不同基属FCC油浆中芳烃结构组成分析

为实现催化裂化(FCC)油浆的高附加值利用,研究了不同油浆窄馏分中芳烃的结构和组成变化。以中间基属和石蜡基属FCC油浆的抽出油为原料,采用实沸点减压蒸馏切割得到7个窄馏分,以改进的Brown-Ladner(B-L)法和全二维气相色谱/飞行时间质谱为表征手段,考察了2种油浆各窄馏分中芳烃的结构组成变化。结果表明：中间基属的青岛炼化催化裂化油浆(QD-FCC油浆)以3~5环芳烃为主,而石蜡基属的兰州炼化催化裂化油浆(LZ-FCC油浆)以2~4环芳烃为主,石蜡基属LZ-FCC油浆的总饱和碳及环烷碳分率大于中间基属QD-FCC油浆。2种油浆中三环芳烃主要是渺位缩合的菲类和氢化苯并蒽类化合物;四环芳烃以渺位缩合的苯并蒽类化合物为主,且含有部分迫位缩合的芘类化合物;五环芳烃以迫位缩合的苯并芘类化合物为主,石蜡基属LZ-FCC油浆中的五环芳烃含量远远小于中间基属QD-FCC油浆。     

催化裂化油浆的分离与化工利用

采用减压蒸馏与超临界流体萃取分馏相结合的方法,将大庆、大港和沙特重油催化裂化分离出催化剂后的油浆切割成窄馏分,研究表明,油浆窄馏分中除含芳烃外,还有相当数量的饱和分,两者之和在90％以上,饱和分中环烷烃是主要成分,蒸馏馏分中主要是三环、四环芳烃、萃取馏分芳香分中主要是五环及更重的芳烃,各窄馏分的平均结构是带短侧链的环烷稠环芳烃,油浆的蒸馏馏分可直接作为橡胶软化剂;大庆油浆超临界萃取分馏馏分可制备中间相沥青炭纤维。     

大庆、辽河油浆窄馏分的环状结构、组成的比较

选择大庆和辽河油浆为研究对象，采用超临界流体萃取分馏技术将其切割成窄馏分，运用常规分析方法结合质谱和核磁共振氢谱分析，得到大庆，辽河油浆窄馏分的饱和分中链烷烃和环烷烃的组成及芳香分中的环系组成，并得到了油浆窄馏分及其芳香分的平均结构，结果表明，大庆及辽河油浆窄馏分中芳香分中的各类环状结构随收率呈规律性变化，均以四环芳烃含量最多，辽河油浆窄馏分的芳香性高于对应的大庆油浆馏分。     

催化裂化油浆减压蒸馏制备针状焦原料的研究

采用6 L 实沸点蒸馏装置对山东京博石油化工有限公司催化裂化油浆进行宽馏分和窄馏分切割,发现随着馏分收率增加,硫、氮含量增加,芳香分含量先增加后降低,馏分收率为60%时,芳香分含量最高;每10%窄馏分切割中,随着馏分变重,三环芳烃含量降低,四环芳烃含量先增加后降低,50%~60%馏程后,四环芳烃含量下降明显。满足针状焦原料要求的适宜馏分为初馏点~60%馏分。     

掺炼减压渣油对催化裂化油浆减压蒸馏过程的影响

在实沸点装置上对掺炼一定比例减压渣油(减渣)的催化裂化油浆(催化油浆)进行馏分切割,考察减渣对催化油浆拔出馏分性质的影响。结果表明：混合油A和混合油B拔出的窄馏分实际收率明显高于加权值,说明减渣组分可能进入到拔出馏分油中;减压蒸馏处理后,470℃以下各个窄馏分的灰分均低于0.01%,催化油浆掺炼减渣使得500℃以上残油馏分的灰分从1.833%降到0.392%;催化油浆中的硫在350℃以上各个窄馏分中基本均匀分布(其质量分数为0.98%～1.02%),混合油A中500℃以下的拔出窄馏分中硫质量分数为0.72%～2.42%,混合油B中500℃以下的硫质量分数为0.78%～2.75%,并且随着馏分越重,硫含量越高;从组成方面来看,与催化油浆相比,混合油A和混合油B拔出窄馏分的胶质+沥青质质量分数提高0.5%～4.4%;380～410℃馏分饱和分质量分数提高8%以上,芳香烃质量分数降低约10%;从族组成方面来看,掺渣后350～500℃各个窄馏分的单环和双环芳烃含量均提高;在低沸程区域,减渣组分对三环至五环芳烃含量提高起到促进作用,在高沸程区域效果相反。     

