沥青质组分轻质化转化的分子结构基础探索

渣油资源高效轻质化转化为轻、中质馏分原料,化工轻油,甚至直接产化学品,是提高渣油资源利用率的重要途径。渣油及沥青质组分的轻质化转化,实质是要大幅降低渣油的馏程范围使其从重变轻,以及降低沥青质沉淀析出倾向使体系相容性提高。研究发现,降芳环反应无论是对降低原料分子的沸点还是对减少原料分子的聚集倾向都具有显著正向效果。基于此,对沥青质组分的多环芳烃体系开展分子表征。结果表明：所研究的减压渣油沥青质分子以孤岛型结构为主,含有多个噻吩环且噻吩环主要处在分子结构内部位置,而噻吩环位于结构外围位置及湾型的含硫沥青质分子相对较少。基于分子表征结果探讨比较不同结构类型沥青质分子的降芳环反应路径,提出具有桥键或内部杂环的沥青质分子(群岛型Ⅰ、群岛型Ⅱ、群岛型Ⅲ和孤岛型Ⅰ)通过断桥键及加氢脱内部杂环反应可大幅度降低芳环数,从而显著降低沸点和聚集活性,实现轻质化目标,并且需要的氢耗较低。     

蒸汽裂解工艺重质原料优质化

长期以来轻柴油都是我国重要的裂解原料，随着柴汽比的不断提高，如何选择替代原料成为我国石化行业一项重要任务。我国许多乙烯装置都有使用减压蜡油（VGO或LVGO）的工业经验，减压蜡油经过预处理可以成为与轻柴油裂解性能相当的替代原料。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

 为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

利用分子模拟技术研究不同分子筛催化1-辛烯裂解反应

以1-辛烯为原料,在HY、H 和HZSM-5分子筛上进行了催化裂解反应,结果表明,具有中孔结构和较多中强酸的ZSM-5分子筛具有较高的1-辛烯转化率和低碳烯烃选择性;1-辛烯在分子筛催化作用下除了发生裂解反应,还发生氢转移、环化等副反应。采用分子模拟技术对1-辛烯可能参与的不同类型反应进行了研究,发现HZSM-5分子筛孔径较小,且不含笼状结构,对1-辛烯的环化反应、氢转移反应等具有更强的过渡态约束作用,HY和Hβ分子筛由于孔径较大且具有笼状结构,对1-辛烯参与的不同反应选择性较差,从微观角度解释了1-辛烯在HZSM-5催化作用下具有较高转化率和小分子烯烃选择性的内在原因。     

劣质渣油清洁高效加工技术开发

基于对渣油中沥青质存在形态和反应机理的深入研究,开发了渣油改质的高活性催化剂,提出了沥青质脱金属和高效轻质化的工艺技术。劣质渣油催化临氢热转化技术（RMX）利用高效传质的高压临氢鼓泡浆态床反应器和高活性催化剂,使劣质渣油在相对稳定的浆液体系中转化为轻质组分,其渣油轻质化率大于95%,沥青质轻质化率大于90%,金属脱除率大于99%。RMX技术作为劣质渣油改质平台技术,可与现有固定床加氢和催化裂化工艺组合;与现有的延迟焦化加工路线相比,RMX组合工艺的轻质油品或化工原料收率增加33.13百分点。RMX技术是适应炼油厂向化工转型发展、产品提质增效和结构调整的优选技术。     

FCC油浆浆态床加氢预处理制备针状焦原料的研究

以中国石化茂名分公司2号催化裂化装置的油浆为研究对象，采用分散型Co-Mo催化剂，通过高压釜反应模拟浆态床加氢反应过程，考察氢初压、反应时间、催化剂浓度和反应温度对产物的影响。结果表明：在氢初压3 MPa、反应时间120 min、催化剂质量分数5 000μg/g、反应温度400℃的条件下，产物的硫、氮质量分数分别为0.44%和0.14%,可满足针状焦原料的需求；且重油馏分收率及三环和四环芳烃总质量分数分别为73.8%和48.9%,相比于现有工业预处理技术分别提高3.8百分点和12.9百分点，表明本研究提出的催化裂化油浆浆态床加氢预处理工艺能制备出满足高品质针状焦指标要求的原料，同时具有重油馏分收率高、三环和四环芳烃损失率低的技术优势。