沙中原油减压馏分油的分离及表征

采用溶剂脱蜡法和溶剂萃取法将沙中原油的减压馏分油分离为正构烷烃相、轻芳烃-饱和烃相、中芳烃相和重芳烃相等亚组分,采用气相色谱、气相色谱-质谱联用、固体核磁共振等方法分析了减压馏分油及其亚组分的基本性质、烃类组成和结构参数,同时考察了上述分离过程中各组分的分离百分率。结果表明：溶剂脱蜡法和溶剂萃取法分别分离减压馏分油中链烷烃和多环芳烃的选择性及分离效率均较高;采用溶剂脱蜡法得到的正构烷烃相中链烷烃含量在88.3％～95.2％之间,其碳数呈正态分布,链烷烃分离百分率在24.4%~36.8%之间,约是环烷烃分离百分率的12倍;采用两段溶剂萃取法得到的重芳烃相和中芳烃相具有随着馏分油变重CA降低,CN,CP,RA,RN增加,平均分子式中S和N原子数增加的规律,重芳烃相和中芳烃相中芳烃含量分别为85.4%~88.8%和73.2％～78.5％,三环及以上芳烃的分离百分率在72.8%~75.5%之间,分别是链烷烃和环烷烃分离百分率的5~8倍和4~5倍。     

超声尿素包合法分离测定重质油中的正构烷烃

选用大庆减压馏分油为原料，通过超声尿素包合法准确地分离了其中的正构烷烃和非正构烷烃组分，得到了纯度较高的正构烷烃。采用GC／MS进行了分析验证，测得正构烷烃的碳数范围为C20～C38。研究了活化剂、溶剂、尿素用量、温度、超声时间等因素对正构烷烃分离效果的影响，确定了最佳反应条件。在选定的反应条件下。2g大庆减压馏分油，加入15mL异丙醇，3g尿素，正构烷烃的平均收率为42．51％。该方法准确度高，重复性好，正构烷烃定量分离的相对标准偏差为0．54％。     

凝析油中正构烷烃的分离及优化利用

为了优化利用凝析油资源，对不同族烃类分子实现物尽其用，采用5A分子筛吸附剂吸附分离凝析油中的非正构烃和正构烷烃。在固定床吸附分离装置上测定了凝析油中总正构烷烃和各正构烷烃的吸附穿透曲线，并对吸余油和脱附油的性能进行了评价。吸余油和脱附油的收率约为对半分，吸余油的芳烃潜含量比凝析油提高12．9个百分点。模拟计算结果表明，吸余油的研究法辛烷值比凝析油提高约27个单位，可作为高辛烷值汽油调和组分；脱附油作为蒸汽裂解制乙烯原料，与凝析油相比，在相同的工艺条件下乙烯收率可提高6．5个百分点。通过吸附分离的分子水平管理，可显著提高凝析油资源的利用效率。     

石油中不同环数芳烃化合物的精细分离和制备

石油族组分的分离和制备过程是后续分子组成、同位素分析的基础。由于同分异构体多，传统技术制备的芳烃化合物组分仍然无法满足单体化合物的同位素分析要求。采用两种不同的分离方案对原油中的多环芳烃进行精细的分离和制备，其中“一步法”是直接将脱沥青质的原油样品经过一次氧化铝/硅胶层析柱，用不同体积比的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱；“两步法”先将原油采用常规的族组分分离方法得到芳烃馏分，再将芳烃馏分经氧化铝层析柱，用不同比例的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱，可得到不同环数芳烃的组分。对洗脱出来的不同组分进行色谱—质谱分析（GC-MS），与“一步法”相比，“两步法”可以更好地实现单环、双环与三环芳烃化合物的分离制备，其中，石油醚/二氯甲烷（99/1，V/V）的混合溶剂可以制备单环芳烃化合物；石油醚/二氯甲烷（9/1，V/V）混合溶剂可制备得到以双环芳烃化合物占绝对优势的组分；石油醚/二氯甲烷（8/2，V/V）混合溶剂则可制备得到三环芳烃化合物组分。      