石蜡基属催化裂化轻油浆化学结构随沸点变化规律研究

以石蜡基属催化裂化油浆——长庆油浆为研究对象,采用高真空釜式蒸馏按沸点将其切割成7个窄馏分,采用常规分析方法结合正离子甲酸铵电喷雾-傅里叶变换离子回旋质谱(ESI FT-ICR MS)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)和红外光谱(FT-IR),得到长庆油浆窄馏分性质及结构随沸点变化的规律。结果表明,随馏分沸点升高,长庆油浆窄馏分的密度和折光率先增大后减小,氢/碳原子比先减小后增大,出现了与原油不一样的变化趋势,而其残炭、平均相对分子质量和运动黏度则逐渐增大。此外,以500℃为分界点,饱和分含量先减小后增大,芳香分先增大后减小。油浆窄馏分中含有相当数量的烷烃结构,芳碳率fA随馏分沸点升高先增大后减小,烷基碳率fP的变化趋势则相反。长庆油浆各窄馏分中主要含3~5环芳烃,低于500℃馏分,随馏分沸点上升,芳环数不断增加,缩合程度提高;500℃以上馏分的芳环保持在5个左右,出现环烷环数的增加和侧链的变长。     

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。     

浅谈用催化裂化油浆改质沥青工艺

介绍了催化裂化油浆及其芳烃重馏分分别与脱油沥青、半氧化沥青以及渣油调合,催化裂化油浆与渣油或沥青混合蒸馏及混合溶剂脱沥青改质沥青的工艺。     

FCC油浆下游产品开发研究

对催化裂化油浆下游产品开发途径进行了探讨,结果表明：采用复合萃取剂及合适的萃取工艺可以使油浆分为饱和烃和芳烃两部分,并且使油浆中固体颗粒完全转入饱和烃中,无需采用昂贵的固体分离设备及苛刻的分离操作条件;饱和烃除了返回催化裂化装置作原料外,经处理后还可以得到熔点在55℃和60℃的两种粗蜡及38℃时的运动粘度分别为32.62mm^2/s和41.84mm^/s的两种润滑油料;芳烃经减压蒸馏切割成三个馏分：小于350℃馏分的芳烃作为橡胶软化剂;350～490℃的馏分作为橡胶填充剂,但凝点均必须降低;大于490℃的馏分可作为沥青改性剂。     

高芳烃油浆制备芳烃软化剂的研究

以某炼油厂MIP-CGP装置油浆为原料，经减压蒸馏切割成多段馏分，考察不同窄馏分以及宽馏分的性质，从中筛选出400 500 ℃馏分用作芳烃软化剂。芳烃油在轮胎胎面胶中的应用结果表明，400 500 ℃馏分是一种性质优良的橡胶软化剂，可以改善胶料的加工性能，同时使硫化胶具有较好的物理机械性能，且生热量低，耐磨、耐老化性好。     

加氢后回炼油作为焦化供氢剂的效果考察

对催化裂化回炼油三段窄馏分的供氢能力进行测定,选取供氢能力最强的一段进行加氢处理,以加氢后的催化裂化回炼油窄馏分为焦化供氢剂,通过中试试验考察其供氢效果。结果表明：三段窄馏分中,小于400 ℃馏分供氢能力最强;加氢处理能够进一步提高其供氢能力,以加氢后回炼油小于400 ℃馏分作为供氢剂能够使液体收率提高1.32百分点,焦炭收率降低2.45百分点。     

