重质油在催化剂孔道内受限扩散及其关联模型研究进展

重质油分子结构复杂、尺寸较大且容易聚集形成缔合体,致使在加氢及催化裂化催化剂孔道内存在明显的扩散阻力,显著阻碍了反应物分子与催化剂孔道内部活性位的接触,导致反应速率与转化率明显低于轻质原料。因此,研究重油分子在催化剂孔道内扩散受阻情况可以为催化剂的设计优化提供信息与指导。尽管借助仪器或膜材料能获得溶质分子的扩散性能,但与反应条件下扩散规律差别较大,因此在实际反应体系下获得重油分子在催化剂孔道中的扩散传质具有重要的现实意义。综述采用反应动力学手段获得扩散传质数据并建立受限因子关联模型及其影响因素的研究进展,从反应物选择、反应条件及催化剂等因素的优化角度对重油分子受阻扩散研究进行展望。     

重质油分离方法研究进展

综述了重质油分离方法的最新进展,并对不同分离方法的使用和改进情况进行了系统的总结。根据不同的需要,按溶解度、极性、酸碱性、分子体积、分子质量将重质油进行预分离,有利于对于重质油分子组成和结构的深入认识。     

重质油分离与评价方法研究进展

综述了重质油分离与评价方法的最新进展,并对不同分离方法的应用和优缺点进行了系统的总结,可根据实际需要,按沸点、溶解度、极性、酸碱性、分子量、分子体积大小将重质油进行分离,然后对分离后的组分进行分析评价,所得分析数据为重质油的加工过程提供理论指导。     

有关重质油提质的最新进展

0 前言自60年代以来,大气污染的防止问题越来越为人们所重视。在这一方面,向大气中排放SO_2已受到限制。作为对策,也开始实施对重油的间接和直接脱硫,其结果是使减压残油亦即沥青的生产造成过剩。     

重质油沥青质致粘机理研究进展

在总结沥青质元素、结构组成特点的基础上论述了沥青质含量,物理、化学特性与重质油粘度的关系。针对沥青质致粘机理的研究主要集中在沥青质含量、自聚集特性对粘度的影响上,而对其粘度变化的微观机理研究不足。为有效彻底提高重质油开采率,最主要是确定沥青质致粘的微观机理。     

重质油加工技术分析综述

石油能源是推动经济发展的重要资源,石油是不可再生能源,其储存量是有限的。在当前,开发重质油加工使其转化成可使用的、符合标准的石油产品是我国炼油工业面临的一项重要任务,主要对重质油的加工技术进行了分析。     

重质油稳定性的耗散粒子动力学模拟

重质油的稳定性关乎其开采、储运及加工过程安全。准确的重质油稳定性判定方法对重质油生产及加工过程具有重要指导意义,然而重质油稳定性的经验判定法存在一定的局限性。从理论层面建立重质油稳定性的判定方法将提高重质油稳定性的预测准确度,本文基于耗散粒子动力学方法（DPD）模拟了不同重质油体系分子的微观聚集态。模拟结果表明,重质油体系的沥青质聚集率与胶体不稳定指数（C.I.I.）及稳定性判定图的判定结果吻合,验证了模拟体系的准确性。在此基础上,基于DPD模拟结果对C.I.I.及稳定性判定图的局限性进行了讨论,提出了改进的稳定性判定图用于重油稳定的快速判定。提出的重质油稳定性判定方法有望用于实际工业过程。     

重质油-固体系分离与资源化回收研究进展

针对异位非常规石油及油泥等重质油固体系分离与资源化利用问题,本文系统介绍了非常规石油资源与油泥的共性分离基础问题,并对几种主要的资源化利用方法进行了综述与展望。重质油固体系在结构上主要由油、矿物和水组成,但其性质则由矿物质理化性质、油组分性质、水分、添加剂（絮凝剂）所决定,从而直接影响油固分离方法的选择及分离效果。基于此,本文从工程化角度出发,重点总结了水洗法、溶剂萃取法和热解法三类重质油-固体系分离工艺研究现状,分别从各工艺基本工作原理、传统工艺流程、新型工艺研究以及发展方向展望4个方面进行了重点讨论。虽然这三类方法的工艺研究相对成熟,但在实际操作过程中,各自仍存在不同的挑战,有待进一步的探索,比如条件及设备优化、添加剂筛选及优化或原料体系改性、能量综合利用等。此外,除了技术本身以外,还需根据工程现场条件、分离经济性等方面对资源化化工艺进行全面分析与优化,确定适用范围,最终实现处理成本的降低。     