氧化氮化学电离质谱法测定减压馏分油中链烷烃

用5%NO/95%N2的混合气体作为反应气,用氧化氮化学电离质谱法分析得到了大庆减压馏分油中链烷烃的碳数分布及正构烷烃与异构烷烃的分布。探讨了影响分子离子峰强度的各种因素,选择了最佳的工作条件。在确定的工作条件下,不需加入标准化合物,即可对不同碳数的链烷烃进行定性分析,准确得到相对分子质量信息,同时,结合总离子流色谱图,通过抽提离子的方法可以得到链烷烃中正构烷烃和异构烷烃的定量结果。     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率，采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究，分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）；采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%，单甲基异构烷烃质量分数为3.8%，芳烃潜含量为53.4%，可作为优质的催化重整原料；脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上，可作为裂解制乙烯的优质原料。     

5A和ZSM-5分子筛吸附分离石脑油中烷烃组分的研究

为了提高石脑油生产乙烯和芳烃的利用效率,采用5A分子筛和ZSM-5分子筛对石脑油进行连续吸附分离研究,分别得到脱正构烷烃吸余油（简称脱正构油）和脱单甲基异构吸余油（简称脱烷烃油）;采用氮气对分子筛进行脱附得到富含烷烃组分油（简称脱附油）。试验结果表明：脱烷烃油中正构烷烃质量分数为0.1%,单甲基异构烷烃质量分数为3.8%,芳烃潜含量为53.4%,可作为优质的催化重整原料;脱附油的烷烃质量分数可达到84%以上,可作为裂解制乙烯的优质原料。     

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。     

二元溶剂萃取分离重油中芳烃的机理

石油重质馏分油中含有多种烃结构组分，如链烷烃、环烷烃以及不同环数芳烃，采用极性溶剂萃取分离工艺可以实现不同组分的分离，但一元溶剂萃取的精制油收率低、芳烃萃取选择性较差。以减压馏分油为原料，糠醛为主溶剂，含羟基的极性调节剂PR1为副溶剂，开展一元溶剂、二元溶剂单段萃取实验，通过对主溶剂溶解度参数的调配，提升溶剂萃取分离不同烃组分的效果。结果表明，与一元溶剂相比，二元溶剂对三环及以上的芳烃萃取选择性提升率超过100%，用一种新的基团贡献法计算了6种模型分子的溶解度参数，发现各芳烃的萃取选择性随芳烃溶解度参数的增大而增大。考察了不同PR1加入量的二元溶剂萃取效果，结合二元溶剂溶解度参数变化与溶剂核磁共振氢谱(¹H-NMR)化学位移变化，发现溶剂体系氢键作用的变化是溶剂萃取效果产生差异的根本原因。     

塔河减压馏分油芳烃侧链研究

为弄清减压馏分油中芳烃组分的侧链结构特点,将塔河原油的减压馏分油按照极性分成了轻芳烃、中芳烃和重芳烃组分,并采用仪器分析和钌离子催化氧化实验方法对其平均结构和侧链形态进行研究。结果表明,随着芳烃组分极性的增大,其烷基侧链平均碳链长度、平均相对分子质量减小,多环芳烃、杂原子含量增多。通过对钌离子催化氧化实验的水相和有机相产物的分析表明,3个芳烃亚组分的侧链以正构烷基为主,占80%左右,并且从轻芳烃、中芳烃到重芳烃,其侧链中所含碳数小于7的短烷基取代基依次增多,而碳数大于7的长烷基取代基依次减少,另外,异构烷基以低碳数单甲基异构烷基为主。     

新型柱色谱分析法在塔河减压馏分油分离中的应用

为了有效分离重油中的各种烃类组分,开发了以负载银离子的填料为固定相的特殊柱色谱分离为了有效分离重油中的各种烃类组分,开发了以负载银离子的填料为固定相的新型柱色谱分离方法。将塔河减压馏分油分离为饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃和胶质等组分,并采用气质联用（GC-MS）、气相色谱-场电离-飞行时间质谱（GC-FI-TOF MS）分析了塔河减压馏分油及其亚组分的烃类组成和碳数分布。与传统的双吸附剂法相比,提高了分离效率,将单次分离时间缩短至4～5 h;与专利方法相比,消除了银离子流失对亚组分造成的污染,实现了芳烃组分的进一步分离富集,轻芳烃组分中的单环芳烃质量分数为74.3%,中芳烃组分中的双环芳烃质量分数为37.1%,重芳烃组分中的三环以上芳烃质量分数为65.9%。     

