分散型催化剂下克拉玛依超稠油常压渣油加氢裂化中沥青质变化对生焦的影响

以克拉玛依超稠油常压渣油为原料,在分散型催化剂作用下,采用高压釜考察了不同反应时间下加氢裂化反应体系的生焦率与正庚烷沥青质质量分 数之间的关系,同时采用1H NMR、TEM、XRD和SEM等方法研究了反应过程中沥青质的组成结构变化,并将其与生焦状况关联。结果表明,随着反应时间延长,反应体系中沥青质质量分数 和缩合度逐渐升高,少量沥青质大分子聚集体开始生成焦炭,生焦率增加缓慢,沥青质表面颗粒尺寸增大,颗粒数量和芳香片层层数增多,芳香片层间距减小;当反应时间增加至20 min时 ,体系中沥青质质量分数达到极大值,沥青质大量聚集,芳香片层数和间距也达到极值;当反应时间超过20 min之后,大量高缩合度的沥青质大分子聚集体迅速转化成焦炭,生焦率显著增 加,焦粒的尺寸也明显增大,而反应体系中剩余的沥青质质量分数和缩合度逐渐下降,颗粒尺寸减小,颗粒数量和芳香片层层数减少,芳香片层间距增大。     

复配助剂对渣油悬浮床加氢裂化反应的抑焦作用研究

 以辽河常渣（LHAR）为原料,分别对不同复配比例和浓度的阴离子/阳离子（SAN/SAP）复配作为悬浮床加氢裂化助剂进行釜式反应,考察了其添加比例和添加浓度对产物分布、产物尾油四组分、沥青质分子量的影响。结果表明,阴阳离子复配较单独添加对体系的抑焦作用效果明显,随着添加浓度的增加助剂抑焦效果先增大后减小,在浓度为300μg&;#8226;g-1时抑焦效果最佳。沥青质含量及数均相对分子量随助剂作用效果的增大均增大,说明阴阳离子表面活性剂复配对渣油胶体体系具有更好的稳定作用,抑制沥青质的缔合,即阻滞第二液相的出现,使更多的大分子沥青质存在于反应体系。     

助剂对悬浮床加氢水溶性催化剂分散性及生焦形态的影响

 采用BT-9300H激光粒度仪和SEM手段,考察了助剂SAC和SA对水溶性催化剂分散度,以及对釜反应生焦率和液相焦形貌的影响。结果表明,加入助剂后,催化剂的颗粒粒径明显减小,比表面积显著增大;SA对水溶性催化剂的分散作用要优于SAC。随着催化剂分散效果的增加,加氢裂化反应生焦率明显降低,液相焦颗粒变小,形貌趋于规整球体,表面疏松。水溶性催化剂分散度的大小是影响加氢裂化反映生焦率和生焦形貌的重要因素。     

渣油悬浮床加氢裂化反应中助剂的作用机制Ⅰ．助剂对反应体系胶体性质的影响

在高压釜中对辽河常压渣油(LHAR)在分散型催化剂和助剂存在下的悬浮床加氢裂化反应进行了研究,从助剂对反应体系胶体性质的影响方面探讨了助剂的作用机制.结果表明,助剂的加入能在保址渣油转化率的同时显著降低生焦量,提高反应体系的胶体稳定性;在反应升温过程中,助剂能使反应体系在较广的温度范围内保持稳定的胶体结构,提高渣油对热扰动的免疫力,从而延长第二液相--沥青质聚集相的出现时间,降低生焦量.     

渣油加氢裂化反应中催化剂与表面活性剂的协同作用

 在高压釜中，以克拉玛依常压渣油(KLAR)为原料，考察了添加表面活性剂对悬浮床加氢裂化反应生焦的影响。结果表明，在渣油加氢裂化反应过程中，表面活性剂与加氢裂化水溶性分散型催化剂之间存在协同作用。表面活性剂SA1，SA4和SA5的加入能更有效地抑制渣油加氢裂化反应过程的生焦，其中添加SA4的抑焦效果最好，反应总生焦率由添加表面活性剂前的2.34%降至添加后的0.79%。表面活性剂与催化剂协同抑焦效果与表面活性剂的添加量有关，当表面活性剂的添加量较少时, 抑制生焦的效果较好；但当添加量超过一定值时, 甚至会促进生焦。红外光谱分析表明，SA4可以在沥青质表面吸附，从而起到稳定沥青质、降低生焦的作用。     

油溶性催化剂应用于渣油加氢裂化反应的研究

合成了一种新型的油溶性催化剂,在对其性能进行测试的基础上,综合考察了单组分、复配、硫含量、分散介质等不同条件催化剂体系的抑焦活性,优选出适用于渣油加氢裂化反应的油溶性催化剂,并在小型装置放大实验进一步验证其加氢裂化活性。研究表明,合成的油溶性催化剂能达到预期金属含量要求,具有良好的油溶性。分散于VGO介质中镍质量分数200μg/g,铁质量分数300μg/g,0.2%硫化剂条件下的催化体系具有良好的抑焦活性,能使生焦量最低降至2.10%。相同反应条件下,镍-铁复配的油溶性催化剂体系的加氢裂化活性优于工业化试验水溶性催化剂体系。     

