辽河稠油减压渣油的超临界流体分离与评价

采用超临界流体萃取分馏技术,将辽河稠油减压渣油分离成14个窄馏分和1个萃余残渣,测定了各个窄馏分的性质和组成,用改进的Brown-Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数,预测了窄馏分的二次加工性能,对特征化参数与窄馏分的性质进行了关联.结果表明,随着窄馏分产率的增加,残炭值、S和N及金属元素含量逐渐增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大后减小,芳香碳率fA增大,环烷碳率fN和烷基碳率fP逐渐减小.加工性能较好的窄馏分产率为15.18%.建立了辽河稠油减压渣油窄馏分残炭值、芳碳率、环烷碳率、烷基碳率与特征化参数之间的关联式.     

沸腾床加氢原料油超临界萃取分离与结构研究

采用超临界流体萃取分馏技术,将伊朗和沙轻减压渣油混合油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,对窄馏分的组成分布和结构进行了研究,为STRONG沸腾床加氢原料的结构提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分收率的增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数逐渐增大,各窄馏分中基本不含沥青质,残炭值、硫和氮及金属元素含量逐渐增加,氮和金属在最后几个窄馏分和残渣中有富集现象。用改进的Brown-Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数,预测了窄馏分的二次加工性能,对特征化参数与窄馏分的性质进行了关联。建立了伊朗和沙轻减压渣油混合油窄馏分残炭值、芳碳率、与特征化参数之间的关联式。     

石蜡基属催化裂化轻油浆化学结构随沸点变化规律研究

以石蜡基属催化裂化油浆——长庆油浆为研究对象,采用高真空釜式蒸馏按沸点将其切割成7个窄馏分,采用常规分析方法结合正离子甲酸铵电喷雾-傅里叶变换离子回旋质谱(ESI FT-ICR MS)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)和红外光谱(FT-IR),得到长庆油浆窄馏分性质及结构随沸点变化的规律。结果表明,随馏分沸点升高,长庆油浆窄馏分的密度和折光率先增大后减小,氢/碳原子比先减小后增大,出现了与原油不一样的变化趋势,而其残炭、平均相对分子质量和运动黏度则逐渐增大。此外,以500℃为分界点,饱和分含量先减小后增大,芳香分先增大后减小。油浆窄馏分中含有相当数量的烷烃结构,芳碳率fA随馏分沸点升高先增大后减小,烷基碳率fP的变化趋势则相反。长庆油浆各窄馏分中主要含3~5环芳烃,低于500℃馏分,随馏分沸点上升,芳环数不断增加,缩合程度提高;500℃以上馏分的芳环保持在5个左右,出现环烷环数的增加和侧链的变长。     

掺炼减压渣油对催化裂化油浆减压蒸馏过程的影响

在实沸点装置上对掺炼一定比例减压渣油(减渣)的催化裂化油浆(催化油浆)进行馏分切割,考察减渣对催化油浆拔出馏分性质的影响。结果表明：混合油A和混合油B拔出的窄馏分实际收率明显高于加权值,说明减渣组分可能进入到拔出馏分油中;减压蒸馏处理后,470℃以下各个窄馏分的灰分均低于0.01%,催化油浆掺炼减渣使得500℃以上残油馏分的灰分从1.833%降到0.392%;催化油浆中的硫在350℃以上各个窄馏分中基本均匀分布(其质量分数为0.98%～1.02%),混合油A中500℃以下的拔出窄馏分中硫质量分数为0.72%～2.42%,混合油B中500℃以下的硫质量分数为0.78%～2.75%,并且随着馏分越重,硫含量越高;从组成方面来看,与催化油浆相比,混合油A和混合油B拔出窄馏分的胶质+沥青质质量分数提高0.5%～4.4%;380～410℃馏分饱和分质量分数提高8%以上,芳香烃质量分数降低约10%;从族组成方面来看,掺渣后350～500℃各个窄馏分的单环和双环芳烃含量均提高;在低沸程区域,减渣组分对三环至五环芳烃含量提高起到促进作用,在高沸程区域效果相反。     

大庆、辽河油浆窄馏分的环状结构、组成的比较

选择大庆和辽河油浆为研究对象，采用超临界流体萃取分馏技术将其切割成窄馏分，运用常规分析方法结合质谱和核磁共振氢谱分析，得到大庆，辽河油浆窄馏分的饱和分中链烷烃和环烷烃的组成及芳香分中的环系组成，并得到了油浆窄馏分及其芳香分的平均结构，结果表明，大庆及辽河油浆窄馏分中芳香分中的各类环状结构随收率呈规律性变化，均以四环芳烃含量最多，辽河油浆窄馏分的芳香性高于对应的大庆油浆馏分。     