分离石脑油馏分组成优化乙烯原料

为了改进乙烯原料,提高乙烯收率,分别选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃为裂解原料,考察模型化合物的蒸汽裂解产物分布,并分别采用分子筛吸附分离和溶剂萃取两种工艺,提出了可以适应三种目的烯烃产品不同比例需求的裂解制乙烯原料分子生产路线。在典型的裂解工艺条件下石脑油中的正构烷烃对裂解产物中乙烯的贡献最大,异构烷烃是产生丙烯的主要来源,而环烷烃主要生成丁二烯,芳烃很难裂解生成烯烃。通过吸附分离工艺富集石脑油中的正构烷烃,富含正构烷烃的脱附油蒸汽裂解制乙烯收率与不富集石脑油原料相比可提高13%。通过溶剂萃取将芳烃和环烷烃从石脑油中萃出,萃余油蒸汽裂解制乙烯和丙烯收率与未萃取石脑油原料相比分别提高3.0%和1.5%。分子筛吸附分离和溶剂萃取工艺相结合可以显著提高裂解烯烃收率。     

1.2Mt/a石脑油吸附分离装置运行状况分析

中国石化扬子石油化工有限公司1.2 Mt/a石脑油吸附分离装置于2013年1月23日一次开车成功。装置采用模拟移动床吸附分离技术，将石脑油中的正异构烷烃分离，正构烷烃用作蒸汽裂解原料，非正构烷烃用作催化重整原料。装置标定结果表明，以正构烷烃质量分数为26.25%的石脑油为吸附分离装置原料，抽出液产品正构烷烃质量分数达到94.83%，正构烷烃吸附收率达到87.02%。相比以石脑油作原料，抽出液作蒸汽裂解原料时乙烯收率提高14.10百分点，抽余液作重整装置原料时芳烃潜含量提升11.20百分点。对装置出现的抽余液塔周期性波动、解吸剂消耗量高和抽出液塔液泛等问题进行了原因分析，并提出了解决措施     

饱和烃和芳烃的高压液相色谱法精细分离

该文介绍了用高压液相色谱对族组分中的饱和烃、单环芳烃、二环芳烃及三环以上芳烃的精细分离方法。用二级活度的氧化铝除去非烃和沥青质,用正己烷和二氯甲烷依次淋洗出(硅胶)色谱柱上的饱和烃、单环芳烃、二环芳烃及三环以上芳烃。该方法同国外方法相比具有快速、节省试剂的优点,色质谱图显示各组分有较高的分离度。      

新型柱色谱分离法在塔河减压馏分油分离中的应用

为了有效分离重油中的各种烃类组分,开发了以负载银离子的填料为固定相的新型柱色谱分离方法。将塔河减压馏分油分离为饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃和胶质等组分,并采用气相色谱-质谱联用(GCMS)、气相色谱-场电离-飞行时间质谱(GC-FI-TOF MS)分析了塔河减压馏分油各组分的烃类组成和碳数分布。该方法提高了分离效率,将单次分离时间缩短至4~5h;消除了固定相上银离子流失对组分造成的污染,实现了芳烃组分的进一步分离富集,轻芳烃组分中的单环芳烃质量分数为74.3%,中芳烃组分中的双环芳烃质量分数为37.1%,重芳烃组分中的三环以上芳烃质量分数为65.9%。     

中/低温煤焦油减压馏分油的组分分离与鉴定

通过减压蒸馏切取中/低温煤焦油减压馏分油（360~480 ℃）,设计柱色谱层析分离对比实验,通过比较柱色谱收率、组分冲洗难易程度及淋洗切割点清晰度,确定了以硅胶为吸附剂,正庚烷可溶质为柱色谱原料,以石油醚、甲苯、甲苯-乙醇、乙醇为冲洗剂的柱层析方法,将煤焦油减压馏分油分离为四个组分,并通过NMR、元素分析及相对分子质量测定等手段对各组分进行分析鉴定。结果表明：该馏分油中饱和分、芳香分、极性组分和C7-沥青质含量分别为13.28%,35.10%,33.15%,18.21%,其中链烷烃占6.00%,环烷烃占7.25%,芳香烃占35.13%。极性组分和C7-沥青质芳碳率高,二者均为以稠环芳烃为主体并配以少量短侧链的大分子,是造成煤焦油轻质化难度大的主要因素。     

