煤/油加氢共炼产物中固体残渣的组成和性质分析

以一种褐煤为原料煤,马瑞常压渣油（MRAR）为原料油,在高压釜内进行煤/油加氢共炼反应,从反应后的产品中提取了固体残渣（甲苯不溶物）,通过元素分析、XRF、SEM、XRD、FT IR、XPS等手段对固体残渣进行了表征分析。结果表明,该固体残渣的有机成分中富含稠环芳烃,杂原子官能团之间存在氢键缔合作用,Fe、Al、Ca等金属元素含量高。固体残渣颗粒粒径分布范围较宽,7164%分布在5248 μm以内,部分颗粒表面光滑,结构紧密;部分颗粒表面粗糙,孔隙较多。残渣表面的C主要以C-C、C-H形式存在,且存在2761%的石墨C。O主要以羰基形式存在,S主要以噻吩S形式存在,N主要以吡啶和吡咯的形式存在。残渣表面碱性基团相对含量较高,趋于碱性。     

煤担载高分散铁镍催化剂在煤/重油加氢共炼中的活性研究

采用沉淀-空气氧化法制备煤担载型高分散铁基催化剂（Fe/C），并引入第二金属镍得到Fe-Ni/C催化剂。采用XRD,HRTEM,SEM-mapping等分析了催化剂的晶相组成、形貌特征及活性金属在煤上的分散状态，高压釜实验对比了两种催化剂在煤/重油加氢共炼反应中的催化活性，分析了反应后固体残渣的微观形貌。结果表明，Fe/C催化剂的主要活性成分为ɑ-FeOOH和γ-FeOOH，引入镍后则生成了混晶相Fe0.67Ni0.33OOH，Fe、Ni活性金属在载体煤表面分布均匀。两种催化剂作用下的干基无灰煤转化率均高于97%，但Fe-Ni/C催化剂作用下产物分散性更好。固体残渣的SEM照片对比表明Fe/C催化剂体系中生成了较多球形焦炭，而Fe-Ni/C催化剂较强的加氢作用能有效抑制共炼体系中裂解中间产物的缩合生焦，在得到较高煤转化率的同时能有效降低固体残渣的粒径。     

煤／油共炼技术改质重油的前景

介绍了近年发展起来的石油化工和煤化工领域的新技术－煤／油共炼，探讨了煤／油共炼技术改质重油的机理及国内外研究和开发情况，一系列研究和试验结果表明，煤／油共炼技术是改质重油的一种有效途径。     

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...     

煤负载Fe/Mo催化剂在煤/油加氢共炼中的应用

以一种褐煤为载体,钼酸铵、硫酸亚铁、硫化钠为原料,采用浸渍法制备了以Fe/Mo为活性组分的煤负载催化剂,并在500 mL高压釜内进行煤-油加氢共炼评价。通过XRD、XPS、BET、SEM-EDS等表征手段对催化剂和反应后固体残渣进行表征,考察了第2金属Fe的加入和Fe/Mo的浸渍顺序对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中加入第2金属组分Fe可以促进煤转化。在制备Fe/Mo双金属催化剂时,先浸渍 FeS得到的催化剂中Mo金属在煤载体表面的分布更加均匀,反应后固体残渣表面Mo的相对含量最高,煤转化率达到79.12%。     

煤/油加氢共炼产品中沥青质结构与性质分析

以一种褐煤和马瑞常压渣油(MRAR)为原料,在高压釜内进行煤/油加氢共炼反应,从产品中分离出了正庚烷沥青质(C_7-Asp),通过元素分析、XRD、FT-IR、XPS等手段对该沥青质的结构和官能团性质进行了表征。结果表明:该沥青质的H/C原子比较低,富含稠环芳烃;杂原子中O含量较高,杂原子官能团间存在一定的氢键缔合作用。与原料油中的正庚烷沥青质相比,该沥青质烷基链较短,芳香片层间距降低,并以C—C、C—H结构为主。杂原子官能团中,O主要以羰基形式存在,S主要以噻吩形式存在,N主要以吡啶和吡咯的形式存在,该沥青质表面更趋于碱性。     

