FCC油浆制备中间相沥青的热缩聚反应行为研究

以某炼油厂的精制催化裂化油浆为原料，采用直接热缩聚法制备中间相沥青。重点考察不同反应温度、反应压力及反应时间对中间相沥青的软化点、中间相含量等结构性能的影响。结果表明：在反应温度为440℃、反应压力为4 MPa、高压反应6 h且常压反应1 h时，所得中间相沥青软化点为297℃,中间相含量为95%,满足纺丝用中间相沥青的要求。     

低温热缩聚-溶剂热萃取法制备同性沥青基碳纤维

以加氢预处理后的催化裂化油浆为原料,采用低温热缩聚与溶剂热萃取相结合的方法制备同性沥青,并研究了不同热缩聚温度、不同溶剂、不同体积比的正庚烷-甲苯混合溶液对同性沥青的影响。将同性沥青通过熔融纺丝、预氧化、炭化得到同性沥青基碳纤维。采用偏光显微镜、XRD、红外光谱、元素分析、热重分析和扫描电子显微镜等手段对同性沥青基碳纤维进行表征。结果表明：在热缩聚过程中,温度小于400℃能有效避免中间相小球的生成;在溶剂热萃取过程中,随着制备聚合沥青的热缩聚温度升高,正庚烷不溶物软化点也相应提高;随着甲苯含量的提高,混合溶液不溶物收率降低,软化点升高;390℃低温热缩聚,以正庚烷为溶剂进行溶剂热萃取制得的同性沥青软化点达到230℃,熔纺性能好。原丝纤维最佳预氧化条件为：先以升温速率1℃/min升温至180℃,然后以0.5℃/min升至270℃维持30 min;炭化后得到的同性沥青基碳纤维碳质量分数达到94%,拉伸强度达到1.113 GPa。     

富芳烃油馏分组成对中间相沥青形成的影响

中间相沥青是制备新型碳材料的优良前躯体,其品质与原料的结构性质密切相关。采用减压蒸馏工艺对富芳烃油进行馏分切割预处理,得到不同结构组成的馏分油,分别进行热处理制备中间相沥青。对原料的相对分子质量及分子结构进行表征,并采用偏光显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重、X射线衍射等研究手段对产品的微观结构、分子结构和微晶结构进行分析,探讨原料相对分子质量及分子结构对中间相沥青形成与发展的影响。结果表明：原料结构组成是影响中间相品质的重要因素,相对分子质量分布窄、环烷结构含量高的原料有利于形成各向异性结构含量高、软化点低、微晶结构有序的中间相沥青。     

催化裂化油浆与SBR乳液复合改性塔河渣油制90~#道路沥青

针对塔河渣油改质道路沥青的问题,考察了金陵催化裂化油浆经拔头后的残留油浆、中间馏分以及经拔头后的残留油浆交联缩合反应物改性塔河渣油的效果。在此基础上,还对金陵催化裂化油浆与丁苯橡胶(SBR)乳液复合改性塔河渣油进行了研究。结果表明,油浆改性塔河渣油有一定效果,但经拔头后的残留油浆改性塔河渣油时,调和沥青的10℃残留延度无法满足90#沥青标准要求;而中间馏分油改性时,调和沥青的针入度与残留延度无法同时满足90#沥青标准要求。采用金陵催化裂化油浆中间馏分(400～500℃)与SBR乳液配制成母液作为塔河渣油的调和组分,当SBR乳液添加质量分数为1.0%,油浆加入质量分数为9.0%时,调和沥青的针入度为91.8 mm,软化点为48.1℃,延度大于150.0 cm,老化后针入度比达到了58.7%,残留延度为10.6 cm,各项指标均满足了90#(A)沥青标准的要求。     

提高塔河原油所产沥青闪点的技术研究

针对塔河原油所产沥青闪点低的情况,对影响沥青闪点的因素进行分析,并提出提高沥青闪点的措施。通过分析塔河原油的性质,并与科威特原油性质进行比较,认为沥青质含量过高是导致减压渣油闪点低的主要原因。通过优化原料及工艺,采用塔河原油掺炼催化裂化油浆的强化蒸馏技术,可显著提高沥青产品的闪点。工业生产中掺炼1%催化裂化油浆,减压渣油闪点可提高1.6 ℃,将所得减压渣油再与母液调合,可生产高品质的道路石油沥青,同时可以使中国石油化工股份有限公司丰富的催化裂化油浆得到更合理的应用。     

