柴油及组分的润滑性研究

对12个柴油样品的润滑性进行了分析.结果表明,柴油润滑性普遍较差,WS1.4≥460μm,且润滑性与硫含量、总芳烃含量、粘度等性质没有良好的对应关系.通过色谱柱分离等方式解析润滑组分,表明柴油润滑性关键组分是酸性杂环化合物;润滑性好的柴油,其酸度也较大;含氮极性化合物是良好的吸附润滑组分.     

柴油润滑性与硫含量、组成等指标的关系研究

考虑清洁柴油升级,硫和芳烃等组分的减少,柴油的润滑性也有所降低的情况,分析了不同典型工艺生产的13个柴油组分样品的润滑性与硫含量、芳烃含量等指标的关系,结果表明:在不含添加剂的情况下,硫含量较高的柴油表现出较好的润滑性;多环芳烃、苊烯、苊类、萘等组分以及密度与柴油组分的润滑性有较好的对应关系,而与茚类、四氢萘、烷基苯、单环芳烃等基本无关。     

柴油安定性指标间关系的研究

通过大量试验,考察了柴油的实际胶质含量与柴油加速安定性不溶物、储存安定性不溶物、硫含量、碘值、酸度、芳烃含量的相关性及对应性,并为长期储存的柴油扩大其胶质的指标范围提供了试验依据。     

柴油的组成对其润滑性的影响

以组成主要为链烷烃和环烷烃、润滑性比较差的加氢裂化柴油为空白原料，考察了不同芳烃、不同硫化物、不同氮化物和不同含氧化合物及其混合物对柴油润滑性的影响。结果显示，微量的环烷酸和含氮化合物就能有效地改善柴油润滑性，而单环、双环芳烃和硫化物对柴油润滑性的改善效果不明显。另外，不同的化合物混合在一起后对柴油的润滑性的影响是不同的。     

柴油润滑性的影响因素考察

以加氢裂化柴油为空白原料，考察了不同芳烃、硫化物、氮化物和含氧化合物及其混合物对柴油润滑性的影响。结果表明，微量的环烷酸和含氮化合物能有效地改善柴油润滑性，而单环、双环芳烃和硫化物对柴油润滑性的改善效果不明显；不同的化合物混合对柴油润滑性的影响不同。     

影响柴油润滑性因素初探

通过测试不同加工工艺生产柴油的密度、40℃运动粘度、酸度、硫、氮等理化指标及组成，运用数据统计的方法考察了理化指标和组成与磨斑直径的相关性。试验表明：柴油中的双环芳烃和多环芳烃对柴油润滑性的影响最大；柴油中的密度、酸度和粘度对柴油润滑性的影响较大。     

焦化柴油碱性氮、硫醇硫及酸值在蒸馏切割各馏分段中的分布

对焦化柴油进行等体积蒸馏切割并对各馏分段油品的碱性氮含量、硫醇硫含量和酸值进行测定。结果表明,在焦化柴油蒸馏切割后的各馏分段中,碱性氮含量随馏程温度的升高而增加,但硫醇硫含量随馏程温度的升高而降低。通过气相色谱-质谱联用技术对焦化柴油中的酸性物质进行定性分析,发现酸性物质均为苯酚类化合物,并且绝大部分苯酚类物质的沸点小于257℃。因此,焦化柴油的碱性氮化物绝大多数存在于高沸点重组分中,而硫醇硫和酚类化合物则集中在低沸点较轻组分中。     

加氢精制深度对催化裂化柴油性质的影响

在固定床小型加氢实验装置上,以不同的催化裂化柴油为原料,模拟两段加氢处理技术生产低硫低芳烃柴油,考察加氢精制深度对柴油性质的影响。评价时第一反应器装填Ni-W催化剂,第二反应器装填Pt-Pd贵金属催化剂,通过调整空速和反应压力,得到不同加氢精制深度的柴油。结果表明：经过深度加氢精制,柴油的密度、折射率、硫含量、氮含量、总芳烃含量均减小,氢含量、十六烷值提高;加氢精制后的柴油芳烃含量与化学氢耗、折射率、密度、十六烷值成线性关系;不同催化裂化柴油加氢精制后的芳烃含量与十六烷值的线性拟合斜率和截距各不相同,与柴油的烃类组成和碳数分布密切相关,截距代表了芳烃完全饱和时的十六烷值,斜率反映了芳烃饱和对十六烷值的贡献;对总芳烃质量分数为88.2%的催化裂化柴油LCO-I,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.26个单位,芳烃完全饱和时十六烷值可达到42,对总芳烃质量分数为31.3%的混合柴油LCO-II,芳烃质量分数每降低1百分点,十六烷值可提高0.66个单位。     

