固态13C-NMR法表征渣油沥青质的结构组成

以长庆常压渣油、胜利减压渣油和加拿大减压渣油为原料,研究了正庚烷沥青质的结构及组成,根据固态13C NMR分析结果,计算了沥青质分子的平均结构单元参数,并模拟出了沥青质的结构单元模型。结果表明,沥青质分子由4个左右的结构单元组成,每个结构单元包括5～7个缩合芳香环。沥青质中的饱和碳以环烷碳为主,并包含少量的短烷基侧链,沥青质的n(HS)/n(CS)在16左右。对于平均相对分子质量较大、具有较短烷基侧链和较少取代基的沥青质分子,由核磁共振氢谱计算其结构参数时,采用重油计算过程的假设--芳香环烷基侧链上α位及β位和β位以远的氢/碳比为2(x=y=2)是不合理的,可能会导致计算结果与沥青质的真实结构存在较大的误差。     

多产丙烯重油催化裂化9集总动力学模型的研究

以重油为原料,采用多产丙烯催化裂化(FCC)平衡催化剂,在DCR实验装置上考察了重油多产丙烯的FCC反应规律。根据重油FCC反应机理,将原料划分成饱和烃、芳香烃、胶质/沥青质等3个集总,产物划分为干气、液化气(丙烯除外)、汽油、柴油、焦炭、丙烯等6个集总,构建多产丙烯反应网络,利用实验数据求取了27个反应的动力学参数,建立了适用于多产丙烯的重油FCC 9集总反应动力学模型。结果表明:反应动力学参数合理可靠,较好地反映了重油FCC的反应规律;所建模型具有良好的预测性,产品收率计算值与实验值的相对误差在±5.00%以内。     

环烷基重油与低温煤焦油共碳化制备针状焦的结构相容性

以环烷基重油(HO)和低温煤焦油(LCT)为原料,通过喹啉的萃取与改性得到不同喹啉不溶物(QI)含量的改性LCT,考察了HO和改性LCT共碳化制备针状焦的反应特性;研究了重油原料和煤焦油共碳化制备针状焦过程中的结构演化机理,并分析了出现结构不相容的原因。结果表明：LCT中的QI在碳化过程中易造成空间位阻,产生结构性缺陷结构,进而影响芳香片层间的有序堆叠;HO与改性LCT共碳化制备的针状焦结构中出现了明显的结构性分离界面;改性LCT中的QI在共碳化过程中逐渐聚集,并形成相分离界面,阻碍了各向异性大分子结构的渗透与扩散。改性LCT中QI的脱除有助于提高2种原料的结构相容性以及碳质结构的协同性演化。     

常压渣油在高温接触剂上化学组成和结构的变化

用固定流化床反应器进行了常压渣油在高温接触剂上转化的实验,反应温度为480～540℃。为了研究在反应中的化学组成和结构的变化,采用正戊烷沉淀沥青质和氧化铝吸附色谱法,将原料和重油产物分离成八个组分,并用改进的Brown-Ladner法计算原料和产物的结构参数。所得结果表明,常压渣油各组分在高温接触下反应的转化率是很不相同的,沥青质和胶质的转化率大大高于饱和分和芳香分。结构参数计算结果表明,350℃以上加重质产物的CH_2/CH_3值以及芳碳率、芳环、环烷环和总环数等参数明显地低于常压渣油原料的参数。实验中也考察了反应温度对脱硫、脱氮、脱金属的影响;数据表明,弱极性组分中镍的脱除率高于中极性和强极性组分中镍的脱除率。     

用x光衍射方法进行干酪根的结构参数——芳香度f_a的测定

本文介绍了用 x 光衍射测定干酪根芳香度 f_a 的方法。选用美国尤因塔盆地绿河页岩干酪根、南海干酪根和抚顺煤干酪根作为测定芳香度 f_a 的样品。测定结果同美国南加里福尼亚大学晏德福教授测定绿河页岩干酪根芳香度 f_a 的结果是一致的。f_a的测定,为研究干酪根的成熟度及类型划分提供了一个重要的地球化学指标,也为研究干酪根的结构提供了重要的结构参数。     

不同重油的正戊烷及正庚烷沥青质性质对比

以中东减压渣油（MEVR）、加拿大油砂沥青（VTB）、辽河稠油减压渣油（LHVR）、委内瑞拉常压渣油及减压渣油（VAR、VVR）等5种重油为原料，利用溶剂沉淀法制备正戊烷及正庚烷沥青质，采用元素组成、GPC、1H-NMR、13C-NMR、XRD、SEM等分析方法和手段进行沥青质性质评价以考察其差异性。结果表明，五种重油的C5沥青质、C7沥青质在含量、分子结构、平均结构单元数目、分子大小、微观结构形态等方面差异明显。沥青质芳碳率在0.47~0.54之间，VTB、LHVR沥青质中参与有序堆积结构的芳香碳较少，而MEVR，VAR，VVR沥青质中该部分芳香碳则相对较多。     

