石油沥青质胶体分散特性的研究

研究证实石油溶液是一种胶体分散体系,石油的加工行为也与其胶体化学特性密切相关,深入了解石油溶液的胶体性质对整个石油工业,从勘探、开发,到储运、加工都具有非常重要的意义.从流变学的角度研究了胜利沥青溶解于苯、甲苯和四氢呋喃溶剂中沥青质的分散与缔合,测定了沥青质的缔合分子数.结果表明,沥青质在稀溶液中是以单体胶粒存在的,不发生明显的缔合与聚并现象,胶粒的大小与溶剂化层的厚度有关,溶剂和温度对溶剂化层中胶质和芳香分的解离作用很小.     

稳定剂对石油沥青质体系粘度的影响

采用毛细管粘度计考察了稳定剂对石油沥青质溶液粘度性质的影响。结果表明,沥青质以柔软可塑的球形存在,在无稳定剂存在下,沥青质溶液体系的稳定性主要取决于沥青质的颗粒大小;对油酸-正庚烷-渣油体系,稳定剂浓度增加,体系粘度先增大(相对粘度增大8.2%)后减小,最后趋于稳定,说明稳定剂在低浓度时对沥青质起分散作用,而高浓度时起聚集作用;在油酸质量浓度为100 mg/L时,油酸-正庚烷-渣油体系的相对粘度比油酸-正庚烷(体积分数40%)-甲苯-渣油体系的相对粘度高8.5%,说明正庚烷的加入使渣油中的沥青质发生明显的聚集;溶液粘度受稳定剂酸碱性影响不大。     

石油沥青质胶态粒子宏观结构尺寸的研究

研究沥青质溶液的胶体结构、胶态粒子的形成、形态和宏观尺寸,对石油的勘探、开发、储运以及加工都具有非常重要的意义。在研究沥青质胶体分散特性的基础上,进一步了研究沥青质胶态粒子的宏观结构尺寸。根据Einstein粘度定律导出以增比粘度计算沥青质胶粒宏观尺寸的方法,确定了胜利沥青溶解于苯、甲苯和四氢呋喃溶剂中沥青质胶粒的大小。结果表明,沥青质在稀溶液中以单分子分散的胶粒形式存在,胶粒的宏观尺寸在8～11nm之间,溶剂和温度对溶剂化层中胶质和芳香分的解离作用很小。     

油藏中沥青质沉积机理研究

在充分调研国内外沥青质沉积资料的基础上,对沥青质的物理化学沉积机理、沥青质堵塞储层孔喉的机理进行了总结.在对比分析的基础上,将沥青沉积模型划分为基于相劈分的沥青质沉积模型及基于胶体不稳定性的沥青质沉积理论模型,指出了各模型的局限性及其存在根源.通过分析原油中沥青质发生絮凝的温度、压力、组分,可以找出发生沥青质沉积的主要影响因素,从而搞清沥青质对储层渗透率的影响,为油藏注气开发方案设计提供依据,对防止储层损害,确保稳产、高产具有重要意义.     

Mg⁃Al⁃LDH对塔河沥青质及其亚组分的吸附研究

采用pH恒定共沉淀法合成了双金属氢氧化物Mg?Al?LDH,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)及BET等手段对其微观形貌、结构和组成进行表征。结果表明,成功制备出具有层状结构且有序程度较高的LDHs,其孔径属于介孔范畴。采用甲苯?正庚烷法将塔河沥青质（T_A）分离成重组分(A₁)和轻组分(A₂),并对其进行元素分析,得知A₁的极性最大,其次依次为T_A和A₂。进一步考察了Mg?Al?LDH对塔河沥青质及其亚组分A₁、A₂的吸附性能,研究发现Mg?Al?LDH对T_A及其亚组分A₁、A₂的吸附可在2~3 h达到平衡,实验数据与准二级动力学拟合较好,所得吸附等温线符合Langmuir模型,Mg?Al?LDH对T_A及其亚组分A₁、A₂的吸附量分别为71.38、140.65、39.31 mg/g。     

塔河沥青质亚组分分离及表征

采用甲苯-正庚烷法将塔河沥青质(TA)分离成重组分(TA1)和轻组分(TA2),使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)等方法对TA、TA1和TA2进行表征,分析其表面形态、晶体结构和官能团结构等组成和结构信息.结果表明,TA具有较少的长链结构,侧链...     