重质油稳定性的耗散粒子动力学模拟

重质油的稳定性关乎其开采、储运及加工过程安全。准确的重质油稳定性判定方法对重质油生产及加工过程具有重要指导意义,然而重质油稳定性的经验判定法存在一定的局限性。从理论层面建立重质油稳定性的判定方法将提高重质油稳定性的预测准确度,本文基于耗散粒子动力学方法（DPD）模拟了不同重质油体系分子的微观聚集态。模拟结果表明,重质油体系的沥青质聚集率与胶体不稳定指数（C.I.I.）及稳定性判定图的判定结果吻合,验证了模拟体系的准确性。在此基础上,基于DPD模拟结果对C.I.I.及稳定性判定图的局限性进行了讨论,提出了改进的稳定性判定图用于重油稳定的快速判定。提出的重质油稳定性判定方法有望用于实际工业过程。     

我国重质油加工方案的分析

介绍了国内外重质油加工工艺和技术的发展状况，着重探讨了几种重质油加工组合工艺的特点和应用，与其单一工艺相比，组合工艺的生产灵活性高，产品品种多，品质好，市场适应性强。在资源利用方面，可以在不作很大投资的前提下，进一步合理利用重质油，提高轻质油收率，获得较好的经济效益。     

重油中金属杂质脱除技术研究进展

重油的开采与加工日益成为石油化工行业关注的焦点,然而其深加工利用受到内部高含量金属的影响。为此,本文介绍了重油中金属的来源、存在形态及其对石油加工利用的危害。综合对比分析了国内外重油脱金属常用的几种方法。膜分离法虽然工艺简单、经济环保,但该技术不成熟,难以满足工业应用;催化加氢法金属脱除率高,但易受氢源及催化剂性能限制,且工业成本较高;化学法易于操作但副反应多且易污染环境;超声波脱金属法节能降耗明显,脱金属率高,但大型的超声装置如何应用于工业生产,尚需进行深入研究;微生物法投资少,适应性强,但难以筛选合适的菌种。总之,由于重油自身的特性,单一的脱金属技术难以获得佳绩,联合脱金属将成为一种发展趋势。     

重油分子的孔内受限扩散研究进展

随着常规石油资源日趋紧张和原油重质化,重油加氢处理过程越来越受到重视。由于重油分子在催化剂孔道中的受限扩散阻力影响着催化加氢反应速率和催化剂的利用率,因此研究重油分子在催化剂孔道中的内扩散行为及规律对指导加氢催化剂优化设计和加氢催化剂有效利用具有重大意义。本文介绍了重油分子孔内受限扩散研究的膜池法、吸附-扩散法和扩散-反应动力学法,指出相较于膜池法和吸附-扩散法,由扩散-反应动力学法研究所得结果更能反映在反应条件下重油孔内的受限扩散行为及规律,具有更广泛的应用价值;并简述了重油分子孔内扩散受限因子的研究进展,分析了用于重油孔内扩散行为及规律研究的多孔材料,指出孔结构均一的模型催化剂是一种利于扩散研究的理想多孔材料。     

重油分子结构组成的分析方法研究进展

综述了近年来重油分子结构的研究方法,分别介绍了烃类化合物、胶质和沥青质及氧、氮、硫杂原子化合物结构组成的分析方法,并分析比较了不同分析方法的优缺点。质谱法、钌离子催化氧化法、裂解色谱法等在研究重油分子结构中不断有新的突破,各种分析手段的结合为重油分子结构组成提供更加准确、丰富的信息。     

重油组分密度表征和结构验证的分子模拟

经实验推断重油组分平均分子结构后,利用分子模拟技术对重油组分密度和分子结构合理性进行了研究。通过对模型化合物正四十烷、1-十二烷基萘的密度模拟确定了分子模拟所适合的模拟参数和计算流程,在同样的条件下进行重油组分密度的模拟,并与实验值进行比较。结果表明,模型化合物正四十烷、1-十二烷基萘的密度模拟值的相对误差分别为0.27%和0.26%,说明采用的模拟参数和计算流程适于密度模拟表征;在相同模拟条件下,可较为准确地获得重油组分的密度值,与实验值的相对误差约为2%～3%,说明所推断的重油组分平均分子结构是合理可靠的。分子模拟在密度表征的同时也可作为判断所推测平均分子结构合理性的工具。     

