基于分子表征的重油丙烯潜产率模型及应用

从烃分子生成丙烯的反应出发,提出原料丙烯潜产率的分子水平模型,通过重油分子水平表征结合催化裂解反应化学研究,归纳出重油丙烯潜产率模型及其数学表达式。基于所构建的重油丙烯潜产率模型,获得催化裂解多产丙烯的较优烃分子类型,可为多产丙烯的原油、重油等原料的甄选以及对中间基等非理想原料的加氢改质提供参考方向。进一步对原油基属类型涵盖石蜡基、中间基和环烷基的几种减压蜡油及其加氢尾油的丙烯产率进行评价,结果表明,催化裂解丙烯实际产率和低碳烯烃产率均随着原料丙烯潜产率PPY指标的增大而相应提高,并且分别存在较好的线性相关性。     

基于多产化工品的重油原料烃类结构导向研究

石油炼制的化工转型及中间基原油供给比例持续增大的趋势均愈发明显。但中间基劣质渣油中硫、氮、重金属等杂原子含量高,稠环芳烃、胶质、沥青质等难裂化重组分多,对多产化工品途径带来挑战,需通过加氢等前处理工艺进行改质。基于重油分子水平组成、烃分子结构结合催化裂解反应化学研究,提出多产化工品的优势原料烃类组成结构为链烷烃、一环～四环环烷烃及烷基苯,需要渣油加氢与催化裂解两个单元很好地耦合。中间基渣油加氢改质的方向为稠环芳烃超深度加氢饱和并适度裂化。从分子水平表征中间基渣油加氢前后烃组成结构的变化显示,中国石化石油化工科学研究院以烃类结构为导向,采用加氢过程实现了多环芳烃、噻吩型含硫芳烃、胶质、沥青质的深度加氢饱和,定向转化为链烷烃和环烷烃尤其是一环～三环环烷烃等可多产化工品的优势烃类结构,进而与高选择性催化裂解技术耦合可实现劣质中间基渣油多产低碳烯烃和BTX（苯、甲苯、二甲苯）等化工品的目标。     

双功能金属纳米晶/水合肼体系催化稠油原位裂解加氢降黏改质

催化裂解加氢技术在高温条件下使稠油大分子催化裂解,并通过加氢提高产物的氢/碳比,从而降低稠油黏度,提高产物轻质化程度。采用液相还原法制备了Ni、Pd及Ni-Pd合金纳米晶催化剂,并采用水合肼(N2H4·H2O)作为供氢剂,对南堡油田稠油进行催化裂解加氢降黏研究。利用永磁旋转搅拌高压釜模拟地层条件,通过正交实验确定了最佳反应条件并利用HSC Chemistry软件分析了供氢剂的热力学性质,在最佳反应条件下进行对比实验。结果表明：金属纳米晶可促进稠油大分子裂解并使供氢剂分解释氢,其中钯纳米晶/水合肼体系对稠油的降黏效果最好。与原油样品相比,改质后油样重质组分质量分数减少8.34百分点,降黏率达到91.3%。根据文献对稠油黏度降低的可能机理进行了简要分析。改质后的稠油黏度显著降低,可为稠油有效开采提高采收率提供理论参考。     

重质芳烃油的综合利用进展

综述了来自催化裂化、润滑油精制工艺和高温裂解等工艺重质芳烃油的综合利用情况。通过适当的工艺,重质芳烃油可用于生产橡胶软化剂、沥青基碳纤维、导热油、针状焦、表面活性剂等.并讨论了开发利用时应注意的问题。     

重油催化裂解反应条件下丙烯的转化反应 Ⅰ.反应性能及反应路径

 在固定流化床催化裂化实验装置上,考察了重油催化裂解反应条件下丙烯的反应性能。结果发现,丙烯在重油催化裂解反应条件下是一种化学性质活泼的物质;可以通过催化反应转化为乙烯、丙烷、丁烯、汽油馏分中的芳烃和烯烃等反应产物。在脉冲微反实验装置上,通过对中间反应产物的捕捉,提出了丙烯的低聚反应和低聚产物的再裂解反应和芳构化反应以及丙烯的氢转移反应是丙烯转化的主要反应路径。其中, 丙烯的低聚反应和低聚产物的丙裂解反应使丙烯转化为碳数大于3和小于3的烯烃; 低聚产物的芳构化反应使丙烯间接转化为芳烃; 氢转移反应使丙烯转化为丙烷。     

Possibility of Determining the Characteristics of Fractional Composition of Heavy Oils from Optical Absorption Spectra

Chemistry and Technology of Fuels and Oils - It is shown that the fractional composition for heavy oils and gas oils of catalytic cracking can be estimated from the parameters of the optical...     