轻柴油裂解原料中非芳碳的核磁共振研究

用~(13)C-NMR 研究了六种轻柴油裂解原料中非芳碳的类型及主要的脂肪碳结构,得到了用NMR 测定的碳分布与质谱族组成的 P、N、A 含量相关联计算裂解原料中长直链及取代长直侧链烷 C 百分数及平均链长的公式。并将测定结果与毛细管色谱的测定结果进行了比较。     

三次采油用石油磺酸钠的组成和结构分析

以大庆糠醛抽出油为原料，发烟硫酸为磺化剂，合成了石油磺酸钠。将石油磺酸钠分离提纯后，经电喷雾(API-ES)质谱分析获得了石油磺酸钠的平均相对分子质量和相对分子质量分布，用核磁共振方法得到了烷链支化度和芳香度，经计算得出石油磺酸钠的平均碳数、平均芳碳数、平均饱和碳数以及烷链甲基的平均个数。这些结构参数直观地表征了石油磺酸钠中烷基芳烃的平均结构模型。本研究使用的分析方法速度快，直观，试剂用量少。     

重油和沥青的结构基团分析方法

建立了一个从核磁共振谱和化学选择性氧化芳碳得到的烷链分布的数据以完整地估计重油和沥青的结构基团浓度及一系列结构参数的方法。结构基团包括环烷亚甲基、环烷桥头碳、环烷芳香碳、芳环桥头碳、α－亚甲基、环烷环上烷基取代碳等１７种碳型。结构参数包括单元芳环片环数、单元环烷环片环数、芳环上烷基取代度、环烷环上烷基取代度、桥链数等。给出了Ａｌｂｅｒｔａ４种沥青质和ＣｏｌｄＬａｋｅ瓦斯油的结构基团分析结果。     

重油和沥青的结构基因分析方法

建立了一个从核磁共振谱和化学选择性氧化芳碳得到的烷链分布的数据以完整地估计重油和沥青的结构基团浓度及一系列结构参数的方法。结构基因包括环烷亚甲基、环烷桥头碳、环烷芳香碳、芳环桥头碳、α－亚甲基、环烷环上烷基取代碳等１７种碳型。结构参数包括单元芳环片环数、单元环烷环片环数、芳环上烷基取代度、环烷环上烷基取代度、桥链数等。给出了Ａｌｂｅｒｔａ４种沥青质和Ｃｏｌｄ Ｌａｋｅ瓦斯的结构基因分析结果。     

重油加氢处理分子层次模型构建与原料适应性考察

复杂体系反应动力学模型在石油加工过程工艺设计、操作条件优化等方面具有重要的应用价值。传统集总模型由于组成划分强烈依赖于建模所用原料,导致其原料适应性差。相比于集总模型,分子层次模型以分子作为最小构筑单元,模型的预测能力及原料适应性大为提高。笔者提出了分子层次模型构建策略,完成了重油加氢处理分子层次模型的构建,并将构建完成的重油加氢处理分子层次模型应用于不同重油原料,以考察其产物性质预测能力与原料适应性。结果表明：不同重油原料的组成模型宏观性质与实验数据一致,分子分布与高分辨质谱数据一致;反应动力学模型计算得到的产物宏观性质与分子分布符合实验结果,硫化物与氮化物的转化规律与实验规律一致。因此,分子层次模型具有一定的预测能力与原料适应性,相比于集总模型具有更高的工业应用价值。     

原油的^13C核磁共振测定和地质应用

本文简述了高分辨~(13)C核磁共振谱分析方法,并对不同类型的原油进行分析。指出原油中不同类型碳的分布特征及芳香度等参数,可以为有机地球化学提供一些有价值的结构信息。     

未来重油将成为炼油厂首选原料

<正>科威特国家石油公司(KNPC)宣称,未来几年重油将成为炼油厂的首选原料。该公司在2014年国际炼油和石化大会(IRPC)上表示,大多数正在建设的新炼油厂装置结构更加复杂,以利用重质原油的价格优势加工更多的重质原油。加工重油的炼油厂需要与上游生产商合作,在加工前获得原油性质的准确信息,以确保炼油厂有能力处理这     

重油胶体结构的介观模拟

重油是一个结构复杂的胶体体系,为了研究重油的胶体结构及重油中各组分含量对胶体结构的影响,选用了10种模型化合物代表重油的组分,用耗散粒子动力学模拟了重油胶体结构,并考察了重油中各组分含量的变化对重油胶体结构的影响。结果发现,重油体系以胶体的形式存在,胶粒是由一些从内到外组分极性逐渐变小的组分组成,在胶体体系中作为分散相,而饱和分和单环芳烃为胶体体系的分散介质;重油组分中,胶质和芳香组分对重油胶体的活化起积极的作用,而烷烃组分对重油胶体的活化起消极的作用;可用稳定性指数SI作为重油胶体稳定性的表征。     

