、碱金属和碱土金属。这些助剂通过影响Co催化剂的还原温度、还原度、Co晶粒分散度、Co与载体之间的相互作用、Co对CO的吸附解离能力等途径而改变Co催化剂的费托合成反应性能。
    丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展
    张凌峰 刘亚录 胡忠攀 杨玉旺 于海斌 袁忠勇
    2015, 31(2):  400-417.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.019
    摘要 ( 3177 )   PDF (1628KB) ( 3998 )  
    相关文章 | 计量指标
    丙烯是化工行业重要的基础原料,受丙烯下游产品的拉动,国内外对丙烯的需求量逐年递增。丙烯主要来源于石油的催化裂解,但石油资源的日益匮乏无法满足全球对丙烯的需求,因此研究丙烷脱氢制丙烯工艺具有重大的实际意义。笔者综述了丙烷通过直接脱氢、氧气或二氧化碳氧化脱氢等方法制丙烯的反应热力学、反应机理及常用催化剂体系,论述了各种催化剂的作用机制、催化剂表面的活性物种和性质,评价了它们的丙烷脱氢反应性能,并展望了丙烷脱氢制丙烯的发展方向。
    纳米催化剂在碳氢燃料和生物柴油领域中的应用
    张传峰 赵静 方文军 郭永胜
    2015, 31(2):  418-425.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.020
    摘要 ( 3048 )   PDF (1856KB) ( 2363 )  
    相关文章 | 计量指标
    纳米材料因独特的结构特征而拥有了高效的催化性能,已被广泛应用于石油化工、能源、化学合成、生物和环保等多个领域。笔者聚焦于燃料领域,重点介绍了纳米催化剂在碳氢燃料的催化裂解及燃烧、新燃料的合成、生物柴油的制备和催化燃烧方面的应用进展,剖析了目前纳米催化剂研究中面临的问题,提出了理论结合实验推动纳米催化剂研究发展的观点。
    固体原料化学链技术研究进展与展望
    罗四维 李军 张然 王芳杰 崔龙鹏
    2015, 31(2):  426-435.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.021
    摘要 ( 3023 )   PDF (1347KB) ( 2034 )  
    相关文章 | 计量指标
    化学链技术是一种清洁高效的新型技术。煤、石油焦、生物质等固体原料的化学链技术处于初步研发阶段。氧载体的研发、反应器的研制和工艺性验证试验是核心研究方向。双组分化学链氧解耦(CLOU)材料可以在反应条件下解离出气相氧,提高反应速率,是未来氧载体的研发方向。流化床燃料反应器反应速率高、易于放大,移动床燃料反应器原料转化率高、气体产物纯度高。这2种燃料反应器模式都将继续发展、完善,并会长期共存。催化气化技术可以提高焦炭的气化速率,有望解决固体原料转化率低、反应速率慢等难题,从而促进固体原料化学链技术的发展,而化学链部分氧化技术也有望发展成为先进的固体原料气化技术,并且拥有十分广阔的应用前景。
    渣油加工技术现状及发展趋势分析
    钟英竹 靳爱民
    2015, 31(2):  436-443.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.022
    摘要 ( 3247 )   PDF (1260KB) ( 3586 )  
    相关文章 | 计量指标
    目前,世界范围内增产的石油将主要是重质原油及重质合成油,炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力,需要尽快提升重油转化加工水平,提升重油轻质化的转化效率。以脱碳、加氢两种石油炼制技术路线为核心,分析了减黏裂化、溶剂脱沥青、延迟焦化、渣油催化裂化、渣油加氢等各种技术的现状及技术进展,并评价了影响渣油加工工艺选择的技术经济因素。延迟焦化技术将依然是渣油加工的主要技术手段之一,但是其经济性和环境表现略差;沸腾床、浆态床加氢技术将在渣油加工技术中承担越来越重要的角色,但在原料适应性和转化深度、催化剂寿命和消耗等方面还有待进一步提高;渣油加工组合工艺因能充分发挥各种渣油加工技术的组合优势,在实际生产中应优先加以考虑。
