减压渣油胶体稳定性的分子模拟研究

分子结构特性决定分子间相互作用,进而决定其溶解性能。通过分子模拟研究减压渣油不同结构分子的分子间相互作用、互溶性及由此导致的渣油胶体稳定性。研究表明,芳环数目越多、烷基侧链越短的分子结构内聚能密度越大,溶解度参数越大。在渣油体系中,沥青质、重胶质分子聚集形成胶核,饱和烃、芳香烃、轻胶质分子形成连续相。胶质分子结构影响其胶溶性能,侧链长度适中的胶质分子,其与沥青质、芳香分互溶性好,胶溶性能优异;沥青质的聚集程度随胶质分子含量的增加而降低。芳香分、胶质分子的协同作用使沥青质、饱和烃分子稳定存在于同一体系中,因此渣油胶体稳定性取决于不同分子结构的连续性和配伍性。     

超声波处理对渣油加氢反应过程胶体性能的影响

超声波处理改变了渣油饱和分、芳香分、胶质、沥青质(SARA)的含量、结构和分布状态,使渣油胶体稳定性得到改善。沥青质的含量、结构和分布状态对渣油胶体稳定性有重要影响。超声波处理改变了沥青质的结构,减少了渣油中沥青质的含量,大幅增加了溶胶能力强的胶质的含量,改善了沥青质的分散状态,使渣油胶体稳定性增加。超声波处理后渣油四组分理化性质的变化改善了渣油品质,提高了渣油和沥青质的反应性能,加氢反应深度增加,产物分布改善,但加氢残渣油的胶体稳定性降低。超声波处理对渣油及其加氢残渣油的胶体稳定性具有重要影响。     

银超微粒子分散液中银粒子粒径的控制

着重探讨了高分子保护的银超微粒子分散液的制备过程中还原剂的选择，反应温度以及介质酸碱度对分散液中银粒子粒径的影响。控制银粒子粒径的有效方法是选择温和的还原剂，如乙醇和提高反应回流温度（７０—８０℃），添加适量的ＮａＯＨ控制反应液ｐＨ的方法，都有利于小颗粒粒子的形成，反之则粒子粒径将变大或产生沉淀。此外也探讨了制备反应的机理。     

春风和塔河调合渣油稠度与其结构关系

以春风渣油、塔河渣油及二者不同比例调合渣油为研究对象,进行性质分析和结构表征,考察调合过程中稠度相关性质随调合比例发生的变化规律,并从分子结构角度对其进行解释.结果表明:春风渣油平均分子结构中芳香环较多,且其芳环排列紧密,迫位缩合度高,环上取代基较多、链较长,分子结构中原子数量较多;塔河渣油平均分子结构中芳香环较少,且...     

反应温度对塔河常压渣油接触热裂化反应的影响

以塔河常压渣油为原料,采用固定流化床评价装置,考察了500~630℃范围内反应温度对接触热裂化反应产物和活化能的影响。结果表明,干气、液化气和汽油馏分产率随温度升高单调增加;柴油馏分产率变化不大,当反应温度高于610℃时,才开始显著下降;≥350℃馏分产率随反应温度升高而单调递减,焦炭产率随温度的升高变化不大。塔河常压渣油热裂化生成干气的活化能E_a为108.1 kJ/mol,指前因子k₀为1.15×10⁸ mol/(m³·s)。在干气组分中,生成甲烷的活化能E_a最小,指前因子k₀最低;生成液化气的活化能高于生成干气的活化能,生成丙烯和丁烯的活化能大大高于生成丙烷和丁烷的活化能。高温（≥500℃）、短停留时间（低于6 s）条件下渣油热反应的平行 顺序反应特征与低温、液相反应不同。     

重油胶体结构的介观模拟

重油是一个结构复杂的胶体体系,为了研究重油的胶体结构及重油中各组分含量对胶体结构的影响,选用了10种模型化合物代表重油的组分,用耗散粒子动力学模拟了重油胶体结构,并考察了重油中各组分含量的变化对重油胶体结构的影响。结果发现,重油体系以胶体的形式存在,胶粒是由一些从内到外组分极性逐渐变小的组分组成,在胶体体系中作为分散相,而饱和分和单环芳烃为胶体体系的分散介质;重油组分中,胶质和芳香组分对重油胶体的活化起积极的作用,而烷烃组分对重油胶体的活化起消极的作用;可用稳定性指数SI作为重油胶体稳定性的表征。     

基于连续热力学分析的塔河常压渣油戊烷溶剂脱沥青

针对塔河原油高金属、高沥青质、高酸值等特点,为避免加工过程中的高温腐蚀问题,将其经常压闪蒸后直接作为溶剂脱沥青工艺的原料进行加工。基于连续热力学分析,建立了溶剂脱沥青过程的相对分子质量分布模型,以所建模型考察了塔河常压闪蒸渣油戊烷溶剂脱沥青过程的操作条件对脱沥青油和脱油沥青的相对分子质量分布和产率的影响,并与中试装置所得结果进行对比,绝对误差小于5%。溶剂脱沥青中试实验的适宜操作条件为压力3.7MPa、温度175℃、剂/油比5.0,此时脱沥青油产率为75.2%,平均相对分子质量440,其性质满足催化裂化装置的进料要求,同时,脱油沥青可以作为沥青混合料添加剂。     

