高硫重质原油加工路线研究

以索鲁士原油作为高硫重质原油代表油种,采用不同重油加工技术组合工艺路线,分别实现生产油品和化工品方案,对比不同方案的产品结构并进行经济效益分析.结果表明:在低油价情景下,相同的重油加工方案对应的化工品方案高于生产油品方案的效益,在高油价情景下,化工品方案更高的装置投资和操作费用将导致总体效益明显下降.在本研究各方案中,浆态床渣油加氢+催化裂解路线生产化工品方案的盈利能力最为突出,通过提升渣油转化能力并改善催化裂解进料性质,同时增产低碳烯烃和芳烃产品,是能够帮助企业实现化工转型升级的有效技术路线.     

换热网络操作夹点分析与旁路优化控制

换热网络夹点设计法是从设计的角度,针对某一给定的典型操作条件而进行的,而炼油化工过程的生产条件经常在一定范围内波动。在实际的生产中,换热网络的操作夹点和最小温差与设计值往往不尽相同,为换热网络的优化控制带来了一定困难。因而近年来对于换热网络夹点技术以及旁路优化控制方面的研究不断深入,但将夹点技术与换热网络控制集成的方法仍不成熟。本文从操作的角度求解并分析换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,定性分析操作夹点的变化规律,并提出在操作夹点附近设置旁路实现网络的旁路优化控制,从而将夹点技术应用于换热网络旁路优化控制中。实例仿真表明,这一旁路优化控制方法在满足控制要求的同时明显降低了网络的总公用工程,验证了其有效性。     

影响烷基芳烃蒸发损失的结构因素探索

针对蒸发损失这一质量指标对润滑油基础油(简称基础油)使用性能的重要性以及现有测试方法存在的不足，考虑到基础油蒸发损失与低压沸点之间存在密切关系，收集整理了106种烷基芳烃基础油的结构和其在1333.22Pa压力下的沸点数据，采用分子模拟方法计算得到了这些不同结构烷基芳烃分子的前线轨道能量和电荷分布等反映分子微观结构特征的参数，并计算了各分子不同类型的拓扑指数。采用遗传函数算法(GFA)对这些烷基芳烃在1333.22Pa压力下的沸点与其结构参数之间的关系进行了回归分析，建立了物理意义明确的烷基芳烃沸点与其结构参数之间的定量关系方程。方程相关系数的平方为0.978，交叉检验相关系数的平方为0.962，具有较高的可靠性和预测能力。该方程表明烷基芳烃的前线轨道能隙（LUMO-HOMO）、分子极化率和回转半径是影响其在1333.22Pa压力下的沸点高低的主要结构因素。烷基芳烃前线轨道能隙越窄，极化率越高，分子回转半径越大，则其在1333.22Pa压力下的沸点越高，导致其蒸发难度越大，蒸发损失越低。依据这3个结构参数，利用构建的定量关系方程，能够对烷基苯、烷基萘等芳烃在1333.22Pa压力下的沸点高低进行较为准确地预测，对于设计与优化蒸发损失较低的烷基芳烃基础油结构组成具有一定的指导意义。     

以催化裂解和加氢裂化技术推动的炼厂转型方案研究

面对炼油产能严重过剩的局势，炼油向烯烃、芳烃等基本化工原料转型已成为行业发展的必然趋势。针对某炼厂生产现状，从全厂总流程角度出发设计了该炼厂的化工转型方案，致力于解决炼厂蜡油不平衡及成品油过剩的问题，主要利用“加氢裂化+催化裂解”组合工艺设计转型升级方案。转型升级后，原油加工总量增加了50 t/a，但与炼厂现状相比，成品油产量降低，高附加值化工产品产量增加，且汽柴油收率由57.75%降低至31.79%，而化工品由3.39%提高至24.11%。     

PIMS模型中原油保本价的常用测算方法分析与选择

利用PIMS模型中增量法、替换法和影子价格法3种常用原油保本价的测算方法,针对一实际炼厂PIMS模型的同一种原油分别进行了保本价的测算,通过对3种方法测算保本价的对比与分析,认为不同测算方法相对于测算环境优化空间的不同是造成测算保本价出现差异的原因,并基于此归纳了3种测算方法的特点及适用条件。通过对保本价验证条件的分析推导,提出能够确保保本价验证通过的前提条件。在此基础上,提出了根据PIMS模型特点和测算环境的不同情况进行原油保本价测算的流程,并针对测算流程中的不同情况推荐了相应的保本价测算方法。     