    生物柴油催化合成的研究进展
    应好 何桂金 张丽锋 雷群芳 郭永胜 方文军
    2015, 31(2):  444-452.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.023
    摘要 ( 3097 )   PDF (954KB) ( 1787 )  
    相关文章 | 计量指标
    生物柴油主要成分是动、植物油脂与醇经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯。与普通柴油相比,生物柴油具有高十六烷值、低芳烃含量、高闪点、较好的低温启动性等优点。综述了酸碱催化法、酶催化法、超临界法、催化加氢法和微生物油脂法等生物柴油催化合成技术的最新研究进展,主要从生物柴油收率、反应条件、制备成本和环境影响等角度分析比较。展望了生物柴油在我国的发展前景。
    特约报告
    从反应化学原理到工业应用 II.S Zorb催化剂设计开发及性能
    林伟 龙军
    2015, 31(2):  453-459.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.024
    摘要 ( 2855 )   PDF (2036KB) ( 1191 )  
    相关文章 | 计量指标
    根据S Zorb脱硫反应的原理,提出S Zorb专用催化剂的设计目标,即载体中要具有柔性骨架结构,以避免反应和再生过程中体积变化引起的结构破碎;活性金属镍要均匀分布在催化剂孔道中,与载体中氧化锌处于最短可及距离,实现高效脱硫的同时减少辛烷值的损失。在此基础上开发出具有完全自主知识产权的S Zorb专用催化剂FCAS。扫描电镜及能谱分析结果表明,催化剂FCAS中具有柔性骨架结构,镍在孔道内均匀分布,吸收硫之后催化剂的耐磨损强度增加。评价结果表明,催化剂FCAS具有与进口剂GenIV相近的脱硫活性,以及更好的辛烷值保留能力。催化剂FCAS已应用于22套工业装置,在高效脱硫的同时,具有好的辛烷值保留能力。
    废弃油脂与减压蜡油共催化裂化技术开发及工业试验
    山红红 刘熠斌 陈小博 杨朝合
    2015, 31(2):  460-467.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.025
    摘要 ( 3038 )   PDF (1833KB) ( 1417 )  
    相关文章 | 计量指标
    在研究脂肪酸酯原位催化转化和分子筛对脂肪酸酯催化转化影响的基础上,研究了废弃油脂与减压蜡油的共催化裂化工艺,并进行了工业试验。结果表明,脂肪酸酯在分子筛催化剂作用下优先发生C-O键断裂,且USY分子筛有利于获得较高的液收率;废弃油脂和减压蜡油在共催化裂化过程中存在相互影响,在一定的反应条件下掺炼少量的废弃油脂可以获得较好的产品分布;在工业催化裂化装置掺炼废弃油脂时,其产品质量未发生明显变化,但液化气脱硫系统受到一定影响。
    植物油基润滑油添加剂的制备及其摩擦学性能研究
    李维民 姜程 王晓波 刘维民
    2015, 31(2):  468-475.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.026
    摘要 ( 2791 )   PDF (3921KB) ( 1856 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用菜籽油与亚磷酸二正丁酯为原料通过自由基加成反应制备了环境友好植物油基润滑油添加剂(PRO)。利用四球试验与SRV微动摩擦磨损试验对比了PRO与磷酸三甲酚酯(TCP)在饱和多元醇酯基础油(3970)中的减摩、抗磨以及极压性能。结果表明,PRO在不同的载荷、浓度、温度等条件下的摩擦学性能均明显优于TCP。PRO优异的摩擦学特性主要得益于其在摩擦过程与金属表面发生摩擦化学反应,生成含有Fe2O3,Fe3O4,FeP与FePO4的边界润滑薄膜,从而起到极压、抗磨的作用。