催化剂对稠油水热裂解反应研究

以富含镍的矿石为原料,制备了五种催化剂,确定了最佳催化剂。在此基础上研究了催化剂对稠油水热裂解反应的催化作用。考察了在注蒸汽条件下反应温度和催化剂添加量对稠油的粘度和平均分子质量的影响。实验结果表明,在注入蒸汽的条件下,辽河稠油可以发生水热裂解反应,高温下催化剂对水热裂解反应具有催化作用。探讨了催化剂对稠油水热裂解反应的催化机理。     

Pipeline flow behaviour of heavy crude oil emulsions

Pipeline transportation of heavy oils as oil-in-water emulsions has been proposed as an alternative to blending the crude oil with natural gas condensate or other diluent. An 18 m long, 0.02 m I.D. closed loop was constructed to investigate the behaviour of an emulsified Cold Lake crude oil under pipeline flow. Pressure drop was measured as a function of flow rate for freshly produced emulsions to establish correlations of friction factor versus Reynolds number. Stability was observed for long term pipeline flow. The time at which the emulsion breakdown occurred was found to be a function of oil concentration and shear rate. The breakdown of the emulsion was clearly indicated by a simultaneous change in the system variables of pressure drop, temperature and power required to turn the pump at constant speed.     

埕北稠油催化改质降粘实验研究

室内评价埕北稠油催化改质降粘的实验效果,筛选出最优改质降粘催化剂,考察催化剂用量、反应温度、反应时间、供氢剂种类及用量对稠油改质降粘的影响。结果表明,采用有机酸锰催化剂和甲苯供氢剂,在催化剂用量为稠油质量的0.10%、反应温度240 ℃、反应时间24 h、水油质量比1∶3和甲苯用量为稠油质量的5%条件下,稠油粘度由2 740 mPa·s降至780 mPa·s,改质降粘率达到71.5%。     

供氢剂辅助重油热改质技术研究进展

重油高黏度和高密度的特点给重油开采、集输和加工带来极大不便,一般都要先对其进行降黏处理。供氢热裂化是在传统减黏裂化基础上加入供氢剂,以改善减黏裂化加工深度不大、装置易生焦、产品安定性差等问题的一种高效重油改质降黏技术。文章首先介绍了重油管输技术基本类型,然后从供氢剂的供氢机理、供氢剂加入的作用、供氢剂的基本类型、供氢剂可供氢量的计算方法和供氢剂的运用等方面进行了综述。对于供氢剂的选择需要根据工艺条件和供氢剂性质等方面综合分析。指出在不生焦的前提下,尽可能提高改质苛刻度可有效提升重油改质效果,而影响生焦和抑制结焦的关键在于来自供氢剂的活泼氢能否及时封闭沥青质自由基。     

Surface wettability effect on fluid transport in nanoscale slit pores

The surface wettability effect on fluid transport in nanoscale slit pores is quantitatively accessed by using non‐equilibrium molecular dynamics (NEMD) simulation incorporating with density functional theory (DFT). In particular, the slip lengths of benzene steady flows under various wetting conditions are computed with NEMD simulations and a quasi‐general expression is given, while the structural properties are investigated with DFT. By taking into account the inhomogeneity of fluid density inside pore, we find that the conventional flux enhancement rate is associated with both the molecule slipping and geometrical confinement, and it becomes drastically high in solvophobic pores especially when the pore size is of several fluid diameters. In good agreement with experimental results, we further show that the wettability effect competes with pore size effect in determining the flux after pore inner surface modification, and a high flux can be achieved when the deposited layer is solvophobic yet thin. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 1704–1714, 2017     

油溶性聚合物在稠油降黏中的研究进展

稠油黏度高、密度大,给开采运输带来巨大的挑战.常用掺稀、加热、乳化等方式对稠油降黏,但各种技术均存在不足和限制.近年来,油溶性降黏剂因其降黏效率稳定、成本较低及操作简便等优点而备受关注,展现出良好的应用前景.油溶性降黏剂大多是由降凝剂发展而来,主要包含3种基团——长链烷基、芳香环和极性基团.该文综述了油溶性稠油降黏剂的发展历程、基本现状、结构特点;分析了油溶性降黏剂中3种关键基团在降黏过程中的不同作用和前人在3种基团方向上的尝试;阐述了降黏机理及3种关键基团对降黏效果的影响;最后指出油溶性降黏剂的不足之处并对其发展趋势进行展望.