煤焦油全馏分加氢原料预处理及副产物利用研究

以研究煤焦油改质工艺开发与应用为目标,选择由甲苯和正庚烷组成的二元混合溶剂对原料焦油进行改质处理,得到净焦油与煤沥青。结果表明,在甲苯/正庚烷质量比为0.5:1、剂油质量比为1.5:1、温度为70 ℃的条件下,对原料焦油进行萃取精制,焦油中灰分含量由1.89%降至0.03%,甲苯不溶物 (TI) 含量由9.56%降至0.31%,正庚烷不溶物（HI）含量由15.26%降至4.09%,残炭由4.07%降至0.39%,净焦油收率为83.2%。所得净焦油可尝试作为煤焦油全馏分加氢原料。同时,将副产物煤沥青与抚顺页岩油沥青按照不同质量比进行了掺混,试验发现,当煤沥青掺入量（w）为10%时,所得调合沥青的性能均达到重交通道路石油沥青AH-90标准,可用作重交通道路沥青。     

石油重芳烃渣油研制电极沥青粘结剂

该文介绍了以石油重芳烃渣油为原料，研制电极沥青粘结剂－－即改质沥青的过程，并对研制结果作了讨论，找出了软化点与甲苯不溶物、软化点与喹啉不溶物、甲苯不溶物与β－－树脂、甲苯不溶物与固定碳之间的关系。     

煤焦油分质分级利用实验研究

针对煤焦油特性,选择N,N-二甲基甲酰胺在优化工艺条件下对煤焦油进行萃取精制,在温度50 ℃,剂油比为1.5的优化条件下,得到20.8%的非芳烃油,38.7%的富芳烃油（小于360 ℃）和40.5%的软沥青。与直接对煤焦油进行蒸馏所得产品相比,经溶剂处理后蒸馏得到的小于360 ℃馏分油中芳烃更为富集。所得软沥青与直接蒸馏所得软沥青相比,甲苯不溶物和喹啉不溶物含量没有明显差别,但将两者在常压、420 ℃条件下热聚2.8 h后,前者β树脂的含量有较大幅度提升,达到23.1%,软化点达到101.6 ℃,能够满足电极用沥青黏结剂质量要求。此外,所得非芳烃油主要由环烷烃类和链烷烃类结构构成,可作裂化原料。     

煤焦油萃取分离及产品性质

针对煤焦油特性,选择N,N-二甲基甲酰胺在优化工艺条件下对煤焦油进行萃取精制,在温度50℃,剂油比为1.5的优化条件下,得到20.8%的非芳烃油,38.7%的富芳烃油(小于360℃)和40.5%的软沥青。与直接对煤焦油进行蒸馏所得产品相比,经溶剂处理后蒸馏得到的小于360℃馏分油中芳烃更为富集。所得软沥青与直接蒸馏所得软沥青相比,甲苯不溶物和喹啉不溶物含量没有明显差别,但将两者在常压、420℃条件下热聚2.8h后,前者β树脂的含量有较大幅度提升,达到23.1%,软化点达到101.6℃,能够满足电极用沥青黏结剂质量要求。此外,所得非芳烃油主要由环烷烃类和链烷烃类结构构成,可作裂化原料。     

重油沥青质质量分数快速测定方法

采用热溶剂过滤法与抽提回流法（SH/T 0509—2010）,分别以正庚烷和甲苯为萃取剂,对5种重油的甲苯和正庚烷不溶物的元素组成质量分数及形貌进行了分析与表征,并且对比了重油沥青质质量分数的测定数据。结果表明:在萃取剂/原料油（体积/质量比）为30∶1（以甲苯为萃取剂）或100∶1（以正庚烷为萃取剂）,滤膜孔径为0.45 μm,萃取温度为80 ℃的最佳条件下,热溶剂过滤法与抽提回流法所得沥青质质量分数相当。热溶剂过滤法具有分析速度快、适用性强、准确度高的特点,实现了甲苯和正庚烷不溶物质量分数同步测定的目标。     