    汽油中芳烃对发动机排放的影响
    张孝铭 张建荣 宋海清
    2015, 31(2):  476-481.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.027
    摘要 ( 2879 )   PDF (2324KB) ( 1723 )  
    相关文章 | 计量指标
    对我国典型炼油工艺生产的组分汽油进行分析、调合,采用发动机台架试验,考察了汽油中芳烃含量及种类对Ford DHE420发动机常规和非常规污染物排放的影响情况。结果表明,汽油中芳烃含量增加,尾气中CO排放增加,碳氢化合物和NOx排放变化不明显,甲醛、甲醇和小分子烃类化合物排放减少,甲苯排放升高,1,3-丁二烯和苯排放几乎不变;烷基化汽油中加入7%的不同种类芳烃化合物不会显著影响发动机常规污染物排放,不同的芳烃在尾气中生成甲苯和苯的趋势各不相同。
    满足国V汽油标准的RSDS-III技术的开发及应用
    高晓冬 张登前 李明丰 潘光成 聂红 李大东
    2015, 31(2):  482-486.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.028
    摘要 ( 3143 )   PDF (1502KB) ( 1195 )  
    相关文章 | 计量指标
    开发了生产国V汽油的催化裂化汽油选择性加氢脱硫(RSDS-Ⅲ)技术。该技术包括催化剂选择性调控(RSAT)技术以及配套的RSDS-Ⅲ新催化剂。中型试验结果表明,RSDS-Ⅲ技术对多种原料油具有较好的适应性。对于硫含量较高的原料A和原料B,采用RSDS-Ⅲ技术,可将硫质量分数分别从600 μg/g、631 μg/g降低到7 μg/g、9 μg/g时,产品RON损失0.9、1.0个单位,抗爆指数损失0.4、0.6个单位。工业应用结果显示,以青岛石化MIP汽油为原料(硫质量分数为845 μg/g),在全馏分汽油产品硫质量分数8 μg/g时,产品RON损失1.5个单位;以长岭FCC汽油为原料(硫质量分数304 μg/g、烯烃体积分数34.8%),在全馏分汽油产品硫质量分数不大于10 μg/g、满足国V汽油排放标准的条件下,RON损失1.5个单位。采用RSDS-Ⅲ技术生产国V汽油时,产品辛烷值损失小。
    基于连续热力学分析的塔河常压渣油戊烷溶剂脱沥青
    沈本贤 宁爱民 仝玉军 刘纪昌
    2015, 31(2):  487-496.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.029
    摘要 ( 3017 )   PDF (3011KB) ( 1102 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对塔河原油高金属、高沥青质、高酸值等特点,为避免加工过程中的高温腐蚀问题,将其经常压闪蒸后直接作为溶剂脱沥青工艺的原料进行加工。基于连续热力学分析,建立了溶剂脱沥青过程的相对分子质量分布模型,以所建模型考察了塔河常压闪蒸渣油戊烷溶剂脱沥青过程的操作条件对脱沥青油和脱油沥青的相对分子质量分布和产率的影响,并与中试装置所得结果进行对比,绝对误差小于5%。溶剂脱沥青中试实验的适宜操作条件为压力3.7MPa、温度175℃、剂/油比5.0,此时脱沥青油产率为75.2%,平均相对分子质量440,其性质满足催化裂化装置的进料要求,同时,脱油沥青可以作为沥青混合料添加剂。
    重质油催化工艺多产乙烯过程中污染铁对催化剂性能发挥的影响
    许昀, 田辉平, 邵新军
    2015, 31(2):  497-502.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.030