某炼油厂大庆混合油替代原油的加工性能研究

为解决国内某大型燃料-润滑油型炼厂加工大庆管混原油即将断供的问题,将炼厂数学规划模型与配方原油技术相结合,提出了针对该炼厂生产现状寻找大庆管混原油替代原油的方法。利用该方法,分别在该厂有、无润滑油基础油两种规划思路下,寻找利用合适的进口原油来替代现有的大庆混油,并利用数学规划模型针对所选替代原油进行全厂模拟测算,评估其加工性能与经济效益。结果表明,采用本文提出的替代原油选择方法确定的替代原油,不仅适合该厂加工流程特点和原油输送限制条件,而且原油资源有保障,可以降低原油采购成本,提升全厂经济效益,加工替代原油可为企业多盈利25~137元/吨,具有很好的可实施性。     

影响烷基芳烃黏度的内在结构因素探究

利用多种分子模拟方法对78种不同结构烷基芳烃分子分别计算了331种微观结构参数(包括前线轨道能量、电荷分布、表面积、偶极矩电子结构参数、几何结构参数和分子拓扑指数)。采用遗传算法(GFA)将这些微观结构参数与烷基芳烃的100℃黏度进行回归分析,构建烷基芳烃100℃黏度与其分子结构参数之间的定量关系方程。方程相关系数平方为0.935,交叉检验相关系数平方为0.921,具有较高的可靠性和预测能力。该方程揭示了烷基芳烃的前线轨道能量间隙、分子体积和可旋转化学键数量是影响其100℃黏度高低的主要结构因素。烷基芳烃前线轨道能量间隙越窄,黏度越高;分子尺寸越大,黏度越高;可旋转化学键越少,黏度越高。依据这三个结构参数,利用构建的定量关系方程,能够对烷基苯、烷基萘等芳烃的100℃黏度进行较为准确地预测,对于设计与优化具有理想黏度值的烷基芳烃基础油具有一定的指导意义和价值。     

H2在Fe,Pt,Ni表面解离的模拟研究

采用基于密度泛函理论的分子模拟手段，以工业常用的金属催化剂Fe，Ni，Pt为代表，构建了催化剂模型，通过对H2在不同金属表面的吸附构象、解离能垒以及电子密度分布变化情况进行考察，研究H2在上述模型上的吸附与解离过程。结果表明，H2在不同金属表面的物理吸附构象存在差异，可能与不同金属晶胞结构及其表面结构存在差异有关。解离能垒研究结果表明，H2在Fe，Pt，Ni这3种过渡金属表面解离的能垒较为接近，其中在Fe（1 1 0）面解离的能垒最低。解离过程中的电子密度分布变化表明，H2在3种金属表面存在着相同的电荷转移趋势，推测H2的解离是通过过渡金属的d轨道与H2的σ*反键轨道间的相互作用实现的。     

生物质喷气燃料可持续性及生命周期碳足迹评价研究

针对中国石油化工集团有限公司开发的以餐饮废油为原料生产生物质喷气燃料(简称生物喷气燃料)两段加氢(SRJET)技术，基于生命周期的评价分析，确定核算边界，分析了生物喷气燃料生命周期碳足迹(单位产品生命周期过程中所导致的直接和间接的CO₂排放总量)。通过对比生物喷气燃料与石油基喷气燃料的生命周期碳足迹评价了生物喷气燃料替代石油基喷气燃料的碳减排效果，通过不确定性分析及各环节参数因子敏感性分析，明确了生命周期模型参数对碳足迹评价的影响水平。结果表明，生物喷气燃料的生命周期碳足迹总量为0.55 kg/kg,在模型预测结果90%置信区间内，相比于石油基喷气燃料，生物喷气燃料生命周期碳排放总量(以CO₂计)降低80.9%～93.2%。生物质喷气燃料技术推广和产业链构建对助力我国“碳达峰、碳中和”战略目标实现具有重要意义。