催化裂解过程中干气生成影响因素的研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:nmghdw126com
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
催化裂解生产低碳烯烃技术具有原料适用性广、低碳烯烃产率高、丙烯乙烯产率比高等优势使其成为生产低碳烯烃的重要方式之一。但相比催化裂化反应,催化裂解反应苛刻度高,非乙烯干气组分产率高,这些组分不但经济价值不高,而且不利于催化裂解过程碳氢的再分布。本论文根据正碳离子反应机理与自由基反应机理,针对催化裂解干气产率较高的问题,探究影响干气产生的主要因素,并探索降低非乙烯干气组分选择性的方法。以正辛烷为模型化合物,在脉冲微反试验装置上,研究反应温度、反应时间对正构烷烃催化裂解反应干气生成的影响。结果表明:反应温度是影响催化裂解干气生成的主要因素,当反应温度低于600℃时,酸催化反应生成少量的干气组分;当反应温度为600-700℃时,干气组分由热裂化反应与酸催化反应共同生成;反应温度高于700℃时,干气主要来源于热裂化反应。因此,在本试验条件下,综合考虑正辛烷转化率、低碳烯烃产率和乙烯甲烷产率比(E/M),认为正辛烷催化裂解反应温度不宜高于700℃。通过增加分子筛装填量延长酸催化反应时间。随着酸催化反应时间的延长,干气组分的摩尔选择性增加,同时干气中乙烯占比增加,E/M增大。反应温度为700℃时,正辛烷质子化裂化反应中小分子产物的摩尔选择性由大到小依次为:H2>C3H8>C2H6>C4H10>CH4。该试验条件下,较长的酸催化反应时间可获得较高的低碳烯烃产率和较好的干气组成。几种不同结构的分子筛中,MPZ分子筛和ZSM-5分子筛在催化裂解试验中具有较高的低碳烯烃产率和E/M。MPZ分子筛具有梯级孔道分布,使其成为较为理想的催化裂解催化剂活性组分。拟薄水铝石具有较多的Lewis酸中心,尽管正辛烷催化裂解的转化率较高,但其E/M较低,干气组分分布较差。高岭土酸性较弱,催化裂解正辛烷时主要发生热裂化反应。催化裂解催化剂基质的选择应从原料转化、低碳烯烃产率和干气组成等方面综合考虑。正辛烷在不同硅铝比分子筛上催化裂解反应结果表明:随着择形分子筛硅铝比增大,正辛烷催化裂解转化率降低,干气组分产率降低,但同时E/M也降低。考察不同链长正构烷烃的反应结果表明:随着正构烷烃分子碳链长度增加,其催化裂解反应转化率提高,干气组分选择性提高,但乙烯选择性增长更为显著。不同烃分子结构的原料中,烯烃具有良好的催化转化性能,双烯产率和E/M远高于烷烃,正构烷烃和环烷烃次之,异构烷烃的干气组分分布最不理想。在选取催化裂解原料时,相对较大的烃分子和具有双键结构的烃类低碳烯烃产率高,非乙烯干气产率低。相同反应条件下,通过对比烷烃与烯烃的催化裂解数据可知,烷烃催化裂解的难度较高。向催化裂解体系内引入组分A,明显地提高了饱和烃的催化裂解转化率,并一定程度上优化了催化裂解过程中干气的组成。对比研究不同分子结构的原料的产物分布可知,组分A的引入使饱和烃类的转化率与双烯收率都有明显的提高,最为明显的为正构烷烃和异构烷烃;烯烃在组分A和分子筛的共同作用下,双烯和BTX产率之和明显增加。
其他文献
背景急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)是由感染或创伤引发的呼吸系统疾病。由ALI所引发的血管内皮细胞和肺泡上皮细胞损伤会诱发弥漫性肺间质及肺泡水肿,从而导致急性低氧性呼吸功能不全或呼吸衰竭,随着病症加深会逐渐发展成急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)危及生命健康。叉头盒蛋白N3(Fork head Box N3
学位
目前炼油产能过剩,燃料油需求增速放缓,而以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃仍大量依赖进口。在这种新形势下,炼化企业面临由传统燃料型向燃料-化工型转型的趋势。催化裂解作为生产低碳烯烃的重要加工工艺,是炼化企业实现转型的重要手段。Y型分子筛是重质原料油催化裂解催化剂的重要活性组份,反应过程中,一方面,Y型分子筛将原料中长链分子裂化成C5~C8的石脑油组分,为后续ZSM-5分子筛裂解生成低碳烯烃提供原料;另一
