劣质渣油热改质与供氢热改质

分别采用釜式反应法和热重分析法对委内瑞拉减压渣油（VR）进行单独热改质和供氢热改质研究,探讨所选富芳馏分作为工业供氢剂的可行性,及其对渣油热转化产物分布与生成油产物安定性的影响。结果表明,与热改质相比,供氢热改质所选供氢剂可以减缓VR的热失重速率,〖JP+1〗使VR热改质反应更温和,抑制了相分离,改善了生成油的安定性;供氢热改质能够承受更高反应苛刻度;在生成油安定性均为二级时,供氢热改质使产物总产率提高约4百分点,其中气体产率（质量分数,下同）、馏分油产率、轻蜡油产率分别提高050、185、166百分点。     

加拿大油砂沥青常压渣油供氢热裂化改质基础研究

以加拿大油砂沥青常压渣油（常压渣油）馏分油FA,FB,FC为初选供氢剂,对其氢转移能力进行了评价,优选出合适的供氢剂;在此基础上研究了不同反应条件下优选供氢剂FB对常压渣油热裂化改质效果的影响。结果表明：3种馏分油的相对供氢能力由大到小的顺序为FB>FC>FA;相比于常规热裂化反应,供氢热裂化反应过程中的生焦诱导期延长3.0～4.5 min,改质油的斑点实验等级降低了1～2级（420 ℃,20～40 min）,随着反应时间的延长和反应温度的升高,改质油的密度下降的趋势更为明显;此外供氢热裂化改质油总降黏率是掺稀降黏率的1.14～1.40倍。     

不同氢源对十二烷基芘热裂化反应的影响及作用机理

采用微型反应釜进行了模型化合物十二烷基芘的热转化、添加供氢剂四氢萘(THN)热转化及分散型催化剂(RDC-Mo)作用下的催化临氢热转化反应,考察了不同来源活性氢对十二烷基芘热转化反应的影响,并采用分子模拟对其作用机理进行了探索研究.结果表明:不同活性氢对十二烷基芘裂化反应的影响不同,供氢剂抑制缩合的同时也抑制裂化反应;...     

减压渣油供氢剂临氢减粘裂化的研究(二)

本工作研究了反应条件对渣油转化的影响、供氢剂的供氢机制以及供氢剂临氢减粘裂化的反应动力学。结果表明,供氢剂临氢减粘裂化的220～470℃馏分收率高于供氢剂减粘裂化过程。此外,供氢剂临氢减粘裂化服从于一级反应,其表观活化能为162.0kJ/mol。     

供氢溶剂对稠环芳烃氢化和α,ω-二芳基烷烃热裂化的影响

选择5种稠环芳烃作为重质矿物燃料中芳烃的模型化合物，分别以强供氢体四氢萘或弱供氢体十氢萘为溶剂，考察了它们在300－425℃时的氢转移,同时还考察了400℃时不同供氢溶剂对6种α，ω－二芳基烷烃热裂化反应的影响，结果表明，氢转移不仅和溶剂的供氢能力有关，也受到芳烃受氢能力的影响，可以根据芳烃分子的超离域性（S^(R)）判断这种影响，烷基桥联结构的碳原子数目和芳香环本身作为内在因素影响着桥联结构中C－C键的热裂化，强供氢体四氢萘并不能促进α，ω－二芳基烷烃的热裂化，反而明显抑制了1，3－二芳基丙烷中烷基桥联结构的断裂。     

塔河渣油高温催化临氢热转化技术研究

以塔河减压渣油（简称塔河减渣）为原料,在实验室小型试验装置和中型连续试验装置上,对在较高温度条件下催化临氢热转化加工塔河减渣的工艺操作条件及改质效果进行了系统研究。采用高分散的油溶性催化剂,在高压釜反应器中考察了反应温度、反应压力、催化剂添加量、溶剂油添加量、反应时间以及助剂添加量对塔河减渣催化临氢热转化反应的转化率和缩合率的影响,优化了操作参数。在优化的操作条件下,进行了塔河减渣催化临氢热转化中型试验,得到初馏点大于524 ℃组分的裂化率为85.2%,馏分油收率为80%,金属（Ni+V）和沥青质脱除率均大于90%。     

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。     

沥青质裂解反应选择性分析

在703 K 下,考察了1种正戊烷不溶的沥青质的热裂解、临氢热裂解和 NiMo/γ-Al₂O₃存在时的临氢催化裂解反应。结果表明,在相同的反应物转化率水平下,3种裂解反应按液体产物选择性从大到小的排列顺序为临氢催化裂解、临氢热裂解、热裂解反应,而按焦炭的选择性的排列顺序则相反。在热裂解反应中,沥青质中大量的硫被转化生成高硫焦炭;在临氢热裂解反应中,氢气分子对高硫焦炭的生成只起到有限的抑制作用;在临氢催化裂解反应中,催化剂充分激活氢气分子,使其有效地对沥青质及中间产物发生“加氢”（氢化）作用,显著地抑制了焦炭的生成,提高了液体产物的稳定性、选择性和品质（低相对分子质量和低硫含量）。     

