辽河稠油减压渣油的超临界流体分离与评价

采用超临界流体萃取分馏技术,将辽河稠油减压渣油分离成14个窄馏分和1个萃余残渣,测定了各个窄馏分的性质和组成,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.结果表明,随着窄馏分产率的增加,残炭值、S和N及金属元素含量逐渐增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大后减小,芳香碳率fA增大,环烷碳率fN和烷基碳率fP逐渐减小.加工性能较好的窄馏分产率为15.18%.建立了辽河稠油减压渣油窄馏分残炭值、芳碳率、环烷碳率、烷基碳率与特征化参数之间的关联式.     

辽河稠油减渣的超临界流体分离与评价

 采用超临界流体萃取分馏技术,将辽河稠油减渣分离成14个窄馏分和1个萃余残渣,测定了各个窄馏分的性质和组成,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。结果表明,随着窄馏分收率的增加,残炭值、S和N及金属元素含量逐渐增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大后减小,芳香碳率fA增大,环烷碳率fN和烷基碳率fP逐渐减小。加工性能较好的窄馏分收率为15.18 %。建立了辽河稠油减渣窄馏分残炭值、芳碳率、环烷碳率、烷基碳率与特征化参数之间的关联式。     

基于渣油结构表征的轻脱沥青油残炭超标原因分析

对溶剂脱沥青装置原料进行了窄馏分分离,并对窄馏分进行基本性质分析、质谱分析以及平均结构参数计算,研究了轻脱沥青油残炭值过高的主要原因。实验结果表明,随着窄馏分收率的增加,烷烃含量减少,芳烃含量增加,氢碳原子比逐渐降低,硫含量、氮含量、金属含量、相对分子质量和残炭值均呈现递增趋势。收率为21.6%～27.7%的窄馏分,它的残炭值大幅增加是导致轻脱沥青油残炭值过高,进而限制轻脱沥青油收率的主要原因;具有较多支链的低缩合芳烃含量的明显增加,是造成窄馏分残炭值过高的主要原因。     

大港减压渣油超临界萃取分馏窄馏分的黏度混合规律

 测定了不同温度下大港减渣及其超临界萃取分馏(SFEF)窄馏分的黏度，考察了不同SFEF窄馏分的黏度混合规则，讨论了SFEF窄馏分中混合萃余残渣对其黏度的影响。结果表明，随着SFEF窄馏分逐渐变重，其黏度逐渐增大，黏温性质变差。采用多元线性回归的方法，根据各SFEF窄馏分的密度和数均相对分子质量，对其黏度进行了关联，计算值与实测值平均相对误差为 16.56%；不同SFEF窄馏分混合，其黏度符合对数混合规则，计算值与实测值的平均相对误差分别为 13.42%（按质量分数加和）和14.77%（按体积分数加和）。萃余残渣对SFEF窄馏分黏度的影响很大，随着萃余残渣加入量的增加，体系的黏度增大，萃余残渣每递增1％时，体系黏度的平均增加值不断迅速增大，最高可达6444 mPa s。     

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。     

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。     

减压渣油掺炼焦化蜡油的焦化反应研究

以国内某炼油厂减压渣油为焦化原料,选用该厂焦化蜡油作为供氢剂,并将焦化蜡油切割成小于400℃馏分(A)、400~430℃馏分(B)和430~460℃馏分(C)3个窄馏分,测定了3个窄馏分的结构参数和供氢指数,并在相同的反应条件下,在减压渣油中分别掺炼质量分数10%的3个窄馏分,考察了各焦化产物的收率,并与纯减压渣油焦化反应进行了对比。结果表明:3个窄馏分供氢指数由大到小的顺序为ABC;掺炼窄馏分A的焦化反应液体收率明显高于纯减压渣油焦化反应;在3个窄馏分中,掺炼A时的液体收率最高,掺炼B时次之,掺炼C时最低,这与3个窄馏分供氢指数的测定结果一致。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质I. 伊朗重质减渣馏分的油-水界面张力

采用超临界萃取分离技术对伊朗重质减压渣油按相对分子质量进行了分割。所得伊朗重质减渣馏分按馏分的先后，其平均相对分子质量逐渐增大，H／C原子比逐渐下降，芳香共轭成分含量逐渐升高。对各减渣馏分的油-水界面张力研究表明，伊朗重质减渣馏分具有高的界面活性，随着减渣馏分在油相中质量分数的增大，油-水界面张力显著下降。通过改变减渣馏分的界面吸附状态和吸附量，油相组成、水相中盐的含量及pH值的变化会影响油-水界面张力。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅺ.伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油乳状液的粒度特征

采用动态光散射法研究了伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的粒度特征。研究表明，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的初始粒径较小，粒度分布较窄；随着时间的延长，其粒径逐渐增大，粒度分布变宽；随着馏分增重或体相质量浓度的增加，模拟乳状液的初始粒径增大。随着油相中芳烃含量增加，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油中重馏分模拟乳状液的初始粒径增大，而大庆减压渣油轻馏分模拟乳状液的初始粒径减小。随着水相中碱或盐的加入，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的初始粒径均增大。     