胜利减压渣油的低温热转化

将胜利减压渣油在低于400℃的温度下进行热转化。对裂化轻馏分油的产率与温度、时间的变化规律进行了讨论。用四组分分离的方法将热转化残渣油分离成饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四个组分。考察了热转化过程中渣油的组成变化。测定了热转化残渣油及其各组分的碳、氢含量和分子量,并得到了它们的氢碳比、芳香度的变化规律。用核磁共振(~1H-NMR)测定了几个典型样品的氢分布,并根据Brown-Ladner 法和密度法计算出残渣油及各组分的平均分子结构参数,推测出可能的平均分子结构模型。研究了胜利渣油的低温热转化反应动力学,求出了裂化反应和缩合反应的反应级数与表观活化能。     

扩大针状焦的原料

本文根据对生产针状焦原料的要求,概述了目前炼油厂可作为针状焦原料的几种高芳烃含量重油(包括热裂化渣油、催化裂化澄清油、裂解制乙烯渣油、润滑油溶剂精制抽出油等)的性质及中型延迟焦化试验。结果证明,用这几种重油和它们的混合物可以生产出低热膨胀系数的针状焦,并提出了一个生产普通焦和针状焦的联合延迟焦化流程。     

渣油亚组分及其形成的胶粒颗粒尺寸的研究

 根据球形分子模型，采用特性粘度法和密度法计算了渣油亚组分(沥青质、胶质、芳香分)分子的颗粒直径；构筑了渣油中沥青质胶粒(胶团)模型，并据此计算了沥青质胶团尺寸。结果表明，采用特性粘度法，溶剂胶党性对测定沥青质大分子直径有影响，以甲基萘和苯为溶剂测定选择性粘度，关联出的沥青质分子直径分别为3.52~4.34nm和3.93~4.96nm。采用密度法计算得到的沥青质分子颗粒直径为2.39~2.79nm。大分子缔合作用对测定分子颗粒尺寸有影响。采用两种方法计算胶质、芳香分小分子颗粒直径均不受影响，分别约为1.60nm和1.25nm。渣油亚组分构成的胶团颗粒随着加氢处理深度的增加呈变小的趋势，73.3%质量分数的沥青质大分子转化成小分子。     

重油分级催化裂化反应性能

 利用小型固定流化床实验装置,对重油中不同馏程范围馏分裂化性能进行研究,发现重油中存在反应性能差异明显的两类馏分,且在减压渣油中仍含有部分优质馏分,依此采用分级方法将重油分为优质、劣质裂化原料。实验对比了各分级点分级后重油的催化裂化产物分布,也对比了重油分级前后催化裂化反应产物分布的变化。结果表明,适当提高分级点温度,将减压渣油中的一部分馏分切入优质原料,通过分别裂化可以改善重油整体的产物分布,并确定了长庆、济南重油适宜的分级点分别在500~540℃和500~520℃范围。分级后针对不同性质原料匹配各自的反应区间,重油整体的轻质油收率提高,焦炭和干气的收率降低;且随着催化裂化原料掺炼渣油比例的增加,采用重油分级催化裂化提高目的产物的优势越明显。     

FDFCC工艺中重油提升管催化裂化反应动力学模型

 以国内首套FDFCC(灵活多效催化裂化)工业化装置—中国石化长岭分公司1^#重油提升管催化裂化装置的标定数据为基础，根据催化裂化反应机理，针对提升管内重油催化裂化特点及产品应用需要，采用集总理论，合理简化反应网络，建立了重油12集总催化裂化反应动力学模型。该12个集总为：原料饱和分[S_S]、芳香分[S_A]、胶质及沥青质[S_R]、柴油[D_I]、汽油饱和烃[G_S]、烯烃[G_O]、芳烃[G_A]、液化气中烷烃[L_P]、丙烯[L_O3]、丁烯[L_O4]、干气[D_R]和焦炭[C_K]。求取了56组动力学参数，并对不同原料、不同工况下的2组工业数据进行了验证。结果表明，模型能够预测重油提升管出口主要产品分布及其性质，相对误差均小于5%。本研究结果对FDFCC工业装置重油催化裂化提升管操作具有指导意义。     

重油乳化原料催化裂化工艺的探讨

提出将乳化技术应用于重油催化裂化原料的乳化。乳化原料进入提升管反应器可发生“爆破雾化” ,使进料的雾化效果大为改善 ,有利于反应的进行 ,轻质油品收率提高 ,产品分布得到改善。抚顺石油学院催化裂化课题组的大量实验数据表明 ,重油经乳化后作为进料 ,催化裂化轻质油品收率提高 1.0～ 5.0个百分点 ,干气产率降低0 .5～ 1.5个百分点 ,焦炭产率降低 1.0～ 1.5个百分点。论述了乳化原料催化裂化技术的优点。根据“爆破雾化”和“分子聚集与解聚”理论分析了重油乳化原料催化裂化技术应用于工业中的可行性。