南海原油胶质、沥青质结构表征及原油降黏研究

南海原油储量丰富,其开发利用具有重要的经济价值和战略意义。从南海原油中分离出胶质和正庚烷沥青质并对其进行表征,合成了含氮长链聚合物型降黏剂,同时考察了合成降黏剂对南海原油的降黏效果。结果表明：南海原油属高胶质、高沥青质原油,胶质和沥青质容易形成缔合结构是其黏度较高的主要原因;胶质和沥青质分子具有由烷基链连接起来的含有侧链的芳香片结构,且含有形成氢键的极性基团,胶质和沥青质的平均相对分子质量分别为760和1 129;构建的南海原油胶质和沥青质平均分子结构式参数与表征结果吻合;添加1 000 μg/g降黏剂的南海原油在15 ℃和40 ℃下的降黏率分别为44.2%和40.2%,屈服应力值从1 070 Pa降至563 Pa,降黏效果显著。     

30号硬质道路沥青组成结构对使用性能影响的机理研究

30号硬质道路沥青对提高路面高温稳定性能有显著效果,为探索影响沥青质量的内在因素,以溶剂脱沥青工艺制备的阿曼30号沥青和沙中30号沥青为研究对象,研究组成结构对使用性能的影响机理。结果表明,两种30号沥青均满足GB/T 15180—2010的要求,相比沙中30号沥青,阿曼30号沥青具有较好的高低温性能、抗老化性能和感温性能。组成结构研究表明,沥青的使用性能与其组成结构有着重大关联,不仅与组成存在比例关系,同时也与其内部结构紧密相关。相对于沙中30号沥青,阿曼30号沥青中各组分相对分子质量分布较宽,同时平均相对分子质量较高,各组分之间f_A,H/C,R_A/R_N,H_(AU)C_A等结构参数的差异性较小,胶体稳定指标I_c较高,主要组分芳香分、胶质和沥青质具有较长的侧链。高胶体稳定系数、较宽的相对分子质量分布、较小的组分结构差异性和具有长侧链等特点有利于形成稳定的胶体结构,进而使30号沥青体现出良好的高低温性能和抗老化性能。     

包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺研究

选取聚乙烯醇作为凝胶剂,海藻酸钠和活性炭作为助凝剂,采用凝胶包埋法固定化UBD菌并用于炼油污水的处理。研究结果表明,固定化小球具有良好的机械强度、弹性、渗透性等物理性质,可以重复利用并保持良好的活性。菌种固定化后明显改善了炼油污水的处理效果,COD和石油类物质的去除率均高于游离菌和无菌小球。     

吸附富集裂解原料中的正构烷烃蒸汽裂解制乙烯效果研究

研究了直馏石脑油、加氢焦化石脑油和天然气凝析油三种裂解制乙烯原料及其通过分子筛吸附分离后相应的富含正构烷烃脱附油的裂解乙烯收率,并考察了裂解反应条件对不同裂解原料的裂解性能的影响。在工业装置典型操作条件下,直馏石脑油及其吸附分离吸余油和脱附油的乙烯收率分别为29.9%,23.0%,41.1%,脱附油的乙烯收率比直馏石脑油增加11.2个百分点,脱附油的三烯总收率比石脑油增加8.6个百分点;对于加氢焦化石脑油和凝析油,其相应脱附油的裂解乙烯收率分别提高11.1和6.5个百分点。石脑油和脱附油裂解乙烯收率和丁二烯收率均随裂解出口温度的升高而增加,丙烯收率基本不随裂解出口温度的变化而改变。     

