油砂沥青质分离纯化及其热裂解研究

为更好地开采并利用油砂,以新疆某油田油砂沥青质为研究对象,在分离纯化后进行热裂解实验研究,探寻油砂沥青质的转化规律。实验结果表明,超声震荡可以快速将沥青质包裹组分释放出来,缩短沥青质的分离纯化时间;沥青质中3种重要物质生烃、生气、生焦含量变化与温度和时间的关系非常密切;沥青质裂解具有明显的一级反应动力学特征,随着温度的升高,时间逐渐缩短,而其表观速率常数总体呈增加的趋势。     

油砂沥青质对油砂沥青中甲苯残留的影响

利用热重质谱联用仪（TG-MS）分析了三种油砂沥青（印尼油砂沥青、伊朗油砂沥青、加拿大油砂沥青）中的甲苯残留以及油砂沥青质含量对油砂沥青中甲苯残留的影响,并在此基础上,进一步研究了油砂沥青质中的甲苯残留。结果发现,不同油砂沥青中甲苯残留量存在一定差异,其中印尼油砂沥青中的甲苯残留量最多。进一步对沥青质质量分数分别为10%、19%、30%的油砂沥青样品进行热重质谱实验,发现随着油砂沥青中沥青质含量的增加,甲苯的残留量会成倍增加。以加拿大油砂沥青质为例,研究了油砂沥青质对溶剂残留的影响,发现油砂沥青质具有对甲苯分子的夹带能力,导致甲苯分子在超过自身沸点40℃以上才能从沥青质中分离出来。油砂沥青中其他组分的存在也会加剧沥青质对甲苯的夹带作用。此外,研究还发现,在350~650℃时,油砂沥青质可以热解产生甲苯,而且油砂沥青中的沥青质含量越高,热解生成的甲苯越多。     

油砂分离技术的研究现状及影响因素分析

油砂资源作为一种储量巨大的非常规石油资源,其开采方法研究越来越受到国内外石油企业的重视。文中对目前世界上油砂工业常用的露天开采方法和就地处理方法的机理、方法以及目前形成的主要开采思路作了简要地介绍并对其进行了比较,得出将来的油砂工业的开采将会以就地开采方法为主导。最后分析了制约油砂工业发展的几个因素：早期投资成本、水、天然气的价格、环保的要求、炼厂的限制等。     

用油砂沥青制备水性沥青涂料的研究

为开发油砂沥青涂料的制备工艺,对油砂沥青在水性涂料中的应用技术进行了探索。首先测定了沥青样品的基本性质,进一步考察了乳化沥青的制备工艺,在此基础上针对丙烯酸乳液与乳化沥青配比、体质填料用量、油砂沥青替代量对涂料涂层性能的影响等方面对水性沥青涂料的制备过程进行了研究。研究结果表明:油砂沥青的沥青质含量高于90#标准石油沥青,在乳化过程中通过加入活性剂十六烷基三甲基氯化铵(1631)、稳定剂氯化钙来辅助牛脂基丙撑二胺(DAT)乳化的方式,可得到筛上剩余量和蒸发残留量符合行业标准要求的乳化沥青。在m(水性丙烯酸乳液)∶m(乳化沥青)=1∶1的配比下,加入m(硫酸钡)∶m(滑石粉)=1∶1的体质填料35 g,油砂沥青的替代量达到80%条件下,能制得较好粘附性能和一定防腐性能的水性油砂沥青涂料。     

油砂沥青处理技术研究现状

为了实现油砂沥青的无害化处理,提高处理效率和综合效益,对油砂沥青现行处理技术的机理、工艺流程、优缺点和适用范围进行了概述和总结。通过分析表明,各种油砂沥青现行处理技术都有各自的优缺点及适用范围。因此,在选择油砂沥青处理技术时要综合考虑技术本身的特点、适用范围、油砂性质及具体工艺要求等诸多因素,必要时要多种处理技术联合操作以实现综合效益的最大化。     

不同有机溶剂对新疆油砂沥青的组成性质影响

油砂作为一种非常规石油资源,越来越受到人们的重视。油砂沥青的含量和性质对其开发有着重要的影响。有机溶剂抽提可以测定油砂沥青的含量。本文研究了3种溶剂对新疆油砂的抽提能力,并对不同溶剂抽提得到的新疆油砂沥青进行了性质分析。结果表明,新疆油砂含油率（甲苯测）为11.75%,属于中品位油砂矿;甲苯、氯仿和石油醚3种不同溶剂对新疆油砂沥青进行抽提,发现3种溶剂抽提能力的大小关系为氯仿＞甲苯＞石油醚;抽提过程中,氯仿表现出对胶质和沥青质较强的萃取能力,而石油醚对沥青质的萃取能力几乎为0,采用氯仿可以更准确地测定油砂沥青的含量。氯仿抽提得到新疆油砂沥青及其组分的杂原子含量和分子量高于甲苯和石油醚抽提的。由红外谱图发现,氯仿抽提得到的油砂沥青的含氧、含硫官能团的吸收峰强度大于甲苯和石油醚抽提的,表明氯仿对油砂沥青中极性物质的抽提能力更强。     