不同基属减压渣油分输分炼实现重油加工优化

利用常减压和渣油加氢双系列工艺,对不同基属减压渣油(减渣)分输分炼、独立加工,提高高硫中间基减渣的掺渣比和脱残炭率,改善催化裂化原料性质;同时降低低硫石蜡基减渣的反应苛刻度,以减少氢耗、实现长周期运行。实践表明,通过分输分炼,高硫中间基减渣掺渣比由65%提高到72%,脱残炭率提高了14百分点,催化裂化原料性质得到了极大改善;低硫高残炭加氢渣油用于生产低硫船用燃料油,提高了经济效益。经测算,分输分炼加工效益比混合加工提升了10.5元/t,并可为催化裂解提供氢质量分数大于13%的优质原料。     

基于渣油结构表征的轻脱沥青油残炭超标原因分析

对溶剂脱沥青装置原料进行了窄馏分分离,并对窄馏分进行基本性质分析、质谱分析以及平均结构参数计算,研究了轻脱沥青油残炭值过高的主要原因。实验结果表明,随着窄馏分收率的增加,烷烃含量减少,芳烃含量增加,氢碳原子比逐渐降低,硫含量、氮含量、金属含量、相对分子质量和残炭值均呈现递增趋势。收率为21.6%～27.7%的窄馏分,它的残炭值大幅增加是导致轻脱沥青油残炭值过高,进而限制轻脱沥青油收率的主要原因;具有较多支链的低缩合芳烃含量的明显增加,是造成窄馏分残炭值过高的主要原因。     

科威特减压渣油及其窄馏分接触热裂化反应规律研究

采用戊烷超临界萃取方法将科威特减压渣油分为4个窄馏分,并采用核磁、质谱等方法对渣油和窄馏分进行了表征,在固定流化床评价装置上采用惰性流化粒子对科威特减渣及其窄馏分的接触热裂化反应规律进行研究。结果表明：干气产率随原料中五环及五环以上芳烃含量增加而增大,焦炭产率随原料芳碳率的升高而升高,液体产率随原料中（链烷碳率+环烷碳率）的增加而增加,且均呈线性关系;原料中五环及五环以上芳烃含量越高,在相同工艺条件下裂解深度指标CH4/C3H6质量比越大,两者具有很好的线性关系;随原料变重,氢气选择性下降,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烷烃的选择性增加;原料性质越差,在干气和焦炭中单位转化率的氢分布比例越大,液体产物中氢分布比例越小。     

利用核磁共振对稠油水热催化裂解降粘反应的研究

通过元素分析仪、分子量测定仪及核磁共振波谱仪对水热催化裂解反应前后的稠油进行了分析,并采用改进的Brown-Ladner（B-L）法计算反应前后沥青质及胶质的平均结构参数。结果表明,沥青质的裂解对稠油粘度的降低起到了非常重要的作用;反应的过程中发生了系列加氢,开环,成环,链的断裂等反应,反应后,沥青质及胶质氢碳原子比均增大,芳碳率降低,环烷碳率及烷基碳率增加,沥青质及胶质芳香环系的缩合程度变小,平均分子中含的结构单元数及其中的总环数减小。     

延迟焦化结构导向集总模型考察原料性质对产物分布的影响

采用延迟焦化结构导向集总模型考察了原料饱和分质量分数、环烃芳香分质量分数、稠环芳香分质量分数、硫质量分数、Ni和V总质量分数、n_H/n_C、残炭、密度和芳碳率对延迟焦化产物分布的影响。结果表明,延迟焦化产物中焦炭含量与原料残炭值之间具有良好的线性关系;原料芳香分中环烃芳香分和稠环芳香分对延迟焦化产物分布的影响不同;原料硫含量对延迟焦化产物分布影响不大,主要影响产物的性质。     

Study on the Modification of Vacuum Residue by Ultrasonic Radiation

The present study examined the effects of ultrasonic radiation on the properties, structural parameters and fluidized catalytic cracking(FCC) performance of vacuum residue. We found that ultrasonic radiation markedly decreased the viscosity, carbon residue and average molecular weight, but slightly affected the density of vacuum residue. Besides, chromatographic analyses of SARA fractions revealed that asphaltene, resin and aromatic components were reduced, while saturates increased after ultrasonic radiation. Furthermore, FT-IR, ~1H-NMR, elemental analysis and VPO analysis indicated that the structural unit number(n), unit structure weights(usw), carbon fraction in aromatic structure(fA), naphthenic structure(fN) and naphthenic rings(RN) were decreased while the carbon fraction in paraffinic structures(fP) was increased. FCC showed an increased conversion rate(by 2.7%) and gasoline yield(by 3.7%). In sum, the ultrasonic radiation may facilitate and improve the secondary processing of vacuum residue.     