RN-10B柴油加氢脱硫脱芳烃催化剂的研制与工业应用

为降低车用柴油中的硫和芳烃含量,石油化工科学研究院在优化催化剂形状、载体、助剂、活性金属含量的基础上,开发了RN-10B柴油深度脱硫脱芳烃催化剂。该剂为Ni-W体系,蝶形,具有高脱硫、脱芳烃活性及低床层压降。在中型试验装置上以两种不同的柴油为原料,精制柴油的脱硫率大于99.4％,芳烃脱除率大于44.2％;在工业装置上以硫含量为2796 μg/g的焦化汽油、柴油与直馏柴油、催化裂化柴油的混合油为原料,精制柴油的硫含量为29μg/g。表明该催化剂对原料的适应性强,加工催化裂化柴油或催化裂化柴油与直馏柴油的混合柴油,均可生产出符合欧洲Ⅲ号排放标准的清洁柴油。     

催化裂化汽油中的碱性氮化物及总硫含量分布

分别将2种催化裂化汽油按等体积蒸馏切割成10个馏分段,考察不同体积馏分段中碱性氮化物和总硫含量的分布规律,并利用气相色谱-质谱联用技术对试样中碱性氮化物进行定性分析。结果表明,在催化裂化汽油中,碱性氮化物以苯胺类化合物为主,且主要集中在重组分中;碱性氮化物含量和总硫含量均与馏出体积分数呈正相关性;为使催化裂化汽油选择性加氢脱硫效果更好,有必要先对重组分进行脱碱性氮化物处理。     

FCC柴油中硫、氮化合物的类型及分布

对三种烃类组成不同的FCC柴油中含硫、含氮化合物的类型及分布进行了研究。结果表明：三种FCC柴油中含硫化合物、含氮化合物的类型分布及含量不同,FCC柴油中含硫化合物的类型主要是苯并噻吩类硫化物和二苯并噻吩类硫化物。苯并噻吩及其衍生物主要分布在200℃～300℃馏分中,而二苯并噻吩及其衍生物主要存在于大于300℃的馏分中。含氮化合物主要为碱性氮化物和非碱性氮化物,其中碱性氮化物主要是苯胺及其衍生物,主要分布在小于230℃的馏分中;非碱性氮化物主要包括吲哚及其衍生物,主要分布在200℃-300℃的馏分中,咔唑及其衍生物主要分布在大于300℃的馏分中。     

风城超稠原油减压渣油及其窄馏分焦化柴油的烃及非烃组成

采用GC,GC-MS,GC-SCD,GC-NCD方法对风城减压渣油及其萃取窄馏分焦化柴油的烃类及硫、氮化合物组成与分布进行分析。结果表明：原料性质直接影响产品烃类及硫、氮化合物的组成和分布;随馏分变重,硫、氮含量增加,烃类及硫、氮化合物种类越来越复杂;焦化柴油中饱和烃含量高于芳烃,环烷烃含量高于链烷烃;随馏分变重,对应的焦化柴油中的芳烃含量增加,饱和烃含量降低;柴油中的硫化物主要为苯并噻吩类和二苯并噻吩类,而氮化物主要为碱性的喹啉类和苯并喹啉类化合物及非碱性的吲哚类和咔唑类化合物。     

DENITROGENATION OF LUBRICATING BASE OILS BY SOLID ACID

Oxidation stability is one of the most important properties of lubricating base oils. Nitrogen compounds especially basic nitrogen compounds play a negative role to the oxidation stability of lubricating base oils. A new method to remove the nitrogen compounds of lubricating base oils is suggested in the paper. A type of solid acid was employed as an effective reagent to get rid of the basic and non-basic nitrogen compounds while it removes relatively less sulfur compounds. Clay treating after the solid acid denitrogenation can apparently improve the oxidation stability of denitrogenated base oils. Appropriate conditions are found for the solid acid denitrogenation.     

DENITROGENATION OF LUBRICATING BASE OILS BY SOLID ACID

ABSTRACT

Oxidation stability is one of the most important properties of lubricating base oils. Nitrogen compounds especially basic nitrogen compounds play a negative role to the oxidation stability of lubricating base oils. A new method to remove the nitrogen compounds of lubricating base oils is suggested in the paper. A type of solid acid was employed as an effective reagent to get rid of the basic and non-basic nitrogen compounds while it removes relatively less sulfur compounds. Clay treating after the solid acid denitrogenation can apparently improve the oxidation stability of denitrogenated base oils. Appropriate conditions are found for the solid acid denitrogenation.     

