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碳中和目标驱动下生物质燃料技术研究进展

化工进展 2024年第5期43卷 2463-2474页

作者：韩伟韩恒文程薇汤玮健中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

在碳中和目标的驱动下,炼化企业必须寻找新的路径,大力开发低碳、零碳的炼化新技术。生物基燃料性能与石油基燃料相近,但其全生命周期碳排放大幅降低,以生物质为原料生产替代燃料的技术,正成为炼油厂实现低碳、零碳发展的重要手段之一... 详细信息

在碳中和目标的驱动下,炼化企业必须寻找新的路径,大力开发低碳、零碳的炼化新技术。生物基燃料性能与石油基燃料相近,但其全生命周期碳排放大幅降低,以生物质为原料生产替代燃料的技术,正成为炼油厂实现低碳、零碳发展的重要手段之一。本文综述了由生物质原料制碳氢类燃料(b-Fuels)相关技术的研究进展和发展趋势,主要包括无甘油生成的酯交换技术,控制产物选择性的酯交换技术,生物质油热裂解、催化裂解、加氢裂化技术,以及生物质与石油馏分共炼技术等,同时对未来炼化企业实现碳中和的技术发展路径进行了探讨,以期为炼厂转型发展提供思路借鉴。

关键词：碳中和生物质合成燃料酯交换加氢裂化共炼 CO_(2)利用

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二氧化碳捕集技术研究和工程示范进展

化工进展 2024年第6期43卷 2901-2914页

作者：刘克峰刘陶然蔡勇胡雪生董卫刚周华群高飞中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

捕集、封存(CCS)/捕集、利用和封存(CCUS)技术是缓解日趋严重气候问题的有效措施,其中CO_(2)捕集是CCS/CCUS技术中的关键环节。经过多年发展,以乙醇胺为代表以及在此基础上发展起来的多氨基胺、位阻胺、离子液体等化学胺吸收碳捕集技术... 详细信息

捕集、封存(CCS)/捕集、利用和封存(CCUS)技术是缓解日趋严重气候问题的有效措施,其中CO_(2)捕集是CCS/CCUS技术中的关键环节。经过多年发展,以乙醇胺为代表以及在此基础上发展起来的多氨基胺、位阻胺、离子液体等化学胺吸收碳捕集技术逐渐成熟,此类技术已开展或正在进行大型试验或工业示范。科研机构已经完成了技术评审(TR)的关键节点验证,积累了丰富的经验。本文结合具体案例简要介绍了包括燃烧前、富氧燃烧、化学链燃烧和燃烧后捕集技术的进展情况,分析了各类技术目前存在的主要问题,并提出了影响CO_(2)捕集技术大范围推广的关键因素。捕集能耗高、设备投资和维护成本高、产生的废弃物量大是影响捕集成本的主要因素。此外,捕集的CO_(2)主要还是用于驱油和埋存,尚不成熟的CO_(2)化工转化技术生产的产品竞争力比较弱。

关键词：二氧化碳捕集放大吸收吸附工程示范

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3D打印规整催化材料功能化及其强化反应传质的研究进展

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 284-295页

作者：宫祎轩王若瑜周鑫娆宋海涛曹东学林伟中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 中国石油化工股份有限公司炼油事业部北京100728

3D打印是一种数字化设计制造手段,可将多维制造转变为由下至上的二维叠加。借助3D打印技术可突破传统催化材料成型方法局限,大大降低复杂几何形状规整催化材料的制造难度。其中3D规整催化材料的功能化处理与几何构型设计是影响规整催化... 详细信息

3D打印是一种数字化设计制造手段,可将多维制造转变为由下至上的二维叠加。借助3D打印技术可突破传统催化材料成型方法局限,大大降低复杂几何形状规整催化材料的制造难度。其中3D规整催化材料的功能化处理与几何构型设计是影响规整催化材料催化性能的重要因素。综述了3D打印规整催化材料功能化及其强化反应传质的研究进展,讨论了传统规整催化材料成型工艺和3D打印成型工艺的技术特点,概述了3D打印规整催化材料直接功能化与后处理功能化(包括涂覆法和二次生长法)的制备策略,分析了3D打印规整催化材料的几何构型对反应传质的影响,为研发高性能3D打印规整催化材料提供参考。