    摘要 ( 2861 )   PDF (1393KB) ( 1462 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用N2吸附容量法、BET、热重原位NH3-TPD、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)法分析了污染铁对重油制取乙烯专用催化剂性能发挥的影响。结果表明,有机铁污染催化剂微孔部分的比表面积和孔体积都有明显损失,低于200℃的NH3-TPD脱附峰代表的弱酸中心损失约为26%。L酸点和B酸点的混合酸对重油催化制乙烯中甲烷、氢气的产生起到关键的作用。环烷酸铁污染后的催化剂沸石晶内酸性大量损失,预示在重油催化制乙烯工艺中有机铁污染催化剂中毒部分主要位于沸石晶内,而非外表面或微晶的孔口处;且原油中Fe3+比Fe2+更具有金属活性,表现出的氧化脱氢性能更为明显。在重油催化制乙烯工艺中,铁污染催化剂会导致氢气、焦炭的急剧增加,丙烯产率也会明显减少,而干气和汽油产率基本不受影响。
    氧化镍改性的ZSM-5催化剂对甲苯和甲醇择形甲基化反应稳定性的影响
    谭伟 侯珂珂 刘民 李文慧 刘海鸥 宋春山 郭新闻
    2015, 31(2):  503-522.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.031
    摘要 ( 3283 )   PDF (10654KB) ( 1810 )  
    相关文章 | 计量指标
    在常压下,以N2为载气,采用固定床反应器考察了NiO改性的ZSM-5催化剂催化甲苯和甲醇择形烷基化反应的性能。采用Ar物理吸附、XRD、XRF、TEM、XPS、H2-TPR、NH3-TPD、Py-IR、UV-Vis、UV-Raman、TG、GC-MS等手段表征所制备的催化剂。结果表明,在ZSM-5催化剂上负载质量分数为3%或5%的Ni,催化剂的稳定性明显得到提高。在催化甲苯甲基化反应后,NiO改性ZSM-5催化剂上出现了金属Ni,这可能是由于在积炭过程中,伴随着氢转移过程或者是水消炭反应过程而产生的H2将NiO还原为金属Ni;而且,催化剂的积炭量明显降低,同时作为积炭前驱体的稠环芳烃的生成量也明显减少,推测可能是由于金属Ni的存在,抑制了烷基苯脱氢生成稠环芳烃积炭前驱体的反应,因而提高了催化剂的稳定性。
    邻甲酚加氢脱氧还原型催化剂的实验研究
    桑小义 李会峰 李大东 李明丰
    2015, 31(2):  523-528.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.032
    摘要 ( 3147 )   PDF (1927KB) ( 1749 )  
    相关文章 | 计量指标
    以邻甲酚为生物质热解油模型化合物,研究了几种还原型加氢催化剂的催化脱氧性能的差异。采用孔饱和浸渍法制备了Mo/Al2O3、CoMo/Al2O3和CoMoEDTA/Al2O3加氢脱氧催化剂,采用H2 -TPR、XRD对它们进行了表征;在H2气氛下对催化剂进行了还原,并在连续流动固定床加氢微反装置中,考察了邻甲酚在不同还原态催化剂催化下加氢脱氧反应的转化率和产物的选择性。结果表明,在相同的加氢反应条件下,CoMoEDTA/Al2O3的催化活性和稳定性均比Mo/Al2O3和CoMo/Al2O3催化剂高;在反应过程中,Mo/Al2O3催化剂表现出较高的直接脱氧选择性,而CoMo/Al2O3和CoMoEDTA/Al2O3催化剂表现出较高的加氢脱氧选择性。
    Pd/Hβ和Pd/Ce-β在水相苯酚加氢脱氧反应中的催化性能
    遇治权 王福俊 徐晓瑀 王瑶 李翔 王安杰
    2015, 31(2):  529-534.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.033
    摘要 ( 3063 )   PDF (2046KB) ( 1677 )  
    相关文章 | 计量指标
    以Hβ和Ce-β为载体,采用等体积浸渍法制备了Pd/Hβ和Pd/Ce-β催化剂(1%,质量分数)。以含5.0%(质量分数)苯酚的水溶液作原料,考察了该催化剂在苯酚水相加氢脱氧(HDO)反应中的催化性能。研究发现,苯酚水相HDO反应中环己酮加氢生成环己醇的反应是速率控制步骤,双环产物主要源于中间产物环己酮与环己醇的烷基化反应。Ce的引入可提高Pd催化剂的HDO活性,促进催化加氢活性,而抑制烷基化反应。
