07第七講技術(shù)創(chuàng)新的突破途徑-在線瀏覽
2025-02-15 03:26本頁面
【正文】 酸 18 清潔燃料生產(chǎn)技術(shù)涉及的 新催化材料 19 20 清潔汽油生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù) ? 組成配方 –催化裂化 –異丁烷 /丁烯烷基化 – C5C6異構(gòu)化 ? 降低汽油的硫含量 –催化裂化汽油加氫脫硫 –吸附脫硫 21 21世紀(jì)裂化催化劑的技術(shù)進(jìn)步 ? 臺(tái)階式技術(shù)進(jìn)步 – 納米 Y型分子篩 – 一步法合成高 Si/Al比 NaY – …… – …… ? 跨越式技術(shù)進(jìn)步 – β–沸石 ——降低成本 – 介孔沸石提高水熱穩(wěn)定性 – 新模板劑的應(yīng)用 – …… – …... 22 異丁烷 /丁烯烷基化采用固體酸的 難點(diǎn) 烯烴聚合 烷基化 23 C C6輕烴異構(gòu)化 ? 鉑 /絲光沸石催化劑 ：反應(yīng)溫度 2600C –轉(zhuǎn)化率受熱力學(xué)平衡限制 ? PtSO4 2/ZrO2催化劑 ：反應(yīng)溫度 1300C ? 鉑 /鹵素 /氧化鋁催化劑 ：反應(yīng)溫度 1060C ? 開發(fā)新型低溫環(huán)境友好酸催化劑 24 新型低溫酸性催化材料 Nafion/SiO2復(fù)合材料 ? DuPont公司制備方法 ：采用溶膠－凝膠組裝方法，在制備 SiO2溶膠的同時(shí)加入 Nafion溶液 ? 特點(diǎn)： Nafion分散于多孔 SiO2中，粒子尺寸只有 2060nm,大大增大了 Nafion的比表面積，酸中心的暴露百分?jǐn)?shù)比普通 Nafion提高數(shù)千倍。 ? 應(yīng)用前景 ：可用于烯烴二聚 、 雙烯加氫疊合 、 烯烴歧化 、 烷基化 、 DielsAlder反應(yīng) 、 氫甲?；磻?yīng) 、 烷基化等過程 26 汽油的脫硫工藝 ? 催化裂化汽油加氫脫硫 ? SCANfining, OCTGAIN, ISAL ? 催化蒸餾加氫脫硫 ? CD Hydro、 CDHDS ? 吸附脫硫技術(shù) ? IRVAD、 S Zorb ? 生物脫硫 27 清潔柴油的標(biāo)準(zhǔn) III類標(biāo)準(zhǔn) (1998年世界燃油規(guī)范 ) 國家標(biāo)準(zhǔn) 國家普通輕柴油標(biāo)準(zhǔn) 大中城市專用輕柴油標(biāo)準(zhǔn) 十六烷值 ≥55 40 40 硫含量 ≤ %重 ≤%重 ≤%重 芳烴含量 ≤15％重 不限制 限制多環(huán)芳烴 28 清潔柴油生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝 ? 加氫脫硫 ? 生物脫硫 29 柴油的脫硫 ? 常規(guī)加氫技術(shù) –深度加氫脫硫 –中壓的深度脫硫 /芳烴飽和催化劑和工藝 ? 最新技術(shù) –雙貴金屬分子篩擔(dān)體的三效催化劑 –生物催化脫硫 –基因工程處理的高活性、高選擇性氧化硫化物的酶、高脫硫率的生物反應(yīng)器以及利用副產(chǎn)有機(jī)磺化物生產(chǎn)表面活性劑 30 加氫精制的新催化材料 非晶態(tài)合金 ? 非晶態(tài)合金的特點(diǎn) ： （ 1）“ 長(zhǎng)程無序”和“短程有序”，由于沒有三維空間原子，排列造成表面缺陷，可能形成高活性的催化中心； （ 2） 幾乎所有的金屬和類金屬都可以形成非晶態(tài)合金，其組成可以在較寬的范圍內(nèi)變化，為調(diào)變它們的催化活性提供了廣闊的空間 ? 急冷法非晶態(tài)鎳合金，已用于己內(nèi)酰胺后加氫、制藥工業(yè)中 ? 