煤/重油加氢共炼过程中固体残渣的红外光谱研究

以一种褐煤和催化裂化油浆为研究对象,采用油溶性钼基催化剂,在高压釜内进行煤/重油加氢共炼反应,得到不同反应时间的固体残渣。应用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对固体残渣表征分析,采用Peakfit软件对不同官能团的特定谱带进行分峰拟合,结合产物分布及转化率变化推测反应过程。结果表明,残渣中存在五种氢键类型,其中羟基自缔合氢键含量最高,含氧基团中则是羟基苯和醚含量最高。反应可分为三个阶段：第一阶段煤转化率快速上升,各种基团迅速减少,脂肪链大量断裂;第二阶段为煤转化率稳定阶段,羟基苯、醚继续减少,其他含氧基团变化较小;第三阶段为深度转化阶段,固体残渣的脂肪族和含杨化合物继续减少,氢键缔合作用降到最低,煤转化率进一步上升。     

水溶性盐在渣油中的分散动力学

采用Winner99显微颗粒图像分析仪分析了水溶性盐在渣油中的分散性,建立了用分散性能参数来评价水溶性盐在渣油中分散效果的方法。在原有模型的基础上,建立了适合渣油体系的分散动力学模型,考察了水溶性盐在不同的渣油中分散性随时间变化的动力学过程。结果表明,该分散动力学模型很好地解释水溶性盐在不同渣油中分散性的变化趋势。在表面活性剂CTAB和Tween80存在下,水溶性Mo盐在克拉玛依常压渣油中的分散参数随时间的变化关系符合Lorentz数学模型,水溶性Ni盐在辽河常压渣油中的分散参数随时间的变化关系符合Gauss数学模型;在表面活性剂CTAB存在下,水溶性Co盐在大庆常压渣油中的分散参数随时间的变化关系符合Boltzmann数学模型。     

煤/重油加氢共炼中沥青质的转化规律

以安徽褐煤为原料煤、钼酸铵为催化剂,分别采用马瑞常渣(MRAR)和克拉玛依常渣(KAR)为原料油在高压釜内模拟煤/重油加氢共炼反应。在MRAR体系和KAR体系达到反应温度400℃后反应0 min和60 min时,提取产物中的沥青质和固体残渣,采用元素分析、FTIR、XRD、~(13)C NMR和SEM等手段分析其结构及微观形貌变化。结果表明:反应0 min和60 min时,与MRAR体系相比,KAR体系中沥青质的脂肪侧链都较长,且芳香片层的直径和高度较大,更易于缩合生焦,因此其干基无灰煤转化率低于MRAR体系干基无灰煤转化率。反应0 min时,KAR体系中沥青质的特征更接近煤液化沥青质的特征,此后随着次生沥青质的增多,KAR体系中沥青质的芳香片层高度与MRAR体系中沥青质的芳香片层高度差异明显减少。反应60 min时,共炼体系中固体残渣的脂肪链结构与其沥青质的脂肪链结构相似,表明部分固体残渣是沥青质缩合生焦形成的。SEM对比分析则进一步说明了共炼体系中沥青质是复杂的混合产物,随反应进行KAR体系相比MRAR体系形成了更多焦炭。     

胜利减压渣油胶质热反应生焦特性的研究

以胜利减压渣油中的饱和分、芳香分和胶质为原料，通过其热反应行为的考察，表明在本反应条件下，饱和分不转化成沥青质和甲苯不溶物；仅有少量芳香分转化成沥青质和甲苯不溶物；在热反应中沥青质和甲苯不溶物的生成主要来自胶质的缩合反应。还比较了饱和分、芳香分和胶质的裂解与缩合性能。研究表明，纯胶质的热反庆体系，其胶溶沥青质的能力很强；原生胶质经热反应后所生成的次生胶质和次生沥青质与减压渣油中的原生胶质和原生沥青     

分散型环烷酸钴催化剂的制备及其在重油悬浮床加氢裂化中的应用

采用皂化反应和复分解反应合成了适用于重油悬浮床加氢裂化反应的分散型环烷酸钴催化剂,并优化了合成条件;通过光学显微镜、激光粒度仪、XRD和SEM方法对硫化后的催化剂进行了表征;通过釜式反应评价了该催化剂在委内瑞拉380号燃料油悬浮床加氢裂化反应中的性能。实验结果表明,合成分散型环烷酸钴催化剂的优化条件为:在皂化反应中,NaOH质量分数15%,环烷酸与NaOH摩尔比1∶0.995,皂化温度95℃,皂化时间3 h;在复分解反应中,CoSO4溶液质量分数15%,以滴加方式加入CoSO4溶液,复分解反应温度90℃,复分解反应时间2 h。该催化剂硫化后颗粒分散度较大,团聚不明显,表面粗糙,有较大的比表面积,主要以立方晶系Co9S8晶型存在,并对重油悬浮床加氢裂化反应有较好的抑焦效果。     

油溶性催化剂应用于渣油加氢裂化反应的研究

合成了一种新型的油溶性催化剂,在对其性能进行测试的基础上,综合考察了单组分、复配、硫含量、分散介质等不同条件催化剂体系的抑焦活性,优选出适用于渣油加氢裂化反应的油溶性催化剂,并在小型装置放大实验进一步验证其加氢裂化活性。研究表明,合成的油溶性催化剂能达到预期金属含量要求,具有良好的油溶性。分散于VGO介质中镍质量分数200μg/g,铁质量分数300μg/g,0.2%硫化剂条件下的催化体系具有良好的抑焦活性,能使生焦量最低降至2.10%。相同反应条件下,镍-铁复配的油溶性催化剂体系的加氢裂化活性优于工业化试验水溶性催化剂体系。     

尾油循环对渣油悬浮床加氢裂化的影响

利用中型悬浮床加氢试验装置,在氢压10MPa,温度430－450度,添加800ug/g多金属分散型催化剂的条件下,考察了克拉玛依炼厂常压渣油的加氢裂化性能,在总空速不变的条件下,将加氢后的尾油与新鲜原料混合,进行循环加氢裂化,采用了常压渣油循环,减压渣油不和减压蜡油加部分减压渣油循环3种方式,结果表明,尾油循环加氢裂化,可以提高轻油的收率,尾油中包含的催化剂仍具有催化活性,它可以减少产物中甲苯不溶物的生成量。