塔河渣油高温催化临氢热转化技术研究

以塔河减压渣油（简称塔河减渣）为原料，在实验室小型试验装置和中型连续试验装置上，对在较高温度条件下催化临氢热转化加工塔河减渣的工艺操作条件及改质效果进行了系统研究。采用高分散的油溶性催化剂，在高压釜反应器中考察了反应温度、反应压力、催化剂添加量、溶剂油添加量、反应时间以及助剂添加量对塔河减渣催化临氢热转化反应的转化率和缩合率的影响，优化了操作参数。在优化的操作条件下，进行了塔河减渣催化临氢热转化中型试验，得到初馏点大于524 ℃组分的裂化率为85.2%，馏分油收率为80%，金属（Ni+V）和沥青质脱除率均大于90%。     

稠油沥青质水热裂解供氢催化及地质协同作用研究

探讨了辽河稠油中沥青质在注蒸汽热采条件下供氢催化水热裂解反应行为,以及油藏矿物对沥青质水热裂解的强化作用,结果表明,油藏矿物与硫酸镍、甲酸供氢剂可协同催化沥青质水热裂解反应,最终可使沥青质降解率达到49.2%;供氢催化反应前后稠油中沥青质红外谱图说明稠油中沥青质在供氢催化改质降粘反应时所发生的化学结构的变化,反映了沥青质在反应过程中经历了侧链断裂、环烷脱氢芳构化以及芳香结构进一步缩合等反应;对沥青质水热裂解反应产物中轻组分进行气相色谱全烃分析,证实了在注蒸汽热采条件下沥青质可以实现部分催化降解。     

Synergism of Hydrogen and Oil Composition in Noncatalytic Upgrading of Petroleum Residues

Synergism of hydrogen and composition of oils in noncatalytic upgrading of different petroleum residues were analyzed. Residues were upgraded under temperature of 400°C and initial pressure of 4 MPa for 20 min in the presence of hydrogen or nitrogen, respectively. In addition, anthracene was used as chemical probe to quantify the hydrogen-donating ability of the three feedstocks and the contribution of hydrogen gas. Results show that hydrogen has better synergism with the residue that contains more naphthenic aromatic structure, heteroatom, and metals. Moreover, hydrogen activation possibilities limit the effect of the hydrogen solubility of the oils on upgrading.     

硫化氢对渣油加氢脱金属的影响

以科威特常压渣油(AR)为原料,渣油催化裂化装置的轻循环油(LCO)作为高芳香性添加剂,考察了H2S以及H2S联合高芳香性添加剂对Al2O3和NiMoS/Al2O3催化剂上渣油加氢脱金属反应的影响。结果表明,H2S通过3个途径明显促进了渣油加氢脱金属反应,即（1）供氢;（2）与金属卟啉化合物中的金属原子配位,使得金属氮键易于裂解,降低金属卟啉化合物分子的稳定性;（3）促进硫化态催化剂表面硫空位可逆地转化成饱和位。在低金属脱除率的情况下,这种促进作用表现明显;在高金属脱除率的情况下,由于剩余的金属化合物基本交联在沥青质中,难以脱除,这种促进作用表现有限。     

Investigating Geochemical Characterization of Asmari and Bangestan Reservoir Oils and the Source of H2S in the Marun Oilfield

Abstract

Geochemical evaluation is one of the most important and applicable methods for optimization of hydrocarbon exploration and production. In this article, the geochemistry of Asmari and Bangestan reservoir oils of Marun oil field was experimentally studied. Marun oil field is one of the giant oil fields in southwest Iran and has two oil reservoirs (Asmari and Bangestan) and one gas reservoir (Khami). The main goal of this study is to investigate the genetic behavior of the above oil reservoirs, focusing mainly on hydrogen sulfide pollutants. Biomarkers of saturated and aromatic fractions were studied on five polluted, three unpolluted Asmari, and two Bangestan reservoir oils. A triangular diagram was used to determine the chemical composition of the studied oil. The results show relatively higher oil maturity for both reservoirs with no biodegradation. The carbon preference index of both reservoir oils was also around 1, which indicates mature oil samples. The pristane-to-phytane ratio, Pri/nC₁₇ versus Phy/nC₁₈, terrigenous/aquatic ratio (TAR), and geochemical data all show that the source rock for both Asmari and Bangestan reservoirs is the same. This source rock was deposited in a reducing environment with algae (kerogen type II) organic matter and without any higher plants. Genetic potential studies of probable source rocks, by means of Rock-Eval VI analysis in Marun oilfield, present Kazhdomi and Garu as main source rocks. Biomarkers of sulfur compounds and structural analysis of Marun oil field revealed that hydrogen sulfide gas pollution in the Asmari reservoir originated from the Bangestan reservoir. In addition, thermal sulfate reduction was a possible main process for hydrogen sulfide formation.     

