炼油过程中重质油结构转化宏观规律的探讨 Ⅰ.原料和产品的化…

本文论述了原料的化学结构与产品的化学结构以及其氢含量之间的关系。本部分比较了各种计算芳碳率ｆＡ的公式，对Ｂ－Ｌ法的Ｘ、Ｙ值进行了讨论；探讨了杂原子对氢含量的影响以及氢含量分析误差对ｆＡ的影响。最后提出了计算ｆＡ的关联式和油品的元素组成与结构参数的定量关系式，并将芳烃、环烷烃划分为若干亚族。     

我国原油减压渣油的化学组成与结构——Ⅱ.减压渣油及其各组分的平均结构

本文以核磁共振氢谱为基础,结合红外光谱及元素组成、平均分子量等数据,用改进的Brown-Ladner法计算了我国若干种主要原油的减压渣油及其组分的平均结构参数。结果表明:这些参数能定量地表征各种减压渣油在平均结构上的差别。就其组分而言,从饱和分、芳香分、胶质到沥青质,其芳碳率f_A依次增大,烷基碳率f_P依次减小,分子量依次增大,而单元结构重则变化不大,大体都在一千左右。     

我国几种原油中减压馏分的化学组成与结构的研究

采用硅胶-氧化铝双吸附剂柱色谱法,将欢喜岭、羊三木以及大庆原油的减压馏分(350～400℃、400～450℃、450～500℃)分离为饱和烃组分、轻芳烃、中芳烃、重芳烃及胶质五个组分;并测定其元素组成、平均分子量及核磁共振波谱。用改进的 B—L 法计算所得的芳香碳率 f_A 等结构参数,与用经典的 n-d-M 法测得的结果基本相符。同时,对减压馏分的化学组成、结构与其凝点的关系也进行了考察。     

催化裂化过程中物料化学结构组成变化规律的探讨（上）

本文将油品划分为烃、环烷烃、烷烃、烯烃和非烃元素基因，其中还把芳烃，环浣烃划分为若干亚族。并认为炼油过程进行的反应，如裂化，加氢饱和、缩合、氢转移和脱氢反应都是基团间或基团自向的应反，介绍了典型催化裂化过程中的基团反应，以及催化裂化过程中原料的化学结构同产品化学结构以及其氢含量的关系，研究了转移程度的计算方法，最后，找出了从原料的化学结构预测产品化学结构的方法。     

几种FCC新工艺的物料转化特征（Ⅰ）

对近年来我国开发的几种ＦＣＣ新工艺的工业运转结果进行了分析，从物料平衡、氢平衡、化学结构转化几个方面报不同的工艺的特征，对催化剂性能，氢转移反应对物料转化的影响展开了讨论。这几种ＦＣＣ新工艺的物料转化规律与过去的工艺基本相同，氢转移反应是催化裂化及其新工艺的重要反应，它对焦炭产率，产品分布产生重要影响。文章还对化学结构转化法计算氢转移量进行了探索。     

新疆九7区超稠油组成结构研究*

为解析新疆九₇区超稠油化学结构、揭示超稠油黏度的形成机理,将新疆九7区超稠油进行组分分离后得到了饱和份、芳香份、轻胶质、中胶质、重胶质、沥青质六个组分,借助相对分子质量测定与元素分析等手段对各组分进行了分析,采用以核磁共振氢谱为基础的改进B-L法计算得到了稠油各组分结构参数。化学结构模型采用稠环芳烃连接环烷烃和烷基侧链并含杂原子结构单元来表示。计算出的分子模型显示各组分在结构上存在明显差异,其中沥青质与重胶质结构单元复杂,稠环芳烃与环烷烃含量较多,其他组分结构单元相对简单。计算出的各组分相对分子质量的计算值与实测值接近,相对误差小于3%,表明采用改进的B-L 法构建出的各组分平均分子结构是合理的。胶质分子、沥青质分子与芳烃分子相互之间存在强烈的缔合作用,构成大分子聚集体结构,最终形成新疆九7区超稠油的高黏特性。图5 表5 参14     

对孤岛及单家寺沥青中沥青质的X—射线衍射研究

本文对孤岛和单家寺沥青薄膜烘箱老化前后的戊烷沥青质用梯度溶剂抽提分离后,测定了组分的元素组成。分子量、~1H-NMR 波谱及X-射线衍射图谱。由X-射线衍射图谱计算了各组的晶胞参数,讨论了f_A与f_(002)的异同,并且得出f_(002)/f_A 的比值,它可以在一定程度上反映出芳环系缩合度的高低。     

