催化反应器（共12篇）
催化反应器 篇1
光催化氧化技术[1,2]主要是半导体光催化材料在光照激发下产生氧化能力极强的羟基自由基,羟基自由基可以对水中的有机污染物无选择地高效氧化,最终生成二氧化碳和水,实现完全矿化。光催化反应器对光催化氧化的高效运行至关重要,根据催化剂的存在形式[3,4,5,6,7]可将其分为悬浮式光催化反应器和负载式光催化反应器。负载式反应器中的催化剂易于分离,但传质受到很大限制,而悬浮式则恰恰相反,传质效果优良但催化剂尤其是纳米催化剂难以分离回收,传统的分离方法有絮凝法和磁分离法两种。絮凝法是将絮凝剂加入溶液中,使催化剂颗粒通过聚凝沉降分离,但其操作复杂且引入了新的化学试剂,不利于工业应用。磁分离法[8]主要利用磁性材料和催化剂相结合,制备磁载光催化剂,通过磁性达到催化剂分离,制备过程较复杂,同样难以工业应用。近年来无机膜分离技术在固液分离中[9,10,11,12]取得了广泛的研究,具有分离效率高、操作简便、耐高温酸碱的优势。本研究利用自行设计的无机陶瓷膜组件对典型光催化剂二氧化钛进行分离,其分离效率可以达到99%。
1 实验仪器材料
752紫外可见分光光度计,上海箐华科技有限公司;WGZ-200数显浊度仪,上海悦丰仪器有限公司;马尔文2000激光粒度仪;无机陶瓷膜组件(平均膜孔径0.5 μm),自行设计加工。
德固赛气相法纳米二氧化钛(原生粒径≤21 nm);甲基橙,天津市化学试剂六厂三分厂。
2 实验方法
本研究选用典型光催化剂二氧化钛对有机污染物甲基橙在悬浮式光催化反应器中进行光催化氧化降解,降解完成后的二氧化钛悬浮液通过泵(7)进入无机陶瓷膜组件(10),在压力驱动下,大于膜孔径的二氧化钛颗粒返回光催化反应器(3),小于膜孔径的小分子物质(水)渗透通过膜管,从(11)处引出,达到对二氧化钛颗粒的分离,具体流程如图1。
2.1 二氧化钛悬浮液的粒径分布
本研究采用原生粒径为21 nm的二氧化钛光催化剂,由于二氧化钛细微颗粒具有很强的表面活性,因而其在水中会产生团聚现象,导致催化剂颗粒粒径增大。表1为其在水中的粒径分布。由表1可知,其分布在0.5 μm以下的颗粒仅为2%,本研究前期采用膜孔径为0.5 μm的陶瓷膜管对催化剂颗粒进行分离。
2.2 无机陶瓷膜分离效率的测定
二氧化钛悬浮液浊度与其固含量成线性关系,通过测量不同二氧化钛固含量的二氧化钛悬浮液浊度可以找出二者之间的线性关系。y=7.766x+0.991304,其中y为悬浮液的浊度,x为二氧化钛对应的固含量。则无机陶瓷膜对二氧化钛的分离效率为
3 结果与讨论
无机陶瓷膜的分离性能主要包括陶瓷膜对催化剂的分离效率及膜的渗透通量。陶瓷膜的渗透通量是分离系统处理量的标志,因而本研究通过调节膜组件进出口阀门改变系统操作压力,并通过数显流量计测量不同压力下陶瓷膜的渗透通量。结果如图2。
由图2可知,在同一操作压力如0.4 MPa时,陶瓷膜渗透通量会随着操作时间的增加逐渐下降,在操作时间达到60 min后其基本保持稳态,约为200 L·m-2·h-1,造成膜通量大幅衰减的主要原因是二氧化钛颗粒对膜管表面及内孔的污染,导致渗透阻力增大,故而膜通量减小。因而怎样减缓催化剂颗粒对陶瓷膜的污染也是后期应该研究的重点。
通过膜组件进出口阀门调节系统操作压力,考察不同操作压力对陶瓷膜渗透通量的影响,结果如图3所示。
由图3可知,在操作压力从0.1～1 MPa变化时,膜对催化剂的分离效率都能达到99%以上。因此,不同分离压力并不会对无机陶瓷膜的分离效率产生影响。
4 结 语
无机陶瓷膜在细微颗粒固液分离中具有独特优势,其为悬浮式光催化反应器催化剂难以分离提供了技术支持,对光催化技术的应用发展有积极的意义。本研究初步探讨了无机陶瓷膜管对悬浮式反应器中催化剂颗粒的分离效率及体现分离系统处理量的膜渗透通量随操作压力、操作时间的变化。但在实际应用中还存在着无机陶瓷膜价格较贵、膜分离所需的操作压力过大及膜污染严重的问题,因而下一步还需加廉价无机膜元件及组件的开发、减小膜的渗透阻力及减缓膜污染的研究开发。
摘要：光催化高级氧化技术在深度水处理方面具有降解无选择性、高效、无二次污染的独特优势,光催化反应器是光催化反应高效进行的关键。在众多反应器中悬浮式反应器体现出传质优良、光源利用率高的特点,但催化剂细微颗粒的分离回收难以实现。本文利用自行设计的无机陶瓷膜分离组件对催化剂进行分离回收,对原生粒径21 nm的二氧化钛催化剂颗粒的分离效率达到99%,在操作压力为0.4 MPa时的膜渗透通量约为200 L.m-2.h-1。
关键词：光催化氧化,无机膜,分离技术
催化反应器 篇2
三相内循环流化床光催化反应器及其光辐射传递规律
提出并建立了三相内循环流化床光催化反应器,对其内部光辐射传递规律进行了研究.结果表明,在气固相共同作用下(通气量＞0.3m3/h),光强的径向分布服从指数衰减规律,与Rose公式中通过均匀悬浊介质时的光强分布规律一致.光辐射能的数值受初始光强.催化剂颗粒浓度和液层厚度的共同影响.通气量只影响床层流化状态,对光强分布影响可以忽略.对罗丹明B的光催化降解实验表明,三相内循环流化床的`光催化效率高于传统的悬浆式反应床,本系统的最佳催化剂浓度为10～12g/L.