渣油中溶于正庚烷但不溶于正戊烷沥青质性质分析

利用GPC,XRD,^1H—NMR,SEM及HyperChem模拟等技术手段对加拿大油砂沥青减压渣油VTB中溶于正庚烷但不溶于正戊烷的沥青质（（C5-C7）沥青质）的性质进行了考察,并与正戊烷沥青质、正庚烷沥青质进行了比较。结果袁明,（C5-C7）沥青质的质量分数为9．80％,主要由小分子组成,其芳香片层没有形成堆积结构,在三种沥青质中拥有最低的芳碳率和芳香环数,但环烷环数的数目最多（2．60个）,与芳香环相连的烷基链的长度要高于另外两种沥青质0．5个碳原子,该种沥青质颗粒尺寸较大,表面光滑、平整,能量最高（266．73kJ／mol）,稳定性最差。     

原油沥青质特性及其对含蜡油结晶胶凝的影响

沥青质是原油中最重的极性组分,对含蜡原油的结晶、胶凝和流动行为具有重要影响.介绍了原油中沥青质的发现历程及目前存在的几种描述方法.针对沥青质在原油中的存在形式和自身结构特征,总结了沥青质胶体理论和实际溶液理论的发展情况和优缺点,以及沥青质的二维、三维结构模型.论述了沥青质聚集析出现象的机理和特点,归纳了描述该动力学过程...     

塔河稠油活性组分对油水界面性质和乳状液稳定性的影响

针对塔河稠油采出液,测定了稠油采出液的黏度、含油量、含水量等,并将其分离出沥青质、胶质和蜡组分,分别研究了这3种组分对油水界面张力和界面剪切黏度以及稠油乳状液稳定性的影响。研究发现,沥青质和胶质作为天然的乳化剂,能使油水界面张力明显降低,且油水界面剪切黏度大小顺序为:沥青质>胶质>蜡,说明沥青质能稳定油水界面膜。此外,将胶质加入模拟油与模拟水所形成的O/W 乳状液稳定性最强,其次是沥青质和蜡组分;而使模拟油与模拟水所形成的W/O 乳状液稳定性最强的是沥青质,其次是胶质,蜡组分最弱。     

环境温度对沥青混合料高温稳定性的影响

分别对基质沥青和改性沥青不同温度下的车辙试验结果进行分析,分析结果表明：环境温度对沥青混合料的高温稳定性有显著影响,特别是当路面温度达到沥青软化点附近时,沥青混合料的动稳定度将出现大幅度下降。因此,软化点是工程中选用沥青的重要指标;同时提高沥青软化点或降低沥青路面温度是提高沥青路面抗车辙性能的有效途径。     

出口煤焦油喹啉不溶物的测定

采用P7(G4 )坩埚式过滤器孔径为 7μm) ,用过滤法 ,以出口煤焦油为测试对象 ,对煤焦中喹啉不溶物的测定方法进行了研究。结果表明 ,煤焦油的最佳溶解温度在 (75± 5 )℃ ,喹啉试剂最佳用量为5 0mL。数理统计结果表明 ,本方法重复性不大于 0 2 % ,再现性不大于 0 3%。该方法在大连煤气公司等单位得到了应用。     

煤焦油沥青中间相形成动力学研究

本文研究了两种原生ＱＩ含量不同的煤焦油沥青中间相形成动力学，测得了中间相形成动力学参数。结果表明，梅山焦油沥青中间相形成属于一级反应。在热处理温度３９０－４５０℃之间表现活化能较高（２３２．４ｋＪ／ｍｏｌ）反应活性较低。原生ＱＩ降低了中间相形成活化能，促进了中间相成核，导致镶嵌结构光学显微组织生成，而对速度常数的影响没有规律性。     

GC—MS分析低温煤焦油酸性组分及碱性组分

采用酸碱溶液萃取的方法将新疆低温煤焦油分离为酸性、碱性及中性组分。利用GC—MS色质联用仪及元素分析仪,对酸性组分和碱性组分的化学组成和结构进行定性定量分析。结果表明,新疆低温煤焦油酸性组分中共检测出质量分数不小于0．1％的化合物共74种,且全部为含氧化合物,其质量分数为95．4％;大部分为苯酚、C3～C4烷基酚、萘酚和茚酚。碱性组分中检测出质量分数不小于0．1％的化合物共57种,含氮化合物有57种,其质量分数为65．5％,主要由苯胺类、喹啉类、吲哚、吡啶、吖啶等氮杂环化合物组成。     