非晶態(tài)合金是具有工業(yè)開發(fā)前景的催化材料 （ 1）擴(kuò)大應(yīng)用（己二腈、山梨醇等的選擇性加氫） （ 2）研究新類型的非晶態(tài)合金體系 （ 3）研究硫中毒機(jī)理，提高抗硫性 31 加氫精制的新催化材料 金屬氮化物 ? 催化性能特點(diǎn)： 它們是由雜原子氮插入過渡金屬的晶格，引起金屬原子間距增大、晶格擴(kuò)張，從而具有類貴金屬的加氫性能 。 生物脫硫催化劑的發(fā)展 34 研究新催化材料要考慮的問題 （ 1） 關(guān)鍵是選擇好與多種核心石油煉制和石油化工工藝有關(guān)的 新催化材料領(lǐng)域 ， 并且 學(xué)科交叉 ； （ 2） 分析這類新材料的物質(zhì) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ， 考慮其作為催化劑在性能方面所能具有的 特性 ， 與目前所用催化劑相比具有什么 優(yōu)點(diǎn) ， 可能用于什么 新反應(yīng) ； （ 3） 在這類材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下 ， 要分析這類材料的化學(xué)元素的 種類和數(shù)量 可以有多大 變化 。 ②在這類材抖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提，要分析這類材料的化學(xué)元素的種類和數(shù)量可以有多大的變化。 ③要分析考慮這類材料在各種使用條件下，如溫度、氫氣和空氣氣氛、水蒸氣等條件下的穩(wěn)定性，出為只有這樣 J‘有可能在更多的反應(yīng)中，在各種使用環(huán)境下作為催化別使用。 對(duì)新催化材料要考慮的因素 39 新反應(yīng)工程是開發(fā)新催化工藝的一條重要途徑 ? 根據(jù)工藝要求開發(fā)新反應(yīng)器 ? 催化重整的連續(xù)式移動(dòng)床－再生反應(yīng)器 ? 渣油加氫裂化反應(yīng)器 ?沸騰床反應(yīng)器 ?料倉式移動(dòng)床反應(yīng)器 ? 根據(jù)新催化材料的特點(diǎn) , 開發(fā)新反應(yīng)器 ? 催化裂化提升管反應(yīng)器 ? 催化反應(yīng)與分離過程相結(jié)合開發(fā)新反應(yīng)器 ? 催化蒸餾 40 催化重整工藝的變遷 40年代：半再生式固定床鉑重整催化劑開發(fā)成功 鉑錸、鉑錫、鉑銥 載體改進(jìn) 減少鉑含量 完善環(huán)境控制 提高產(chǎn)品的辛烷值 或芳烴產(chǎn)率 烷烴脫氫環(huán)化反應(yīng) 熱力學(xué)平衡 降低壓力 催化劑失活 41 連續(xù)再生移動(dòng)床 催化重整新反應(yīng)器和工藝 催化劑在壓力下可在其中移動(dòng)的反應(yīng)器 反應(yīng)壓力： 汽油 RON： 94 98 C5+收率： % % 氫氣產(chǎn)率： m3/m3 42 渣油加氫裂化反應(yīng)器 43 流化催化裂化提升管反應(yīng)器 分子篩裂化催化劑活性高，需要縮短接觸時(shí)間 44 AlkyleneTM UOP LLC. 原料預(yù)處理： 除去雙烯和氧等雜質(zhì) 提升管反應(yīng)器： 催化劑 HAL100TM ： PtAlCl3KCl/Al2O3 T=1040oC I/O=615 反應(yīng)、再生洗滌部分 分餾部分 產(chǎn)物 RON95， 操作費(fèi)用：＄ 再生部分 Uop 固體酸烷基化工藝中試流程 45 催化劑結(jié)焦 ? 結(jié)焦失活十分常見，也稱“自中毒” ?
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