作 者：王尤宏 罗薇楠 姚杰 陈平蔡伟民 YOU Hong LUO Weinan YAO Jie CHEN Ping CAI Weimin 作者单位：哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090 刊 名：环境科学 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 26(1) 分类号：X703.1 关键词：光催化 三相流化床 内循环 光辐射催化反应器 篇3
关键词：催化氧化；草甘膦；贵金属；催化剂；再生
中图分类号： TQ457.1 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0146-03
收稿日期：2013-10-08
基金项目：江苏省南通市科技计划（编号AS2013003）。
作者简介：刘志军（1979—），男，硕士研究生，讲师，主要从事工业催化与吸附分离方面的研究。Tell：（0513）81050821；E-mail：liuzj_1979@163.com。草甘膦[N-（phosphonomethyl）glycine，简称PMG]，化学名称为N-磷酰基甲基甘氨酸，是由Monsanto公司开发，并于1974年商品化的一种芽后灭生性除草剂，具有低毒、高效、广谱等特点。草甘膦是通过内吸传导作用来抑制植物的光合作用而将杂草杀死[1]，具有良好的内吸、传导性能，除草效果好，成本低廉。草甘膦与土壤接触，微生物使其迅速降解，失去活性，无残留，不易污染地表水，属绿色环保型农药，是农业大规模除草的首选除草剂。草甘膦是当代除草剂市场需求量较大、销售额较高的品种，销售量以每年接近15%的速度递增，已连续多年占据世界农药销售额的首位，成为世界上增长速度最快的农药品种之一。近年来，中国生产草甘膦的技术水平日益提高，产能逐年增加，成为世界上最大的草甘膦除草剂生产国，国内浙江新安化工集团股份有限公司产量最大，河北东华化工总公司、南通江山农药化工股份有限公司、宁波化工二厂、广西兴安县化工厂等企业生产草甘磷的产量也较大。
草甘膦的合成方法主要有甘氨酸法[2-3]和IDA法（亚氨基二乙酸法）[4-5]。IDA法是以亚氨基二乙酸为原料与亚磷酸（或用三氯化磷代替亚磷酸）、甲醛反应制得双甘膦[N-（phosphonomethyl）iminodiacetic acid，PMIDA]，再将双甘膦氧化得到草甘膦。该方法是世界上最先进的生产工艺。此方法原料易得，工艺条件温和，操作简单，对设备要求不高，产品收率高。亚氨基二乙酸法的核心是双甘膦氧化[6]，在众多氧化途径中贵金属氧化法属于绿色化工的范畴，节省能耗，且产生的废水少，具有重要的研究价值。Martin和Franz曾报道用活性炭负载贵金属，使用含氧气体或空气催化氧化双甘膦合成草甘膦，产品收率和纯度都比较高，且甲醛含量也较低[7-8]。目前，陶氏益农公司和美国孟山都公司都采用活性炭负载贵金属作催化剂催化氧化合成草甘膦[9]，常见的过渡金属有铝、镍、铁、钴、锰、铅、钌、铬、钼、银、钒、锡、铈等的盐或络合物[10]。本研究采用铂为贵金属组分，浸渍制备了高效贵金属催化剂，以氧气为氧化剂，考察了催化剂反应的原料最优用量，结合表征分析了催化再生的性能。
1材料与方法
1.1催化剂的制备
用预处理剂对催化剂载体（粒径为48 μm的活性炭）表面进行预处理，抽滤，水洗，将滤饼高温处理至干燥（氮气保护），冷却至室温。将处理好的载体加入到氯铂酸溶液中，搅拌，调节pH值，浸渍若干时间，过滤，然后洗涤至中性，把洗涤好的滤饼放入蒸馏水中，搅拌，调节pH值，过滤，洗涤，真空干燥，在固定床反应器中高温还原，降温后即得到铂贵金属催化剂[11-12]。
1.2催化剂催化性能评价
仪器：GSA-0.25型高压反应釜。步骤：将计量后的双甘膦和水加入到高压反应釜中，称量催化剂，通入氧气，调节氧气流量，加热，维持一定压力下恒温反应。降温，分离出催化剂，将滤液取少量用于分析，其他减压蒸馏，结晶，过滤，干燥后得到草甘膦固体产品。催化剂的还原方法：分别采用气液（氢气和氨水）串联和氢气高温还原2种方法对催化剂进行再生还原。
1.3催化剂表征
XRD采用德国Bruker公司Bruker D8 Advance型X射线衍射仪测定。催化剂的孔径分布采用BELSORP II型微结构测定仪（日本BEL公司）测定，吸附温度为77K，用N2作为吸附质。
1.4产品的分析
产品采用T6型紫外分光光度计和Dionex Summit HPLC型高效液相色谱进行分析（色谱柱为Agilent ZORBAX SAX，为填料的不锈钢柱）。
2.4.2催化剂孔道对上述活性炭、贵金属催化剂、氢气还原再生的催化剂、气液串联还原再生后的催化剂进行N2吸附表征，并分别用HK模型和BJH模型对微孔和中孔的孔径分布进行分析，结果如图6所示。
从微孔孔径分布图（图6-a）可以看出，与没经过处理的活性炭相比，新鲜铂金属催化剂的孔径略有减小，说明铂金属已进入到活性炭孔道内，并占据了部分空间。氢气还原再生后的催化剂中已几乎观察不到小孔的分布峰，说明经氢气还原再生后催化剂的小孔仍完全堵塞，而气液串联再生后催化剂的小孔孔径跟新鲜催化剂基本一致，但是小孔峰形更加狭窄，说明再生后催化剂的孔径分布更加均匀，再生过程中铂金属发生了部分迁移，在活性炭孔道表面的分布也更加均匀，使催化剂的催化效果更佳，与催化剂重复使用性研究的结论一致。
从中孔孔径分布图（图6-b）可以看出，活性炭、铂金属催化剂、气液串联再生催化剂的中孔孔径大小和分布一样，说明铂金属更多存在于活性炭的小孔孔道，而非中孔孔道内。氢气还原再生后催化剂的中孔孔径分布峰的峰高明显降低，说明氢气还原过程使催化剂的中孔孔道发生堵塞。
nlc202309012230
3结论
确定了催化氧化法合成草甘膦的最优催化剂用量为0082 g/g双甘膦，最优用水量为13.70 mL/g双甘膦。
比较了氢气还原再生和气液串联再生方法，确定了合适的再生方法为气液串联再生。对再生后催化剂的重复使用情况进行研究，发现随着再生次数的增加，催化剂经历了成熟期阶段，此后进入稳定期。10次重复使用后催化剂的催化效果仍能保持。
XRD谱图中没有铂金属的特征峰，说明铂金属在活性炭表面呈现高度分散状态。N2吸附表征结果显示，铂金属主要占据活性炭的小孔孔道，气液串联再生后催化剂的孔径变化不大，氢气还原再生后催化剂的小孔和中孔孔道均发生坍塌。
参考文献：
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光催化反应器数学模型研究刍议 篇4
关键词：光催化反应器,数学模型,反应动力学,传质抑制
光催化反应器数学模型研究, 是基于辐射能传递、反应动力学和传质三大方程的建立。建模过程需考虑反应器的操作模式、反应动力学、传质过程、催化剂的负载、热力学、流型等因素外, 还在于建立辐射能衡算式。现因多相光催化体系的复杂性, 目前缺乏有效指导多相反应器设计、优化与工业化放大的数学模型, 使光催化氧化技术规模化应用进展较为缓慢。本文结合近年来光催化反应器数学建模研究现状, 围绕辐射能传递模型、反应动力学模型及传质问题展开论述。
1 辐射能传递模型
对均相体系, 描述辐射能传递现象已有较成熟理论, 结合适当的光源模型即可建立描述反应器内辐射能分布的模型。Cassano等曾对均相光催化反应器的模拟和设计进行了一系列研究。他们依靠动力学和物理学规律, 提出了一组光催化反应器的设计方程, 较为成功地应用于液相光催化卤化物反应器开发。这是迄今为止有关光催化反应器设计最系统的研究报道。对多相体系, 近年来提出了双通量、分布函数、唯象、流化床等模型。由于气泡、催化剂颗粒等的存在使辐射能传递过程更为复杂, 不仅要考虑光源模型, 更重要的要考虑多相的存在对辐射能传递的影响。
1.1 双通量模型:
该模型是Akehata等针对气-液体系提出的。对气泡均匀分布的气-液体系, 假设进入反应器的是平行光束。对于单一气泡而言, 光线照射在气泡上有部分会反射回来, 其余部分经折射后进入气泡内部, 在气泡内可能会发生一定的光吸收, 剩余部分经反射、折射再离开气泡。陈国钧等采用等当量的概念, 将有机污染物对光的吸收作用归化到等作用催化剂量Wca上, 同时考虑透过光催化剂颗粒的光子总数, 解决了在液-固相混浆光催化体系里引入双通量模型中参数确定的问题。
1.2 分布函数模型:
该模型是Yokota等人针对液-固体系提出来的。外来的平行光进入反应器后会与反应介质中分散相相互作用。很显然分散相的光学性质直接影响光子在反应介质中的传递行为。光线在反应介质中经历的总光程长度及光子与分散相的接触次数取决于分散相的种类和浓度。
1.3 等温模型与非等温非绝热模型:
孙彦平等从光的量子性吸收出发, 采用中心有限差分法分别对处于光反应控制区、过渡区和传质控制区的等温光催化反应器内的浓度分布与光强分布进行了模拟, 研究了各种因素对圆柱形中心线形光源反应器内浓度分布和光强分布的影响;又在等温光催化反应器模型的基础上, 考虑光量子性吸收的热效应和反应器内温度分布对光催化反应器的影响, 建立了非等温非绝热的光催化反应器数学模型, 从实际情况出发, 经合理简化得到了3种典型反应器连续式 (稳态) 和间歇式 (非稳态) 操作数学模型的具体表达式, 但该模型准确性有待进一步试验验证。
1.4 流化床模型:
郝小刚等考察了外部平行光源照射下液-固及气-液-固二维流化床中流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响, 采用朗伯-比尔定律建立了两相及三相流化床中辐射能分布数学模型, 分析了液含率、气含率及气、固相吸光系数对床层光强分布的影响, 认为所得模型可推广应用于其它光源和不同结构流化床光反应器的数学描述。
2 反应动力学模型