中温煤焦油中类型Fe的分布特征

对中温煤焦油中各种类型的Fe进行分离,采用ICP测定煤焦油中各种类型Fe的含量,利用SEM、EDX、FTIR、XRD、元素分析等手段对煤焦油中甲苯不溶物进行表征。实验结果表明,煤焦油中甲苯不溶物Fe含量占总Fe含量的66.64%(w),油溶性Fe含量占总Fe含量的33.03%(w),水溶性Fe含量总Fe含量的0.33%(w)。表征结果显示,煤焦油中甲苯不溶物芳构化程度较高,有机物多为稠环芳烃类物质,Fe可能与含有硫、氮、氧等杂原子的稠环芳烃类物质相结合;甲苯不溶物中少量的Fe存在于黏土类矿物质中,这部分无机矿物质可能来源于煤炼焦时带入的灰分。     

450kt/a油煤共炼装置残渣组分鉴定及其热解性能

在对某450 kt/a油煤共炼装置残渣基本性质分析的基础上,采用溶剂抽提法将残渣分离为正庚烷可溶物(HS)、正庚烷不溶物-甲苯可溶物(HI-TS)及甲苯不溶物(TI)3个组分,采用红外光谱、X射线衍射等方法对各组分进行了分析,对不同残渣掺混比例下残渣与煤热解性能进行了探索.结果表明,与原料煤相比,油煤共炼残渣具有高灰分...     

煤焦油-煤炭悬浮床加氢共炼技术

采用悬浮床加氢工艺,在原有催化裂化（FCC）油浆与西湾煤为原料的基础上,利用煤焦油替代部分FCC油浆进行煤焦油-煤炭（以下简称油-煤）共炼,分析了FCC油浆、煤焦油的性质,并在一定温度、压力、空速、原料配比等工艺条件下,考察了煤焦油作原料进行油-煤共炼的可行性。结果表明:与FCC油浆相比,煤焦油的固体质量分数、残炭值、元素组成等指标相近,胶质和沥青质质量分数较高,馏程明显较低;在悬浮床加氢反应温度为468 ℃,反应压力为22 MPa,质量空速为0.5 h-1的条件下,当煤焦油∶FCC油浆∶煤炭质量比为30∶25∶45时,共炼后煤转化率为97.14%,沥青质转化率为95.12%,液体收率较以单纯FCC油浆作原料时增加7.44个百分点,煤焦油更适合作为油-煤共炼的原料油。     

油砂沥青供氢热裂化改质油的储存稳定性研究

通过考察油沙沥青减黏裂化和供氢热裂化改质油的密度、黏度、安定性、沥青质含量、甲苯不溶物含量随着储存时间的延长而发生的变化,研究了供氢热裂化改质油的储存稳定性及其内在机制。结果表明：随着储存时间的延长,减黏裂化和供氢热裂化改质油的密度、黏度、安定性、沥青质含量和甲苯不溶物含量均呈现增大的趋势,说明两种改质油的稳定性均随储存时间的延长而变差;在相同条件下,相比于减黏裂化改质油,供氢热裂化改质油的密度、黏度、沥青质含量和甲苯不溶物含量随储存时间延长而增加幅度较小,供氢热裂化改质油的安定性（斑点试验等级）一般不超过2级,满足船运对油品安定性的要求,说明供氢热裂化改质油的储存稳定性优于减黏裂化改质油;供氢热裂化改质油稳定性改善的原因主要为供氢馏分油的供氢作用和体系胶体稳定性的提高。     

不同来源沥青质的热转化反应性能对比研究

考察了典型煤焦油（取自山西保德，下称BD）及新疆塔河减压渣油（VR）中沥青质的热转化反应性能差异。以热重分析方法模拟了2种正庚烷沥青质的热转化反应，发现BD正庚烷沥青质更易转化，250 ℃以上就有明显失重，VR正庚烷沥青质在400 ℃以上才会发生明显的热裂化反应。在催化临氢热转化过程中，BD正戊烷沥青质中的正庚烷沥青质同样更易发生转化，而且相同条件下反应体系中焦炭生成率更低；反应温度340 ℃时BD正庚烷沥青质转化率为98.87%，而360 ℃时VR正庚烷沥青质的转化率仅为35.33%；反应后产物中BD正庚烷沥青质氢碳比升高，芳香度降低，发生了明显的加氢反应，VR正庚烷沥青质则以脱烷基侧链反应为主。根据煤焦油沥青质反应的规律和原料性质，提出了以“最大化脱除中低温煤焦油中金属杂质，兼顾沥青质转化”为目的的中低温煤焦油浆态床加氢新思路，在高压釜小试条件下表现出了良好的原料适用性，值得进一步放大研究。     