催化裂化柴油中含氮化合物类型分布

采用中性硅胶柱分离、富集催化裂化柴油中的含氮化合物,进一步用酸改性硅胶柱将含氮化合物分离成碱性含氮化合物和中性含氮化合物,利用GC-MS进行定性分析,结合含氮化合物的GC保留特性和沸点分布规律,确定催化裂化柴油中含氮化合物的类型,利用GC-NCD进行定量分析。结果表明：催化裂化柴油中的含氮化合物主要是中性含氮化合物和少量碱性含氮化合物,中性含氮化合物占90%以上,主要是吲哚类和咔唑类含氮化合物,不同来源催化裂化柴油中中性含氮化合物的类型分布并不相同;碱性含氮化合物仅占10%左右,主要是苯胺类、喹啉类和苯并喹啉类含氮化合物。     

含氮与含硫化合物对润滑油基础油光安定性影响的研究

采用元素分析和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对润滑油基础油光照产生的沉淀物进行了分析,并通过在光安定性较好的基础油中分别加入一定量的喹啉、吲哚和二苯并噻吩,考察了含氮与含硫化合物对润滑油基础油光安定性的影响。结果表明:沉淀物中硫、氮含量是光照前油品中硫、氮含量的2 000倍以上,沉淀物主要由高度缩合的含氮、含氧化合物组成;含氮化合物对润滑油基础油的光安定性的影响十分显著,尤其是非碱性含氮化合物的影响远大于碱性含氮化合物;噻吩类含硫化合物对润滑油基础油光安定性的影响较小,且噻吩类含硫化合物的含量较低时可使润滑油基础油的光安定性变差,而噻吩类含硫化合物的含量较高时可以延缓润滑油基础油的光安定性变差。     

固相萃取法/全二维气相色谱-飞行时间质谱测定柴油及其加氢产品中的含硫化合物

开发了两种PdCl2-Al2O3固相萃取法,用于分离高硫柴油及加氢柴油中的硫化物,并建立了全二维气相色谱-飞行时间质谱（GC×GC-TOF MS）定性分析柴油中硫化物的方法。该方法不仅能够有效去除柴油中其他组分对硫化物的干扰,清晰展现硫化物分布,还能够准确提供不同工艺生产的柴油及加氢前后柴油中硫化物类型及碳数分布信息。结果表明：高硫柴油及加氢柴油中近90%硫化物集中在分离出的含硫组分中,而且该组分中芳烃含量极少;直馏柴油和催化裂化柴油中分别归类并定性出8类757种硫化物和4类179种硫化物,在相应加氢产品中分别鉴定出4类98种硫化物和3类81种硫化物;加氢柴油中90%以上硫化物为二苯并噻吩类化合物,侧链碳数集中在低碳数段。     

溶剂脱氮-白土精制组合工艺提高润滑油基础油氧化安定性的研究

针对目前我国润滑油基础油的质量状况，开发了新型脱氮剂和溶剂脱氮-白土精制组合工艺，进行了润滑油基础油的脱氮研究，考察了脱氮工艺条件对脱氮率及精制油理化性质的影响。结果表明：溶剂脱氮-白土精制组合工艺可以选择性地脱除基础油中的含氮化合物，显著提高油品的氧化安定性。脱氮精制油的硫含量和其它理化性质脱氮前后变化不大。     

催化柴油中酸性组分对柴油安定性的影响

对用强碱性阴离子交换树脂分离胜利稠油厂的重油催化裂化柴油得到强酸性和弱酸性组分,进行了ＩＲ,ＵＶ色谱、元素分析和羟基值的分析,又将两组分兑入安定性好的绱 进行老化动力学研究,结果表明,这两种组分主要为酚类化合物带有一定的氮化物和硫化物;反应速度与两种酸性组分的存在有很大关系,反应初始速率对酸性组分的浓度呈近似的一级反应,反应有较低的表观活化能。     

页岩油中碱性氮化物对催化裂化反应的阻滞作用及其结构表征

通过以不同浓度盐酸对页岩油中的碱性氮化物进行分离及定量添加碱氮模型化合物的方法,辅以高分辨质谱对不同样品中碱性氮化物的结构进行表征,研究了页岩油中碱性氮化物对其裂化反应的阻滞作用。结果表明：页岩油中碱性氮化物主要为带烷基侧链的吡啶、环烷基吡啶,而且盐酸浓度越高,所富集出的碱性氮化物类型越多;碱性氮化物的去除有利于页岩油催化裂化反应的发生,且除含量外,碱性氮化物的结构对页岩油裂化过程也存在较大的影响,相对分子质量越大、缩合程度越高的碱性氮化物越不利于页岩油催化裂化反应的进行。