由于光催化反应体系复杂性, 而且各参数间互为影响, 如果保持其他各参数恒定而改变其中某一个参数来考证其对动力学的影响, 其得出的结论是不一样的。
2.1 L-H模型 (Langmuir-Hinshelwood动力学模型) 及修正:
戴智铭等采用具有多层机构的蜂窝状整体式光催化净化块为催化材料, 设计了室内空气净化光催化反应器, 进行了三氯乙烯 (TCE) 的光催化降解反应动力学研究, 采用Langmuir吸附等温线来表示水与TCE混合物的平衡吸附, TCE在Ti O2表面的光催化反应采用简单的L-H速率方程表征, 实验数据与模型预测值吻合较好。张建臣等基于L-H方程和一些假设, 推导了循环反应系统气体污染物降解的瞬态模型。结果表明, 该动力学模型所得数据与丁醛的模拟评价实验结果基本相符。但是, 瞬态模型数据与实验结果相比还有一定误差。
Vorontsov等把光催化反应归结为两种不同的活性吸附位, 即表面羟基和Ti3+离子, 这两种吸附位各自均服从L-H模式, 得到由相互独立两部分组成的动力学方程。他们用此方程对丙酮的降解行为进行表述, 得到了单一活性位模型但无法得到满意的结果。潘纲等将亚稳平衡态吸附 (MEA) 理论的概念和方法引入光催化降解动力学, 用Langmuir方程式经验性地描述了H-酸在Ti O2表面的吸附行为, 将同一套模拟的吸附结果分别代入L-H和MEA-L-H方程式, 研究比较了两种方程式在描述H-酸光催化降解动力学上的差别, 表明用MEA理论改进的方程式可同时描述吸附量和吸附键强弱对光催化降解速率的贡献。
2.2 其他动力学模型:
戴智铭等对湿空气中光催化氧化基元反应动力学进行分析, 加入电子和空穴在表面发生直接复合的过程, 将光催化氧化反应简单分解为光子传递、表面作用、扩散控制3个速率步骤, 建立了由反应机理得到的动力学模型, 并采用TCE为模拟污染物, 对上述模型进行了验证。尤宏等对罗丹明B在三相内循环流化床反应器中的光催化降解行为进行分析, 发现罗丹明B的光催化降解并不服从一级反应动力学, 其表观动力学为双曲型模式, 降解率的倒数和时间的倒数成线性光系, 他们在局部体积能量吸收速率的基础上建立起包括光强和催化剂用量影响的动力学方程, 对上述结论进行了验证, 认为所得动力学方程可指导此类反应器设计。
3 传质效率研究
光催化反应器中, 反应速率除了受局部体积能量吸收速率 (LVREA) 影响, 同时, 还跟质量传递密切相关。Mehrotra等指出了在高催化剂负荷下, 存在内部扩散和光透射的抑制效应, 为光催化反应中的传质抑制给出了定性的说明。Bickley等对以上问题进行了更为深入的研究, 报道了不同催化剂用量对反应速率的影响, 指出最佳催化剂投加量是反应器变成不透光之前的某个时候, 他们对这些现象并未给出定量的说明或缺乏有利的证据。Milagrous等分析了浓度梯度对传质的抑制效应, 催化剂内部和外部传质抑制问题, 以及由于催化剂投加量对光学厚度的影响所带来的催化效率问题, 提出了光入射效率因素的假设, 对传质抑制对反应速率的影响进行了定量的说明。
4 问题和展望
对于均相体系, 描述辐射能传递现象已有较为成熟理论, 只要结合适当的光源模型即可建立描述反应器内辐射能分布的模型。而对于多相体系, 由于反应过程复杂, 影响因素多, 研究时间短, 尚缺乏简便有效的模型指导, 可结合反应器流型考虑对反应器效率的影响, 同时, 应量化有机污染物对光吸收作用。
L-H方程是基于理想吸附的动力学模式, 多限于单一模型化合物的降解过程动力学, 与多种混合物或实际废水的降解动力学是很难一致的。现可通过对L-H方程进行修正, 或者直接对基元反应动力学进行分析, 来描述多相体系动力学过程, 其更深层次的影响机理尚待研究。由于流体流动状况对床层光强分布和波动规律的影响, 带来的局部浓度差异, 应深入研究其内部、外部传质抑制效应对反应效率的影响, 充分考虑反应器设计参数与辐射能分布、消除传质抑制的关系。
参考文献
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催化反应器 篇5
摘要：催化裂化是炼油工艺中的关键环节， 在加热条件下通过添加各种催化剂， 促使重质油发生断链脱碳裂化反应， 进而转变为汽油、柴油等轻质油和裂化气， 便可以达到石油炼制目的。经过长期发展和实践应用， 催化裂化炼油技术变得越来越成熟， 本文对应用广泛的几种催化裂化煤油技术进行了探讨。
关键词：催化裂化； 炼油； 工艺流程； 催化剂；
炼油技术水平将会直接影响石油的生产加工和油质， 而催化裂化技术在解决油质差、轻质油含量低等问题方面有着显着的应用优势， 可提高石油加工质量和能源利用率。要想加快我国石油产业发展， 提高石油炼制技术， 便需不断改进和优化催化裂化工艺。
1、催化裂化炼油工艺流程
催化裂化炼油是按碳正离子机理进行的， 重质油在催化剂作用下发生裂化、异构化和芳构化反应， 进而转变为石油等多种物质。催化裂化工艺流程主要包括原料油催化裂化、催化剂再生及产物分离， 先在480-530℃温度和0.14-0.2MPa压强环境下， 采用喷注法使炼油原料进入提升管反应器底部， 在催化剂作用下发生催化裂化反应。催化剂在反应过程中会出现结焦现象， 为保证活性， 需进行再生处理， 具体方法为将空气通入到再生器内， 催化剂表面附着的油焦， 经600-730℃高温燃烧分解为烟气， 气固分离后可实现催化剂再生。最后， 利用沉降器和旋风分离器， 将反应油气与催化剂分离， 再在分馏塔分出汽油、柴油和重质回炼油， 即可完成产物分离。
2、催化裂化炼油常见技术类型
2.1 移动床催化裂化技术
移动床催化裂化技术在石油炼制中的应用是比较普遍的， 分别在催化器和再生器中完成裂化反应和催化剂再生。实际操作过程中， 在反应器中同时投入炼油原料和催化剂， 两者从反应器上半部分下落时， 便会混合在一起并且发生反应。当混合物到达反应器最下方时， 已经发生过反应， 催化剂表面附着有油焦， 此时活性降低， 不利于炼油， 需要在再生器中对催化剂进行再生处理， 消除表面的油焦。催化剂再生环节， 需沿着再生器从反应器最下方导出分别在反应器和再生器中， 而催化剂会移动至再生器最上方， 再生后再次进入到反应器。为方便催化剂移动， 降低摩擦阻力， 通常制作成小球， 在反应器和再生器内不容易发生堵塞现象。同时， 催化剂在移动过程中， 可实现能量转换， 不进行加热也会产生热量， 所以移动床可不设置加热管。在我国石油加工中， 移动床催化裂化技术已得到广泛应用。
2.2 流化床催化裂化技术
流化床催化裂化技术是在移动床催化裂化技术基础上发展而来的， 可显着提高生产效率， 有着多方面优点， 是当前石油加工中所用到的`主流催化裂化工艺。在实际应用过程中， 将空气、原料和催化剂一同通入反应器内， 混合后形成的物质呈硫磺状态， 然后再通过催化剂再生， 分离提取各种转化物等， 完成石油炼制。与移动床催化裂化技术相比， 该项炼油工艺所用设备简单， 发生故障的几率较低， 可避免风险问题的发生， 生产效率较高， 不仅可实现连续作业， 而且还具备同时处理大量石油催化裂化工作的能力， 技术优势显着， 有着良好的应用前景。
2.3 循环裂化床催化裂化技术
循环裂化床催化裂化技术是一种采用NEXCC催化裂化装置的炼油工艺， 与传统催化裂化装置相比， 原料和催化剂的更换都比较方便， 所用装置简单、易于操作， 有着良好的工作性能， 并且装置成本较低， 同时可提高汽油加轻质烯烃的转化率， 最高可达90%左右。生产作业时， 需在同一受压壳体内将一台反应器和一台再生器组合， 再生器在外， 反应器在内。所用旋风分离器类型为多入口旋风分离器。从催化裂化装置下方将空气、原料和催化剂通入到反应器内， 在催化剂作用下， 原料发生催化裂化反应生成轻质油和裂化气。使用后的催化剂出现烧焦现象， 进入到装置下方的再生器内进行再生， 同时对催化剂进行加热升温， 再生后的催化剂会在供氧空气的带动下上升， 最后进入到再生器最上方， 用于后续催化裂化反应。
2.4 多产异构烷烃催化裂化技术
MIP是一种多产异构烃、降低汽油烯烃含量的催化裂化工艺， 在石油炼制生产中有广泛的应用。整个反应装置分为管式反应器和流化床两部分， 生产操作时， 原料与催化剂先在管式反应器内混合， 在短时间内发生催化裂化反应， 反应温度和剂油比都是比较高的， 转化率达到预期设定值后， 在流化床上进行二次催化裂化反应。为提高催化剂密度， 一般选用设备直径较大的流化床， 为保证反应的充分性， 延长油气停滞时间， 需降低流速， 同时催化剂会在循环部分实现再生， 完成异构化、芳构化和氢的转移反应， 如此一来， 将会提高汽油中异构烃和芳烃含量， 降低烯烃含量， 可实现较为理想的炼油效果。
3、催化裂化炼油常用催化剂
催化剂是催化裂化炼油工艺中必不可少的物质， 基于石油加工需求的不同， 所用催化剂类型也各不一样， 比较常见的有多产柴油催化剂、汽油脱硫催化剂、多产丙烯催化剂等。多产柴油催化剂主要通过改进载体表面积、孔径和端部分布， 来增强大分子裂解能力， 在催化裂化反应过程中， 会优先生成分子大小合适的烃， 在分子筛一定酸性和活性范围内， 保证与基质之间组合的最优化。脱硫催化剂最开始应用于再生烟方面， 可以消除硫的氧化物。目前的丙烯催化剂大多使用ZSM-5分子筛， 而且对ZSM-5分子筛改性之后水热稳定性及对低碳烯烃的选择性都比较优秀， 且不会对汽油的主要指标造成负面影响。
4、结语
对于石油炼制来讲， 催化裂化的重要性不言而喻， 与生产效率和油质都存在紧密联系， 同时也会对环境造成一定影响。要想完善原有生产工艺中的不足， 提高炼油技术水平， 便需要加大对催化裂化技术的研究力度， 改进生产装置和作业， 优化作业流程， 并不断开发新型催化剂， 进而实现更加理想的石油炼制效果， 使催化裂化技术更好地服务于石油生产。
参考文献
[1]张国媛。催化裂化反应工艺技术进展[J].化工管理， 2016, （9） :142.