煤油共炼残渣性质分析

采用元素分析、工业分析、热重、X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等手段对煤油共炼残渣的组成、微观结构、官能团进行分析表征，并通过红外谱图的分峰拟合对官能团含量进行半定量计算。结果表明：残渣的有机物由具有片层堆积结构碳质颗粒组成，无机物由煤油共炼催化剂和煤中的无机矿物质组成；残渣颗粒粒径呈10 μm和2 μm的两级分布，颗粒呈整体无序、局部有序的分布状态。分别采用工业分析和热重分析得到挥发分、固定碳和灰分的含量，两组数据一致：残渣的氢键中羟基自缔合结构占到了47.95%；脂肪氢中亚甲基结构占64%左右；含氧官能团主要以碳氧键和羰基形式存在，含有微量的硅氧键，没有羧基；芳香结构中烷基侧链取代基较多，五取代氢的芳香结构只占约4.5%。     

FCC油浆与煤共炼试验研究

通过在150 kg/d悬浮床加氢试验评价装置上开展某炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼试验,研究FCC油浆与西湾煤共炼时的匹配性,剖析油煤浆成浆性和油煤共炼的试验结果,为煤直接液化新途径的开发提供基础数据.试验结果表明,该炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼时,油煤浆浓度高达45％时,依然具有稳定的成浆性,油煤浆中加入0.55％活性炭添加剂、1.80％赤泥催化剂(以原料量为基准),在反应空速为0.5 h-1、反应温度468℃、氢油比3000 L/kg的反应条件下,整体液体收率为72.93％,煤转化率为88.8％.与传统煤直接液化相比,FCC油浆与西湾煤共炼具有耗氢量低、液体收率高、煤转化率高的优势.     

油煤共炼的理论基础及工艺过程优选

从原料油和煤的主要物化特征入手,描述了其热解和加氢热解的化学过程,在此基础上提出了采用两个反应器的新的工艺流程。油、煤热解过程有大量小分子烃类产生,从过程机理出发,选择合适的煤种,采取适当的措施便可以得到一定产率的轻质燃料油。油和煤的物化结构特征有差别,它们加氢热解生成的轻质燃油的组成不同,油加氢裂化生成的轻质燃油主要是大分子侧链及部分烷烃裂解产物;而来自煤的轻质燃油主要是单环、双环、三环芳烃,链烷烃量较少。油煤加氢共炼需要妥善应对原料油中胶质、沥青质热裂解带来的影响,避免其对煤热解造成负面影响。     

基于预加氢的煤焦油重质馏分油供氢性能研究

对煤焦油重质馏分油进行预加氢处理,利用红外光谱、核磁共振和元素分析等方法,从分子结构角度深入探讨煤焦油重质馏分油的理化性质和供氢性能的变化规律。结果表明,通过预加氢处理,煤焦油重质馏分油的芳碳率（fa）由加氢前的0.89下降到加氢后的0.80,芳环取代度（σ）由加氢前的0.12提高到0.20,供氢指数（PDQI）由3.21 mg/g提高到4.02 mg/g;预处理后的煤焦油重质馏分油在煤油共炼中的氢耗由4.03%下降到3.74%,转化率和油产率均得到提高,产物油中的沥青质含量明显下降,油品质量有明显改善。     

原料油对油煤共炼反应结果影响的研究

以塔河减压渣油、催化裂化油浆及预加氢催化裂化油浆为原料,考察了原料油性质对油煤共炼反应过程和结果的影响,并通过连续进料装置加以验证。采用塔河减压渣油为原料时,油煤共炼反应难以在较高苛刻度下进行,在反应温度为（基准+30）℃时大于524 ℃组分的转化率为62.24 %时,生焦率为5.49%,影响反应的进行。加入FCC油浆后,油煤共炼可以在更高的温度下反应,从而提高重质组分转化率。加入预加氢的FCC油浆后,油煤共炼可以继续提高反应温度,在反应温度为（基准+45）℃时大于524 ℃组分的转化率提高至83.58%,生焦率为2.31%。在连续进料装置上的实验结果表明,以劣质渣油,煤粉及催化裂化油浆为原料的油煤共炼工艺可以实现渣油和煤的同时转化。     