    基于Y型沸石的解聚制备ZSM-5/Y沸石催化材料
    潘梦 刘宇键 郑家军 李彪 张鸿雁 易玉明 田辉平 李瑞丰
    2015, 31(2):  535-541.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.034
    摘要 ( 2862 )   PDF (3175KB) ( 1270 )  
    相关文章 | 计量指标
    以工业NaY沸石在碱性环境下解聚形成的硅、铝物种作为ZSM-5沸石生长的部分原料,通过补加适宜的硅物种和模板剂等,成功得到了具有核壳结构的ZSM-5/Y沸石催化材料。采用XRD、FT-IR、NH3-TPD、SEM、EDS等对合成的材料进行表征,并以异丙苯和正庚烷的催化裂化反应评价了该复合材料作为裂解催化剂的催化活性,并与对应的机械混合物比较。结果表明,ZSM-5/Y沸石复合物的形成是一个由Y型沸石向ZSM-5沸石转变的过程,后合成的ZSM-5沸石包裹Y型沸石进行生长,形成以多晶Y型沸石为核,ZSM-5沸石为壳的复合物。ZSM-5/Y沸石复合物与对应的机械混合物的性质存在显著差异,并非两种沸石的简单加和。与对应的机械混合物相比,ZSM-5/Y沸石复合物催化正庚烷裂化反应的正庚烷转化率更高,低碳烃,特别是乙烯和丙烯的选择性更高;催化异丙苯裂化时,异丙苯转化率较低,壳层的孔道结构是其主要影响因素。
    以活性炭为载体制备Pd和Pt加氢脱硫催化剂
    董超 李翔 王安杰 陈永英
    2015, 31(2):  542-549.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.035
    摘要 ( 2991 )   PDF (3541KB) ( 1363 )  
    相关文章 | 计量指标
    别以椰壳活性炭、果壳活性炭和木质活性炭为载体,采用等体积浸渍法制备了Pd/C和Pt/C催化剂。以二苯并噻吩(DBT)为模型含硫化合物,考察了不同种类活性炭负载的贵金属催化剂加氢脱硫(HDS)催化性能。结果表明,增加活性炭表面酸性含氧基团或碱性基团数量都有助于提高Pt和Pd的分散度。DBT在Pd/C和Pt/C催化剂催化下进行HDS反应时,直接脱硫(DDS)路径选择性高于加氢反应路径(HYD)选择性,其中Pt/C催化剂的HDS催化活性和DDS路径选择性都显著高于Pd/C催化剂。Pd/C和Pt/C催化剂的HDS催化性能主要取决于载体表面官能团的种类和分布。Pd和Pt催化剂的HYD反应路径选择性和稳定性都随载体表面酸性含氧基团的增加而增加,但它们断裂C—S的活性却有所降低;增加载体表面碱性基团数量则有助于提高催化剂断裂C—S的活性,但不利于其稳定性。
    纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛的设计合成及其催化甲醇制丙烯反应性能
    栗文龙,马通,尹琪,顾洪歌,吴志杰,窦涛
    2015, 31(2):  550-555.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.036
    摘要 ( 2801 )   PDF (2166KB) ( 1499 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用硅凝胶原位转化自组装的方法,并且没有使用第二模板剂或有机添加剂情况下,成功地水热合成了纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛。对合成样品进行了N2吸附-脱附、SEM、TEM和XRD表征,并考察其催化甲醇转化制丙烯(MTP)反应性能。结果表明,多级结构ZSM-5分子筛由50~90 nm的ZSM-5晶体堆积而成,具有丰富的介孔结构;其介孔孔容和外比表面积相对常规ZSM-5分子筛和纳米晶ZSM-5分子筛都有较大的提高,并且结晶度良好。相对于纳米晶ZSM-5分子筛,纳米晶堆积多级结构ZSM-5分子筛由于其结构上的优势,具有更好的扩散性能,能够有效地提高催化寿命及丙烯选择性,在产品分离上也具有极大的优势。