奥运催化剂 篇6
与酒店龙头的结盟
2012年伦敦奥运会将拉开战幕。作为希尔顿全球旗下10家卓越酒店品牌的客户忠诚度计划和中国奥委会官方合作伙伴，希尔顿荣誉客会在北京为中国体育代表团出征伦敦奥运会壮行，并发布会了希尔顿荣誉客会围绕2012年伦敦奥运会将实施的十项重要奥运营销战略。
在十项计划中，希尔顿荣誉客会积极调动全球资源，为中国奥委会夏季历史上第一个“中国之家”提供支持，以迎接中国体育代表团及各方宾客。“中国之家”将落户伦敦希尔顿华尔道夫酒店。伦敦奥运会期间，希尔顿荣誉客会将为“中国之家”提供其精心准备的礼宾中心，为每位客人提供宾至如归的服务，包括传统中式早餐、各式中国茶、中文电视频道、奥运赛事报道、金牌榜以及各式餐饮服务等。同时，“中国之家”将有一连串的精彩庆祝活动为中国体育代表团喝彩助兴。
为进一步协助推动奥林匹克运动在中国的发展及奥林匹克精神的传播，同时助力中国体育代表团参赛伦敦奥运会，并使每一位希尔顿荣誉客会的员工均能够感受并溶入到伦敦奥运会所带来的积极与热情的氛围当中，除“中国之家”支持计划外，希尔顿荣誉客会还与中国奥委会启动了另外九大方案：千九足金奖励：中国体育代表团每位金牌得主都将获得99,999点希尔顿荣誉客会积分。这些积分可以用来兑换奖励体验，在希尔顿荣誉客会全球购物中心兑换商品，或在希尔顿全球旗下3,800多家酒店享受住宿服务。奥运品牌大使：近期荣升为母亲的奥运会金牌得主杨扬将在整个奥运期间担任希尔顿荣誉客会奥运品牌大使。酒店大厅展览和中国奥委会特许商品零售商店：4月至8月期间，希尔顿全球在中国的20多家酒店都将展出以中国奥运历程和奥运相关知识为主题的展览，这将使得奥运体验更为生动。“希尔顿荣誉客会奥运梦想家”大奖赛：回答有关中国体育代表团和希尔顿荣誉客会的相关提问，一位幸运者将获得双人免费伦敦游的奖励。“希尔顿全球星耀伦敦”大奖赛：在伦敦奥运会期间，希尔顿全球将从其在中国的酒店中遴选8名团队成员，各自代表其所属酒店前往伦敦，为“中国之家”支持计划提供服务。“希尔顿荣誉客会荣耀伦敦之旅”大奖赛：居住在中国大陆地区的希尔顿荣誉客会会员将有机会赢取希尔顿荣誉客会积分、杨扬亲笔签名的纪念冰鞋、上海、香港、三亚等地度假旅游等精彩奖品。限量版奥运纪念徽章：希尔顿荣誉客会钻石会籍与金会籍的会员入住希尔顿全球在中国大陆地区的任意酒店都会获赠一枚纪念徽章，集齐全部5枚后便可拼成龙形。每枚徽章上都镌刻着一个书法字：毅、励、誓、誉、庆，旨在于强化奥林匹克精神以及希尔顿荣誉客会的价值理念。微博实时奥运信息：希尔顿荣誉客会的新浪微博账号将与粉丝分享有关2012年伦敦奥运会的实时信息。希尔顿荣誉客会奥运网站：希尔顿荣誉客会将在hhonors.com.cn网站上发布有关中国体育代表团的新闻内容，以此将奥运体验直接带给体育爱好者们。
希尔顿全球与中国奥委会于2011年7月27日正式宣布双方达成合作伙伴关系。该合作标志着跨国酒店品牌首次赞助该机构，同时也给予希尔顿全球一项殊荣：
中国体育代表团仅有的两家国际赞助企业之一。
时计之奥运精神
近日，2012年伦敦奥运会指定计时欧米茄在全球范围内发布了一则奥运主题电视宣传片，以纪念品牌悠久的奥运计时历史及其记录的无数奥运光辉时刻。
这则全新电视宣传片有15秒、30秒和60秒三种版本，众多担任欧米茄名人大使的菁英奥运选手精彩出镜，其中包括中国跳水运动员邱波、美国游泳选手娜塔莉·考芙琳、英国女子七项全能选手杰西卡·恩尼斯、美国田径运动员泰森·盖伊、南非泳坛健将查德·勒·克洛斯以及美国撑杆跳选手詹妮弗·苏尔。此宣传片集中展现了这些运动员日常训练的矫健身姿，以及赛前关键时刻的专注姿态，对于每一位运动员来说，这关键时刻的每一分每一秒都将决定其赛场上的整体表现。
宣传片的背景音乐出自伦敦最具代表性的乐队、音乐界巨擘滚石乐队之手，2012这个奥运之年，正值滚石乐队成立50周年。《Start Me Up》是滚石乐队1981年的热门单曲，其充满节奏感、极富个性风格的吉他前奏令人过耳难忘。此次，美国金牌音乐制作人唐·沃兹将《Start Me Up》重新混音，为世界级运动员打造完美的背景音乐。
欧米茄奥运主题电视宣传片在南佛罗里达州的5个不同场地拍摄而成。杰西卡·恩尼斯和詹妮弗·苏尔的拍摄地点选在美国橄榄球联盟队伍之一迈阿密海豚队的主场—可容纳75,000人的永明体育场；来自迈阿密赛艇俱乐部的当地赛艇运动员与一名奥运会种子选手的拍摄则选在比斯坎湾的迈阿密海洋体育场；邱波的片段摄于劳德代尔堡水上运动中心的10米跳台之上；而泰森·盖伊与他来自Orlando Pure Athletic学校的陪练伙伴的训练场景则摄于迈阿密的柯蒂斯公园；娜塔莉·考芙琳和查德·勒·克洛斯则在威廉特纳学校的全新水上项目场馆内完成了拍摄。
2012年伦敦奥运会对于欧米茄来说意义非凡。它将是欧米茄第25次担任奥运会指定计时，同时欧米茄还将荣耀庆祝首次担任奥运会指定计时80周年纪念。在1932年洛杉矶奥运会上，欧米茄首次被国际奥委会指定为比赛提供计时服务。此外，伦敦上一次举办奥运会是在1948年，正是在这届奥运会上，欧米茄采用的先进计时技术开启了现代体育计时的新纪元。
与奥运结缘
历年来为无数英国国家板球队和网球队设计服饰的Kent & Curwen，深谙以风格造型赢取注目礼之道。继2008北京奥运会后，品牌再获香港奥运代表团委任为官方制服赞助商，为参与2012伦敦奥运会的香港健将度身订造制服，昂首迈出夺标之路。
设计师于2012年春夏系列运用为人熟悉的Kent & Curwen徽章、月桂冠图案、字母图案及品牌标志，令衣饰散发强烈的运动风格和体育明星般的魅力；三原色和粗线条子图案先声夺人，让人联想到奥运五环标记和各国队伍的鲜明旗帜。
整个2012春夏系列揉合品味、舒适和功能于一身，粗线条子板球夹克是系列中最抢眼的点题作，配衬对比色滚边、金色钮扣和绣上徽章的襟袋，细节中呈现时尚气质，再配衬白恤衫、白色麻质长裤和系上一条学院风领呔，定能让你在任何场合都瞩目全场。另一款100%纯麻质外套，作为便服配衬不落俗套，炎夏中仍能体会轻盈潇洒。
Kent & Curwen与多项的体育活动有悠久的渊源，深明体育精神和团队合作等致胜之道。设计师将运动概念服饰揉合年青跃动的英式灵巧，以超轻巧优质羊毛制造成单襟西装，配衬亮眼的窗框格纹，塑造今季的男装风潮。贴合体型的运动剪裁既保留英式风味，同时突显男士身材。
催生奥运
当然，除了这些与奥运官方合作的品牌之外，更多大众品牌也都盯上了奥运这个大商机，适时地推出了符合奥运精神，以奥运为契机元素的奥运纪念商品。奥运会每四年举办一次，这样四年一次的盛会，当然也是商家最好的宣传时机。服装品牌不时推出一些与奥运相关的纪念服装、服饰，不仅仅是运动品牌，一些奢侈品更是首当其冲，将奥运精神、奥运元素融入其中。一些国内品牌当然也不放过这难得的机会，即便奥运会不是在中国举办，他们也还是想方设法地将奥运与自己有所联系，让国人充分感受到国内品牌的国际影响力，当然这也不失为一个与国际接轨的好办法，只是接得好不好，便要看品牌自己的实力了。除了服装、服饰品牌，其他各领域也无一例外。或者，奥运所带来的并非我们眼见的如此，还有更多更多。当大家沉迷在奥运所带来的热烈氛围中，各商家们也在为腹中的腰包满意而归，奥运就像一把双刃剑，只是这一次这把双刃剑所带来的不仅是顾客的满意度与热情，还有商家的销售额，试想如果每一界奥运会都如此，那以后奥运不仅仅是全球体育盛会，更是全球经济盛事了。