渣油悬浮床加氢裂化反应中助剂的作用机制Ⅰ

 在高压釜中对辽河常压渣油（LHAR）在分散型催化剂和助剂存在下的悬浮床加氢裂化反应进行了研究,从助剂对反应体系胶体性质的影响方面探讨了助剂的作用机制。结果表明,助剂的加入能在保证渣油转化率的同时显著降低生焦量,提高反应体系的胶体稳定性;在反应升温过程中,助剂能使反应体系在较广的温度范围内保持稳定的胶体结构,提高渣油对热扰动的免疫力,从而延长第二液相——沥青质聚集相的出现时间,降低生焦量。     

浆态床渣油加氢裂化催化剂反应性能影响因素及其评价

在500 mL高压釜装置上,采用高分散型钼系ZHS均相加氢裂化催化剂,考察了其加入量、反应温度、反应压力、反应时间等因素对渣油加氢裂化反应转化率和生焦率的影响,并利用自主设计的50 mL配置旋流反应器的浆态床小型加氢装置进行了催化剂的小试评价。结果表明:在反应温度为440℃,初始氢压为7.0 MPa,反应时间为60 min的评价条件下,随着催化剂加入量的增加,反应生焦率明显下降,转化率呈增大趋势;随着反应温度的升高,转化率和生焦率均逐渐明显增加;反应压力对提高转化率和抑制生焦均具有正向影响;随着反应时间的延长,转化率和生焦率均呈增加趋势;小试装置累计运行300 h,转化率超过90%,总生焦量小于0.8%(质量分数),反应器未发生明显结焦现象。     

再生剂/待生剂混合催化裂化催化剂的反应性能

以长庆常压渣油为原料,在小型固定流化床装置上研究了反应温度、剂油比[m(催化剂)/m(渣油)]和再生剂/待生剂混合催化剂对渣油裂化性能和混合催化剂反应性能的影响。结果表明,长庆常压渣油的裂化性能较好,已结焦的待生剂仍具有一定催化活性;在反应温度为520℃,剂油比为5,混合催化剂中待生剂的质量分数为17%的最佳工艺条件下,中间馏分油的二次裂化反应得到有效抑制,柴油收率提高至24.21%,柴汽比[m(柴油)/m(汽油)]增大至0.56,焦炭产率降低至7.08%。     

马瑞常压渣油悬浮床加氢裂化反应生焦过程

采用高压反应釜,以马瑞常压渣油为原料,考察了渣油在420℃时的悬浮床加氢裂化反应生焦过程,采用显微镜、SEM观察焦炭的微观形貌,采用元素分析、~1H-NMR、SEM和XRD等手段研究反应过程中正庚烷沥青质结构组成变化,并与体系的生焦状况进行关联。结果表明,在生焦诱导期内(50min),随着反应时间延长,沥青质的质量分数、金属元素质量分数、数均相对分子质量及缩合程度增加,芳香片层间距减小;总生焦质量分数和悬浮焦质量分数缓慢增加,沉积焦质量分数基本不变;当反应进行50min时,沥青质的质量分数达到极值,与此同时部分片层堆积紧密且芳香度较高的沥青质缩聚体转化为焦炭;随着反应时间的进一步延长,沥青质的质量分数开始减小,总生焦质量分数明显增加,剩余沥青质的金属元素质量分数、数均相对分子质量、缩合程度及芳香片层间距减小,分散在反应体系中的焦炭缩合成粒径较大的聚集体;当反应超过80min,粒径较大的悬浮焦聚沉转化为沉积焦,致使沉积焦质量分数迅速增加,悬浮焦质量分数及粒径都降低。     

悬浮床加氢裂化油溶性催化剂与沥青质的作用

在高压釜反应器中对添加了油溶性 Ni 催化剂(UPC-O)和水溶性 Ni 催化剂(UPC-W)的辽河稠油常压渣油(LHAR)进行了悬浮床加氢裂化实验。通过元素分析和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析对抑制反应生焦效果好的 UPC-O 与 LHAR 沥青质的作用进行了研究。元素分析结果显示,在 LHAR 中加入 UPC-O1000μg/g,沥青质和脱沥青质油中 Ni 含量分别出476μg/g和110μg/g 增加到7 559μg/g 和1 024μg/g,表明 UPC-O 在沥青质中有富集的趋势。FTIR 表征结果显示,UPC-O 和沥青质发生了相互作用。UPC-O 可在沥青质原位硫化为活性组分,对沥青质在悬浮床加氢裂化反应中的缩合起到好的抑制作用。     

高酸值重油热反应的影响因素探讨

随着高酸渣油加工量的逐渐增加,高酸渣油加工过程中生焦量高、轻油收率低等问题日益受到关注。为深入认识酸值、沥青质含量等因素对高酸渣油热加工的影响,研究了羧酸、沥青质、金属、自由基引发剂、焦粉、催化裂化油浆等因素对代表性混合重油热反应的影响,证明了羧酸、自由基引发剂、焦粉的加入在一定程度上可促进重油的热裂化反应,而沥青质、金属等促进了重油的热缩合生焦反应,其中沥青质促进生焦更明显。高酸值重油热反应生焦量高不是由所含羧酸引起的,而主要由沥青质含量、残炭等自身性质决定。     