脱沥青溶剂类型对煤焦油沥青质结构的影响

从中低温煤焦油中提取正戊烷沥青质(As-C_5)、正己烷沥青质(As-C_6)、正庚烷沥青质(As-C_7)。采用元素分析、凝胶渗透色谱法(GPC)、X射线衍射(XRD)、核磁共振氢谱法(~1H-NMR)、核磁共振碳谱法(~(13)C-NMR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段对上述3种沥青质的组成、结构、表观形态等方面进行了表征和分析,并比较分析了中低温煤焦油沥青质与其他焦油沥青质。结果表明,随着正构烷烃溶剂的碳数依次增加,沥青质的收率、H/C原子比依次减少,芳香片层间距(dm)、烷基链的间距(dγ)、层直径(La)、晶胞高度(Lc)逐渐减小,芳碳率(f_A)逐渐增大,缩合度参数(HAU/CA)、芳香环系周边氢取代率(σ)逐渐减小。结果说明了As-C_5、As-C_6、As-C_7的烷基链及环烷环所占比例逐渐变小,芳环比例逐渐增大,芳香片层堆积程度逐渐增强,原料加氢利用过程中As-C_5、As-C_6、As-C_7的结焦潜质逐渐增大。从整体来看,中低温煤焦油沥青质的收率、芳碳率f_A均明显大于一般原油沥青质,其芳环上烷基侧链短而少、支链化程度低、难以形成堆积结构。因此,在中低温煤焦油加氢制取轻质油前,有必要对其进行预处理。     

利用~1H-NMR谱表征不同胶种的微观结构

本文是在查阅文献及化学计算的基础上,利用高分辨率核磁共振氢谱对不同胶种聚丁二烯、聚异戊二烯、溶聚丁苯橡胶和苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物等的微观结构进行了较准确的定性和定量分析,其中对苯乙烯-异戊二烯-丁二烯的微观结构的剖析比所见到的文献更精细,这对橡胶微观结构及其使用性能之间关系的研究具有很重要的意义。该方法快速、准确,适合于科研与生产的中控分析。     

柴油液相加氢过程中化学氢耗的研究

在上流式固定床加氢中试实验装置上对柴油液相加氢过程中的化学氢耗进行研究,根据不同反应物的加氢反应方程推导出不同加氢反应的氢耗计算式,并建立了氢耗动力学模型。研究发现,在上流式柴油液相加氢过程中,前段催化剂床层的化学氢耗远远大于后段催化剂床层,70%的化学氢耗集中在前20%的催化剂床层上,从而导致后段床层H2浓度过低而影响加氢反应的进行;在进料量200 mL/h、氢/油质量比4.244×10-3、反应温度350℃和反应压力8 MPa条件下,化学氢耗计算值与实测值的平均相对误差为2.11%,表明推导的氢耗计算式准确、可靠;建立的氢耗动力学模型在预测化学氢耗时的相对误差小于2.0%,表明所建模型合理。     

富芳烃重油组分结构调变对中间相沥青形成的影响机制

对重油富芳烃组分转化为次生沥青及其氢化改性沥青的热转化行为进行了比较，并对热转化过程中体系化学结构组成特征对中间相形成的影响进行了研究。采用红外光谱及氢核磁共振波谱，对比分析了次生沥青及其氢化改性沥青的化学结构组成特征；借助偏光显微镜、X射线衍射，考察了两体系中间相沥青的形成过程。结果表明：控制体系短烷基侧链含量可有效抑制过度炭化的发生，提高炭化产物的微观有序度；短烷基侧链可以持续稳定释放出小分子自由基，对大分子自由基反应进行调控，显著提升炭化产物微观结构的均一性。     

用~1H—核磁共振波谱法对几种国产减压渣油化学结构的初步研究

对大庆、胜利、孤岛三种减压渣油,进行四组份分离后,测定了各组份的~1H核磁共振波谱、红外光谱、分子量和元素组成。将Brown-Ladner法与Haley法结合起来并加以适当的补充,对试验原始数据进行处理。所得参数能近似地反映各组份在化学结构上的差别。试验结果表明,胶质和沥青质组份的结构单元重均在800～1000左右,与分子量无关。三种渣油中,孤岛渣油的f_A和f_N最高,f_P最低。     

中压加氢裂化装置氢平衡核算研究

利用计算或查图方法求取中压加氢裂化原料和产品物流的氢含量,分析产品收率的影响因素,建立了计算产品收率的二次多项式关联模型。根据炼油企业生产统计数据,利用最小二乘法求取了模型系数。对比分析了产品收率的模型计算值与实际值,发现模型计算值与实际值吻合良好,主要产品的平均相对误差在6%左右,平均绝对误差低于2.4%。综合物流氢含量数据和产品收率计算模型,建立了物流氢量计算模型,用于动态氢平衡核算分析。用惠州炼油分公司中压加氢裂化装置的标定数据进一步验证了产品收率模型的准确性。对该装置进行了氢平衡核算分析,无论是新氢需用量还是氢耗,计算值均与实际值非常接近。对该装置进行了动态氢平衡核算分析,发现随反应压力和反应温度的升高,预测用氢量和预测氢耗均呈逐渐增大的趋势,且反应压力的影响更加明显。     