学位
背景PM2.5是引起心血管疾病的危险因素。PM2.5可通过氧化应激、炎症反应、心肌细胞缺血缺氧等途径直接或间接地对心血管系统造成损害,同时也会对人体的能量代谢造成一定的影响。近年来,以细颗粒物(Fine particulate matter,PM2.5)为主要污染物的空气污染问题虽得到控制,但情况仍然不容乐观。硫辛酸(α-lipoic acid,ALA)是线粒体中硫辛酸合成酶(Lias)产生的强抗
学位
二氧化碳(CO2)过量排放造成了严重的温室效应,利用CO2捕集与封存技术“脱碳”成为当前的研究热点。聚乙二醇二甲醚法(NHD)是当前常用的物理吸收“脱碳”工艺,但低压下的CO2吸收量不理想限制了该工艺的应用范围。本文通过将NHD与高效物理吸收剂和化学吸收剂分别复配形成混合溶液的方式提升CO2的吸收性能。首先,本文通过考察多种物理吸收剂的CO2吸收能力,发现N,N-二甲基甲酰胺(DMF)具有优异的C
学位
背景1型糖尿病(T1D)男性患者相关生殖功能障碍如勃起功能障碍、精液参数异常,是患者长期高血糖状态诱发生殖器官组织及功能损伤所致。目前我国糖尿病患者人数超过1亿,约50%男性患者存在生殖功能障碍。近年来间充质干细胞在糖尿病的并发症及雄性不育方面有广泛的研究,并取得了实质性进展。因此,本研究应用脐带间充质干细胞(UcMSCs)及经血源子宫内膜干细胞(MenSCs),探究其对T1D导致的雄鼠生殖功能障
学位
螺旋推进式热脱附炉作为一种高效的反应器,具有输送物料、计量和混合等功能,广泛应用于环境、化工等工业领域中。本文针对被物料覆盖的体系和没有被物料覆盖的体系,首先基于马尔可夫传热模型,并结合颗粒接触传热模型(PCHM)与颗粒堆积非稳态传热模型,建立螺旋推进式热脱附炉的传热模型以及热脱附炉传热系数的计算方法,对含油土壤在螺旋推进式热脱附炉内的热脱附过程中所涉及的传热过程进行了分析;研究了不同工况条件下的
学位
甲烷氧化偶联制C2烃(OCM)是高效利用甲烷资源的反应途径之一,其研究具有重要的理论研究意义和潜在的应用价值。由于甲烷C-H键极难断裂,使OCM反应存在反应温度高、C2烃选择性低及甲烷容易深度氧化为COx等问题。为了解决以上问题,本论文以降低反应温度、抑制甲烷深度氧化为目标,在课题组研究工作的基础上,设计了一种新型的OCM反应催化剂。并且在相对较低的温度下,实现了CH4高选择性地转化为C2烃,并且
学位
背景阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的病理特征表现为老年斑的沉积、神经纤维缠绕和神经炎症反应。其中由小胶质细胞介导的炎症反应在AD的病理过程中发挥着越来越重要的作用。神经调节蛋白1(Neuregulin 1,NRG1)在神经系统广泛分布并参与多种多样的神经发展过程。多项研究表明神经调节蛋白1可作为潜在的抗炎药物治疗神经退行性疾病。我们课题组先前的研究基础表明,神经调节蛋
学位
为应对气候变化,我国提出了CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的目标承诺。实现碳中和的方法之一就是借助催化工艺将CO2转化为乙烯等工业资源。因此,迫切需要开发一种高效、高选择性的CO2还原(CO2RR)技术。本课题通过制备Cu基纳米催化材料,促进CO2在低过电位下还原为C2产物。主要内容包括催化剂的制备、形貌表征、结构及成分分析和电化学性能测试。本论文的主要研究内容
学位
背景:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)常见于中老年人,是第二大神经退行性疾病,在60岁以上的人群中发病率约为1%,震颤作为最典型的运动症状,临床上常用多巴胺类药物进行治疗,但随着疾病进展,震颤症状后期单纯药物治疗难以控制,严重影响病患生活质量,给病人带来巨大的生理心理负担。经颅磁刺激治疗(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是一种神经
学位