关键词： 3D打印规整催化材料功能化传质过程强化

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中国海水直接制氢商业化前景与展望

精细化工 2024年

作者：杨阳宋兆阳张胜中王红涛梁峰李雷中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石化青岛炼油化工有限责任公司中国石化中原石油化工有限责任公司

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战... 详细信息

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战，整体制氢成本也很难占据优势，以上问题均在一定程度上限制了其商业化发展。首先，概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点；接着，介绍了海水直接电解制氢的研究进展，重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破，主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化；最后，对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析，并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。

关键词：海水直接电解制氢商业化杂质离子腐蚀沉积电极材料电解液系统集成

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基于烃组成分离的原油催化裂解反应探究

石油学报（石油加工） 2024年第3期40卷 691-698页

作者：魏晓丽李泽坤史军军赵明王翠红刘宪龙中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

随着炼油行业高质量发展,石油资源加工将更加追求分子利用效率和全价值链优化与管理。从烃分子结构管理角度入手,尊重原油中原生分子结构,以产品分子结构为导向,通过原油组分分离,使催化裂解原料中优势组分富集,以提高催化反应效率与过... 详细信息

随着炼油行业高质量发展,石油资源加工将更加追求分子利用效率和全价值链优化与管理。从烃分子结构管理角度入手,尊重原油中原生分子结构,以产品分子结构为导向,通过原油组分分离,使催化裂解原料中优势组分富集,以提高催化反应效率与过程选择性。详细研究了原油馏分油组分分离前后的催化裂解反应性能,提出原油组分分离-催化裂解技术方案。中间基科威特原油经组分优化后,低碳烯烃和轻芳烃的总产率达42%以上,实现了原油组分“宜烯则烯,宜芳则芳”,从分子角度最大化地利用了原油资源。

关键词：原油催化裂解分离低碳烯烃轻芳烃烃组成

多晶X射线衍射在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

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石油学报（石油加工） 2024年第5期40卷 1385-1396页

作者：忻睦迪付颖黄南贵邱丽美徐广通中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

在石油化工领域,多晶X射线衍射是一种最有效、应用最广泛的研究催化材料晶体结构的分析方法。简要介绍了X射线衍射技术的基本原理。重点从物相定性/定量分析对催化材料组成确定、相对结晶度的现行标准及其对分子筛水热环境下结构变化的... 详细信息

在石油化工领域,多晶X射线衍射是一种最有效、应用最广泛的研究催化材料晶体结构的分析方法。简要介绍了X射线衍射技术的基本原理。重点从物相定性/定量分析对催化材料组成确定、相对结晶度的现行标准及其对分子筛水热环境下结构变化的研究、晶胞参数的现行标准及其对催化活性中心的辨识、晶粒大小测定方法及其对反应扩散的影响等多个方面综述了近年来X射线衍射基础方法在石油炼制与化工催化剂研究中的应用,并阐明了这些方法的注意事项及适用范围。此外,介绍了中石化石油化工科学研究院有限公司在该领域取得的研究进展。并对X射线衍射技术在技术升级、机器学习、原位表征及联用技术等4个方面的发展进行了展望。

关键词：多晶X射线衍射炼油与化工催化剂定性相分析定量相分析相对结晶度晶胞参数晶粒大小

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蒸汽裂解生产乙烯的原料优化选择与配置

石油与天然气化工 2024年第1期53卷 47-53页

作者：王小强蔡小霞景媛媛杨淑萍中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心

目的对国内乙烯裂解原料的优化配置问题进行分析,为炼化企业提质增效提供相关信息和技术参考。方法对乙烷裂解制乙烯投资热进行理性分析后,指出国内蒸汽裂解生产乙烯的原料来源广泛,以石脑油为主,兼及少量低碳烃和低辛烷值油品。阐述了... 详细信息