FCC汽油催化裂化制取丙烯的反应性能

分别考察了不同族组成的FCC汽油、FCC汽油窄馏分和几种模型化合物（1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷和环己烷）催化裂化生成丙烯的性能。结果表明,高烯烃含量的FCC汽油催化裂化具有较高的转化率和丙烯产率。1-己烯、3-甲基戊烷、正己烷裂化环己烷生成丙烯的平均速率比1:2.0:2.5:32.5。在FCC汽油窄馏分催化裂化生成丙烯过程中,轻馏分裂化生成丙烯的贡献大于重馏分,因此回炼FCC汽油轻馏分制取丙烯是一种较好的选择。1-己烯的催化裂化反应中,主要发生裂化反应,占49%~69%,并且该比例随着反应温度的升高而增大;氢转移反应占15%~28%,并且随反应温度升高先增加后减小,在550℃时达到27.50%;聚合及环化反应分别占15%~28%,10%~15%。     

大庆、辽河催化油浆窄馏分受热相分离行为的研究

利用石油大学（北京）重质油加工国家重点实验室开发的超临界体萃取分馏技术将大庆,辽河催化油浆分离得到多个窄馏分。从中间选出族组成（饱和分,芳香分,胶质＋沥青质）有代表性的6个窄馏分,3个选自大庆催化油浆,3个选自辽河催化浆,利用热台显微镜考察了它们的受热相分离行为,实验结果表明,高温时催化油浆中的芳香分有缩合生焦的倾向,较低温度下由于芳香分的强胶溶能力使得油浆生焦倾向减缓,在芳香分含量相同条件下,胶质沥青质含量高,油浆的生焦倾向就会增大。     

基于超临界流体萃取的悬浮床加氢尾油的分离与评价

 用超临界流体萃取分馏(SFEF)装置将克拉玛依渣油悬浮床加氢尾油（KMHR）分离为8个窄馏分和萃余残渣。测定并计算了馏出油的残炭及杂质脱除率，考察了窄馏分SARA族组成、残炭、密度、硫、氮、金属及平均结构参数等的递变规律，预测了窄馏分的裂化性能，并用XRD表征了甲苯不溶物的存在形态。结果表明，超临界流体萃取可以脱除尾油中全部沥青质及甲苯不溶物，质量分数99.5％以上的金属和70.4％以上的残炭富集到萃余残渣中。馏出油符合催化裂化或加氢裂化进料要求并具有优良的裂化性能。     

催化裂化柴油和焦化柴油中烯烃类型及分布表征

制备了Ag-SiO2固定相。采用固相萃取(SPE)技术分离催化裂化柴油和焦化柴油中的烯烃, GC/MS和1H NMR表征烯烃的类型和碳数分布。结果表明：催化裂化柴油和焦化柴油中的烯烃类型主要包括正构α-烯烃、内单烯烃、双烯烃和环烯烃;催化裂化柴油烯烃中的内烯氢摩尔分数为80.41%;而焦化柴油中的正构α-烯氢摩尔分数为53.32%;催化裂化柴油中的烯烃碳数集中在C11～C15,焦化柴油中的烯烃碳数集中在C12～C22。     

沸腾床加氢原料油超临界萃取分离与结构研究

采用超临界流体萃取分馏技术,将伊朗和沙轻减压渣油混合油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,对窄馏分的组成分布和结构进行了研究,为STRONG沸腾床加氢原料的结构提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分收率的增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数逐渐增大,各窄馏分中基本不含沥青质,残炭值、硫和氮及金属元素含量逐渐增加,氮和金属在最后几个窄馏分和残渣中有富集现象。用改进的Brown-Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数,预测了窄馏分的二次加工性能,对特征化参数与窄馏分的性质进行了关联。建立了伊朗和沙轻减压渣油混合油窄馏分残炭值、芳碳率、与特征化参数之间的关联式。     

柴油加氢裂化转化的切割方案

以直馏柴油和催化裂化柴油为原料,选用柴油加氢精制催化剂与柴油缓和加氢裂化催化剂的复合催化体系,采用固定床双反应器串联、一次通过工艺进行加氢裂化转化实验。结果表明:在直馏柴油加氢裂化多产乙烯裂解原料过程中,若能将重石脑油馏分中低于90 ℃的轻组分,以及柴油馏分中高于250 ℃馏分段分离出来,可有效提高乙烯裂解原料的品质。在催化裂化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油和高十六烷值柴油过程中,与大于220 ℃馏分相比,200～220 ℃馏分的密度和链烷烃质量分数较低,收率约为前者的16.4%;200～220 ℃馏分单环芳烃质量分数较高,可以作为回炼组分用以提高汽油中芳烃质量分数。