RFCC沉降器内油浆重组分结焦反应过程实验模拟

 利用自制的热转化生焦实验装置和热重分析仪,考察了反应条件和油浆的性质对油浆重馏分热转化生焦的影响。结果表明,n(H)/n(C)原子比、残炭值、结构族组成等性质对其生焦率的影响要远大于反应时间、反应温度和油浆中催化剂含量等反应条件的影响。油浆中重组分馏分沸点的高低不能有效反映其生焦倾向,而重组分中的沥青质和胶质是生焦的主要前驱物,其芳碳率与生焦率有较好的线性对应关系。改变沉降器的操作条件可以缓解沉降器的结焦程度,但防止结焦的根本途径是通过调节主提升管的反应条件,从而减少进入沉降器内的油气中的结焦前驱物和沥青质的含量。     

高酸值重油热反应的影响因素探讨

随着高酸渣油加工量的逐渐增加，高酸渣油加工过程中生焦量高、轻油收率低等问题日益受到关注。为深入认识酸值、沥青质含量等因素对高酸渣油热加工的影响，研究了羧酸、沥青质、金属、自由基引发剂、焦粉、催化裂化油浆等因素对代表性混合重油热反应的影响，证明了羧酸、自由基引发剂、焦粉的加入在一定程度上可促进重油的热裂化反应，而沥青质、金属等促进了重油的热缩合生焦反应，其中沥青质促进生焦更明显。高酸值重油热反应生焦量高不是由所含羧酸引起的，而主要由沥青质含量、残炭等自身性质决定。     

全馏分高温煤焦油悬浮床加氢裂化中试试验

采用150 kg/d悬浮床加氢裂化中试装置,以全馏分高温煤焦油为原料,考察了反应温度、反应质量空速及反应压力对煤焦油加氢裂化反应性能及产物分布的影响。结果表明:升高反应温度和降低反应质量空速,均可以促进煤焦油中重油和沥青质的深度转化,气体和焦炭收率增加,重油收率降低,但过高的反应温度会降低轻油馏分收率;提高反应压力可以抑制气体和焦炭的生成,促进沥青质的加氢转化,保证了较高的轻油收率。在反应温度为465 ℃,反应压力为22 MPa,反应质量空速为0.5 h-1,氢气/原料油（体积质量比, L/kg）为1 500 的最佳条件下,重油和沥青质的转化率分别达到26.05%和62.95%,轻油收率为77.42%,气体和焦炭收率为17.28%。     

悬浮床加氢裂化助剂对渣油中沥青质的作用

 通过红外光谱及紫外可见光谱分析了悬浮床加氢裂化助剂对辽河常压渣油沥青质的作用。结果表明,辽河常压渣油沥青质的单元芳香片主要含3～4个芳香环,共轭芳香环的排列形式主要为"线性排列",即渺位缩合。助剂可吸附在沥青质上,其头部磺酸基官能团与沥青质表面的羟基和氨基中的H形成分子间氢键可能是其中的一种作用方式;而尾部的疏水链则能形成稳定层,可将沥青质分子包裹起来,从而能使部分沥青质增溶在正庚烷中。     

Characterization of Petroleum Asphaltenes by Size Exclusion Chromatography, UV-fluorescence and Mass Spectrometry

The molecular weight of petroleum asphaltenes remains the subject of debate. Our previous work using size exclusion chromatography with 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) as eluent, combined with mass spectrometry and fluorescence spectroscopy has indicated molecular masses up to 40,000 u. The present work investigates the asphaltene fraction of Kuwaiti crude oil. The asphaltene was separated into several NMP-soluble fractions and an insoluble residue. The evidence from size exclusion chromatography (SEC) and UV-fluorescence spectroscopy (UV-F) shows that the molecular size range and the size of the aromatic chromophores increased with increasing insolubility in NMP. A steady increase in the sizes of the range of chromophores was shown by UV-fluorescence in going from the maltene fraction, via the asphaltene sample to the NMP-insoluble residue, using chloroform as solvent. Laser-desorption mass spectra showed very wide mass ranges for the whole asphaltene and the NMP-insoluble residue of asphaltenes, with a signal up to m/z 200,000 and slightly more ion intensity at high masses for the residue compared to that from the asphaltene.     

关于阿曼渣油在加氢处理过程中胶体稳定性的研究

 摘要：测定了阿曼减压渣油在正庚烷稀释过程中的电导率，计算了质量分数电导率。将渣油-正庚烷体系质量分数电导率最高点对应于沥青质聚沉起始点，以此时的正庚烷/渣油质量比表示渣油胶体的稳定性。同时考察了渣油各组分-甲苯体系的质量分数电导率随甲苯/渣油质量比的变化。结果表明，随着阿曼减压渣油加氢处理深度的增加，渣油胶体稳定性先增加而后下降；渣油质量分数电导率主要来自于沥青质组分。