    稀释气对甲醇制丙烯反稀释气对甲醇制丙烯反应产物的影响
    蒋斌波 严丽霞 魏令泽 冯翔 廖祖维 黄正梁 王靖岱 阳永荣 汪燮卿
    2015, 31(2):  556-562.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.037
    摘要 ( 3030 )   PDF (2560KB) ( 1758 )  
    相关文章 | 计量指标
    分别考察了N2与H2O作为稀释气对ZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯(MTP)反应的影响。比较了N2与H2O在不同稀释比下新鲜剂催化MTP反应的产物分布,阐述了N2气氛与H2O气氛的稀释机理;通过比较这2种气氛持续作用下,催化剂酸性及产物分布随时间的变化,进一步考察了水蒸气老化处理对催化剂性能的影响。结果表明,H2O的化学吸附致使分子筛脱不稳定铝的过程主要发生在MTP反应初期;由于H2O对不稳定铝具有快速脱除的作用,对新鲜剂进行24 h的水蒸气老化处理,既削弱了H2O对催化剂酸性位的化学作用,又保留了相对稳定的骨架铝结构,同时还可降低MTP工艺的水/醇比,达到节水节能的效果。
    油砂沥青油的加工利用
    王雅兰 张会成 关明华 徐志扬 何冰 杜彦民
    2015, 31(2):  563-567.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.038
    摘要 ( 2995 )   PDF (774KB) ( 1604 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用溶剂抽提分离油砂沥青,比较了油砂沥青油的沸腾床加氢实验和焦化实验,以及油砂的干馏实验。结果表明,以甲苯为溶剂抽提分离油砂沥青,可使沥青油回收超过90%。油砂沥青油具有密度大、灰分高、盐含量高的特点,胶质沥青质质量分数超过90%。采用沸腾床加氢处理脱盐沥青油,可使其硫、残炭、镍、钒的脱除率分别达到7283%、6685%、9616%和9824%,胶质和沥青质的转化率分别为7353%和9863%,加氢产物是优质的深加工原料。采用焦化处理非脱盐沥青油,总液收6164%,焦炭产率2895%,资源相对有效利用率低。油砂直接干馏,沥青油总回收率只有7856%。从油砂沥青油的有效回收和利用上看,沸腾床加氢是最有效的手段。
    典型高酸原油乳化原因与破乳新方法
    李本高 王蒿 谭丽
    2015, 31(2):  568-571.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.039
    摘要 ( 2709 )   PDF (1044KB) ( 1456 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究高酸原油乳化原因,对开发破乳效果更好的破乳剂意义重大。通过对荣卡多、多巴和阿尔巴拉克3种典型高酸原油的乳化特性研究发现,当前常用的破乳剂效果较差,油水混合强度和洗盐水pH值显著影响高酸原油的破乳效果,采用酸性助剂和螯合助剂方法可以大幅提高破乳剂的效果。
    考虑产汽的延迟焦化装置分馏与换热过程集成优化
    雷杨 陈晓忠 张冰剑 陈清林
    2015, 31(2):  572-582.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.040
    摘要 ( 2844 )   PDF (5695KB) ( 1788 )  
    相关文章 | 计量指标