目的对国内乙烯裂解原料的优化配置问题进行分析,为炼化企业提质增效提供相关信息和技术参考。方法对乙烷裂解制乙烯投资热进行理性分析后,指出国内蒸汽裂解生产乙烯的原料来源广泛,以石脑油为主,兼及少量低碳烃和低辛烷值油品。阐述了石脑油的分离技术及裂解评价试验对乙烯裂解原料优化的重要作用。对煤基石脑油与石油基裂解原料的物性和裂解性能进行对比分析。结果煤基石脑油中正构烷烃质量分数达到72.83%,其裂解乙烯、丙烯、双烯(乙烯+丙烯)及三烯(双烯+1,3-丁二烯)的收率分别比石油基石脑油高出18.33%~26.27%、5.92%~12.34%、16.50%~21.41%、12.66%~17.53%。煤基石脑油裂解乙烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出10.95%和10.74%,双烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出4.28%和4.09%,三烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出6.89%和6.22%,裂解性能优异。结论立足于国内“富煤、贫油、少气”的能源结构实际,充分发挥炼化一体化优势,积极盘活石油基乙烯裂解原料,对炼油厂副产低碳烃和低辛烷值油品等适合做乙烯裂解原料的烃类,应该合理利用。以煤基石脑油为突破口拓展新的裂解原料来源,是解决国内乙烯裂解原料短缺问题、实现炼化装置提质增效、推动炼化行业高质量发展,保障能源安全和实现乙烯工业可持续发展的有效途径。

关键词：乙烯低碳烯烃蒸汽裂解煤基石脑油

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加氢裂化理论创新与实践

石油炼制与化工 2024年第1期55卷 164-170页

作者：范思强张通王继峰方向晨侯栓弟中石化(大连)石油化工研究院有限公司辽宁大连116000

中石化(大连)石油化工研究院有限公司通过深入研究烃类分子多相催化反应过程,发现烃分子的诱导偶极矩和反应中间体碳正离子的稳定性是影响烃类分子吸附和反应的关键因素,并在此基础上提出渐次反应理论,用于指导加氢裂化工艺与催化材料... 详细信息

中石化(大连)石油化工研究院有限公司通过深入研究烃类分子多相催化反应过程,发现烃分子的诱导偶极矩和反应中间体碳正离子的稳定性是影响烃类分子吸附和反应的关键因素,并在此基础上提出渐次反应理论,用于指导加氢裂化工艺与催化材料的开发与升级。渐次反应理论的应用避免了低效无秩序反应的发生,使得加氢裂化反应过程科学有序,从而在低能耗、低氢耗的反应环境下提升了加氢裂化过程的产品选择性与产品质量,有效推进中国炼油结构调整,实现科学有序的“油转化”、“油转特”转型发展。

关键词：加氢裂化渐次反应吸附催化反应转型升级

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原油中有机氯盐的分析与脱除

石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 221-228页

作者：王振宇谷月刚于丽张月琴曹凤仪王国峰李云中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083 中国石化胜利油田分公司石油化工总厂山东东营257000

针对某炼油厂电脱盐后原油含盐超标的问题,对原油样品进行了蒸馏切割,分析了各馏分段的有机氯和无机氯含量,并对柴油馏分的含氯化合物形态进行了分析;采用GC-MS和GC-NCD方法分析了溶于水中的含氯化合物和反萃取相中的极性含氮化合物,从... 详细信息

针对某炼油厂电脱盐后原油含盐超标的问题,对原油样品进行了蒸馏切割,分析了各馏分段的有机氯和无机氯含量,并对柴油馏分的含氯化合物形态进行了分析;采用GC-MS和GC-NCD方法分析了溶于水中的含氯化合物和反萃取相中的极性含氮化合物,从而确定了柴油馏分段的含氯化合物的主要成分为喹啉盐酸盐,并推断其为原油中难脱除氯盐。通过向原油中加入喹啉盐酸盐进行蒸馏切割实验和脱盐实验,证实了喹啉盐酸盐可以进入柴油馏分,并导致脱盐实验的脱后油含盐升高。采用有机胺类化合物研制了脱盐剂C,并对实际原油进行了脱盐实验,结果表明,与未加入脱盐剂C(原油中总氯和盐质量分数分别为18 mg/kg和10 mgNaCl/kg)相比,脱盐剂C加入质量分数高于50 mg/kg时,脱后原油总氯和盐质量分数分别低于7.9 mg/kg和3.1 mgNaCl/kg。

关键词：难脱除盐有机氯喹啉盐酸盐脱盐实验水萃取柴油馏分