中国石油催化裂化催化剂首发美国 篇7
近年来, 兰州石化公司在立足国内市场的前提下, 瞄准国外市场, 在中国石油技术开发公司的帮助下, 参加了全球性的催化剂供应商招标, 与许多国外同行企业同台竞技, 成为美国雪佛龙等世界三大石油公司催化剂的供应商之一, 跻身全球五大催化裂化催化剂供应商的行列。今年6月24日, 兰州石化公司接到美国雪佛龙公司盐湖城炼油厂86 t催化裂化催化剂的试用订单, 标志着中国石油催化裂化催化剂首次进入美国市场, 在海外市场的开拓方面取得突破性进展。
接到试用订单后, 催化裂化催化剂团队反复推敲试生产方案, 通过优化工艺设备、精选生产原料等措施, 为试生产创造了良好条件。岗位操作人员精细操作、严格过程控制, 使得产品质量指标远远突破以往最高纪录。根据美国盐湖城炼厂试验室测试, 新产品各项理化指标全部达到客户要求。据悉, 余下的68.86t产品将分4批陆续发往美国。
非均相催化法催化制备生物柴油 篇8
制备生物柴油的方法有直接混合法、微乳法、热裂解法和酯交换法[1]。在各种制备方法中, 酯交换法是研究重点, 而酯交换的关键是催化剂的选择, 其中碱催化剂以其反应时间短、易操作等特点受到青睐。均相碱催化酯交换法具有转化率高、反应时间短等优点, 但后处理复杂, 且有大量废酸、碱液排出, 污染环境。非均相碱催化剂具有高选择性, 反应条件温和、副反应少、易于产物分离、可循环使用等优点, 从而有效防止环境污染。
本文以菜籽油为原料, 以非均相催化剂——超强固体碱CaO为催化剂, 制备生物柴油, 菜籽油转化率可达到95%以上。
1 实验部分
1.1 试剂及仪器
试剂:菜籽油 (市售压榨菜籽油) 、甲醇 (AR) 、碳酸铵 (AR) 、CaO (AR) 。
仪器:250 mL圆底三口烧瓶、84-2型数显搅拌恒温电热套;冷凝管、电子天平等。
1.2 菜籽油的精制
在菜籽油中加入重量为3%油重的NaOH水溶液, 搅拌30 min, 然后离心去皂。将离心后的菜籽油用油重10%, 60～70 ℃的热水进行水洗后, 倒入分液漏斗静置2 h;取上层油脂, 90～95 ℃下加油重2%～5%的膨润土搅拌 (10～20 min) , 除去少量残留皂和水分, 分离得精炼菜籽油。
1.3 催化剂的制备
关于非均相催化剂的制备已有很多相关的报道[2,3,4,5,6], 其中多采取等体积浸渍法, 该方法制备时间较长, 操作复杂。本文采用文献[4]所述的氧化钙催化剂的制备方法进行制备, 该方法工艺简单, 时间短。具体工艺如下:将12 g碳酸铵溶解于去离子水中, 加入12 g氧化钙, 搅拌30 min, 抽滤, 收集固体。在110 ℃下烘干, 研磨至粒径250 μm后, 放入坩埚中, 升温到900 ℃, 焙烧1.5 h。这样就得到了非均相固体碱催化剂。
1.4 实验操作
将250 mL三口烧瓶置于84-2型数显搅拌恒温电热套。将处理过的菜籽油加入三口瓶中, 加入一定量的非均相催化剂。搅拌20 min后, 升温至一定温度时, 加入一定比例的甲醇, 开始反应。反应结束后, 蒸馏反应液中甲醇, 抽滤催化剂。产物静置分层, 上层为生物柴油产品, 下层为粗甘油。
1.5 分析方法
甘油含量按GB/T 687-94测定。
酸值按GB/T 264 石油产品酸值测定法测定。
2 结果与讨论
菜籽油经过处理后, 酸价小于1.0 mgKOH·g-1, 说明菜籽油中游离脂肪酸的含量很小, 不会使催化剂中毒失活[7], 可进行酯交换反应。
2.1 正交实验法确定最佳工艺条件
采用L9 (34) 正交表, 从醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间3个方面考察了制备生物柴油的最佳工艺条件。正交表设计及实验结果见表1。由极差分析可看出影响因素催化剂用量>醇油摩尔比>反应时间。
2.2 反应时间的影响
根据动力学原理, 用氧化钙作催化剂, 反应在2.5 h后达到平衡[8]。由图1可以看出, 当反应时间延长到2.5 h时, 生物柴油的收率达到98%, 但随着反应时间的继续延长, 生物柴油收率的提高并不明显。说明反应开始时酯交换反应速率很快, 然而当反应接近酯交换反应平衡点时, 其反应速率逐渐减慢, 并趋于恒定, 达到动力学平衡, 与均相酯交换反应的动力学过程相似[9]。
2.3 醇油摩尔比对反应的影响
按化学计量式, 100 mL油脂需要3 mol甲醇才能完全反应。为了提高反应转化率, 均相反应醇油比普遍采用6∶1[10]。适当提高醇油比, 可以提高产品收率, 但当醇油比高于9∶1时, 过量醇会影响甘油物相析出, 反而会降低最终产品收率。
2.4 催化剂用量的影响
在酯交换反应中, 如果不加入催化剂, 或加入少量催化剂, 即使甲醇过量很多, 与菜籽油的反应也是极为缓慢。一般随着催化剂用量的增加, 酯交换反应速率加快。催化剂加入量不足, 则反应时间较长或转化率不高;但固体催化剂加入量过多, 产物在固体颗粒的表面和颗粒间的存留量增加, 导致生物柴油产率下降。实验结果表明, 催化剂用量为2.0%左右时, 反应转化率达到最大值。
2.5 反应温度影响
由图3可以看出, 提高反应温度有助于反应的进行。这主要是由于随着温度的升高, 反应速率变快。而在常温下, 该体系能达到的最高温度为甲醇沸点, 即该反应在甲醇保持沸腾的状态下进行, 此时对反应较为有利。
通过正交实验, 考察温度、反应时间、醇油摩尔比以及催化剂加入量等因素, 得到在非均相氧化钙催化剂作用下, 最佳酯交换反应的工艺条件为:反应温度65 ℃, 反应时间2.5 h, 催化剂加入量为原料油的1.5%, 醇油摩尔比为9∶1, 在该条件下, 转化率可达到95%以上。
3 结论
均相氧化钙催化剂对制备生物柴油具有较好的催化活性, 反应产物处理简单, 可直接获得高品质的副产物甘油, 催化剂可回收利用。
通过正交实验的方法确定了最优化的工艺条件, 在此反应条件下菜籽油的转化率可达到95%以上。最终得到的生物柴油, 各项指标均符合GB/T 20828-2007国标要求。
参考文献
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催化反应器 篇9
1 标定的目的
锦西石化催化装置是100万吨蜡油催化, 近年原料性质逐渐变重, 导致产品分布不好, 轻油收率下降, 油浆外甩量增加。装置原来使用兰州催化剂厂生产的催化剂LVR-60R, 该催化剂虽然具有重油裂化能力, 但不适应目前原料情况, 产品分布不好。另外烟机结垢问题日益严重, 影响装置长周期平稳运行, 而催化剂是影响烟机结垢的重要因素之一。
根据锦西石化对催化剂性能的要求, 兰州催化剂厂推荐LDO-75催化剂来解决装置上述问题。LDO-75催化剂在开发中使用了如下的新技术:
高活性Y型分子筛改性技术。通过对Y型分子的改性, 有效提高了催化剂的重油转化能力和氢转移活性, 从而可以提高目的产品的收率, 降低汽油烯烃含量。
通过对催化剂基质改性和重金属离子捕集技术的应用, 增强了催化剂抗重金属污染性能。
2 标定过程