基于炼油厂计划优化模型的氢气系统优化研究

采用氢气夹点分析方法,得到炼油厂氢气流股基本分配方案,然后与计划优化模型联合进行优化,确定优化的氢气管网方案,并对方案的经济技术指标进行分析,评价方案的有效性。以国内某炼油厂为例,采用上述方案对氢气系统进行优化。结果表明:采用夹点分析技术可以使氢气纯度满足炼油厂加工工艺要求,结合计划优化模型可以有效地根据炼油厂生产状况优化氢气网络结构,达到节氢及优化炼油厂原油加工方案的目的;氢气系统优化后可节约氢气16.6%,并可加工劣质原油、降低原油采购成本,提高炼油厂经济效益。     

LIQUEFACTION OF ELB�STAN AND YATAĞAN LIGNITES I N CARBON MONOXIDE/HYDROGEN GAS MIXTURES

Thc effects of experimental parameters on the liquefaction yields of Elbistan and Yatagan lignites vcre investigated by using different solvents, guses and catalysts.

In hydroliquefaction of Elbistan lignite with anthracene and creosote oils, higher oil yields were obtained with anthracene oil. Based on this result, anthracene oil was chosen as solvent for further work done with Elbistan lignite. First the effect of moisture in lignite samples vas observed with synthesis gas as medium gas: then, the effect of carbon monoxide/ hydrogen ratio in liquefaction gas mixture was determined using moist lignite samples. The highest oil yield was obtained with moist lignite sample in 3CO/IH₂gas mixture and it was 57.3 % (daf).

The hydroliquefaction oil yields of Yatagan lignite obtained with creosote oil were higher than those obtained in anthracene ail. On Further work done with Yatagan lignite, creosote oil was chosen as solvent. First, the effects of CoMo and red mud catalysts, then in catalyzed medium, the effects of moisture in lignite samples and at last, using moist lignite samples and red mud catalyst. the effects o f carbon monaxide/hydrogen in synthesis gas medium and also, the increase in the oil yield a s an effect of catalyst presence, increased further: the 3CO/lH, ratio in gas medium was suitable for obtaining higher oil yields; and also for obtaining high oil yields, 440°c could be taken a s the most suitable temperature value and the pressure should be increased a s much as technical and economical conditions permit.     

基于PR状态方程的柴油中氢气溶解度预测模型构建

以PR状态方程作为基础热力学模型,收集柴油中典型化合物的氢气溶解度实验数据,回归计算不同条件下PR状态方程中氢气与典型化合物的二元交互作用参数,通过经验关联提出二元交互作用参数的计算关联式,结合PR状态方程建立柴油中氢气溶解度预测模型。基于所开发模型,对典型模型化合物的氢气溶解度进行预测,得到氢气在直链烷烃、环烷烃和芳香烃中的溶解度预测值与实验值的平均相对误差分别为4.45%,11.84%,8.50%。对不同柴油在不同温度及压力下的氢气溶解度进行预测,模型预测值与实验值取得良好一致性,所开发模型可用。     

煤-油共炼反应过程及氢转移机理

分别以1,2,3,4-四氢萘和正二十烷模拟原料油中的芳香分和饱和分,以9-苯基蒽和9-蒽甲醛为煤中多环芳烃的模型化合物,考察了模型化合物组成、反应气氛、铁基催化剂及硫化剂形态等因素对煤 油共炼反应过程的影响,研究了煤-油共炼反应机理。结果表明：铁基催化剂不仅加快了煤的裂解,促进了氢气向活性氢的转变及向煤热解中间产物转移,同时也促进了萘加氢和四氢萘脱氢的氢传递循环供氢能力,加速了氢在整个反应网络中的二次分布;有机硫化物和单质硫在高温、高压条件下均具有良好的硫化能力。氢气转变为活性氢、进行煤液化主要通过两条途径：一是重油中芳香类化合物(如萘等)的加氢;二是氢气在催化剂表面解离吸附。煤-油共炼反应以自由基反应为主,部分碳正离子可能参与反应,形成烷基化及断键重组产物。     

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。