石油沥青质的化学结构研究进展

本文概述了石油沥青质的化学结构的理论研究成果,描述了原油胶体体系模型及化学结构模型。通过1H和13C核磁共振(NMR)的测定,计算沥青质的平均分子式和结构参数,并推测出分子模型。沥青质的基本结构单元均可以用稠环芳烃连接环烷烃和烷基侧链,并含杂原子的单元来表示。这有助于从分子水平认识沥青质,对于解决在原油开采与加工中吸附、沉淀等问题具有重要的理论意义。     

基于13C NMR技术的桦甸油页岩热解行为

基于13C NMR技术,研究了桦甸油页岩及其不同终温下的热解固体残余物中有机质的化学结构,对典型页岩油与热解气的有机组分进行了简要分析。通过对油页岩及其热解固体残余物的谱图分峰拟合分析,获得了芳碳率、脂碳率等11个基本结构参数和平均亚甲基链的碳数、芳环取代度、桥接芳碳与周碳之比3个重要结构参数,探讨了热解过程中相应结构参数的变化特性。结果表明,油页岩在生油阶段开始之前就已经有部分亚甲基基团析出生成烃气或缩合成为芳环,而油页岩的热解过程是芳环不断缩合的过程。结合化学结构与热解固体残余物的潜在产物产率之间的关系可知,油页岩热解固体残余物的热解半焦、热解气的潜在产率分别与油页岩芳碳率、脂碳率成线性关系,而热解油的潜在产率与亚甲基基团率有直接关系。     

干馏终温对油砂油化学结构的影响

引言随着全球石油资源的日益短缺和石油需求的不断增加,油砂作为非常规油气资源中的一种,因其储量丰富、开采成本不断降低而越来越受到资源需求者的极大关注。世界上有70多个国家蕴藏油砂资源,主要油砂资源国有加拿大、俄罗斯、委内瑞拉、尼日利亚和美国[1]。据统计,全球油砂可采资源量约为891×108 t,占世界油气资源可采总量的32%[2]。油砂又称沥青砂或焦油砂,是一种含有沥     

加入环戊烷对超临界溶剂脱沥青加工加拿大油砂沥青的影响

在超临界溶剂脱沥青耦合脱油沥青喷雾造粒装置上,将加拿大油砂沥青分离为脱沥青油及脱油沥青,通过对比在正戊烷中加入体积分数10%环戊烷前后得到的脱沥青油及脱油沥青性质变化来考察环戊烷对溶剂脱沥青的影响。结果表明,加入环戊烷可以提高脱沥青油质量收率1%～4%,当收率为67%～71%时,2种溶剂得到的脱沥青油性质接近,但是脱油沥青软化点比加入环戊烷之前却可以提高3～13℃,从而能够生产出优异的沥青粉。     

稳定同位素13C标记胡椒醇的高效制备

以Ba¹³CO₃为稳定同位素¹³C的原料,首先与硫酸(H₂SO₄)反应制备¹³CO₂,通过装有浓硫酸的干燥塔进行干燥,然后将其通过导管引入3,4-(亚甲二氧基)苯基溴化镁格氏试剂,两者反应后获得胡椒酸,再经LiAlH₄还原,依次加入蒸馏水,盐酸调为弱酸性,乙酸乙酯萃取有机物,除去有机相,固体用无水乙醇重结晶,得白色粉末,制得稳定同位素¹³C标记胡椒醇,分离收率达90%,纯度98%,其结构经核磁共振氢谱、碳谱和红外光谱鉴定。     

低温煤焦油沥青质和胶质的分离与表征

对沥青质和胶质的分离与表征是低温煤焦油科学开发和综合利用的重要突破口之一。笔者借鉴原油三组分分离法将样品分离为沥青质、胶质和轻质组分3个组分,前两者的质量分数为53％～63％。由^1H—NMR谱图信息计算获得的结构参数可知,沥青质芳香度较高,芳香环缩合度较低,环烷烃含量较高,链烃含量较少;胶质芳香度较低,芳香环缩合度较高,环烷烃含量较少,链烃含量较高,碳链较长。     