常减压蒸馏装置深拔对延迟焦化的影响

分析了中国石化上海高桥分公司常减压蒸馏装置减压深拔后对渣油收率、残炭含量及延迟焦化的影响。结果表明,减压深拔可使蒸馏的总拔出率从70．29％提高至73．18％,渣油的收率从29．71％降至26．82％,渣油中蜡油组分减少2．0个百分点,渣油中残炭质量分数从18．08％增加到19．78％;减压深拔后延迟焦化产物中蜡油收率降低约2．1个百分点,石油焦收率增加约2．3个百分点,但延迟焦化装置循环比增加,降低了液体收率。,     

催化裂化油浆减压蒸馏制备针状焦原料的研究

采用6 L实沸点蒸馏装置对山东京博石油化工有限公司催化裂化油浆进行宽馏分和窄馏分切割,发现随着馏分收率增加,硫、氮含量增加,芳香分含量先增加后降低,馏分收率为60%时,芳香分含量最高;每10%窄馏分切割中,随着馏分变重,三环芳烃含量降低,四环芳烃含量先增加后降低,50%～60%馏程后,四环芳烃含量下降明显。满足针状焦原料要求的适宜馏分为初馏点～60%馏分。     

柱色谱分离法预测塔河常压渣油脱沥青油杂质含量的研究

塔河原油是一种沥青质含量高、残炭高、金属含量高、酸值高的重质原油,为避免传统加工过程中的高温腐蚀和塔河渣油进催化裂化装置的高残炭、高金属含量等问题,考虑将塔河原油经常压闪蒸后的渣油直接作为溶剂脱沥青的原料。采用挂片失重试验对塔河原油的腐蚀性进行了研究,同时对适宜闪蒸温度下的常压闪蒸渣油进行了六组分分离,并对各组分的化学性质和结构参数进行了分析。结果表明:53.89%的硫、86.97%的氮、98%以上的镍、钒金属存在于胶质和沥青质组分中;随着组分加重,芳碳率fA增加,H/C原子比、环烷碳分率fN和芳香环系缩合度参数HAU/CA减小;将塔河常压闪蒸渣油在不同柱色谱馏出油收率下的杂质脱除率曲线与溶剂脱沥青中试结果对比发现,两者有较好的相似度,表明采用柱色谱分离方法可以在一定程度上来预测溶剂脱沥青过程不同脱沥青油收率时的杂质含量,可指导塔河常压闪蒸渣油溶剂脱沥青过程的操作。     

内蒙古油砂沥青热转化前后化学结构的变化规律

 采用核磁共振和红外光谱分析方法对内蒙古3种油砂沥青及其流化热转化后的液体产品的化学结构进行了研究。通过用改进的Brown-Ladner 法计算了油砂沥青及热转化后得到的液体产品的平均分子结构参数,发现热转化得到的液体产品平均分子结构参数发生了明显的改变。相对于原料油砂沥青,热转化液体产品的芳碳率f_A略有增加、环烷碳率f_N大幅度增加,而烷基碳率f_p则明显减少,并且总环数R_T从6.10~8.64下降到2左右,芳香环数R_A从3.13~6.10下降到1左右,环烷环数R_N也从2.22~3.42下降到1左右。3种不同性质油砂沥青的平均分子结构参数变化趋势相同,均归因于油砂沥青热转化过程中多环芳烃的聚合和长链烷烃侧链的断裂。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅺ.伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油乳状液的粒度特征

采用动态光散射法研究了伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的粒度特征。研究表明，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的初始粒径较小，粒度分布较窄；随着时间的延长，其粒径逐渐增大，粒度分布变宽；随着馏分增重或体相质量浓度的增加，模拟乳状液的初始粒径增大。随着油相中芳烃含量增加，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油中重馏分模拟乳状液的初始粒径增大，而大庆减压渣油轻馏分模拟乳状液的初始粒径减小。随着水相中碱或盐的加入，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的初始粒径均增大。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质I. 伊朗重质减渣馏分的油-水界面张力

采用超临界萃取分离技术对伊朗重质减压渣油按相对分子质量进行了分割。所得伊朗重质减渣馏分按馏分的先后，其平均相对分子质量逐渐增大，H／C原子比逐渐下降，芳香共轭成分含量逐渐升高。对各减渣馏分的油-水界面张力研究表明，伊朗重质减渣馏分具有高的界面活性，随着减渣馏分在油相中质量分数的增大，油-水界面张力显著下降。通过改变减渣馏分的界面吸附状态和吸附量，油相组成、水相中盐的含量及pH值的变化会影响油-水界面张力。     

加氢裂化尾油窄馏分的催化裂化转化规律研究

将中东减压蜡油的加氢裂化尾油分为4个沸程范围不同的窄馏分,在固定流化床装置上考察了其催化裂化反应性能,采用GC/MS等方法对原料和裂化产物的烃类组成进行了分析。结果表明,4个窄馏分中饱和烃的质量分数均高于98.0%,随着馏分变重,窄馏分中的链烷烃含量增大,环烷烃含量减小,并且链烷烃和各族环烷烃均向高碳数方向移动。4个窄馏分均易于裂化,干气和焦炭产率低,液化气和汽油收率高。在相同的催化裂化条件下,随着馏分变重,其可裂化性能增强,干气和焦炭产率降低,液化气收率增加,汽油收率增加但辛烷值略有降低,柴油和重油收率均降低。