基于分子动力学模拟的矿物基础油泡沫破裂性能研究

润滑油中的泡沫会增加设备间的磨损,减少油品中的泡沫可以有效降低能源消耗。选用四种矿物型基础油的代表性烃类组分构建了泡沫液膜的分子模拟体系,通过分子动力学模拟分析了液膜破裂过程的微观机理,并计算了单组分及混合组分液膜的破裂时间作为液膜稳定性的评价指标。在此基础上,研究了基础油结构与添加剂、抗泡剂的加入对油基泡沫液膜破裂时间的影响。结果显示,在液膜破裂的过程中,初始孔洞的出现,会显著加快液膜破裂进程,在各基础油体系中加入添加剂、抗泡剂后,液膜破裂时间变化与扩散系数的变化一致,符合泡沫破裂的排液机理。提出的研究方法可从分子层面深入分析油基泡沫的稳定性及破裂机理,探索减少润滑油品泡沫的方法。

微波含水率检测技术在复杂油水混合形态下的应用研究

在油水混合物中会出现不同的乳化形态,不同的乳化形态对应的电导率和介电常数也具有显著差异,从而导致通过检测电导率和介电常数值间接测量含水率的测量结果不准确。针对复杂油水混合状态下含水率难以测准的问题,提出一种基于微波技术的复杂油水两相流含水率检测技术,建立了基于微波技术的“油包水”和“水包油”状态分析方法。首先通过检测微波信号穿过不同介质后信号幅值的衰减和相位的偏移,推测油水混合物的含水率值。再利用不同输入功率的微波信号在不同介电常数下功率衰减比不同的原理,来区分油水混合物的乳化状态,优化含水率的测量。室内验证和矿场试验结果表明,该系统可有效区分乳化液的混合状态,通过含水率标定值对实测数据进行修正,最终测量的含水率误差可控制在1个百分点以内,实现了复杂油水混合形态下含水率的高精度测量。

JH油田含蜡原油析蜡温度测试与分析

采用显微镜观察法、黏温曲线法、DSC法分别测试了JH油田六个不同区块的原油析蜡温度。在DSC法中,测定了降温速率5、10℃/min下的析蜡点。在黏温曲线法中,测定了剪切速率10、20、50、100 s^(-1)下的析蜡点。在显微镜观察法中,测定了降温速率0.5、5℃/min下的析蜡点。实验结果表明,不同方法测量的析蜡点有所差异,一方面与不同测试方法的原理有关,另一方面与仪器的分辨率、操作者的经验有关。若原油中的活性物质和大分子不溶物影响较大时,也会表现不同。

石油馏分的碳分布和结构族组成实验方法改进

表征重质石油组分结构族组成的常用方法有3种:n-d-M法、密度法和改进的B-L法。改进的B-L法是分析重质油结构组成较理想的方法,但该方法基础数据分析需采用核磁共振等现代大型仪器设备,不适合在实验教学中应用。目前教学实验中用的n-d-M法适合沸点350~500℃的油品。密度法计算方便,通过测定M、%C、%H,适用于f_(A)范围在0.23~0.34的油品。为了让高校石油化工专业学生更好地掌握分析表征石油及馏分的手段,选用多种油品,将计算方法改为n-d-M法和密度法同时使用。

全自动综合油料监测系统的功能特点及行业应用

随着全球能源需求的不断增长和科技的飞速发展,全自动综合油料监测系统应运而生,成为各行业保障油料安全、提高效率的关键工具。这一系统利用先进的传感技术和数据分析算法,实现对油料全面、精准的监测和管理。作者深入探讨全自动综合油料监测系统的功能特点及其在石油、化工、航空和电力等行业中的应用。

无机氯对原油有机氯检测精准度的影响及对策

针对微库仑法测定原油有机氯含量时无机氯对测定产生的严重影响,出现基线不稳、重复性不好等问题,通过开展无机氯产生的主要原因分析、馏分油中无机氯含量、改变馏分油非均质形态等实验,对相关影响因素净化处理后,馏分油中无机氯含量明显减小,基线不稳和重复性不好的问题得到明显改善,检测数据的精准度得以提升。

环烷基稠油火驱开发中焦炭生成规律及物理化学特征

为明确环烷基稠油在火驱过程中生成焦炭的规律和石油焦炭基本性质,应用动态气流氧化原油装置,开展了环烷基稠油注空气燃烧生成焦炭过程的研究,并对生成的石油焦炭进行了组成和结构表征。研究表明:环烷基稠油在250~300℃开始生成焦炭,随着反应温度升高,焦炭产率逐渐增加,温度达到450℃时,焦炭产率最高,为10.8%;温度为500~600℃时,焦炭的燃烧反应加剧,焦炭收率降至4.6%。电镜观察焦炭为0.05~1.00μm碳层叠加的致密片层结构,以400℃为分界点可以将焦炭分为2类。300~350℃生成焦炭的H/C为0.78~0.82,为含有大量烷基链的氧化焦炭;400℃时裂解反应加剧,稠油成焦过程由加氧反应为主转变为裂解反应为主;400~600℃生成焦炭的H/C为0.33~0.47,为芳香度和石墨化程度更高的裂解焦炭。该研究对环烷基稠油火驱开发点火及火线控制具有一定指导意义。