油浆改质沥青与其SBS改性沥青性质关联研究

以70号沥青、减压渣油和催化裂化油浆为原料，制备配制沥青原料、油浆改质沥青和SBS改性油浆改质沥青，分析其性质和族组成，探讨了油浆改质沥青性质对SBS改性沥青性质的影响，并结合荧光显微照片，考察了SBS在油浆改质沥青中的分散状态和微观结构。结果表明：芳香分含量较高时，油浆改质沥青的性能较好，SBS与其相容性也较好，从而能够制备出性能较好的SBS改性油浆改质沥青；SBS改性缩合油浆改质沥青的性质优于SBS改性油浆改质沥青的性质，且达到了SBS改性沥青I-D级标准。     

减压渣油掺炼催化裂化油浆丁烷脱沥青—糠醛精制组合工艺研究

摘要 以减压渣油、催化油浆为原料，在实验室开展了减压渣油掺炼催化裂化油浆溶剂脱沥青—糠醛精制组合工艺的研究工作。结果表明，新疆混合原油的减压渣油中掺入40％的催化裂化油浆，在适宜条件下经丁烷溶剂脱沥青可以得到合格的重交通道路沥青产品，脱沥青油在适宜条件下经糠醛精制后，其精制油具有更好的催化裂化性能，抽出油可以作为芳香烃型橡胶填充油的原料。此工艺为催化裂化装置外甩油浆的合理利用开辟了一条新的途径。     

不同组成油浆形成碳质中间相特征分析

对3种不同组成特征的催化裂化油浆(催化油浆)进行了热处理过程形成广域中间相的实验。结果表明:390~440℃热处理过程中,芳香分质量分数高达87.67%的催化油浆,单位体积内中间相小球体数量较多,易引起体系黏度增大。而胶质、沥青质质量分数分别为12.01%,5.95%的催化油浆,因其胶质、沥青质含量高且热稳定性较差,热处理过程体系内大量稠环芳烃在相对较低的温度下就发生了自由基热缩聚反应,造成体系流动性较差,中间相小球体难以发生吸引或碰撞式融并。只有饱和分质量分数45.32%、芳香分质量分数49.20%且胶质、沥青质含量低的催化油浆,在热处理过程中形成了无缺陷结构的广域中间相。说明适中饱和分含量的存在对中间相小球体可起到类似"溶剂"对"溶质"的作用,避免中间相小球体在受热阶段同时大量生成,降低体系内中间相小球体的浓度,从而改善体系流动性,利于广域中间相结构的形成。     

催化裂化油浆作为针状焦原料的应用性分析

针对催化裂化油浆的高值化应用出路,评价了中国石油化工股份有限公司（中国石化）40套催化裂化装置的油浆性质,分析了硫含量、氮含量、灰分、胶质含量、沥青质含量和芳烃含量及这些性质对针状焦生产的影响,提出了适合生产针状焦的理想原料性质。中国石化适合生产针状焦的催化裂化油浆原料超过2.0 Mt/a。     

大庆减压渣油/催化裂化油浆混合原料脱沥青油的催化裂化

为寻求大庆减压渣油转化的有效方法 ,利用“超临界流体萃取分离”技术 ,在实验室对大庆减压渣油 /催化裂化油浆混合原料进行分离 ,并对分离得到的脱油沥青和脱沥青油进行了评价。结果表明 ,掺兑 10 %～ 30 %油浆的混合原料 ,其脱油沥青可生产优质道路沥青产品 ;掺兑 10 %～ 2 0 %油浆的混合原料 ,其脱沥青油的催化裂化反应性能明显优于大庆减压渣油     

合成参数对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响 Ⅰ.交联剂用量

以均四甲苯为原料，通过三聚甲醛／对甲苯磺酸交联合成以亚甲基相连接的齐聚芳烃，进一步热处理制备了可纺性中间相沥青。考察了交联剂用量对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响。结果表明，随着交联剂用量的增加，所得齐聚物的收率和软化点升高，平均聚合度增大，分子量分布变宽，由此造成齐聚物制备的中间相沥青的光学各向异性等色区域变小，软化点升高，可纺性变差，其原因在于高交联剂用量引起的齐聚物的分子量变大和杂原子含量增加。     