    分馏、换热过程和公用工程三者的整体集成对于延迟焦化装置的用能优化极为关键。在分馏与换热过程的集成中,考虑以复杂分馏塔的取热作为关键耦合变量,建立基于换热网络分级超结构的集成优化模型(混合整数非线性模型)。从理论上探讨通过发生不同等级的蒸汽进一步强化热量回收,优化装置的产汽等级和产汽量,从而提高装置的整体用能效率和经济效益。在案例研究中,对3个优化层次,即不考虑产汽、考虑产汽的孤立优化和考虑产汽的多系统集成的结果进行对比。结果表明,考虑产汽的孤立优化、考虑产汽的多系统集成这两个优化层次比不考虑产汽优化层次的年度总费用分别降低0.2×106 RMB/a和3.2×106 RMB/a,考虑产汽的集成优化结果更优。模型可揭示和辨识不同过程间的相互作用关系。
    生物基抗磨剂和热轧油的研制
    段庆华 兰晓艳 黄作鑫 陈政
    2015, 31(2):  583-588.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.041
    摘要 ( 2953 )   PDF (1975KB) ( 1281 )  
    相关文章 | 计量指标
    以植物油为原料,与丙三醇反应,制备了脂肪酸单甘油酯、双甘油酯;脂肪酸单甘油酯、双甘油酯与五硫化二磷反应,得到了硫磷酸;进一步与氧化锌反应,合成了硫磷酸锌抗磨剂。以生物柴油为原料,与多元醇反应,合成了不同黏度的多元醇酯基础油。以此基础油制备了热轧油,评价了其黏度和黏温性能、极压抗磨性能、离水展着性。结果表明,制备的抗磨剂具有良好的抗氧化、极压抗磨性能,制备的生物基多元醇酯基础油具有良好的黏温性能,研制的热轧油的抗磨性、油膜强度、烧结负荷和破乳时间等性能与参比油样相当或更好。
    不锈钢基材上α-轴取向ZSM-5分子筛涂层的制备及其形成机理
    厉刚 匡野 胡申林
    2015, 31(2):  589-595.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.042
    摘要 ( 2672 )   PDF (3069KB) ( 1599 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用原位水热法研究了在不锈钢基材上a-轴取向ZSM-5分子筛涂层的形成过程及其机理,讨论了若干因素对分子筛涂层中晶体择优取向性的影响。结果表明,在斜放基材的正面,可得到a-轴取向的ZSM-5分子筛涂层,但反面得不到致密的分子筛涂层;在相同的水热条件下,平放基材表面得到的是晶体无序排列的分子筛涂层,但通过超声波处理后也能得到a-轴取向的分子筛涂层;若在反应液中添加少量乙醇,在平放基材上可直接得到致密的、a-轴取向的ZSM-5分子筛涂层。a-轴取向ZSM-5分子筛涂层是由基材上无定型涂层转变而来,无定型涂层首先转化为b-轴取向的分子筛晶体,然后在这些晶体的(010)晶面上生长出a-轴取向的分子筛晶体,最终形成a-轴取向的分子筛涂层。在平放基材上首先形成的也是a-轴取向的分子筛涂层,但随后被溶液中形成的晶体所覆盖,得到无序排列的分子筛涂层。
    超临界CO2在有机液体中的分散
    杨子浩 林梅钦 董朝霞 李明远
    2015, 31(2):  596-602.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.043
    摘要 ( 2787 )   PDF (2477KB) ( 1808 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对近临界、超临界CO2如何使有机液体及石油体积膨胀、与有机液体及石油混相和如何萃取等问题,从分子结构和分子间作用力层面简要介绍了CO2在有机液体中的分散。近期研究结果表明,在(CO2+有机液体)体系中,近临界、超临界CO2并不是简单地溶解在有机液体中,而是形成了CO2-CO2分子聚集体、有机液体有机液体分子聚集体和CO2-有机液体分子聚集体共存的分散体系。随着压力的增加,由于这些分子聚集体的聚集度、尺寸或聚集体之间距离(空间)的增加,导致有机液体宏观体积增加,并进一步发展形成混相。在相同温度、压力下,有机液体的分子越小,分子间作用力越弱,CO2越易于分散在其中,且溶解度更大,体积膨胀更明显,也更易于混相。同理,CO2更易于萃取相对分子质量较小的物质。对CO2与有机液体或石油混相机理和CO2对某些物质萃取原理提出了更科学的解释。