沥青质沉积化学防治技术研究

通过分析沥青质沉积的机理及危害,综述了国内外在防治沥青质沉积方面进行的研究。防治沥青质沉积主要通过添加化学抑制剂来实现。本文从作用机理、实验方法、性能评价等方面,介绍了沥青质防治技术的发展,并与目前石油行业的实际情况相结合,对沥青质沉积防治技术的发展和应用提出建议与展望。     

沥青质分散剂对重质燃料油沥青质分散稳定作用研究

以总潜在沉淀物为指标,考察了沥青质分散剂对船用燃料油沥青质分散性的影响,并对其分散机理进行了讨论,结果表明,十二烷基苯磺酸、十二烷基苯酚、十二烷基醇和十二烷基胺均对燃料油中的沥青质有一定的分散作用,其中,十二烷基苯磺酸分散性能最好,99%以上的以总潜在沉淀物形式检测到的沥青质可以被其重新分散到燃料油中,其良好的分散性可能与十二烷基苯磺酸分子中的酸性官能团和苯环有关。     

原油沥青质分子结构与乳化特性的关联研究

以核磁共振氢谱为基础,用改进的Brown-Ladner法计算六种原油沥青质的平均结构参数和平均分子式,关联原油水乳状液的表观黏度。结果表明:沥青质的芳香取代率在0.37～0.54之间,芳香环系周边碳的取代率在0.40～0.53之间,RA/RN均大于1。与穆尔班原油沥青质相比,胜利、文森特原油沥青质的芳香核结构较小,而支链烷烃数量较多;达里亚沥青质芳香核结构较少,支链数目较多;新文昌的支链比穆尔班沥青质的要长;巴林沙中沥青质的芳香结构较为致密。可以推测:沥青质分子结构中含硫官能团在原油水乳状液反相时起到交联作用,增大了沥青质界面膜强度;含氧官能团是亲水基团。     

反应温度对煤焦油沥青质组成与结构的影响

以中低温煤焦油为原料,在高压釜反应器内进行加氢实验,研究反应温度对加氢油品中沥青质组成与结构的影响。结果表明:在实验研究加氢工艺条件下,沥青质转化率随反应温度的升高而增加;与原料沥青质相比,在350—410℃不同温度下加氢后的沥青质中硫、氮、氧杂原子含量均降低,但脱除规律不一致,杂原子硫和氧含量随温度的升高而降低,但氮原子含量随温度的升高呈先增加后降低的趋势,说明各杂原子脱除规律与其赋存形态有关;另外,不同反应温度下沥青质平均分子结构参数相差很大,反应温度越高,沥青质缩合度越大。加氢反应压力为7 MPa时,反应温度不宜高于380℃。     

离子液体对沥青质分散作用的研究

因为沥青质沉积在石油生产中可导致管线和水库全部或部分阻塞、改变润湿性和引起设备损坏(黏住导管和水库的壁)。离子液体用于处理原油以减少沥青质在原油中所占的量。研究沥青质的特性和离子液体对沥青质分散的影响。     

13C NMR定量分析一乙醇胺（MEA）与CO2的吸收和解吸特性

13C NMR是一种有效的测定有机胺与CO2反应过程中离子浓度变化的检测手段。本文采用13C NMR分析了一乙醇胺(MEA)吸收与解吸CO2过程,吸收与解吸实验温度分别在313K和393K下进行。结果表明,吸收CO2过程中生成了MEA氨基甲酸盐、质子胺MEAH+与HCO3-/CO32-,并且CO2与MEA反应时先生成MEA氨基甲酸盐,当溶液吸收的CO2担载量达到0.455molCO2/mol胺时,才产生HCO3-/CO32-离子。在MEA吸收CO2过程中,MEA氨基甲酸盐的摩尔分数先增加后减少。在解吸过程中,MEA氨基甲酸盐的摩尔分数同样先增加后减少。HCO3-/CO32-在解吸过程中很容易就能被解吸,而生成的MEA氨基甲酸盐中大约有75%在解吸过程中并没有被解吸。     

沥青质/胶质影响稠油乳状液稳定性的研究

对稠油乳状液的稳定性进行了研究,研究发现,沥青质和胶质作为天然的乳化剂,对稠油乳状液的稳定性有较大的影响,沥青质的分散性是影响乳状液油水界面膜强度的重要因素,胶质是沥青质的良溶剂,和沥青质具有强的协同作用,同时发现在稠油中添加溶解剂对沥青质的分散性有较大的改善,从而增强了稠油乳状液的稳定性。研究认为,胶质含量为4%,沥青质含量为0.5%的情况下,乳状液稳定性较好,并且随着两者的大量增加或者减少,都不利于稠油乳状液的稳定性。