高分子改性对中间相沥青微观结构及炭纤维力学性能的影响

以富芳烃重馏分油（FCCDO）和聚乙二醇（PEG）为原料,在一定条件下进行共炭化反应得到可纺中间相沥青并制备力学性能优异的碳纤维。借助元素分析、X射线衍射、氢核磁共振等表征手段深入分析PEG添加量对中间相沥青结构组成及碳纤维性能的影响规律,并对共炭化机理进行推测。结果表明,随着PEG添加量增加,所得中间相沥青的软化点降低,收率增加,分子中烷烃结构数量明显增多,同时产物沥青的光学组织由中间相充分发展的广域流线型转化为小域流线型,最后转化为两相（中间相和各向同性相）共存的混合沥青。碳纤维的力学性能随着PEG添加量的增多而呈现先增大后减小的趋势。PEG添加量（w）为5%时可制备出直径为11.4 μm、拉伸强度最高可达2.4 GPa的碳纤维。     

合成参数对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响

以均四甲苯为原料合成以亚甲基桥连接的芳烃齐聚物，进一步热处理制取可纺性中间相沥青，详细考察了反应温度和停留时间对均四甲苯亚甲基齐聚物的组成结构及其衍生中间相沥青性能的影响。结果发现，随着反应温度的升高，齐聚物的收率和软化点先提高，后降低。过高的反应温度使齐聚物的分子量分布变宽和杂原子含量增加，不利于在进一步热处理时制取高光学各向异性的优质可纺性中间相沥青；随着停留时间的延长，齐聚物的平均聚合度缓慢上升，直至达到反应平衡。不同停留时间得到的齐聚物有进一步炭化过程中均可制得光学各向异性发达的中间相体，只是收率稍有差异。     

Modification of Mesophase Pitch from Petroleum Heavy Oils

ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｅｓｏｐｈａｓｅＰｉｔｃｈｆｒｏｍＰｅｔｒｏｌｅｕｍＨｅａｖｙＯｉｌｓＳｏｎｇＨｕａｉｈｅ，ＬｉｕＬａｎｇ，ＺｈａｎｇＢｉｊｉａｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃ...     

乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化改性制备针状焦

 乙烯焦油和废聚苯乙烯共碳化制备针状焦,利用红外、核磁共振分析、偏光显微镜、表观黏度分析和热膨胀系数等手段分析表征,结果表明中间相沥青中生成了较多的烷基结构（主要是-CH2-结构）。烷基氢含量从0.2315增加到0.3233。中间相沥青中烷基含量可以决定针状焦热膨胀系数和定向排列。烷基的增加可以使焦具有高度定向排列的光学结构,热膨胀系数从接近普通石油焦的3.2×10-6 /℃降低到优质商品针状焦的0.3×10-6 /℃。由于烷基的增加,中间相沥青从触变性变为非触变性,体系缓慢增长的黏度有利于中间相长和定向排列,并且在固化阶段产生的足量气体促进了分子的针形排列。     

Influence of the thermolysis conditions of heavy cycle oil on the group composition and mesophase content of petroleum pitches

The influence of temperature and duration of heat treatment of heavy cycle oil on the group composition, coking value, softening temperature, and mesophase content of petroleum pitches has been studied. The onset temperature of mesophase transformations during the heat treatment of isotropic pitch obtained from the heavy cycle oil has been established. The possibility of producing fiber-forming pitches with a plastic liquid-crystalline phase content of more than 90% from heavy cycle oil has been shown.     

低温煤焦油分子结构和组成对中间相沥青结构的影响

以低温煤焦油(LCT)为原料,通过糠醛萃取得到不同分子结构和组分分布的萃取油;通过液相炭化工艺,考察了不同炭化温度和炭化时间制备的中间相沥青的碳质结构演化规律。结果表明：萃取温度和剂/油比的提高增加了萃取油中的芳烃含量和烷基侧链长度,并对三环芳烃和四环芳烃起到了一定程度的富集作用。烷基侧链长度的增加在热缩聚过程中提供了更多的烷基自由基和活性位点,三环芳烃和四环芳烃相对含量的提高更有利于各向异性广域型中间相结构的形成。     

富芳烃重油组分结构调变对中间相沥青形成的影响机制

对重油富芳烃组分转化为次生沥青及其氢化改性沥青的热转化行为进行了比较，并对热转化过程中体系化学结构组成特征对中间相形成的影响进行了研究。采用红外光谱及氢核磁共振波谱，对比分析了次生沥青及其氢化改性沥青的化学结构组成特征；借助偏光显微镜、X射线衍射，考察了两体系中间相沥青的形成过程。结果表明：控制体系短烷基侧链含量可有效抑制过度炭化的发生，提高炭化产物的微观有序度；短烷基侧链可以持续稳定释放出小分子自由基，对大分子自由基反应进行调控，显著提升炭化产物微观结构的均一性。