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第43卷第11期
燃料化学学报
2015年11月
Journal of Fuel Chemistry and Technology
Nov,2015
文章编号:0253-2409(2015)11-134406
模型氮化物对邻二甲苯催化裂化反应的影响
李腾,陈小博”,丁雪梅,梁威,辛利,李楠,杨朝合
(中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室,山东青岛266580
摘要:在固定床微反实验装置中考察了不同模型氮化物对邻二甲苯催化裂化反应的影响,N元素的添加量为4000pg/g,催
化剂的活性组分为USY分子筛。结果表明,吡啶、喹啉导致邻二甲本的转化率有所下降。吖啶对焦炭的贡献,与其在催化剂
上的吸附有关;同时吖啶诱导邻二甲苯生成更多的焦炭,并伴随氢气的大量生成,使邻二甲苯的加氢饱和反应与开环裂化反
应得到促进。与空白实验相比,添加吖啶后,邻二甲苯的转化率略有上升,干气、液化气的收率显著提高。
关键词;模型氮化物;邻二甲苯;催化裂化反应;焦炭
中图分类号:TE624.4文献标识码:A
Effect of model nitrogen containing compounds
on the catalytic cracking of o-xylene
LI Teng CHEN XIAO-BO"DING Xuc-mei. LIANG Wei XIN Li, LI Nan. YANG Chao-he
(State Key Laboratory of Heavy Oil, China University of Petroleum(East China), Qin dao 266580, China)
Abstract The effects of different model nitrogen containing compounds on the catalytic cracking of o-xylene
were investigated in a fixed bed. The adding amount of N element was 4 000 ug/g and the active component of
the catalyst was USY zeolite. The results indicated that the conversion of o-xylene is reduced by adding pyridine
or quinoline. On one hand, the increase in coke yield after adding acridine is related with its adsorption on
catal ysts. On the other hand, acridine induces o-xylene to produce more coke and hydrogen, promoting the
hydrogenation and opening reactions of aromatic rings. Compared with the blank test, the conversion of o-xylene
is improved slightly by adding acridine, and both the yield of dry gas and the yield of LPG increase greatly
Key words: model nitrogen compounds; o-xylene; catalytic cracking reaction; coke
由于氢气资源短缺,中国重质油加氢能力不足,生焦反应的贡献是一个综合因素的结果。更为重要
催化裂化的地位更显得举足轻重。然而,原油的的是,碱性氮化物的生焦与普通烃类的生焦是否具
重质化、劣质化程度在不断加剧,催化裂化装置开始有一定的联系,仍需探究。所以,研究氮化物对催化
还渐掺炼性质较为恶劣的减压渣油、焦化蜡油以及裂化催化剂生焦反应的影响十分重要。考虑到催化
页岩油等?。这些劣质原料之所以邓难于裂化,一方裂化原料中氮化物种类繁多,反应相对复架,运用模
面,从沸程来讲,减压渣油属于石油当中最重的馏型氮化物研究更为实际。为了简化反应的复杂度,
分,含有大量的稠环芳烃及胶质、沥青质组分,相对在研究模型氮化物对催化裂化反应的影响时,并没
于饱和分含量比较高的直馏蜡油来讲,催化裂化反有直接采用烯烃或多环芳烃作为原料,而是采用具
应的进行往往更为困难,需要更高的反应苛刻度;另有一定裂化能力、生焦量相对适中的邻二甲苯作为
一方面,这些劣质原料S、N含量较高,特別是碱性原料进行考察。
氮化物对固体酸催化剂产生了很大的负面影响3-?。
与普通芳烃化合物相比,碱性氮化物在酸性催
实验部分
化剂上的吸附能力更强?。氮化物在催化剂上的
原料与试剂
吸附势必导致吸附型焦炭的增加"。然而,碱性氮
原料为分析纯的邻二甲苯,常温下为液体。模型
化物与酸性位的相互作用妨碍了反应物分子与酸性氮化物均为碱性氮化物,包括吡啶、喹啉、吖啶、2-甲基
位的接触,从而导致原料转化率下降,而转化率影响吡啶2-乙基吡啶及2,6-…甲基吡啶,模型氮化物的分
催化焦的生成"2。因此,碱性氮化物对催化裂化子量沸点及分子结构如表1所示,常温下,除吖啶外
Received:2015-04-]1; Revised:201506-29.
Corresponding author. Tel: 15092136268, E-mail: chenxiaobo( upc. edu, cn
The project was supported by the Nationa Natural Science Foundation of China(21476263and the National Natural Science Foudation of China
General Program (21206198
国家自然科学基金(21476263)和国家自然科学基金青年科学基金项目(21206198)资助