蒸汽裂解渣油生产针状焦的可行性研究

研究了从蒸汽裂解渣油生产优质石油针状焦的可能性，探讨了原料组成结构特点与热转化过程中该渣油反应特性之间的关系。找到了该渣油不能直接生产针状焦的原因。提出了蒸汽裂解渣油首先经过预处理，再进行焦化反应的工艺，可以得到低热膨胀系数的针状焦。     

扩大针状焦的原料

本文根据对生产针状焦原料的要求,概述了目前炼油厂可作为针状焦原料的几种高芳烃含量重油(包括热裂化渣油、催化裂化澄清油、裂解制乙烯渣油、润滑油溶剂精制抽出油等)的性质及中型延迟焦化试验。结果证明,用这几种重油和它们的混合物可以生产出低热膨胀系数的针状焦,并提出了一个生产普通焦和针状焦的联合延迟焦化流程。     

从乙烯焦油生产针状焦的研究

比较了三种典型重质油（ＦＣＣ澄清油、乙烯焦油、减压渣油）在不同热转化反应条件下的反应特征；研究了原料油组成结构特点与热转化反应产物光学组织结构之间的关系；探讨了乙烯焦油不适宜直接作为针状焦生产原料的原因。根据研究结果，提出了由乙烯焦油生产针状焦的原料预处理方法及适宜的工艺操作条件，并进行了焦化实验验证，得到了低热膨胀系数的针状焦产品。     

针状焦形态结构形成过程基本原理

论述了重质渣油和沥青在热转化过程中形态结构变化的基本规律和化学反应机理。在此基础上,对影响针状焦微细结构形成的工艺和化学因素作了讨论。     

煤焦油和石油渣油共炭化制备针状焦

以煤焦油和石油渣油配比4／1的沥青，在压力1．6MPa、温度为480℃下焦化，可生成针状各向异性的组织结构。在共炭化反应到260min，即中间相区域形成之后，通过减小压力以提高其取向性。所得针状焦的针状组织的单一轴向取向性有较大的提高。     

润滑油糠醛精制—催化裂化回炼油抽提组合工艺（VI）

结合润滑油糠醛精制-催化裂化回炼油抽提组合工艺，综述了重质芳烃抽出油的一般性质及其在优化炼油工艺、沥青的调合组分、橡胶工业、塑料工业、针状焦、导热油、沥青碳纤维原料等方面的综合利用。     

中间相沥青显微结构的研究

用热台偏光显微镜（ＨＳＭＯ）对乙烯渣油中间相沥青（ＥＴＭＰ）和澄清油中间相沥青（ＤＯＭＰ）的显微结构进行了静态观察，对ＥＴＭＰ和ＤＯＭＰ经四氢喹啉（ＴＨＱ），加氢改性后氢化沥青热动态中形成的显微结构及其变化进行了研究；用Ｘ－光衍射（ＸＲＤ）技术研究了中间相沥青，氢化改性中间相沥青的晶格参数及变化；通过显微结构的研究，对制备高性能碳纤维的原料－中间相沥青作了初步的评价。     

超声波处理对渣油加氢反应过程胶体性能的影响

超声波处理改变了渣油饱和分、芳香分、胶质、沥青质(SARA)的含量、结构和分布状态,使渣油胶体稳定性得到改善。沥青质的含量、结构和分布状态对渣油胶体稳定性有重要影响。超声波处理改变了沥青质的结构,减少了渣油中沥青质的含量,大幅增加了溶胶能力强的胶质的含量,改善了沥青质的分散状态,使渣油胶体稳定性增加。超声波处理后渣油四组分理化性质的变化改善了渣油品质,提高了渣油和沥青质的反应性能,加氢反应深度增加,产物分布改善,但加氢残渣油的胶体稳定性降低。超声波处理对渣油及其加氢残渣油的胶体稳定性具有重要影响。     

重质芳烃油的综合利用进展

综述了来自催化裂化、润滑油精制工艺和高温裂解等工艺重质芳烃油的综合利用情况。通过适当的工艺,重质芳烃油可用于生产橡胶软化剂、沥青基碳纤维、导热油、针状焦、表面活性剂等.并讨论了开发利用时应注意的问题。     

不同来源渣油加氢反应性能的对比

 分别选取绥中36-1常压渣油、塔河常压渣油、抚顺减压渣油及胜利减压渣油4种渣油为原料,在高压釜反应器内进行加氢转化对比实验研究。结果表明,无论是常压渣油还是减压渣油,密度较大、沥青质含量较高、组成性质较差的原料的加氢转化反应结果较好,即渣油转化率和汽、柴油的收率较高,反应后残渣的收率较低,但焦炭产率也稍高。4种渣油加氢反应后残渣的饱和分含量均增加,芳香分含量降低。除沥青质含量很低的抚顺减压渣油外,其它3种渣油加氢反应后的沥青质与焦炭的产量之和均小于原料中的沥青质含量,说明当原料中沥青质含量较高时,加氢过程中沥青质主要发生加氢裂化反应而生成小分子组分。     

乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化改性制备针状焦

 乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化制备针状焦,利用红外、核磁共振分析、偏光显微镜、表观黏度分析和热膨胀系数等手段分析表征,结果表明中间相沥青中生成了较多的烷基结构（主要是-CH2-结构）。烷基氢含量从0.2315增加到0.3233。中间相沥青中烷基含量可以决定针状焦热膨胀系数和定向排列。烷基的增加可以使焦具有高度定向排列的光学结构,热膨胀系数从接近普通石油焦的3.2×10-6 /℃降低到优质商品针状焦的0.3×10-6 /℃。由于烷基的增加,中间相沥青从触变性变为非触变性,体系缓慢增长的黏度有利于中间相长和定向排列,并且在固化阶段产生的足量气体促进了分子的针形排列。     