Investigation on the Chemical Composition and Structure of Daqing Vacuum Residue Narrow Fractions

Abstract

The Daqing vacuum residue (DQVR) was separated into 14 narrow fractions by Supercritical Fluid Extraction and Fractionation (SFEF). The contents of element, metal, molecular weight, density, carbon residue of the narrow fractions were measured. Structure parameters were calculated by Densimetric method. Characterization index K _h , and boiling point of narrow fractions were proposed to characterize the fractions and predict their properties. On the basis of the analysis results, the knowledge of Daqing vacuum residue was extended. There will be a big potential use for the DQVR as catalytic stocks.     

Investigation on the Chemical Composition and Structure of Daqing Vacuum Residue Narrow Fractions

The Daqing vacuum residue (DQVR) was separated into 14 narrow fractions by Supercritical Fluid Extraction and Fractionation (SFEF). The contents of element, metal, molecular weight, density, carbon residue of the narrow fractions were measured. Structure parameters were calculated by Densimetric method. Characterization index K_h, and boiling point of narrow fractions were proposed to characterize the fractions and predict their properties. On the basis of the analysis results, the knowledge of Daqing vacuum residue was extended. There will be a big potential use for the DQVR as catalytic stocks.     

不同质量分数水的微乳化柴油微观结构及其燃爆性能

借助高分辨率透射电镜(HRTEM)和纳米激光粒度分析仪(NLPSA),测定了含有不同质量分数水的微乳化柴油中“油包水”(W/O)粒子的微观结构和粒径分布特征;使用液体燃料可持续燃烧性能测定装置和液体燃料爆炸性能评定装置,测定其燃烧和爆炸性能。结果表明,随着微乳化柴油中水的质量分数增加,W/O粒子的平均粒径逐渐增加,粒径分布逐渐变宽,粒径均匀性变差。微乳化柴油中的水的质量分数与其燃爆性能并不是简单的线性关系,而是存在一个最佳值。在考察范围内,水质量分数为10%的微乳化柴油中的W/O粒子对应的平均粒径为25 nm,且粒径分布均匀,微乳化柴油闪点最高,强行点火不能持续燃烧,爆炸后的最大压力比配制微乳化柴油用的-10号军用柴油降低14.3%,是一种燃爆倾向显著降低的安全燃料。     

减压渣油及其四组分在接触剂上的裂化反应规律

以减压渣油为原料,采用热解色谱和热重-质谱,考察了减压渣油及其四组分(饱和分、芳香分、胶质和沥青质)在惰性接触剂L HBK和酸性接触剂C上的裂化反应.结果表明:四组分在有孔无酸剂L HBK上裂化程度由强到弱的顺序为胶质、沥青质、芳香分、饱和分,在有孔有酸剂C上裂化程度由强到弱的顺序为饱和分、芳香分、胶质≈沥青质.四组分...     

不同试验因素对激光粒度分析结果影响研究

准确测试岩心粒径分布对海上疏松砂岩储层合理设计防砂精度至关重要,直接影响油气井的防砂完井寿命和井筒安全。针对激光粒度分析试验过程中的前处理、系统误差、砂砾分散程度、测试次数和仪器清洗时间等因素,对粒度分析结果的影响开展研究。前处理对激光粒度分析结果的影响主要在于研磨过程中的人为因素,对粗砂岩粒度分布测试结果的影响较细砂岩大,更适合于细砂、极细砂岩和粉砂岩质储层粒度分析; 测试过程中的砂粒分散程度和测试次数均会对分析结果造成影响粒度,建议在测试过程中打开超声波分散仪或采用其他化学分散手段增强颗粒测试时的分散程度,同时建议同一样品至少测试3次以上,求取平均值作为最终测试结果,确保测试数据的可靠性; 激光粒度分析仪的系统误差较小,试验重复性较好,粒度分析结果不受测试仪器清洗时间的影响。研究成果可进一步指导和优化试验步骤,确保激光粒度分析结果的准确性,对海上疏松砂岩储层防砂精度优化设计具有指导意义。     

吉林常压渣油在提升管内催化裂解的反应规律

在XTL-5小型提升管催化裂化实验装置上,以吉林常压渣油为原料,进行了催化裂解多产丙烯的实验,考察了反应温度、停留时间、催化剂类型对丙烯收率的影响。实验结果表明,提高反应温度、适宜的停留时间和采用多产丙LTB-2烯催化剂均可提高丙烯的收率,其中适宜的反应条件是反应温度530℃、停留时间1.4s左右。采用LTB-2催化剂,在第一段提升管反应温度530℃、m(LTB-2催化剂)∶m(常压渣油)(剂油比)为6.70、停留时间1.36s,第二段提升管反应温度530℃、剂油比7.21、停留时间1.8s左右的操作条件下,进行两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)工艺的模拟实验。模拟实验结果表明,TMP工艺可使丙烯收率达到22.67%,同时兼顾汽油、柴油的生产。     