沸腾床渣油加氢未转化油电场净化防结焦技术研究

沸腾床渣油加氢未转化油中富含沥青质和甲苯不溶物的重质不稳定组分是影响未转化油二次加工性能的重要因素。基于这些组分的极性和带电特性,提出施加电场进行脱除的方法,并以未转化油为原料,考察了温度、时间、电压对脱除效果的影响。结果表明：在电场作用下,提高温度和电压、延长时间有利于不稳定组分的脱除;温度、电压越高,不稳定组分中正庚烷不溶物和甲苯不溶物含量越高,净化油中甲苯不溶物越少。在试验条件下,不稳定组分最大析出率为1.4%左右;净化油中甲苯不溶物脱除率最大为96.32%;不稳定组分中正庚烷不溶物质量分数最高为54.66%、甲苯不溶物质量分数最高为51.55%;电场处理对未转化油的族组成影响不大。不稳定组分的脱除能够大幅缓解未转化油的结焦倾向。     

低温热缩聚-溶剂热萃取法制备同性沥青基碳纤维

以加氢预处理后的催化裂化油浆为原料,采用低温热缩聚与溶剂热萃取相结合的方法制备同性沥青,并研究了不同热缩聚温度、不同溶剂、不同体积比的正庚烷-甲苯混合溶液对同性沥青的影响。将同性沥青通过熔融纺丝、预氧化、炭化得到同性沥青基碳纤维。采用偏光显微镜、XRD、红外光谱、元素分析、热重分析和扫描电子显微镜等手段对同性沥青基碳纤维进行表征。结果表明：在热缩聚过程中,温度小于400℃能有效避免中间相小球的生成;在溶剂热萃取过程中,随着制备聚合沥青的热缩聚温度升高,正庚烷不溶物软化点也相应提高;随着甲苯含量的提高,混合溶液不溶物收率降低,软化点升高;390℃低温热缩聚,以正庚烷为溶剂进行溶剂热萃取制得的同性沥青软化点达到230℃,熔纺性能好。原丝纤维最佳预氧化条件为：先以升温速率1℃/min升温至180℃,然后以0.5℃/min升至270℃维持30 min;炭化后得到的同性沥青基碳纤维碳质量分数达到94%,拉伸强度达到1.113 GPa。     

不同催化体系下渣油悬浮床加氢的结焦状况

 在高压反应釜中，采用不同分散型催化剂体系，以克拉玛依常压渣油为原料进行加氢裂化反应，测定反应体相产物>360℃馏分的甲苯不溶物含量和颗粒大小，并对其进行SARA四组分分离，考察了反应器结焦状况与反应产物性质之间的关系。结果表明，反应产物体相>360℃馏分的甲苯不溶物含量、沥青质含量与反应器内部结焦量有直接关系，甲苯不溶物和沥青质含量越高，反应器内部结焦趋势越明显。反应器内部的结焦状况受甲苯不溶物粒度大小的影响相对较小。     

煤焦油减压渣油的临氢催化热裂化反应行为

采用高压釜考察了不同反应温度下煤焦油减压渣油(CTVR)的临氢催化热裂化反应行为,并采用改进的B-L法分析了反应前后沥青质组成结构,采用SEM、FT-IR等手段表征了原料及反应产物中甲苯不溶物。结果表明,随着反应温度的升高,CTVR临氢催化热裂化转化率提高,而反应产物中甲苯不溶物质量分数先减少后增大,在反应温度360℃时甲苯不溶物质量分数达到最小值。CTVR中甲苯不溶物由无机矿物质和有机化合物组成,其中的有机化合物在较低温度下部分转化成减压馏分油与减压渣油。随着反应温度升高,CTVR临氢催化热裂化产物中沥青质质量分数略有增加,超过350℃时,沥青质开始缩合生成甲苯不溶物,导致沥青质质量分数迅速降低。     