为考察LDO-75催化剂的使用效果, 以及对产品分布、质量以及对烟机运行的影响, 我车间拟于3月26日到30日做空白标定, 26、27日焦化蜡油按10%掺炼, 对LDO-75催化剂进行空白标定, 4月5日开始加入LDO-75催化剂, 4月19日、20日LDO-75催化剂置换达到30%做初始标定, 5月2日、3日催化剂置换达到LDO-7550%做中间标定, 6月5日、6日LDO-75催化剂置换达到80%时做一次总结标定, 以便进行对比。
3 催化剂性质
从新剂对比看, LDO-75磨损指数小, 催化剂强度要好些, 减少细粉的产生;RE2O3含量也低于LVR-60R, 这样就会降低细粉中稀土的含量, 减少细粉上粘性物质的附着量, 这两点会减少烟机入口烟气中细粉含量, 降低细粉附着能力, 利于烟机的运行;LDO-75新剂活性虽然低于LVR-60R, 但LDO-75对分子筛和基质进行改性, 同时采用新的孔道构建技术, 具有强大地抗重金属污染和碱氮污染的能力, 操作中的平衡剂稳定性和选择性会更好些, 对产品分布的改善拭目以待。筛分组成和LVR-60R相差不大, 只是细粉要多一点, 大颗粒要少点, 流化不会成问题, 从加入到80%情况看流化正常。
4 分析1项目和质量分析
从3月26日空白标定起到6月8日整个试用阶段, 原油比例只是在催化剂置换率50%左右时期变化较大, 其他时期变化不大, 尤其辽河油的比例在空白标定和最终标定时期基本保持一致。
5 结语
对试用LDO-75催化剂试用达标总结情况如下:
5.1 总液收平均值增加了1.85%为89.05%, 达到≮89%的指标;
5.2 液化气收率13.06%, 达到≯15.5%的指标;
5.3 催化剂自然跑损量0.35 kg/t, 达到≯0.4kg/t的指标;
5.4 反再系统流化正常;
5.5 油浆虽然减少1.2%, 收率为2.05%, 未达到≯1.5%的指标;
5.6 汽油辛烷值89.2, 未达到≮90 (RON) 的指标;
摘要：介绍了催化裂化催化剂LDO-75在中国石油锦西石化分公司II套催化裂化装置上工业应用情况的分析, 并与之前用过的LVR-60R催化剂进行对比。从置换率80%的最终标定数据看, 总液收平均值增加了1.85%, 油浆收率减少1.2%, 烟机运行平稳, 由此可见采用LDO-75催化剂时产品选择性好、总液体收率高、重油转化能力强, 达到装置正常生产要求。
催化裂化催化剂技术的应用与发展 篇10
一、催化裂化催化剂生产厂家概况
1.1我国炼油催化剂生产厂家主要有四家, 分别为:长岭炼化公司催化剂厂, 兰州炼油化工催化剂厂, 齐鲁石化公司催化剂厂和抚顺石油三厂催化剂厂, 其中本厂生产投入使用的是中国石油化工股份有限公司催化剂齐鲁分公司生产的催化剂, 其型号为:MLC-500, 此催化剂重油裂化能力强, 与相应的工艺技术配合可提高柴油产率。
1.2庆阳石化分公司重油催化裂化装置由华东设计院设计, 装置处理能力为160万吨/年, 实际加工新鲜原料147.75万吨/年, 设计弹性60%-110%。
反应装置包括反应-再生, 分馏, 吸收稳定, 主风机及烟气能量回收机组, 气压机组, 余热锅炉, 低温热回收, 以及第一联合装置污水预处理设施等部分装置。
二、催化裂化催化剂的发展历程
1. 国外发展历程
催化裂化催化剂是目前世界上使用量最大的一类催化剂, 其发展历程大致为, 起始于1915年, 由A.M.Mc Afee用无水三氯化铝作为催化剂, 反应在液相下进行, 之后, 使用的催化剂有酸处理活性白土, 合成硅铝催化剂, 微球催化剂, 沸石裂化催化剂, 超稳Y型沸石 (USY) , ADZ沸石等。
2. 国内发展历程
在20世纪50年代, 我国就开始了催化裂化催化剂的研究开发工作, 到目前为止, 催化裂化已跨出本行业, 并向石油化工方面延展, 其发展历程大致为, 50年代使用天然白土与合成硅铝作为催化剂, 后用硅铝小球, REY微球裂化催化剂, CRC-1高密度裂化催化剂, 原位晶化催化剂, 至今由国内三家催化剂生产厂生产的将汽油烯烃和多产低碳烯烃催化剂。
三、催化裂化催化剂的研究现状
1. 重油催化裂化催化剂
现代重油裂化催化剂已经发展成为多功能组分的复合物, 用以克服重油中含有的较多杂环化合物胶质等物质对正常裂化的影响。Grace Davison公司将突出的钒捕集能力、沸石分子筛良好的稳定性和基质对金属优异的钝化能力进行了组合, 并由此推出了新型渣油催化裂化催化剂IMPACT家族技术, 此催化剂具有良好的耐铁和其他金属的腐蚀性能, 且能抑制沸石分子筛的活性下降, 并可将焦炭选择性提高30%, 且对钒的允许度也高于常规催化剂, 可改善渣油裂化。
另外, 兰州石化公司对重油催化剂进行了改进和升级, 并对分子筛酸性改性和晶胞进行了调整, 由此推出了新的重油催化剂LVR-60R, 在宁夏炼化公司试用后结果显示, 该催化剂具有良好的重油转化能力, 并可持续追求高目的产品收率。
2. 生产高辛烷值汽油的催化剂
为了克服超稳Y型沸石 (USY) 氢转移活性低, 汽油富含烯烃, 辛烷值高等缺点, 出现了许多改性的超稳Y型沸石催化剂, 其主要的改进点在于, 可提高催化剂的活性, 使晶胞常数保持最佳值, 并能将沸石晶粒大小改变, 调节沸石表面积与基质表面积的比值, 从而提高对汽油的选择性和对沸石晶体内表面的可接近性。
3. 生产清洁燃料的催化剂
(1) 降低汽油中烯烃的催化剂
开发新的催化剂, 不需要改造装置, 可直接生产出低烯烃低硫汽油是一种降低经济成本的有效方法。且RIPP开发降烯烃催化剂时应主要考虑对Y型沸石进行改性, 适量添加改性的ZRP分子筛等辅助活性组分和抗金属污染组分, 并复合一定比例的REUSY型沸石和中孔活性基质。
(2) 降低汽油中硫含量的催化剂
硫含量的多少将影响整个汽油的质量, 因此降低汽油中的硫含量可减少生产的经济成本。
近年来, 我国研制的新型降硫助剂主要有北京石油化工科学研究院研制的MS-011汽油降硫助剂, 其可降低汽油中30%以上的硫含量。
4. 增产低碳烯烃的催化剂
随着石油化工的快速发展和汽油规格的严格要求, 催化裂化正朝着增产低碳烯烃的方向发展, 在20世纪80年代后期到90年代中, RIPP (石科院) 先后开发了一系列多产低碳烯烃的工艺及配套的催化剂, 包括DCC (DCC-Ⅱ工艺增加了液化气, 异丁烯和异戊烯的产率, 所用催化剂为CIP-1) 、MGG (所用催化剂为RMG和RAG系列催化剂) 、MIO (所用催化剂为RFC-1) 和CPP等工艺。
四、催化裂化催化剂发展趋势
1.往后研制的催化材料必须以精细化, 多样化发展为目标, 用以适应重油裂化, 产品的质量分布和清洁燃料生产以及适应特定工艺等方面。
2.根据任一操作下的热平衡计算出焦炭产率, 剂油比和再生温度, 用来估算目标生产周期所用的催化剂量, 研发定制催化剂, 从而不影响装置的热平衡。
3. 高抗污染裂化催化剂和加氢裂化催化剂仍然是一个研制的方面, 且可开发出相关的新催化剂。
4.根据环保清洁能源的政策, 未来对于提高汽油辛烷值, 降低汽油中烯烃和硫含量的催化剂仍然是一个研究方面。
参考文献
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[7]左丽华.我国催化裂化技术发展现状及前景[J].石油化工技术经济, 2000, 16 (1) :16-21.