净化煤焦油沥青的中间相热转化研究

本文用煤岩学方法研究离心法净化煤焦油沥青中间相的热转化过程,考察与评价了离心处理条件、原生与次生喹啉不溶物组成等对中间相热转化的影响。     

混合溶剂法脱除软沥青的喹啉不溶物

煤沥青中含有较多的喹啉不溶物会影响炭材料的性能。以软沥青为原料,采用混合溶剂离心法对其进行脱除喹啉不溶物试验研究。考察了芳烷比、溶剂比、离心时间、离心温度对精制沥青的喹啉不溶物含量和收率的影响。结果表明：当芳烷比一定时,精制沥青喹啉不溶物含量和收率随溶剂比的增大而减小;当溶剂比一定时,精制沥青喹啉不溶物含量和收率均随芳烷比的增大而增加;离心时间越长,所得精制沥青喹啉不溶物含量越低,收率也越低;离心温度升高,有利于喹啉不溶物脱除,离心温度的较优选择为80℃。通过调整混合溶剂的比例,可以方便地控制净化过程的收率和喹啉不溶物含量。     

溶剂沉降法脱除煤沥青中的喹啉不溶物

喹啉不溶物(QI)是煤焦化过程中带入的固体杂质,煤沥青中喹啉不溶物的脱除对于煤沥青的深加工非常重要。采用溶剂沉降法脱除煤沥青中喹啉不溶物,考察了溶剂配比、沉降温度、沉降时间以及溶剂种类对净化沥青QI含量和收率的影响。结果表明,在一定范围内,温度越高,越有利于QI的脱除,当温度达到160℃以上对沉降的影响较小;以洗油与煤油调制的混合溶剂较单纯溶剂油有更好的沉降效果;沉降时间越长,QI脱除率越高,净化沥青的收率越低。     

膨胀石墨在性炭对煤焦油吸附性的对比研究

对膨胀石墨和活性炭的孔结构进行了对比研究,从热力学和表面化学出发,探讨了膨胀石墨的吸附机理,阐述了膨胀石墨表面和内部独特的网络状大孔结构及其固有的石墨微晶活性表面,这种表面决定了其对煤焦油类物质独特的吸附特性,研究结果表明：膨胀石墨具有低密度、轻质、高化学稳定性和无毒的特点,其大孔结构及其独特的压延柔性,这些特性使其在化工、环保领域具有广阔的应用前景。     

利用焦化厂废渣作型煤代用粘结剂的研究

有效的粘结剂是配型煤炼焦工艺的主要关键之一。为寻找一种可部分替代软沥青的新型粘结剂,本文介绍了利用焦化厂废料作代用品的试验。研究自坩埚焦的炼焦实验开始,经7kg焦炉至200kg焦炉炼焦试验为止,分阶段逐步扩大试验,结果证明:利用宝钢焦化厂焦油渣等取代软沥青是可行的,其量可望达到目前全厂总需要量的四分之一。     

煤沥青空气氧化过程中烟气挥发速率研究

针对釜式空气氧化改质系统，分析了烟气析出排放过程的内部机理，提出了煤沥青空气氧化过程中烟气挥发速率模型，通过积分法对模型进行变换，并用作图法检验模型．在空气用量为1．0L／min，氧化温度分别为340，360和380℃的条件下制取了氧化沥青，并得到这3种条件下的模型参数分别为0．0858，0．1241和0．1404．试验结果表明该模型是合理可靠的．     

二乙烯基苯—煤沥青COPNA树脂的合成及性能研究

以煤沥青为单体,二乙烯基苯（DVB）为交联剂,在对甲苯磺酸（PTS）的催化作用下合成缩合多核芳烃（COPNA）树脂。采用傅立叶－红外光谱（FT－IR）和核磁共振氢谱（^1H－NMR）研究其反应机理;采用差示扫描量热法（DCS）和热解重量分析法（TGA）研究COPNA树脂固化反应及热稳定性。研究表明：煤沥青能够与DVB合成COPNA树脂,其反应机理为酸催化下的阳离子型缩聚反应;B阶COPNA树脂固化反应平衡易于控制,表观活化能（Eα）为17．06kJ/mol;C阶COPNA树脂耐热性优良,在氮气中的热降解起始温度达450℃。