海相优质烃源岩形成重质油与固体沥青潜力分析

通过中国海相烃源岩、浮游藻、底栖藻等大量热压生排烃模拟实验与南方海相碳酸盐岩层系储层固体沥青发育特征相结合,认为海相优质烃源岩具备形成大量重质油及固体沥青的潜力。主要依据为:海相烃源岩主要成烃生物——浮游藻热压生油模拟实验表明在成熟早期(R_o为0.45%~0.7%)就出现生油高峰,可以大量生成以非烃+沥青质为主的重质油,每吨TOC生成的原油最高可达1 000 kg以上,它也是形成储层固体沥青的主体;海相未成熟优质烃源岩(Ⅰ—Ⅱ₁型干酪根,TOC大于2%)在成熟早期也可以大量生成以非烃+沥青质为主的重质油,每吨TOC总生油量可达300 kg,约占最高生油量的50%以上,总生烃量的40%以上,它随干酪根类型变差、有机质丰度减小(TOC小于2%)、碳酸盐含量变低(小于5%)而逐渐减少;中国南方二叠系、下志留统龙马溪组海相优质烃源岩在成熟早期形成的重质油及在准同生至成岩作用早期呈悬浮态运移出来的沉积有机质,经后期埋深高温裂解与聚合可以大量形成储层固体沥青。     

辽河油区稠油储层砂岩特征及原油微观分布

通过对辽河油区稠油储层砂岩岩石学特征和含油薄片荧光特征的研究．总结出四种孔障类型，三种孔隙充填状况。在此基础上．对原油荧光性质和微观分布进行了分析，认为稠油砂岩中不同沥青组分的原油在微观分布上具有一定的差异性。即沥青质沥青分布于粒间孔隙中，油质沥青分布干微孔中，而胶质沥青分布于二者之间。     

二连盆地重质稠油藏成因及地化特征

二连盆地重质稠油藏的形成和分布受断陷结构、构造发育史、地层水系统、生油岩成熟度及油气运移史等多种因素控制.研究发现,二连盆地存在两种成因稠油:原生稠油和次生生物降解稠油;它们的形成机理和地质地化特征不同.原油的地化分析表明,蒙古林稠油藏为原生重质稠油藏;而吉尔嘎朗图凹陷西南斜坡区重质稠油藏是轻度-中度降解的低熟重质稠油藏,其产层物性与含油饱和度分析发现,它们是“先成藏后稠化”形成的.     

减黏工艺生产低硫重质船用燃料油的研究

随着国内炼油能力和成品油需求矛盾日益突出,低硫船用燃料油生产成为炼油厂重油平衡以及盈利的关键。目前企业常采用轻质馏分稀释低硫减压渣油来调合生产低硫船用燃料油,存在成本高、盈利能力差问题。利用减黏工艺大幅度降低减压渣油的黏度和倾点,可实现以大比例减黏渣油调合生产低硫船用燃料油。试验结果表明,减压渣油经减黏改质后,降黏率超过90%,倾点降至30 ℃以下,与原调合方案相比,轻质馏分调入量由30.0%降至3.2%,生产成本大幅降低。此外,采用减黏路线生产低硫船用燃料油,降低了渣油加氢装置负荷,使进入催化裂化装置的高残炭劣质组分减少,改善了催化裂化装置进料,综合测算企业效益可增加 7 982 万元/a。由低硫减压渣油经减黏工艺生产低硫重质船用燃料油,对低硫船用燃料油的生产和低硫减渣的高效利用均提供了可借鉴的思路。     

稠油热采氮气泡沫调剖研究与应用

氮气泡沫热力驱是一种新的提高稠油油田采收率的方法。利用油田现场提供的起泡剂和原油等资料,从室内实验和现场应用两个方面,研究了氮气泡沫调剖在稠油热采中提高采收率的机理,并通过实验对泡沫剂进行优选和评价。驱替实验表明,最终驱油效率可达81．44％,比水驱提高了34．3％,残余油饱和度达到11．14％。同时,进行了氮气泡沫调剖的矿场设计和应用效果分析,现场应用表明,氮气泡沫调剖能较大幅度降低油田含水,提高采收率。