施教不用“催化剂”： 篇11
她品学兼优，是荣获过宋庆龄奖学金的优秀学生。
她极具天赋，十四岁即推出自己作曲并演唱的个人专辑，是国内年龄最小的全能型才女歌手。
杨静小档案：杨静，1989年10月生于江苏南通。6岁开始发表个人作曲作品，至今已创作歌曲500首，发表120多首。2003年12月28日，应邀参加中央电视台少儿频道《音乐快递》节目，获优秀奖；2004年7月荣获第六届宋庆龄奖学金；2004年10月，中国文联音像出版公司推出了她的首张CD专辑。这位中国儿童音乐学会和中国音乐著作权协会年龄最小的会员，一时成为中国教育专家和广大青少年关注的人物，她的名字刻上了中国少年榜。
听听杨静的父亲——江苏省南通市中级人民法院民二庭法官杨新祥，为我们讲述杨静成长的故事……
把小马拉出去遛遛
杨静一生下来就暴露出顽皮的天性，长到一岁的时候，她便开始满屋子爬，手上抓到什么就撕什么，经常弄得满屋子乱七八糟。但杨静却是一个早慧的女孩儿。为了提高杨静的认知能力，在她11个月的时候，我就给她订阅了画报。可杨静对画报里的文字产生了浓厚的兴趣，于是，我开始教她识字。到杨静18个月的时候，她竟然学会了200多个字。
消息传出来以后，许多人都说她是“神童”。我不希望女儿成为什么神童，只想她健康成长，顺其自然，发展自己的天赋。基于这种认识，我开始观察杨静。
杨静两周岁的时候，我发现她听了儿歌的磁带就能跟着唱，而且唱得一点不会走调，节奏感与乐感都非常强。这时，我觉察出杨静有学音乐的天赋，可能会是一块学音乐的好材料。
于是，我开始教她唱一些儿歌，还经常让她看一些少儿歌舞节目，培养她对舞台的兴趣。很有悟性的女儿果然很快就成了幼儿园的文艺骨干，一有演出肯定少不了她的份，俨然成了小“台柱子”。
一段时间后，女儿对大家的夸奖和赞美似乎习惯了，劲头也没那么大了。看来，该把这头小马驹拉出去遛遛了。
参加比赛是提高兴趣的最好办法。听说南通电台要举行一个歌唱比赛，这是个好机会，可却是个成人比赛。于是，我找到台领导，说了一大箩好话，终于为杨静报上了名。比赛那天，我陪杨静来到电台直播室。透过玻璃墙，我发现杨静有些紧张与无助，我立即贴近玻璃墙向她挥了挥握紧的拳头，给她助威。杨静立即平静了下来。女儿演唱的《好爸爸，坏爸爸》通过电波飘荡在南通的大街小巷。这次比赛，杨静得了个特别奖。紧接着，杨静又参加了电台的卡拉OK比赛，和市群艺馆主办的“三龙杯少儿技能大赛”，都获了奖。从此，杨静“音乐小神童”的雅号在南通不胫而走。
几次比赛下来，杨静学习歌唱的兴趣大增，只要有她在的地方，就会有甜美的歌声。音乐已成为她小小生命中不可缺少的一部分。
1995年底，“吉尔达杯全国推新人大赛”中，杨静演唱的越剧《辕门外三声炮》，一举获得少儿戏剧组“全国十佳”奖。
小荷才露尖尖角，我们家杨静在不经意中成了一个小小歌唱家，这是我和妻子始料未及的。杨静从此走上了音乐的道路，她快乐着音乐的快乐，我和妻子则快乐着她的快乐。
为了“布丁”，好好练琴
杨静四岁那年，开始学习电子琴。这对小小年纪的杨静而言，并不是什么美差。别的孩子星期天逛公园、做游戏，杨静却要“猫”在家里练琴。
“爸爸，你就带我出去玩一下吧，好不好？”坐不住的杨静用乞求的目光看着我。我受不了她的眼神，于是，带她来到海边，“疯”了整个下午。玩归玩，练琴也不能荒废。可是，一连几天，杨静都有些人在曹营心在汉的架势。既然要学琴，就得坚持，就得付出努力，哪能这样三心二意的呢！我不禁有些担心。怎样才能把枯燥地学琴变成快乐地学琴呢？
对了！女儿那么爱布娃娃，就让布娃娃来拴住她吧！我赶紧去商场挑了一个漂亮的布娃娃送给杨静，她给布娃娃取了一个好听的名字“布丁”。我告诉杨静，布丁就是你的孩子，她最喜欢听妈妈弹奏悦耳的曲子。
杨静真的非常喜欢布丁，一个人的时候，她常常会对着布丁说个不停。而当她练琴有一些松懈的时候，我就会举着布丁，嗲声嗲气地“撒娇”：“妈妈怎么啦，又偷懒了？我要听好听的曲子。”杨静总会开心地重新投入练习，因为她得对布丁负责。
正因为有了扎实的电子琴底子，后来杨静学起钢琴来十分顺畅，并很快以优异的成绩，过了钢琴业余八级。
1996年7月，南通市少年儿童活动中心举办少儿作曲班，我领着6岁的杨静报了名。面对五线谱，小杨静犯难了。为了提高杨静的学习兴趣，我对她说：“五线谱里的音符是小蝌蚪，小蝌蚪在五条水渠里游呀游，就流出动听的旋律与歌声了。”将枯燥的知识形象化，杨静一下子来了精神。
在老师的指导下，杨静很快就可以独立作曲了，同年12月，她的处女作《唱六一》发表在广州《小艺术》杂志上。
收到杂志的那一天，我们一家人去酒店撮了一顿，专为杨静庆祝。看到自己的作品印在杂志上，可把杨静乐坏了，她给自己定了一个计划：每年发表的作品都要比前一年多5篇。口气真不小啊，不过我当然由衷地高兴。
几年下来，杨静用事实证明，她做到了。她先后在《中国当代抒情歌曲选》、《新世纪校园新歌作品集》、《公共音乐》、《世纪新声》、《校园歌曲》、《中国群众文化优秀创作歌曲选》《当代歌手最喜欢的歌》等书刊发表作品一百二十多首。
山外有山，与名家面对面
随着一首首歌曲的发表，一次次获奖，10岁的杨静已经成为南通文艺界的小名人。可她也多多少少有了一点少年得意的轻狂。为了让她认识到自己目前与理想还有很大差距，知道“山外有山”的道理，我利用一切机会，让她与著名的音乐大师亲密接触，学习他们的品格和学识，不断地完善自己。
几年来，在我的带领下，杨静见的名家可不少，作曲家杜心鸣、歌唱家李双江、总政歌舞团副团长孟宪斌和总政话剧团政委任志平……
特别值得一提的是，我们拜访了著名词家刘志毅先生后，刘先生当即表示要与杨静合作。不久，刘志毅先生真的寄来了两首歌词。后来，杨静作曲、刘志毅作词的歌曲《我们为北京敲金鼓》，在参加湖南《中小学音乐报》举办的“支持北京申奥全国征歌比赛”中，从全国大赛的1670首歌曲中脱颖而出，夺得银奖。
在与名家的交流与合作中，杨静开阔了眼界，增长了见识，感受到了音乐的魅力，张开了在音乐海洋里航行的风帆。
另一种成长
一个真正的音乐家，必定是一个人格高尚、富有爱心的人。女儿在音乐上的成绩不错，人格的成长和丰富还远远不够，必须让她内外兼修。
我给杨静在银行开了一个账号，每次收到她的稿费，我都存入她的账号中，8年来，她的稿费收入达万元，成了小小的“万元户”。但是，我要求她钱要用在刀刃上，不能随便乱花钱。有一次去北京录制节目，我问杨静：“去北京，我们坐飞机去好，还是坐火车去好？”杨静不假思索，“当然是坐飞机去好了，又快又舒服。”我说：“飞机票的钱是火车票的3倍，现在的下岗工人，每天攒30块钱都难呀！”杨静沉思片刻，说：“那我们还是坐火车去好了。”就在这样，我带着杨静踏上了火车，进京演出。