不同基属重油加氢改质与沥青质超分子缔合体解构

沥青质缔合体是重油中的超分子结构,对其进行加氢解构是重质油改质的关键。将石蜡基华北重油和中间基巴士拉重油进行加氢改质反应,采用正庚烷对加氢改质前后的重油样品分离沥青质,考察沥青质似晶缔合体的加氢解构程度以及沥青质平均分子结构的变化规律。研究表明:受沥青质超分子结构转化性能的影响,华北重油中金属(Ni和V)、残炭、氮、硫等杂质脱除率分别比巴士拉重油低14.6、18.7、8.8和1.1百分点;受单元片层烷基侧链所形成的空间位阻的影响,华北重油沥青质似晶缔合体的转化率比巴士拉重油低8.34百分点;受单元片层中多环芳烃饱和与杂原子脱除效率的影响,加氢过程中华北重油沥青质缩合度的增幅比巴士拉重油高5.4百分点,因此华北重油次生沥青质中的杂质浓集程度更高。

基于银型苯基磺酸键合硅胶分离及高分辨质谱分析石油中不同形态含硫化合物

建立一种基于银型苯基磺酸键合硅胶(Ag+-SCX)分离石油中不同形态含硫化合物的方法,分离得到的含硫化合物组分进行甲基化反应和高分辨质谱(HRMS)分析,得到不同形态含硫化合物分子组成。通过模型化合物证明该分离方法的可行性,硫醚类、噻吩类含硫化合物被有效分离。该方法对石油馏分、原油和二次加工油均有良好的适用性,并将其应用于一套原油及其馏分中含硫化合物的分离及分析,详细表征了不同形态含硫化合物在原油和各馏分段的分子组成特点和分布规律。

热分析在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

热分析技术是一种复杂、灵活、多样的综合型表征技术,涉及的仪器类型多、分析方法灵活多样,在石油化工领域得到了广泛的应用。通过对热分析技术的发展历程和研究进展进行回顾,详细介绍了热分析技术的分类和主要热分析方法的定义、原理及其在炼油催化剂、新材料开发、催化反应过程研究、柴油机油评定、固-液相变材料研究等方面的应用情况,综述了热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)和热重-质谱联用(TG-MS)等热分析方法在催化剂热行为、热稳定性、催化剂合成和前驱体煅烧、积炭及催化剂失活、润滑油氧化安定性评价、相变材料热物性测定以及揭示热分解机理等方面的应用。随着热分析联用技术的进步和研究对象的拓宽,热分析将在物化表征方面提供更全面的数据支撑,在原位反应和反应动力学的研究中发挥更好的作用。

克拉玛依环烷基减四线馏分油溶剂精制过程中的性质关联与预测

密度和折光率是油品的基本物性,也是油品溶剂精制设计过程所需的基础数据。采用二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂精制克拉玛依环烷基减四线馏分油,考察了萃取温度和剂油比的影响,并对溶剂精制过程中密度与折光率间的关系模型及二者与温度之间的定量关系进行探讨检验,验证不同关联式对油品性质预测的准确性。结果表明,DMSO可使萃取油芳香烃质量分数达到80%以上,改进后的二次方型关联式可较好地描述环烷基油品的密度与折光率间的关系。不同温度下密度和折光率比值基本呈正比,但随着温度的升高正比变化关系的准确性变差;Yarranton等提出的密度、折光率与温度的关系式可准确地预测萃余油密度和折光率随温度的变化。

煤焦油及其馏分油中烯烃分子组成表征

针对煤焦油中的烯烃化合物进行了分子水平表征,以气相色谱-质谱联用技术和银离子络合电喷雾超高分辨率质谱法为手段,揭示了低温煤焦油和高温煤焦油中烯烃化合物的组成分布,获得了C_(12)~C_(40)范围内烯烃分子类型及碳数分布信息。结果表明:低温煤焦油相比高温煤焦油具有更高的烯烃含量;富含烯烃的低温煤焦油通过馏分切割为轻质馏分(≤360℃)和常压渣油馏分(>360℃),通过对不同馏分的烯烃分子组成分析发现,轻质馏分260~320℃馏分段中烯烃含量最高,常压渣油馏分中也存在较为丰富的烯烃化合物。煤焦油及其馏分中烯烃详细的定性及半定量信息为目标烯烃的分离及煤焦油的高效清洁利用提供分子层次依据。

柱上甲基化-碘化钾改性硅胶还原法分离石油样品中芳香类含硫化合物

研究开发了一种通过层析柱上甲基化-碘化钾改性硅胶还原法分离石油芳香类含硫化合物的新方法。通过填充担载了六氟锑酸银的硅藻土制备固相萃取柱,实现含硫化合物的快速甲基化和对甲基锍盐的富集;再通过碘化钾改性硅胶对芳香类甲基锍盐进行快速还原,最终得到高纯度的芳香类含硫化合物。利用模型化合物对该方法进行验证,同时将该方法应用于柴油和原油样品,并结合气相色谱串联硫化学发光检测器和气相色谱串联质谱对分离组分进行分析。模型化合物分析结果表明,该方法对包含屏蔽型结构在内的二苯并噻吩类化合物回收率可达95%以上。石油样品的分析结果表明,该方法可实现对不同类型芳香类含硫化合物的高纯度分离,且操作简单、快捷。