催化裂化油浆富芳烃馏分的组成及其炭化行为

采用傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振及偏光显微镜等方法,研究了催化裂化油浆富芳烃馏分单独炭化及其与乙烯焦油共炭化的行为。研究结果表明,原料的组成对炭化行为有决定性影响,只有调制出合适的原料,才能在一定条件下得到易于有序堆积的片状芳核结构,进而生成无缺陷的晶体结构。乙烯焦油和催化裂化油浆富芳烃馏分混合,可起到共炭化的协同效应。催化裂化油浆富芳烃馏分与乙烯焦油以质量比1∶1混合,在3.5MPa、400～420℃下炭化17～20h,可得到广域流线型结构的中间相沥青,进而可制备出针状焦。     

煤焦油沥青延迟焦化工艺试验研究

在选定的条件下,对煤焦油沥青进行了延迟焦化工艺试验,结果表明:以煤沥青直接作为焦化进料时,可以获得质量分数为10%～20%的液体产品;以煤沥青混兑蒽油为延迟焦化进料时,其液体收率大幅提高,达到28.89%,同时改善了加热炉进料性质,从而可延长装置的运行周期。由于以煤沥青作为焦化的进料,其所产的焦炭符合石油焦1B的标准,可在炼铝工业中使用,从而提高了煤沥青的附加值,增加了煤焦油加工企业的经济效益。针对煤沥青焦化液体产品性质差的特点,应采用较高氢分压、较高反应温度和较低空速对其进行加氢处理。     

煤焦油生产沥青焦的质量分析与应用

介绍了国内沥青焦的生产技术现状,对沥青焦的产品质量及性质进行了详细分析,并结合业内多位专家认真充分的交流、讨论,形成了煤焦油沥青焦的应用及产业发展前景的认识。     

环烷基重油与低温煤焦油共碳化制备针状焦的结构相容性

以环烷基重油(HO)和低温煤焦油(LCT)为原料,通过喹啉的萃取与改性得到不同喹啉不溶物(QI)含量的改性LCT,考察了HO和改性LCT共碳化制备针状焦的反应特性;研究了重油原料和煤焦油共碳化制备针状焦过程中的结构演化机理,并分析了出现结构不相容的原因。结果表明：LCT中的QI在碳化过程中易造成空间位阻,产生结构性缺陷结构,进而影响芳香片层间的有序堆叠;HO与改性LCT共碳化制备的针状焦结构中出现了明显的结构性分离界面;改性LCT中的QI在共碳化过程中逐渐聚集,并形成相分离界面,阻碍了各向异性大分子结构的渗透与扩散。改性LCT中QI的脱除有助于提高2种原料的结构相容性以及碳质结构的协同性演化。     

煤焦油全馏分加氢原料预处理及副产物利用研究

以研究煤焦油改质工艺开发与应用为目标,选择由甲苯和正庚烷组成的二元混合溶剂对原料焦油进行改质处理,得到净焦油与煤沥青。结果表明,在甲苯/正庚烷质量比为0.5:1、剂油质量比为1.5:1、温度为70 ℃的条件下,对原料焦油进行萃取精制,焦油中灰分含量由1.89%降至0.03%,甲苯不溶物 (TI) 含量由9.56%降至0.31%,正庚烷不溶物（HI）含量由15.26%降至4.09%,残炭由4.07%降至0.39%,净焦油收率为83.2%。所得净焦油可尝试作为煤焦油全馏分加氢原料。同时,将副产物煤沥青与抚顺页岩油沥青按照不同质量比进行了掺混,试验发现,当煤沥青掺入量（w）为10%时,所得调合沥青的性能均达到重交通道路石油沥青AH-90标准,可用作重交通道路沥青。     

高温煤焦油制备针状焦工艺及机理研究

通过溶剂稀释在110℃热过滤脱除高温煤焦油中的喹啉不溶物（QI）；再经过减压蒸馏将溶剂及煤焦油中的轻组分去除，得到软化点适中、QI 质量分数为0.548%的净化沥青。进一步通过温和加氢工艺，将沥青中的 QI 质量分数降低至0.087%；加氢沥青经过500℃延迟焦化、1 000℃高温煅烧获得针状焦制品。与日本三菱公司产品相比较，针状焦性能指标相当。机理研究表明：煤焦油沥青催化加氢是不饱和烃加氢和脱硫、脱氮的过程，加氢后体系的H/C原子比提高，N、S元素含量降低；焦化反应中，芳烃会经过脱氢、环化、芳构化重组形成相对分子质量大、热力学稳定的多核稠环芳烃化合物，继而形成平面圆盘状的缩合多核稠环芳烃化合物，由于空间表面能会卷曲生成中间相复球，进而融并成平行排列的中间相体系，在气流作用下形成“针状”结构，固化、焦化后获得针状焦。     

润滑油糠醛精制-催化裂化回炼油抽提组合工艺(VI)

结合润滑油糠醛精制-催化裂化回炼油抽提组合工艺,综述了重质芳烃抽出油的一般性质及其在优化炼油工艺、沥青的调合组分、橡胶工业、塑料工业、针状焦、导热油、沥青碳纤维原料等方面的综合利用。