有一天，杨静放学回来，对我说：“学校动员为贫困生捐款，我要不要捐呀？”我说：“奉献爱心，哪有不捐之理，你从你的存款中支钱捐了吧。”第二天，杨静放学回来对我说：“好多同学捐10元钱，我捐了50元，会不会多了？”我对她说：“你就是捐500元，我都不会有意见，只要是对社会有益的事情，爸爸都支持你。”从此，只要学校搞捐款活动，杨静都要捐上一笔，奉献自己的爱心。
2003年春，“非典”袭击了中国大地。当在电视上看到医护人员不顾自己的生命安危，与“非典”病魔进行顽强的搏斗时，杨静的心中涌起一股创作的冲动，与刘志毅先生合作创作了《白烛》、《白衣英雄》两首赞美医护人员的歌曲，给奋战在第一线的医务工作者呐喊助威。在日本东京举行的“全球华侨华人推动中国和平统一大会”组委会征歌中，她创作的《和平统一颂》荣获优秀奖。在去年底南亚发生大海啸时，杨静写出了凄美的《厚土家园》，纪念在这次灾难中死去的人们，激励活着的人化悲痛为力量，重建自己的家园。
催化反应器 篇12
催化裂化催化剂包括载体和活性组分两个部分。在早期的FCC催化剂开发过程中,载体主要为FCC催化剂提供较好的抗磨性能、适中的堆密度等基本的物理性能[1],提高催化剂的反应性能则主要通过活性组分的调变而实现。但由于催化裂化原料油劣质化和重质化的加剧,要求催化裂化催化剂载体承担更多的功能,载体在反应中的作用也更加受到人们的关注[2],载体与活性组分的协同作用也开始受到催化剂开发者的重视。
一般认为,重油大分子首先接触催化剂载体表面,经过预裂解后进入分子筛孔道裂解为目的产物[3]。载体对催化剂的主要贡献为:改善了大分子烃的裂化能力;提高轻油产率并改善其质量;具有捕集重金属的功能;提高催化剂的抗碱氮能力;可转移SOx、减少硫化物的排放等[4]。目前,催化裂化催化剂载体大致可分为全合成载体、半合成载体和原位晶化型载体三大类。全合成载体大都采用硅铝凝胶,载体也能提供一定的催化活性;半合成载体则采用高岭土、氧化铝与硅铝溶胶等粘结剂结合;原位晶化则是先将高岭土喷雾成微球后通过原位晶化同时生产分子筛和载体,由于分子筛与载体同时生成,这种载体具有中孔富集,与分子筛协同作用好等特点[5],但过程控制复杂,制备成本较高。
本文研究了不同类型载体催化剂的孔结构特征,并对不同类型载体催化裂化催化剂的物化性能进行了表征,考察了其水热稳定性及其催化性能。
1实验部分
1.1主要原材料
分子筛、水玻璃、硫酸铝,中石化催化剂长岭分公司;高岭土,苏州高岭土公司;拟薄水铝石,中国铝业有限公司。
1.2样品制备
采用硫酸铝,水玻璃凝胶法制备全合成载体。采用高岭土,拟薄水铝石混合打浆制备半合成催化剂载体,并对载体进行升温酸抽提改性。催化剂样品采用载体与分子筛混合打浆后经喷雾干燥,洗涤制得。
1.3表征与评价
ASAP—2400吸附仪,美国Micromeritics公司;Dmax/Ⅲ型X—射线衍射仪粉末衍射仪,日本理学。
2 结果与讨论
2.1 载体孔结构研究
载体在裂化催化剂中的作用日益重要,对于重油大分子的裂化,需要载体具有合适的孔结构和酸性,达到裂解为中等分子的目的。考察了不同类型载体样品经120℃干燥后其孔结构,结果如表1、表2。
结果表明,半合成载体孔分布主要集中在<50的小孔,平均孔径小;改性半合成载体KBS表面略有降低,但平均孔径增大,孔分布向中大孔转移;由于在改性过程中疏通了孔结构,使其孔径增大,而酸处理同时造成了部分孔结构坍塌,比表面积略有降低。全合成载体HAA具有较高的比表面和孔容,平均孔径大,孔径分布集中趋向于中大孔分布,50～500孔结构达到90%以上的比例,适合于重油大分子裂解的孔径尺寸,孔径分布图如图1、图2所示。
2.2 催化剂孔结构特征
采用PSRY和REUSY复合分子筛为活性组分,与不同类型载体混合打浆,且各催化剂样品中分子筛比例相同,控制pH值等条件,经喷雾成型制备催化剂样品,测定其孔结构,结果如表3。
表3结果表明,全合成载体催化剂比表面及孔体积积明显高于其它两种载体催化剂;改性半合成载体KBS制备催化剂比表面积也略高于半合成载体SAK制备的催化剂。三个样品中分子筛含量相同,但半合成载体催化剂微孔表面及微孔体积均较其它两者低。由于半合成载体在成胶过程中需添加粘结剂,这些粘结剂可能对分子筛表面有覆盖作用,造成分子筛表面降低,而改性半合成载体及全合成载体在这方面影响较小。
2.3 催化剂水热稳定性
重油催化裂化反应再生条件比较苛刻,水蒸气量大,反应及再生温度高,因此要求催化剂具有较高的活性和水热稳定性。将不同类型载体催化剂样品经800℃、100%水蒸气老化17h,测定其微反活性及晶胞常数、结晶度,并与新鲜催化剂比较,结果如表4。
表4结果表明,在分子筛组成相同的条件下,采用全合成载体制备的催化剂在100%水蒸气老化17h后晶胞收缩较其它催化剂少,结晶度降低较少,说明催化剂抗老化能力强,催化剂活性稳定性明显高于其它催化剂。采用改性半合成载体制备的催化剂活性稳定性也有一定程度提高,但不如全合成载体催化剂,由于全合成载体与分子筛结合紧密,协同作用较好,载体在提供一定活性的同时提高了催化剂的水热稳定性。
2.4 催化剂反应性能
催化剂样品在流化床装置上经100%水蒸气老化17h后,采用长岭分公司1#催化混合原料油为进料油,在小型固定流化床装置上进行反应性能考察,结果如表5。
注:反应温度为500℃,剂油比6.0。
表5结果表明,在反应条件相同的情况下,与半合成载体催化剂相比,全合成载体催化剂转化率较高,轻收及总的有价值产品收率均有一定程度提高,同时,动态活性高,焦炭选择性较好。改性半合成载体催化剂在产品分布上也有所改善,但轻收较全合成载体催化剂低。固定床流化床反应性能结果与催化剂活性稳定性结果基本吻合。
3 结论
全合成载体具有比表面积大,平均孔径大,孔径分布集中趋向于中大孔,具有适合重油大分子裂解的孔结构。采用全合成载体制备的催化剂转化率高,动态活性高,有价值产品收率高,适合重油大分子预裂解
摘要：研究了三种不同类型载体催化裂化催化剂的孔结构特征、活性稳定性及其催化性能。结果表明,全合成载体具有适合重油大分子裂解的孔结构特征,全合成载体催化剂具有较高的重油转化能力和动态活性。
关键词：催化剂,载体,重油,催化裂化
参考文献
[1]陈俊武.催化裂化工艺与工程[M].北京:中国石化出版社,2005:205-234.
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[3]王斌,田辉平,唐立文,等.系列新型重油催化裂化催化剂的工业开发与应用[J].石油炼制与化工,2002,33(8):30-33.
[4]HE MY.The development of catalytic cracking catalysts:acidic proper-ty related catalytic performance[J].Catal Today,2002,73:49-55.