【正文】 解活性相的形成機(jī)制 。 規(guī)律與設(shè)計(jì)方法方面： (1)研究不同條件對(duì)重油殘?jiān)鼰峤夥磻?yīng)的影響規(guī)律 。 (1)獲得 熱解升溫速率、溫度、氣氛等因素對(duì)重油殘?jiān)簯B(tài)收率和殘?jiān)?(固態(tài) )收率的影響規(guī)律 。 (3)獲得石英砂 和 FCC 顆粒 最佳引入比例 ， 完成 “助流化劑 +重油殘?jiān)?”異性 顆粒體系湍流床 氣化反應(yīng)器 大型冷模 實(shí)驗(yàn) 裝置的設(shè)計(jì) 。 年度 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 二 年 面： (1)采用釕離子選擇性催化氧化 (RICO)等方法獲得重油芳香類組分結(jié)構(gòu)的橋鏈、側(cè)鏈及芳香核結(jié)構(gòu)信息 。 (1)獲得重油及其超臨界流體萃取窄餾分中特征分子的組成分布，獲得重油烴類及非烴的結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建重油特征分子結(jié)構(gòu)庫(kù) 。 (3)確定重油特征分子中氮、硫、金屬在化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中 的轉(zhuǎn)移規(guī)律 。 方法方面： (1)在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)梯級(jí)分離裝置上優(yōu)化超臨界流體萃取工藝條件；基于課題 1有關(guān)重油特征化的研究結(jié)果，研究重油梯級(jí)分離過(guò)程的熱力學(xué)模 型； (2)建設(shè)重油多級(jí)梯級(jí)分離裝置，采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法考察助流劑及其與萃余殘?jiān)w粒的流化、汽提性能； (3)建設(shè)旋風(fēng)分離器實(shí)驗(yàn)裝置，開展大差異二元顆粒體系分離性能及放大規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究； (4)對(duì)閃蒸過(guò)程中戊烷的降壓和汽化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)噴霧射流的流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量；測(cè)量造粒塔內(nèi)流動(dòng)過(guò)程的速度場(chǎng)和分離特性，驗(yàn)證和改善所建立多相流動(dòng)分區(qū)模型和算法，為過(guò)程放大做好準(zhǔn)備。 (2)掌握萃余殘?jiān)?、操作條件及汽提器結(jié)構(gòu)形式等對(duì)二元顆粒流化與汽提性能的影響規(guī)律 。 (3)在 SCI源期刊上發(fā)表論文 5篇，申請(qǐng)發(fā)明專利 2件。 (1)探明催化劑的作用機(jī)理和構(gòu)效關(guān)系 ， 建立 動(dòng)力學(xué) 研究新 方法 ， 了解催化劑制備過(guò)程中活性相納米粒 子的形成和長(zhǎng)大機(jī)制 ； (2)揭示催化劑中分子篩活性組分和基質(zhì)的作用機(jī)理，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(jì)方法；掌握高硅 NaY規(guī)模化合成和后改性的成套技術(shù)； (3)建立汽油加氫改質(zhì)催化劑放大制備過(guò)程的質(zhì)量控制指標(biāo)，完成放大催化劑的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)； (4)認(rèn)識(shí)柴油加氫催化劑制備參數(shù)與催化劑理化性質(zhì)、催化性能的關(guān)系，形成柴油加氫催化劑的制備方法和過(guò)程調(diào)控方法； (5)在 SCI 源期刊上 發(fā)表論文 20~25篇，申請(qǐng)專利 12~14件。 (1)掌握熱解條件對(duì)殘?jiān)锢斫Y(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，獲得殘?jiān)鼰峤鈿獾臍饣磻?yīng)特性；建立殘?jiān)鼰峤夂蜌饣臒崃W(xué)和動(dòng)力學(xué)；獲得溫度、壓力和氣氛對(duì)重油殘?jiān)箽饣钚缘挠?響規(guī)律； (2)確定最佳助流化劑及其引入比例 ， 完成 “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(jì) ， 獲得操作條件對(duì) “助流化劑 +重油殘?jiān)?”異性 混合顆粒體系流化特性的影響 規(guī)律， 初步建立體系的流動(dòng)模型 。 (1)獲得能表征重油組分組成的分子結(jié)構(gòu)庫(kù)生成方法； (2)揭示“可轉(zhuǎn)化”與“不可轉(zhuǎn)化”分子在不同超臨界流體萃取窄餾分中的分布規(guī)律，發(fā)展基于重油分子結(jié)構(gòu)信息的相平衡模型； (3)建立重油組分催化轉(zhuǎn)化性能的表征方法， 深化 對(duì) 重油特征分子 發(fā)生催化 裂化、加氫裂化反應(yīng)機(jī)理 的認(rèn)識(shí)； (4)在 SCI 源期刊上發(fā)表論文 8 篇，申請(qǐng)發(fā)明專利 1件。 (1)獲得原料預(yù)改質(zhì)的優(yōu)化工藝條件及較先進(jìn)的靜態(tài)混合器，提高超臨界流體萃取分離的效率； (2)確定適合于萃余殘?jiān)鼩饬皺C(jī)械輸送的工藝 條件；確定適宜的過(guò)濾介質(zhì)、濾袋結(jié)構(gòu)、過(guò)濾特性、反吹方式和反吹特性； (3)確定適宜的霧化造粒噴嘴形式，開發(fā)出新結(jié)構(gòu)的造粒噴嘴，深入了解造粒塔的放大規(guī)律； (4)發(fā)表論文 7 篇，申請(qǐng)發(fā)明專利 2件 年度 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 三 年 礎(chǔ)方面： (1)進(jìn)行 納米粒子間相互作用機(jī)制 的 探索研究 ， 完 成 動(dòng)力學(xué)研究， 掌握各種操作條件 對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律， 建立催化劑 失活動(dòng)力學(xué)和產(chǎn)物分布 的 預(yù)測(cè)模型 ；制備性能較好的加氫脫金屬、脫硫、脫氮和裂化催化劑； (2)開展高性能β分子篩、原 位晶化ZSM5等分子篩、大孔活性氧化鋁、高嶺土等多孔基質(zhì)材料的研究開發(fā)工作，進(jìn)行新型改性 Y 型分子篩的研究和工業(yè)化開發(fā)工作； (3)研究調(diào)變平衡催化劑單支鏈加氫異構(gòu)和芳構(gòu)性能的催化劑制備方法，進(jìn)行放大催化劑 的 1000 h穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)；完成硫化型柴油加氫催化劑的放大制備，形成硫化型催化劑的制備技術(shù)和放大方法。 與設(shè)計(jì)方法方面： (1)進(jìn)行重油殘?jiān)c煤共氣化反應(yīng)特性的基礎(chǔ)研究； (2)固定氣速，考察助流化劑引入比例對(duì)“助流化劑 +重油 殘?jiān)?”異性混合顆粒湍流床流化特性的影響 ； 固定助流化劑引入比例，考察環(huán)流床內(nèi)環(huán) 氣速、外環(huán)氣速以及提升管氣速的變化對(duì)異性顆粒耦合流化床床層壓降、床層的局部密度分布、床層內(nèi)顆粒停留時(shí)間分布的影響； (3)建立 “助流化劑 +氣化灰渣 ”異性 顆粒體系 流動(dòng)模型，并進(jìn)行數(shù)值模型分析。 年度 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 四 年 面： (1)在模型催化劑上進(jìn)行重油超臨界流體萃取窄餾分的催化轉(zhuǎn)化性能研究； (2)采用分子模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法闡明重油分子在催化劑上的吸附、擴(kuò)散及反應(yīng)行為， 研究重油特征分子在催化轉(zhuǎn)化過(guò)程中金屬物種的分布、遷移和反應(yīng)規(guī)律； (3)將量子力學(xué) /分子力學(xué)方法拓展到加氫脫金屬反應(yīng)過(guò)程，研究其催化反應(yīng)機(jī)理。 2. 在重油梯級(jí)分離過(guò)程的放大規(guī)律及設(shè)計(jì)方法方面： (1)采用建立的熱力學(xué)模型，模擬梯級(jí)分離過(guò)程可引入萃取塔的物流對(duì)萃取分離塔各部位物料平衡及組成的影響； (2)采用直接取樣法和數(shù)值模擬方法，考察不同條件下助流劑與萃余殘?jiān)w粒的混合和分離特性； (3)基于理論分析、數(shù)值模擬 與實(shí)驗(yàn) 測(cè)量 ， 研究大差異二元顆粒體系旋流分離和過(guò)濾分離性能的計(jì)算模型； (4)對(duì)優(yōu)選的噴嘴形式進(jìn)行熱態(tài)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量噴嘴的特性參數(shù)和造粒后瀝青顆粒的密度和粒度，研究噴嘴放大規(guī)律； (5)對(duì)不同尺寸和結(jié)構(gòu)的造粒塔內(nèi)的多相流動(dòng)、氣固分離、溶劑氣化和氣固換熱耦合過(guò)程進(jìn)行研究，解決造粒塔的冷卻和溫度控制問(wèn)題、粘性顆粒的氣固分離問(wèn)題，為造粒塔的工業(yè)放大提供參考。 (1)初步建立催化劑關(guān)鍵制備過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 ，研制出重脫殘?jiān)图託涿摻饘俸兔摿虼呋瘎_(dá)到工業(yè)化條件或進(jìn) 行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)； (2)完成 1~2 種高性能重油催化裂化催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)； (3) 建立 FCC汽油加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和催化劑的失活動(dòng)力學(xué)，通過(guò)流程模擬實(shí)現(xiàn)加氫改質(zhì)工藝的優(yōu)化配置；形成非負(fù)載型柴油加氫催化劑的制備技術(shù)、完成催化劑的噸級(jí)放大試驗(yàn)并進(jìn)行催化劑的活性穩(wěn)定性評(píng)價(jià)試驗(yàn)； (4)在 SCI源期刊上 發(fā)表論文 18~20篇，申請(qǐng)專利 16~20件 ； (5)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告。 (1)獲得氣化溫度、壓力和氛圍等對(duì)重油殘?jiān)鼩饣挠绊懸?guī)律，初步掌握重油殘?jiān)c煤共氣化的特性； (2)獲得氣化灰渣的燃燒反應(yīng)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)；獲得 組分對(duì) “助流化劑 +氣化灰渣 ”異性混和顆粒體系流化特性的影響 ； 建立 “助流化劑 +氣化灰渣 ”體系的流 動(dòng)模型 ；獲得過(guò)程工程參數(shù)的綜合影響規(guī)律，形成工藝集成的技術(shù)基礎(chǔ)； (3)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告。 (1)建立重油分子層次的 組成、 結(jié)構(gòu) 、性 質(zhì) 之間 定量關(guān)系 和 重油分子的轉(zhuǎn)化規(guī)律與其結(jié)構(gòu) 之間的 關(guān)系 ； (2)在 SCI源期刊上發(fā)表論文 10篇，申請(qǐng)發(fā)明專利 1件 ； (3)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告。 (1)形成一個(gè)分離塔中同時(shí)將重油分離為催化裂化原料、加氫處理原料及重油殘?jiān)娜鹿に嚵鞒蹋? (2)掌握對(duì)粒塔內(nèi)氣體流動(dòng)、擴(kuò)散行為的影響因素；確定大型工業(yè)裝置噴霧造粒進(jìn)料系統(tǒng)； (3)掌握造粒塔放大設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)大型工業(yè)裝置；形成旋風(fēng)分離器和過(guò)濾器的工程設(shè)計(jì)軟件； (4)發(fā)表論文 7 篇，申請(qǐng)發(fā)明專利 2件； (5)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告。 (1)開發(fā)出重脫殘?jiān)图託涿摰图託淞鸦呋瘎?，進(jìn)行示范和或工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)； 發(fā)展重脫殘?jiān)图託涮幚硇鹿に?， 確定催化劑級(jí)配裝填方案和最優(yōu)的工藝條件 ； (2)獲得加氫反應(yīng)器中的流體流動(dòng)分布規(guī)律，獲得優(yōu)化的反應(yīng)器模型參數(shù)，探索建立催化劑和反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和放大方法；獲得適合原料、目標(biāo)產(chǎn)品的工藝流程和催化劑級(jí)配方式； (3)形成清潔柴油生產(chǎn)的系列催化劑及其工業(yè)應(yīng)用技術(shù)； (4)發(fā)表 SCI收錄論文 15~20篇，申請(qǐng)專利 8~12項(xiàng)； (5)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告 。 (1)建立 “助流化劑 +重油 殘?jiān)?”湍流床 氣化反應(yīng)器和 “助流化劑 +氣化灰渣 ”耦合流化床燃燒器的 放大設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ，確定反應(yīng)器構(gòu)型和操作參數(shù)； (2)形成重油殘?jiān)咝У臀廴疽?guī)模化制氫的原型技術(shù)； (3)總結(jié)研究工作，提交總結(jié)報(bào)告