糠醛抽提预处理催化裂化循环油制备中间相沥青原料

以糠醛作为抽提分离溶剂,以中石油克拉玛依石化有限责任公司100万t/a催化裂化装置的循环油为原料,在实验室考察了催化裂化循环油中的多环短侧链稠环芳烃和少环长侧链的饱和烃的抽提分离及精制预处理情况。结果表明:在抽提温度为60℃,糠醛与催化裂化循环油的质量比为2∶1,停留时间30 min的优化预处理条件下,催化裂化循环油的抽提分离效果较好,同时完全脱除了灰分。催化裂化循环油经糠醛抽提预处理优化精制后,所得抽出油烃族组成中的芳烃质量分数高达80.35%,烃类组成中的总芳烃质量分数高达79.1%,可作为制备可纺织中间相沥青的优质原料;而所得抽余油的密度及含硫、含氮量均较催化循环油的大幅降低,烃族组成中的饱和烃质量分数高达91.45%,烃类组成中的饱和环烷烃和链烷烃质量分数之和高达93.9%,具有良好的催化裂化性能,可返回作为催化裂化装置的优质原料。     

直馏VGO中芳烃的分子组成特点

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱分析了大庆、胜利、辽河和塔河4种VGO的芳烃化合物类型和碳数分布,并对分离得到的芳烃组分进行钌离子催化氧化实验来考察其侧链形态和长度。结果表明,各VGO芳烃主要由Z值为-6~-40的分子组成,在15~50的碳数范围内呈单峰连续分布,不同类型芳烃化合物在各VGO中的相对含量存在差异。芳烃分子的侧链形态主要是碳数小于25的正构烷基,异构烷基的量较少;大庆、胜利VGO芳烃分子中碳数大于9的长正构烷基较多,而塔河、辽河VGO芳烃分子中碳数小于9的短正构烷基较多。VGO中芳烃分子大多数以芳环上有多个正构烷基的形态存在,少量为单取代或有异构取代基。     

大庆原油中界面活性组分研究

用体积比3：7的20g/LNaOH溶液/乙醇液多次萃取酸值0.06mgKOH/g的大庆原油，分离出酸性活性组分，将该组分在色谱柱上用不同溶剂洗脱，得到极性不同的5个级分，其中正已烷级分（6.4%)为烷烃，苯级分（4.7%)为芳烃和稠环烃，丙酮级分（3.5%)和乙酸/乙醇（体积比1：19）级分（8.5%)只含少量脂肪酸，在乙酸乙酯级分（64.0%)中，用气相色谱-质谱方法鉴定出17种正构脂肪酸（C9-C32）和13种异构脂肪酸（C9-C19）并测定了在级分中的含量，测定了原油，萃余油，用正庚烷配制的乙酸乙酯级分模拟油（模拟油1）和C10-C30混合正构烷烃标样模拟油（模拟油2）与不同浓度的的NaOH溶液之间的动态界面张力，模拟油1的界面张力低于模拟油2的界面张力，据此认为异构脂肪酸比正构脂肪酸具有较好的界面活性。     

不同填充方法色谱柱分离原油及沥青砂岩抽提物的芳烃地球化学特征

采用柱色谱分离方法,分别以氧化铝（5g）、上部为氧化铝下部为硅胶（3g∶2g）、上部为硅胶下部为氧化铝（3g∶2g）和硅胶（5g）共4种填充方法对原油和沥青砂岩抽提物进行族组成分析,对其芳烃馏分进行气相色谱-质谱分析,对比剖析了芳烃分子标志物组成特征。结果表明,这4种不同的填充方法对萘、菲、二苯并噻吩、三芳甾烷等分子标志物的分子组成影响一般均较小,但对于高碳数正构烷烃和重排甾烷等化合物的影响则较明显。