基于分子管理石脑油5A分子筛液相模拟移动床吸附分离工艺的优化

在已有固定床工艺的基础上,提出基于分子管理的液相模拟移动床吸附分离工艺以实现石脑油中的正构烷烃与非正构烷烃的分离。考察了模拟移动床工艺的操作温度、切换时间、进料流速、脱附剂流速以及脱附油抽出流速对分离效果的影响,也考察了后续脱附剂精馏回收过程。结果表明,优化的工艺操作条件为操作温度170℃、切换时间900s、进料流速5 mL/min、脱附剂流速20 mL/min、脱附油抽出流速10 mL/min。经过模拟移动床吸附分离工艺,脱溶剂脱附油中正构烷烃质量分数达到98%,脱溶剂吸余油中非正构烷烃质量分数也达到92%。与原料石脑油相比,脱溶剂脱附油作为乙烯裂解原料时,乙烯收率可以提高约17百分点;脱溶剂吸余油的芳烃潜含量提高了约10百分点,其研究法辛烷值提高了约20个单位。     

延迟焦化结构导向集总模型考察原料性质对产物分布的影响

采用延迟焦化结构导向集总模型考察了原料饱和分质量分数、环烃芳香分质量分数、稠环芳香分质量分数、硫质量分数、Ni和V总质量分数、n_H/n_C、残炭、密度和芳碳率对延迟焦化产物分布的影响。结果表明,延迟焦化产物中焦炭含量与原料残炭值之间具有良好的线性关系;原料芳香分中环烃芳香分和稠环芳香分对延迟焦化产物分布的影响不同;原料硫含量对延迟焦化产物分布影响不大,主要影响产物的性质。     

减压蜡油催化裂化结构导向集总动力学模型研究

应用结构导向集总方法构建基于分子尺度的减压蜡油催化裂化动力学模型。选取686种单核分子组成原料矩阵,采用非线性最小二乘法求取各分子含量;通过制定60条反应规则构建包含超过40 000个反应的反应网络;将动力学因子分5层进行计算,减少了参数数目;以矩阵变换的形式取代龙格库塔法求解反应网络,从而计算产物分布。采集实验室XTL-6型小型提升管催化裂化装置对中东混合蜡油的催化裂化实验数据对模型参数进行验证。结果表明,所构建的模型对产物分布的预测较为准确,相对误差均小于10%,且对温度、剂油比的变化具有较好的适应性。     

基于结构导向集总的延迟焦化分子尺度动力学模型

借助于结构导向集总方法,建立了延迟焦化过程的分子动力学模型。该模型用7004种分子集总来代表原料渣油的分子组成,用92条反应规则来模拟延迟焦化反应行为,实现了对延迟焦化产物分布的预测。经小试试验验证,该模型的预测精度较高。     

仪长管输油中镍及钒卟啉化合物的分布及赋存状态

采用2次柱色谱分离工艺和紫外可见光分光光度法分析了仪长（江苏仪征-湖南岳阳长岭）管输渣油中镍、钒卟啉化合物的分布,还采用质谱法表征了镍、钒卟啉化合物的结构。结果表明,仪长管输油渣油中的金属镍、钒主要存在于胶质和沥青质中;钒卟啉化合物主要分布于硬胶质和沥青质中,镍卟啉化合物主要分布在软胶质和硬胶质中;含量最丰富的卟啉化合物是C34-ETIO型钒卟啉和C35-ETIO型镍卟啉;仪长管输油是较成熟的陆相沉积原油。     

延迟焦化结构导向集总模型应用研究

采用22个结构向量描述渣油分子,构建了7 004种渣油分子集总,结合模拟退火算法提出了一种模拟计算渣油分子组成的方法。制定了92条反应规则用以描述渣油延迟焦化分子反应行为。在对工业延迟焦化工艺进行一定程度简化和假设的基础上,建立了一个用以预测延迟焦化产物分布的结构导向集总模型。通过模型预测结果和小试试验结果对比发现,该模型在不同延迟焦化工艺条件下对不同原料得到的产物分布均具有较好的预测可靠性。利用该模型计算了不同原料渣油掺炼以及渣油掺炼回收废道路沥青共焦化对延迟焦化液体收率的影响。计算结果表明:这两种方案都能有效提高延迟焦化液体收率。计算结果经小型试验得到了证实。