哈萨克斯坦减压渣油的评价

利用超临界流体萃取分馏技术，对哈萨克斯坦减压渣油进行评价。将哈萨克斯坦减压渣油分离成8个窄馏分，对各窄馏分的密度、残炭、粘度、折光率、H／C、平均相对分子质量等物理性质及元素（硫、氮）、铁、镍、钒含量进行分析并作图，呈现规律性变化；并对窄馏分的平均沸点进行预测，得出第八个馏分的沸点达到1066K。通过实验可知，窄馏分性质可以对中比收率进行拟合，进而进行化学转化性能的研究，为二次加工哈萨克斯坦减压渣油提供基础数据和信息。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅴ.表面活性剂对减渣馏分油-水界面粘度的影响

采用剪切界面粘度仪考察了表面活性剂Tween40和Span80的油 水界面粘度及其对大庆、伊朗轻质和伊朗重质减压渣油馏分的油 水界面粘度的影响。结果表明,随着油相中Tween40、Span80和油相中芳烃质量分数的增加,油 水界面粘度均增大。并且,当油相中Tween40、Span80的临界胶束(CMC)质量分数在其质量分数变化范围内时,油 水界面粘度有大幅度的增加。Tween40铺展吸附于油 水界面,其油 水界面粘度较大。Span80竖立吸附于油 水界面,其油 水界面粘度较小。Tween40取代减渣馏分铺展吸附于油 水界面,其油 水界面粘度较低,相互间的差别也较小,随着油相中Tween40质量分数的增大,油 水界面粘度降低。Span80楔入减渣馏分油 水界面吸附层,共同构成油 水界面结构。对线性结构多的减渣馏分,随着油相中Span80质量分数的增大,油 水界面粘度逐渐增大。对芳香稠环结构多的减渣馏分,随着油相中Span80质量分数的增大,油 水界面粘度逐渐减小。     

反应时间对加氢残渣油四组分含量和结构的影响

以沙特轻质原油减压渣油（ALVR）为原料,采用高压釜考察了不同反应时间下加氢反应后残渣油的四组分含量及其结构组成变化。结果表明,与未加氢渣油相比,加氢残渣油中的饱和分含量大幅度增加,而芳香分、胶质和沥青质的含量均降低,四组分的H/C原子比和平均相对分子质量均降低,芳碳分率升高。加氢残渣油的四组分含量随反应时间的增加均呈规律性变化。随着加氢反应时间的增加,四组分的H/C原子比和平均相对分子质量降低,芳香分、胶质和沥青质的芳碳分率增加,胶质和沥青质的总环数和芳环数均降低。渣油加氢反应过程中,其四组分均发生了明显的氢解和脱烷基反应,胶质和沥青质结构单元间的各种桥键可发生明显的断裂,导致其结构单元数减少。不同来源和属性的渣油加氢反应后各组分的结构变化有一定区别。     

常减压蒸馏装置深拔对延迟焦化的影响

分析了中国石化上海高桥分公司常减压蒸馏装置减压深拔后对渣油收率、残炭含量及延迟焦化的影响。结果表明,减压深拔可使蒸馏的总拔出率从70．29％提高至73．18％,渣油的收率从29．71％降至26．82％,渣油中蜡油组分减少2．0个百分点,渣油中残炭质量分数从18．08％增加到19．78％;减压深拔后延迟焦化产物中蜡油收率降低约2．1个百分点,石油焦收率增加约2．3个百分点,但延迟焦化装置循环比增加,降低了液体收率。,     

大港减渣及其超临界溶剂萃取馏分的分子尺寸分布和平均尺寸

重质油的分子尺寸对其催化加工中所用催化剂的设计至关重要。应用隔膜池测定得出大港减压渣油及其超临界流体萃取得到的6个馏分的自由扩散系数,由此计算渣油及其馏分的分子尺寸分布和分子平均尺寸。结果表明,大港减压渣油及其馏分的分子均存在不同程度的尺寸分布,为多分散的混合物体系。萃余残渣的分子尺寸分布范围对比窄馏分明显增宽,多分散程度增大;各个馏分的平均等效直径与平均相对分子质量之间的关系呈现较好的规律性。但是,萃余残渣的分子尺寸随测定时间的变化趋势明显大于窄馏分的,沥青质分子发生聚集可能是其主要原因。大港减压渣油及其馏分的分子尺寸均随累积收率的增加逐渐增大,全馏分的分子尺寸分布范围小于6个馏分的总和,分子的易聚集性可能是造成上述结果的主要原因。     

渣油四组分含量预测研究

 对常压和减压渣油的四组分质量分数(w(SARA))与密度差(△d) 、运动黏度对数(lnv)、残炭值(w (CCR))和硫质量分数(w(S))4个简单易测物性的相关性进行了考察.结果表明, 饱和分含量与△d有较强的负相关性; 芳香分含量与w(S)相关性最好; 胶质含量仅与lnv相关性好; 沥青质含量与w (CCR)的相关性较强.采用逐步回归方法筛选出与各组分含量相关性最好的物性及物性组合因子, 得到由这4个物性估算渣油四组分含量的8个预测模型.     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅲ.伊朗轻质减渣馏分油-水界面粘度

采用剪切界面粘度仪考察了伊朗轻质减压渣油超临界分离馏分的油-水界面粘度。结果表明，随着馏分的增重，油-水界面粘度增大。随着剪切速率的增大，界面膜结构被破坏，油-水界面粘度减小。油相中馏分质量分数以及水相中盐的增加，使得馏分的油-水界面吸附量增大，油-水界面粘度增大；油相中芳烃含量以及水相pH值的增大，改变了馏分在油-水界面的吸附状态，油水界面粘度减小。