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渣油悬浮床加氢裂化助剂作用机理研究

罗辉  
【摘要】: 为了改善渣油悬浮床加氢裂化反应过程中的生焦状况,在高压釜中考察了助剂对KLAR和LHAR悬浮床加氢反应生焦的影响。结果表明,助剂单独作用不能降低生焦量,但能影响焦在液相和壁相中的分布,增加焦在油相中的悬浮量;催化剂能显著降低渣油反应过程中的生焦量;而助剂与催化剂共同作用下,生焦量进一步降低,油相中焦的颗粒度减小,但各种助剂的抑焦效果有所差异,其中效果最为明显的助剂为SA1和SA2。 从助剂对渣油体系胶体性质的影响和助剂在催化剂分散硫化过程中的作用这两方面,对助剂的作用机理进行了研究。 助剂能提高渣油的胶体稳定性,在反应的升温过程中,助剂的加入能使反应体系在更宽的范围内保持稳定的胶溶状态,有效地对抗热的扰动。但当温度达到400℃后,助剂的这种改善胶体稳定性的作用开始减弱。通过红外分析表明,LHAR沥青质的红外谱图上存在助剂的特征吸收峰,助剂能吸附在LHAR沥青质表面上。紫外光谱分析表明,SA1能使LHAR沥青质中分子量较小、缩合度较低(1~2个芳香环)的部分增溶在正庚烷中。 对催化剂分散硫化过程分析可知,助剂能降低油水界面张力,降低催化剂前体溶液在渣油分散形成的液滴大小。对助剂在催化剂上的吸附研究结果表明,助剂可以通过亲水基间的极性相互作用或氢键作用力自发地吸附在催化剂颗粒上,从而改变催化剂颗粒的表面性质,使原来的亲水表面逐步转变为亲油表面,使催化剂质点能更容易分散在渣油中,从而提高催化剂的分散度。XRD分析表明,助剂可以提高催化剂硫化态NiS_2和Fe_(x-1)S_x晶体的晶粒分散度,使部分镍原子取代铁原子占据Fe_(x-1)S_x晶体上某些晶格,形成高分散度的FeNiS_2混晶。


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