粘度指数改进剂结构与性能之间的关系

考察了粘度指数改进剂的使用性能,综合了有关粘度指数改进剂的化学结构信息,讨论了已有的结构与性能之间的关系;在此基础上提出有待深入研究的课题:①采用神经网络及化学计量学的其它方法定量地关联化学结构和使用性能;②系统地研究粘度指数改进剂高温高剪切性能及压力对其行为的影响;③粘度指数改进剂暂时粘度损失的量子化学计算。     

定量核磁共振氢谱法测定苄基喹啉季铵盐产品中二聚体的含量

目的 苄基喹啉季铵盐(BQC)是一种常用的酸化缓蚀剂,其合成中的副产物苄基喹啉季铵盐二聚体(BQD)被发现对金属腐蚀具有更高效的缓蚀作用。为了明确合成产物中BQD的有效含量,建立了测定BQD含量的定量核磁共振氢谱法。方法 通过合成并提纯得到了BQD,使用元素分析、质谱、核磁、红外等手段对其结构进行表征;以氘代氯仿作溶剂,选择化学位移在δ 12附近的BQD单峰和化学位移在δ 5附近的内标物二溴甲烷的单峰作为定量峰,根据两峰的面积之比,计算得到产物中BQD的有效含量。结果 合成产物中BQD质量分数为11.6%,与加入BQD纯品的比对实验结论基本一致。结论 建立的核磁共振氢谱内标法是一种简便、快捷、结果可靠的BQD含量检测方法。     

大庆混合蜡油氢含量关联式的推导

许多有化学反应的石油加工过程 ,都是原料与产品氢含量平衡的过程 ,即在这些过程中 ,原料油的氢含量应该等于产品的氢含量。氢平衡计算的主要作用有两个方面 :一是能够准确地检验物料平衡和产品产率数据的可靠性。二是氢平衡可以准确地检验优化计算的可靠性。由于催化裂化独特的工艺复杂性 ,其产品结构具有相当大的可调灵活性。因此 ,在总的原料含氢量的范围内 ,根据优化的目标 ,通过优化计算后 ,可以得到最高汽油收率、最高轻柴油收率、最高轻质油收率等。因而 ,氢平衡就成为可用于检验和评价该过程的一项重要指标。求取油品氢含量的方法有…     

克拉玛依九区重质原油环烷酸组成结构研究

采用分馏、化学萃取、柱色谱分离提纯等方式对克拉玛依九区重质原油中的环烷酸进行了分离,利用红外光谱、核磁、质谱等分析手段对其结构进行了分析表征,并通过结构模型模拟计算出环烷酸的组成分布。结果表明,该原油馏分中脂肪酸、芳香酸含量很少,主要的有机酸为甲基含量较多、支化度较高、羧基是直接或仅隔少数(n小于4)次甲基与5或6元环(以5元环居多)相连的环烷酸,且主要是以1,2,3环环烷酸结构形式存在。     

新型两性Gemini表面活性剂中间体的合成及结构表征

以N,N＇-二甲基乙二胺和溴代十二烷、溴代十四烷、溴代十六烷等为原料,以氢氧化钠为催化剂,以乙醇为溶剂,合成了新型两性甜菜碱型Gemini表面活性剂的中间体;利用红外光谱和核磁共振氢谱对所合成的表面活性剂中间体的结构进行了表征.结果表明,所合成的3种中间体产物AM12、AM14、AM16分子结构中各质子的化学位移在氢谱上均一一对应,进一步证实了所合成产物即为目标中间体.通过结构表征证明,所合成的产物结构与设计的目标产物结构相符.     

加氢装置中氯的危害及其防治对策

氯已成为影响加氢装置稳定运行的一个重要因素。加氢装置中氯的来源主要为原料油、新氢、注水和注化学药剂等。氯对加氢装置的危害主要表现在氯化铵盐的堵塞危害、氯的腐蚀危害以及氯化氢对催化剂的危害。研究了原料油中氯和氮含量、新氢中的氯化氢含量、反应压力、氢油比等对NH4Cl结晶温度的影响。提出了一系列防止和减少氯对加氢装置危害的对策。     

焊前预热的作用及冷高压设备焊前预热温度的确定

焊接冷裂纹的本质是氢致开裂,控制预热温度是防止冷裂纹最有效的手段.在计算预热温度时,应综合考虑碳当量、焊接接头的厚度、焊材氢含量及焊接热输入量等因素的影响.对于冷高压设备而言,采用标准EN 1011.2:2001中的方法可以得出各种因素的影响程度,并由计算结果看出,焊接接头的厚度、焊材氢含量的影响比较明显.另外还讨论了...