重油催化裂化反应动力学分子模型的研究

在建立的等效分子系统基础上,采用无向图进一步使分子结构明晰。结合模型化合物瓜规律和引入碳中心方法,应用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法建立了国产重油催化裂化分子溘荆。模拟结果与试验数据能较好地吻合。模型中将热裂解和催化反应分开考虑,将催化剂划分系模型的科学性,但模型对催化剂的表征和缩合生焦方面欠完善,有待进一步改进。     

用神经网络建立蜡油与渣油催化裂化产品产率数学模型

基于在小型固定流化床反应装置上进行催化裂化反应的试验数据，利用人工神经网络的方法将蜡油与渣油催化裂化各种产物的产率与原料油的组成，反应条件进行关联，建成蜡油与渣沿催化裂化反应数学模型、研究结果表明，该模型能很好地拟合试验数据，预测不同原料油在不同反应条件下催化裂化产品产率。     

微波作用下稠油粘度变化及其化学因素探讨

从重点分析研究稠油中的非烃化合物着手,对辽河、胜利、吐哈等3个油田的普通稠油在微波幅射作用前后的粘度和化学组成变化进行关联性研究。结果表明:微波作用导致了稠油中的一系列化学反应,改变了稠油的化学组成,使稠油的粘度降低或升高。稠油微波化学反应的主要方向是从较大分子碎裂为较小分子,并具有如下表现:1)微波作用优先使胶质和沥青质中的含杂原子化合物,尤其是含氧化合物分解;2)微波作用基本上不影响稠油中烃类化合物的分子组成,而非烃,尤其是含羟基的醇类和羧酸类化合物的分子分布模式发生显著变化;3)微波作用后稠油化学组成的改变是复杂微波化学反应的综合结果,因其原始化学组成而异,并决定了稠油粘度变化的方向和大小。     

Catalytic cracking of vegetable oils for production of high-octane gasoline and petrochemical feedstock

The routes of transformation of vegetable oils under catalytic cracking conditions have been investigated. The influence of the component composition of the catalyst on distribution of the desired cracking products and their chemical group composition has been revealed. It has been shown that introduction of H-ZSM-5 zeolite into the composition of the oil cracking catalyst promotes the formation of C₂-C₄ light olefins??the yield of propylene and butylene mainly increases. During cracking on bizeolites catalysts, high yields of both gasoline fractions and light olefins are observed. The relationship between the unsaturation index of the vegetable oils and the product distribution during their catalytic cracking has been established. Oils with a high index of unsaturation are cracked on the bizeolite catalyst yielding primarily mono- and polyaromatic hydrocarbons.     

用催化裂化重质芳烃制备多环芳烃树脂

以催化裂化回炼油中抽提出的重质芳烃为原料，在酸性催化剂作用下，与交联剂多聚甲醛反应制备多环芳烃树脂，对多环芳烃树脂进行了初步评价，结果表明：两种后处理工艺路线（溶剂沉降过滤法和减压蒸馏拔头法）得到的多环芳烃树脂平均相对分子质量较低，具有较好的热稳定性。与催化裂化重质芳烃原料相比，未反应芳烃油显示了较好的安定性，将多环芳烃树脂掺入聚氨酯系涂料中，试制的改性双组分聚氨酯系防腐涂料性能良好，具有一定的开发应用价值。     

重质油在加工过程中结构基团转化规律的实验验证

按照结构基团理论,将石油馏分的化学组成划分为芳烃、环烷烃、烯烃和非烃元素等结构基因,其中芳烃和环烷烃还按照其环分布划分为若干个亚族基因。在重质油加工过程进行的化学反应都视为基团间或基因本身发生的反应。在大量的工业装置和实验室中试研究数据的基础上,对催化裂化、延迟焦化和加氢裂化工艺过程中原料油和产品之间的化学结构变化规律进行了研究,验证了结构基团理论的可行性,剖析了３个主要的重质油加工过程的化学本质和工艺特征,有利于炼油厂在进行重质油加工时选择合理的技术路线。     

EXPERIMENTAL VERIFICATION ON CONVERSION RULES OF STRUCTURAL GROUPS IN HEAVY OIL PROCESSING

按照结构基团理论,将石油馏分的化学组成划分为芳烃、环烷烃、烯烃和非烃元素等结构基团,其中芳烃和环烷烃还按照其环分布划分为若干个亚族基团。在重质油加工过程进行的化学反应都视为基团间或基团本身发生的反应。在大量的工业装置和实验室中试研究数据的基础上,对催化裂化、延迟焦化和加氢裂化工艺过程中原料油和产品之间的化学结构变化规律进行了研究,验证了结构基团理论的可行性,剖析了3个主要的重质油加工过程的化学本质和工艺特征,有利于炼油厂在进行重质油加工时选择合理的技术路线。     