超高碱值环烷酸镁胶体粒子微观结构的研究

通过对超高碱值环烷酸镁胶体粒子微观结构的电镜分析研究,找出了胶体粒子结构与其碳酸化程度之间的关系,为高碱值环烷酸盐生产工艺的优化及其质量的改进提供了方向和依据。     

大港减渣超临界萃取物的FTIR分析

通过大量的溶剂选择性实验,选取对大港减渣的16个超临界萃取物都具有优异溶解性能的环己烷为良性溶剂,并对每个萃取物分别进行KTIR分析,探索大港减渣所含基团的规律性。分析结果表明,不同大港减渣超临界萃取物的红外光谱图有一定的类似性,说明其含有的基团接近;大港减渣超临界萃取物含有10余种官能团,其中烷烃的含量最大;不同萃取物中同一种基团的含量不同。     

A Study on the Distribution of Nitrogen-containing Compounds From Liaohe Atmospheric Residue

The distribution of nitrogen (N)-containing compounds of Liaohe Atmospheric Residue (LHAR) was investigated. The compounds were analyzed by GC-MS and ESI FT-ICR MS. It is demonstrated that the basic nitrogen compounds in LHAR consist mainly of quinoline compounds and a part of pyridine and acridine compounds, while the main nonbasic nitrogen compounds are carbazole and indole compounds. And the major N-compounds are N₁ compounds with unsaturation between 7 and 15 and carbon numbers between 25 and 35. With the rising of boiling point, the carbon numbers and unsaturation increase, meanwhile, N₁O₂ and N₁O₁ heteroatomic compounds gradually appear. For the vacuum fractions of LHAR, as the boiling point rises, the content of basic nitrogen compounds reduces and none-basic nitrogen compounds increases gradually.     

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。     

委内瑞拉常压渣油悬浮床加氢裂化尾油循环反应实验研究

以委内瑞拉常压渣油为原料,分别采用3种加氢裂化反应产物（＞500℃馏分、＞400℃馏分、＞350℃馏分）作为循环尾油,在高压釜中进行了425℃、14 MPa下的悬浮床加氢裂化尾油循环反应研究,考察了循环尾油馏程以及尾油外甩比对循环反应体系生焦量、沥青质含量和液体产物分布的影响,并采用SEM、1H NMR测定了焦炭形貌 和沥青质结构参数,以探索重油悬浮床加氢裂化尾油循环工艺的可行性。结果表明,相对于一次通过反应,尾油循环反应能有效提高原料转化率;采用＞500℃馏分作为循环尾油时,体系生焦量随循环反应次数的增加而持续增加,而采用＞400℃馏分或＞350℃馏分作为循环尾油时,循环反应4次后,体系生焦量、焦炭形貌、液体产物分布、沥青质含量和结构均基本保持不变。说明当选择合适馏分作为悬浮床加氢裂化循环尾油时,重油悬浮床加氢裂化尾油循环工艺可行。此外,当反应温度和压力一定时,降低循环尾油的初馏点或减小外甩尾油比可提高原料的转化率,同时会使新鲜原料空速降低。因此,为保证较高的新鲜原料空速和转化率,必须采用合适的循环尾油馏程和尾油外甩比。     

Compatibility of Heavy Blends Evaluated by Fouling and Its Relationship With Colloidal Stability

To predict oil compatibility is crucial because incompatibility could cause severe deposition and fouling problems. Therefore, compatibility of heavy oils and blends in different ratios were evaluated by fouling at heat transfer conditions. Thermal resistance and fouling rates were obtained on a fouling loop. Effect of colloidal stability based on asphaltene precipitation and SARA composition on fouling was also discussed. Results showed that different variations of fouling rate versus blending ratio were observed for these blending systems. For oils whose viscosities approach at heat conditions, the lower colloidal stability of blends is the higher fouling rate is. However, for oils with greatly different viscosities, inconsistency was observed between compatibility by the two indicators, which is attributed to remarkable change of flow condition. This indicates that both colloidal stability and flow condition play key roles in fouling. Oil compatibility at heat transfer condition is favored being predicted by fouling instead of correlating with the colloidal stability.     

大庆减压渣油加氢裂化水溶性催化剂分散性研究

采用不同的分散方式及分散方法，考察了大庆减压渣油加氢裂化水溶性催化剂的分散效果。建立了分散性能参数来评价水溶性催化剂在渣油中分散效果的优劣。实验结果表明：水溶性催化剂的催化活性随其分散度的增加而增大，分散度增加，颗粒度减小，比表面积增大，因此活性增加。分散方式和分散方法对加氢裂化的影响很大，而分散时间和速度超过一定的值后对催化剂的分散效果影响不大。研究发现，分散性能参数与渣油加氢裂化结果存在相关性。