基于二次回归正交旋转组合的原油稳定流程能耗优化研究

为降低联合站内原油稳定流程的能耗水平,基于工艺模拟软件建立了汽提负压闪蒸原油稳定流程,以工艺能耗为指标,以稳定塔压力、稳定塔温度和汽提气流量为变量,通过二次回归正交旋转组合实验建立了回归方程。结果表明,稳定塔压力与工艺能耗呈负相关,稳定塔温度、汽提气流量与工艺能耗呈正相关;回归方程的拟合效果较好,当稳定塔压力为70 kPa,稳定塔温度为55℃,日汽提气流量为350 m^(3)时,工艺能耗最低;优化前后的工艺能耗从2266 kW降低为1538 kW,降幅32.1%。

浅析降低FPSO外输原油含水率的措施

随着油田开发时间的延长,油田油品发生了变化,加上恶劣天气的影响,FPSO外输原油含水率不能满足BS&W低于0.5%的要求。为解决原油外输含水偏高问题,基于现场生产的实际情况,开展了降低FPSO外输原油含水率的实践。本文浅析了降低FPSO外输原油含水率的几项措施。

原油氯化物来源及应对措施浅析

随着原油重质化、劣质化加剧,氯作为原油中存在的天然微量元素含量不断增多,对石化企业平稳运行带来诸多不利影响。本文总结了原油中氯化物的来源、种类和分布情况,分析了氯化物对生产装置的危害,归纳了现有主要脱氯手段和方法。

催化裂化油浆固含量测定方法研究进展

催化裂化油浆是催化裂化装置的副产品,油浆固含量的高低直接影响油浆的高附加值利用及催化裂化装置的安全平稳运行。因此,油浆固含量的准确快速测定对其综合利用及生产监测均具有重要作用。目前,油浆固含量的测定尚无统一的权威标准。介绍了油浆固含量的几种主要测定方法,包括传统离心法、新型离心法、灰分法、炭化灼烧法、传统过滤法、滤膜抽滤法、显微镜法等,并通过对比每种方法的优劣,分析其适用的范围,为油浆脱固效率的考察及炼油厂催化裂化装置的安全平稳运行监测提供支持。滤膜抽滤法能够全面地反映固含物的组成成分,不受油浆性质限制,准确度高,且用时较短,可应用范围非常广泛;更重要的是,滤膜抽滤法还适用于脱固后油浆固含量的测定,能够较为真实地反映出油浆的脱固效果。

X射线荧光光谱在石油炼制元素分析中的应用进展

石油原料中微量杂质元素在炼制过程会造成设备的腐蚀以及产品质量的下降,产品中的添加元素又是提升产品性能的关键,因此元素组成分析贯穿了整个石油炼制过程。伴随着硬件、软件上取得的显著技术进步,X射线荧光光谱(XRF)具备了快速、便捷、无损、覆盖元素多的特点,成为了石油化工领域元素分析应用中低碳、环保、最具有前景的普适性测试技术之一。介绍了近年来XRF技术的主要应用进展,综述了XRF在原油、汽油、柴油、润滑油、石油焦和催化剂等各个领域应用特点和问题,并总结了相关的标准方法及标准制订的变化趋势,对XRF在石油化工领域未来的应用发展趋势进行了展望。

多晶X射线衍射在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

在石油化工领域,多晶X射线衍射是一种最有效、应用最广泛的研究催化材料晶体结构的分析方法。简要介绍了X射线衍射技术的基本原理。重点从物相定性/定量分析对催化材料组成确定、相对结晶度的现行标准及其对分子筛水热环境下结构变化的研究、晶胞参数的现行标准及其对催化活性中心的辨识、晶粒大小测定方法及其对反应扩散的影响等多个方面综述了近年来X射线衍射基础方法在石油炼制与化工催化剂研究中的应用,并阐明了这些方法的注意事项及适用范围。此外,介绍了中石化石油化工科学研究院有限公司在该领域取得的研究进展。并对X射线衍射技术在技术升级、机器学习、原位表征及联用技术等4个方面的发展进行了展望。

多晶X射线衍射Rietveld方法在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

在石油化工领域,多晶X射线衍射Rietveld方法(简称Rietveld方法)是一种有效且应用广泛地研究催化剂晶体结构的分析方法。简要介绍了Rietveld方法的基本原理、判据及常用的软件,并结合实例重点从催化剂定量相分析和分子筛骨架外阳离子的定位2方面综述了近年来Rietveld方法在石油炼制与化工催化剂研究领域中的应用,总结了利用Rietveld方法进行定量相分析和测定晶体结构的步骤、注意事项及适用范围,最后对Rietveld方法在与电子衍射、计算化学和原位表征相结合以及软硬件技术升级等方面的发展前景进行了展望。