河南油田超稠油复合催化降粘体系效果评价

河南油田创新地进行了稠油热采地下复合催化降粘技术研究。本实验考察了无水体系、含水体系、水热催化裂解体系、乳化降粘体系、乳化水热催化裂解复合体系（即复合催化降粘体系）对特超稠油作用后物理化学性质的变化以及对特超稠油的降粘效果,探讨了乳化水热催化裂解降粘的作用机理。结果表明,在催化剂作用下,特超稠油中重质组分发生部分裂解,原油物化性能得到明显改善,乳化水热催化裂解复合体系对河南油田超稠油的降粘率达98.7%。     

新型重油催化裂化催化剂RCC-1的研究开发

A novel heavy oil catalytic cracking catalyst RCC-1 was developed by using the ultra-stable zeolite, which washydrothermally treated and modified through cleaning its pores to serve as the active component. The chemical compositionand physicochemical properties of RCC-1 catalyst were studied by XRF, BET, pore volume analysis, attrition indexanalysis, and particle size distribution determination methods, and its catalytic cracking performance was also evaluated bya microreactor for light oil cracking and the ACE device. The test results showed that the new type of heavy oil catalyticcracking catalyst RCC-1 had good physicochemical properties and heavy oil cracking ability, strong anti-metallic contaminationcapability, good product distribution, good coke selectivity and gasoline selectivity, and excellent reduction of gasolineolefin content characteristics.     

溶剂精制对焦化蜡油和催化回炼油催化裂化反应性能的影响

采用糠醛对辽河超稠原油直接延迟焦化得到的劣质焦化蜡油及其与催化回炼油的混合油进行溶剂精制,并在连续反应-再生催化裂化中型实验装置中进行了溶剂精制前后劣质焦化蜡油及其与催化回炼油混合油的催化裂化反应。结果表明,在精制油收率67%～70%的条件下,溶剂精制法可脱除劣质焦化蜡油中78%～85%的氮和36%～39%的芳烃、胶质及沥青质。劣质焦化蜡油及其与催化回炼油的混合油溶剂精制后,其催化裂化反应转化率大幅度提高。精制油的催化裂化反应性能优于辽河渣油催化裂化（RFCC）原料,与RFCC原料掺炼后,轻质油产率提高,生焦率下降,产品质量明显改善。     

用于重油FCC的汽油降烯烃催化剂GOR-DQ的研究开发

通过催化裂化条件下降烯烃反应化学分析。进行了GOR-DQ催化剂设计。试验主要对载体和分子筛以及二者的匹配对催化剂重油裂化能力和产品降烯烃效果的影响进行了考察。对开发的催化剂中试样品进行了固定流化床评价。结果表明：应用大孔活性载体可以加强重油裂化能力；用适当比例的复合活性组分与载体匹配可以达到最佳效果，同时，催化剂的稀土含量也是调节性能的一个重要手段；催化剂重油裂化能力和裂化产品降烯烃效果都明显优于常规重油裂化催化剂，GOR-DQ催化剂已成功地进行了工业放大和工业应用。     

脱沥青油及其糠醛抽余油的催化裂化性能研究

采用提升管催化裂化装置,考察脱沥青油（DAO）以及抽提条件分别为剂油质量比2:1、抽提温度80℃;剂油质量比2:1、抽提温度85℃两种工况下对DAO进行糠醛抽提所得到的抽余油A与B等三种催化裂化原料的裂化性能。实验结果表明：DAO经过糠醛抽提后所得抽余油的催化裂化转化率较高,轻质油收率较高,重油和焦炭产率较低,其催化裂化性能和裂化产品的性质均优于DAO。     

FCC汽油催化转化动力学模型

以催化裂化反应机理为基础，将FCC汽油原料及产品按馏程和化学组成进行集总划分。考虑裂化、氢转移、芳构化和缩合等反应，对反应网络进行合理简化，提出了一种接近分子水平的动力学模型。通过参数估算求取14个动力学速率常数、反应活化能和指前因子，建立了汽油催化转化反应的十集总动力学模型。研究结果表明，采用该模型能预测不同反应条件下汽油转化反应产率分布和产品中汽油的烃类组成。     

地下水热催化裂化降粘开采稠油新技术研究

针对辽河油田的3种稠油,筛选陋一种合适的水热裂解催化剂（过渡金属盐）,确定了水热裂解的最佳条件,在0．2％该催化剂顾在下,3种稠油样在240℃经水热裂解反应24h后,50℃粘度分别下降89．9％－77．7％,饱和烃和芳香烃含量大幅上升,胶质,沥青质含量下降,烃碳数分布移向低碳数方向,产生大量气体和少量固体,在辽河油田曙光采油3口蒸汽吞吐井进行的地下稠油催化剂水热裂解降粘开采现场试验获得成功,采出的稠油粘度大同度降低。