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正文內(nèi)容

973項(xiàng)目申報書――重油梯級分離與高效轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)研究(存儲版)

2025-10-16 00:01上一頁面

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(2)系統(tǒng)分析重油特征分子結(jié)構(gòu)、雜原子分布等對 重油 化學(xué)轉(zhuǎn)化的作用規(guī)律 ,研究 重油分子 在催化 裂化、加氫裂化、加氫脫硫、脫氮和脫金屬等過程中的反應(yīng)行為, 闡明 重油分子的轉(zhuǎn)化 性質(zhì) 與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 (1)掌握重油殘渣及重油殘渣與煤共氣化反應(yīng)的規(guī)律,建立重油殘渣氣化及重油殘渣與煤共氣化的動力學(xué)模型; (2)獲得組分對 “助流化劑 +重油殘渣 ”異性混和顆粒體系流化特性的影響 ; 建立 “助流化劑 +重油殘渣 ”體系的流動模型 ; 獲得操作條件對 “助流化劑 +氣化灰渣 ”異性混合顆粒體系流化特性的影響初步建立 “助流化劑+氣化灰渣 ”體系的流動 模型 。 與設(shè)計方法方面: (1)研究重油殘渣熱解和氣化特性以及殘渣熱解和氣化的熱力學(xué)和動力學(xué); (2)考察 “氣化助流化劑 ”煤粉顆粒引入比例對重油殘渣流動性能的影響 ,并 對聚團(tuán)進(jìn)行 機(jī)理 分析; (3)進(jìn)行 “助流化劑 +氣化灰渣 ”異性顆粒耦合流化床燃燒器大型冷模 實(shí)驗(yàn) 裝置的設(shè)計 , 考察 “助流化劑 +殘渣 ”混合顆粒湍流床 的流動 特性 ,建立 “助流化劑 +重油殘渣 ”異性 顆粒體系 流動模型,并進(jìn)行數(shù)值模型分析。 (4)在 SCI源期刊上發(fā)表論文 8篇,申請發(fā)明專利 1件。 (2)掌握熱解過程中 N、 S等有害元素和 Ni、 V等重金屬元素的遷移、分布規(guī)律 。 年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 研究方面: (1)完成 重脫殘渣油中含硫、含氮和金屬有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分布規(guī)律 的研究,研制和尋找適宜的新材料作為加氫處理催化劑的促進(jìn)劑 ; (2)采用具有不同孔道大小和酸強(qiáng)度的基質(zhì)材料、分子篩材料,根據(jù)重油催化裂化“接力式”反應(yīng)特點(diǎn),進(jìn)行新型催化裂化催化劑的設(shè)計,同時開展小晶粒 ZSM5的放大制備和改性新技術(shù)研究; (3)研究汽油中的硫化合物和烴類化合物的分布規(guī)律和輕重餾分切割點(diǎn)、加氫脫硫深度及烯烴的異構(gòu)化和芳構(gòu)化比例等關(guān)鍵工藝參數(shù)對汽油加氫改質(zhì)效果的影響;進(jìn)行柴油加氫 催化劑作用機(jī)理和活性相結(jié)構(gòu)的研究。 四、年度計劃 年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 面: (1)通過超臨界深度精細(xì)分離,獲得重油烴類及非烴組 分的濃縮組分,采用 1HNMR、13CNMR、 FTIR 及 SARA、分子量、元素組成等分析方法,獲得重油組分的組成信息及平均結(jié)構(gòu)信息; (2)進(jìn)行重油及其分離組分的 FTICRMS分析及解析方法研究 。 (四 )取得重大突破的可行性分析 、結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)研究方面,上一期 973項(xiàng)目研究已建立起以超臨界流體萃取為核心的重油無破壞性精細(xì)分離分析方法,并采用這一方法對國內(nèi)外具有代表性重油的組成、結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征,獲得了重油超臨界流體萃取窄餾分的特征分子群,初步建立了重油梯級轉(zhuǎn)化利用的判據(jù)。 (二 )技術(shù)途徑 實(shí)現(xiàn)上述總體研究思路的技術(shù)途徑是: 973 項(xiàng)目建立的以重油超臨界流體萃取為核心的重油無破壞性精細(xì)分離分析方法的基礎(chǔ)上,以高分辨質(zhì)譜為主要手段詳細(xì)解析重油中“可轉(zhuǎn)化”和“不可轉(zhuǎn)化”分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在不同沸程超臨界流體萃取窄餾分中的分布規(guī)律,重點(diǎn)考察溶劑體系的組成及工藝條件對“不可轉(zhuǎn)化”分子分離選擇性的影響;對不同沸程的超臨界流體萃取窄餾分進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化性能研究,闡明“不可轉(zhuǎn)化”分子對“可轉(zhuǎn)化”分子轉(zhuǎn)化效率及產(chǎn)物性質(zhì)的影響,為超臨界流體萃取分離體系的優(yōu)化和工藝操作條件的優(yōu)化提供依據(jù);采用實(shí)驗(yàn)研究和分子模擬相結(jié)合的方法,考察催化劑孔 道結(jié)構(gòu)和酸性分布對重油轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)物分布的影響,為構(gòu)建基于孔道結(jié)構(gòu)和酸性分布調(diào)變的催化劑體系奠定基礎(chǔ)。 95 件發(fā)明專利,建立以若干項(xiàng)母專利為核心的重油加工技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)網(wǎng);在 SCI 源學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文 200 篇,撰寫有關(guān)重油加工理論和技術(shù)的英文專著 1部。 (6)深入認(rèn)識重油加工產(chǎn)品中硫、氮等雜原子化合物在加氫精制催化劑上的反應(yīng)規(guī)律,發(fā)展降低加氫精制過程操作苛刻度的催化劑制備新方法,獲得 2~3種可工業(yè)化的加氫脫硫、脫氮催化劑。 (2)系統(tǒng)考察重油大分子在催化裂化條件下的轉(zhuǎn)化行為,認(rèn)識重油催化裂化催化劑中分子篩活性組分和基質(zhì)的相互作用及其協(xié)同效應(yīng),提出重油大分子的有效轉(zhuǎn)化途徑和新型重油催化裂化催化劑的設(shè)計思路;發(fā)展 Y、 ZSM ?分子篩等大宗催化材料的高性能化制備與改性新技術(shù),形成催化劑制備的平臺技術(shù),獲得調(diào)控主導(dǎo)催化裂化反應(yīng)的高活性與高選擇性的分子篩固體酸活性中心的方法,并從“半合成”和“原位晶化 ”兩條路線來設(shè)計催化劑基質(zhì)組分,充分發(fā)揮基質(zhì)在保護(hù)活性組分、重油分子預(yù)裂化、提高產(chǎn)物分子擴(kuò)散速率和延長催化劑使用壽命等方面的作用,研制提高重油轉(zhuǎn)化深度和改善產(chǎn)品分布的系列催化裂化催化劑。 (3)了解重油殘渣的物理化學(xué)性質(zhì),研究殘渣氣化制氫的熱力學(xué)與動力學(xué),發(fā)展適合于重油殘渣氣化的造氣體系、進(jìn)料方式和反應(yīng)器構(gòu)型,形成重油殘渣氣化制氫的工藝流程,為百萬噸級的工業(yè)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 針對上述問題的解決,設(shè)置“重油梯級分離與轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)” 1個課題。 (3)從分子層次描述重油分子在催化劑上的擴(kuò)散、吸附 及轉(zhuǎn)化規(guī)律,突破集總動力學(xué)采用平均組成結(jié)構(gòu)對重油轉(zhuǎn)化機(jī)理描述的局限性,指導(dǎo)重油輕質(zhì)化催化劑的研究開發(fā)。 (2)掌握重油超臨界流體萃取分離過程的傳遞規(guī)律、殘渣-溶劑體系在噴霧造粒過程中的快速相變行為、殘渣輸送過程中的多相流動特性,發(fā)展重油多級萃?。陀鄽堅?/
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