塔河沥青质加氢转化反应规律

以十氢萘为溶剂、塔河常压渣油的正庚烷沥青质为原料,研究了沥青质在高压釜中的加氢转化反应行为。结果表明,随着反应温度的升高和反应时间的延长,沥青质的转化率增加,渣油产率下降,气体和汽油、柴油以及甲苯不溶物的产率增加;渣油四组分组成及焦炭含量呈规律性的变化,其中,沥青质含量下降,其它4个组分含量增加;轻质产品产率的增加幅度(由2.67%增加到47.62%)大于焦炭(由11.02%增加到17.78%)。沥青质加氢反应的脱硫率(65.05%)小于常规渣油加氢的脱硫率(65.40%),脱氮率(30.03%)大于常规渣油加氢的脱氮率(19.61%)。沥青质在加氢过程中以发生加氢裂化反应为主,其裂化率在一定的条件下可达到80%。     

超临界流体萃取技术生产重交通道路沥青的研究

研究了采用超临界流体萃取技术(SFEF),以减压渣油和催化裂化油浆为原料,制备重交通道路沥青产品的可行性.结果表明:当原料中油浆掺入量为10%～30%时,可以生产出牌号为AH70,AH90,AH110的重交通道路沥青产品.工业试验表明,生产牌号为AH70,AH90的重交通道路沥青,采用此技术方案是可行的.     

中/低温煤焦油减压馏分油的组分分离与鉴定

通过减压蒸馏切取中/低温煤焦油减压馏分油（360~480 ℃）,设计柱色谱层析分离对比实验,通过比较柱色谱收率、组分冲洗难易程度及淋洗切割点清晰度,确定了以硅胶为吸附剂,正庚烷可溶质为柱色谱原料,以石油醚、甲苯、甲苯-乙醇、乙醇为冲洗剂的柱层析方法,将煤焦油减压馏分油分离为四个组分,并通过NMR、元素分析及相对分子质量测定等手段对各组分进行分析鉴定。结果表明：该馏分油中饱和分、芳香分、极性组分和C7-沥青质含量分别为13.28%,35.10%,33.15%,18.21%,其中链烷烃占6.00%,环烷烃占7.25%,芳香烃占35.13%。极性组分和C7-沥青质芳碳率高,二者均为以稠环芳烃为主体并配以少量短侧链的大分子,是造成煤焦油轻质化难度大的主要因素。     

利用乙烯裂解焦油对孤岛油直馏沥青改质的试验小结

由于原油性质的变化,我厂100号沥青质量不佳,急需改质。国内外资料和石油大学的研究结果表明,烯烃厂乙烯裂解装置产品焦油富含极性芳烃组分,对道路沥青改质有一定的效果。利用我厂现有工艺和设备,采用了三种原料(减压渣油、烯烃厂裂解轻焦油和重焦油),四项工艺(半氧化、闪蒸、调合和热聚合),十三个试验方案,进行了试验,收到了较好的效果。1.乙烯装置裂解焦油来源烯烃厂乙烯裂解装置以胜利炼油厂AGO 以及胜利炼油厂,济南炼油厂、沧州炼油厂和南京炼油厂的石脑油为原料,经裂解。     

利用正序抽出油研制及生产重交通道路沥青

介绍了济南分公司在原油分炼及润滑油原料正序处理工艺下研制重交通道路沥青的情况。采用Ф377 mm脱油沥青为基础原料,以各线正序抽出油为辅料,可调合生产国标AH-90重交通道路沥青,实现道路沥青质量升级。     

煤焦油中甲苯不溶物的性质和组成分析

利用元素分析、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱等手段对煤焦油中甲苯不溶物（TIM）的组成、结构进行了分析表征。结果表明,97%的甲苯不溶物颗粒粒径在21.06 μm以下,其形状不规则,稳定分布在煤焦油中。该物主要由有机物组成,O含量较高,金属元素中Ca、Na、Mg、Fe含量较高。其有机成分主要是稠环芳烃类物质,无机成分大部分是煤粉、煤灰、碳质和矿物质颗粒等。甲苯不溶物固体表面C、O元素总摩尔分数为91.56%,C主要以碳氢化合物和酚类 、醚类化合物的形式存在,O主要以酚羟基和醚氧键的形式存在。