轻油制气催化剂失活分析与再生可行性的研究

摘要

轻油制气作为城市燃气由人工煤气向天然气转换过渡期的气源，以其投资少、占地面积小、建设周期短、热效高、环境污染小等技术特点，近十年来倍受青睐，轻油制气以成为我国城市燃气制造的主要途径之一。 大连煤气公司新厂于1996年引进奥地利INTEGRAL公司的间歇式常压循环催化裂解轻油制气工艺(UGI-CCR)生产城市煤气，自1999年4投产以来，始终保持正常稳定地运行。 催化剂作为轻油制气的核心，其活性与寿命是合理选择轻油制气生产工艺的重要条件，直接影响轻油制气的运行成本。因此，开展轻油制气催化剂的失活分析研究工作深入细致的研究探讨轻油制气催化剂的失活原因，并进一步研究催化剂的再生效果，提出再生方法。对优化轻油制气的生产工艺，提高催化剂的利用率，延长催化剂使用寿命，降低生产成本都具有非常重要的指导作用，其理论意义和应用价值十分重大。 本论文介绍了大连煤气公司煤气新厂的轻油制气生产情况及催化剂对煤气生产质量的影响和作用，采用现代分析仪器和手段，研究探讨了清轻油制气催化剂的失活原因，提出了延长催化剂使用寿命的方法和对策，并进一步探讨了失活催化剂再生的可行性，得到如下几点结论： 1.在生产过程中，催化剂的失活主要是由下列几个原因造成的：(1)催化剂活性组分Ni含量的流失；(2)操作不当产生积碳；(3)NiO与载体Al2O3、SiO2反应生成尖晶石；(4)外来Fe的影响；(5)催化剂的中毒。 2.延长催化剂使用寿命的方法和对策是：从控制原料的质量入手，在生产操作中严格控制各个工艺参数，避免操作失误对催化剂活性的影响。特别要控制好催化剂床层温度、蒸汽与制气油比、空气与加热油比和空间速度等参数。同时要及时对不合理的工艺进行改进，使生产工艺更加完善，以减少对催化剂的损害。 3.采用空气氧化和水蒸汽处理的方法可以使催化剂的活性得到恢复，失活催化剂的再生利用是可能的。

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引言

1.文献综述

1.1城市燃气现状

1.2轻油制气技术在城市燃气中的应用

1.3催化剂在轻油制气生产中的应用

2 实验部分

2.1实验原料

2.2催化剂的表征

3.催化剂在制气生产过程中的状况分析

3.1大连煤气公司新厂煤气生产情况介绍

3.2催化剂在制气生产过程中的状况分析

4.催化剂的表征及失活原因分析与对策

4.1催化剂的表面形态

4.2催化剂的元素组成分析

4.1催化剂的物相结构分析

4.1催化剂的表面积及吸附性能

4.1催化剂失活原因分析与对策

5.催化剂的再生可行性分析

5.1程序升温还原法(TPR)研究催化剂的氧化还原性

5.2催化剂的再生可行性分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