碱性离子液体催化丙二酸酯与α,β-不饱和化合物的Michael加成反应

研究新型碱性离子液体1烷基-3-甲基咪唑氢氧化物[Cnmim]OH对α,β-不饱和化合物与丙二酸酯的催化加成反应,碱性离子液体在其中兼做溶剂和催化剂,主要考察了反应时间、反应温度、离子液体用量等对产物收率的影响,得出最佳反应条件为:α,β-不饱和化合物0.04mol,丙二酸酯0.02mol,反应时间3h,反应温度90℃,离子液体用量0.03mol,此时产物收率最高可达到90.10%。反应后产物易于分离,催化剂循环使用6次后,其催化活性基本不变。

N-羧基吡啶功能化离子液体的表征

合成了系列新型N-羧基吡啶功能化离子液体,利用1HNMR、13CNMR、IR、DSC对其进行表征并研究了其与常规溶剂的相溶性,采用酸碱滴定法测量了系列离子液体的酸离解常数pKa值.N-羧基取代吡啶功能化离子液体的pKa值在2.5￣4.0之间,并随阳离子取代羧基碳链的增长而增大;离子之间形成氢键及阴、阳离子的大小是影响离子液体熔点的主要因素.阴离子越小,熔点越高.所合成的N-羧基吡啶功能化离子液体具有相同的相溶性且由取代羧基所决定,与常见烷基咪唑离子液体相比,N-羧基吡啶功能化离子液体与丙酮、二氯甲烷并不相溶.功能化离子液体的阳离子取代基是影响其物化性能的主要因素,通过改变功能化基团碳链的长短及与不同阴离子进行组合,可以对功能化离子液体物理、化学性能进行调节.

铁碳微电解法净化焦化放空塔含油废水技术研究

针对焦化放空塔含油废水的特性开展铁碳微电解试验研究,对铁碳微电解工艺参数进行考察优化,再通过水样微电解前后的宏观形貌、微观形貌照片的对比分析以及GC-MS联用分析等,进一步评价微电解对废水的净化处理效果。试验结果表明:在废水初始pH值为6,添加量为800 mL,铁碳填料投加量为1 200 g,即1.5 g/mL废水,曝气量为2 L/min,反应时间为2 h的优化条件下,废水中含油质量浓度低于10 mg/L,除油率大于97%,净化后的废水满足GB 31570—2015《石油炼制工业排放标准》的技术要求,解决了焦化放空塔含油废水处理的难题,实现了含油废水的深度净化处理。

催化裂化油浆动态静电分离试验研究

采用自建的动态静电分离试验装置,开展针对某炼油厂的催化裂化油浆的动态静电分离试验研究,考察静电分离时间、电压、温度等工艺参数对静电脱除效果的影响,并采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等方法对固体颗粒进行表征分析。试验得出优化工艺条件为:静电分离时间为120 min,电压12 kV,温度200℃。在此条件下经过两级静电分离,催化裂化油浆的固含量降低至50μg/g以下,固体颗粒脱除率高达99%,实现了油浆中固体颗粒的高效脱除,满足油浆高纯度净化要求。

煤焦油脱金属及灰分脱除技术研究

以陕西低温煤焦油为原料,采用离心分离、电脱盐、化学反应等技术手段,开展针对煤焦油的脱金属、脱灰分等预处理技术研究,试验结果表明:离心转速3 000 r/min,电脱盐温度120℃,电场强度700 V/cm,注水量10%、混合强度为手摇200次,油溶性破乳剂THD添加量为20μg/g,脱钙剂DMM2与金属钙摩尔比为2∶1,煤焦油脱后含盐降低至3 mg/L以下,脱后含水小于1%,脱钙率超过98%,脱铁率超过90%,灰分脱除率高达92%,煤焦油中的杂质含量显著降低,可以满足后续加氢工艺的要求;当脱钙剂DMM2中添加增效剂DMA4或DMA5后,其用量减少1/2,脱钙率保持在98%以上,脱铁率、灰分脱除率均在90%以上。

三维电极法处理焦化含油废水的试验研究

针对某炼油厂焦化含油废水的特点,开展了三维电极处理含油废水的试验研究,对处理时间、电压、活性炭填充量、极板间距及曝气量等工艺参数进行考察优化,再通过处理前后水样的宏观和微观形貌的对比分析以及GC-MS联用分析等,进一步评价三维电极对废水的净化处理效果。试验结果表明:三维电极处理焦化含油废水的优化工艺条件为处理时间180 min、电解电压30 V、活性炭填充量500 g、极板间距6 cm、曝气量1 L/min,此时除油率可达到96.73%。三维电极对焦化含油废水有较好的处理效果,基本实现了焦化含油废水的净化处理。

陶瓷膜过滤装置处理焦化含油废水的试验研究

针对某炼油厂的焦化含油废水,采用陶瓷膜过滤装置进行动态膜分离试验研究,考察了膜孔径、操作压力和膜再生性能等因素对除油效果的影响,优化工艺条件为膜孔径1μm,操作压力0.20 MPa,反冲洗频次为每48 h反冲洗1次,此时陶瓷膜过滤装置具有较好的除油效果,出水中油的质量浓度不大于20 mg/L,除油率大于94%,实现了含油废水的深度净化处理。陶瓷膜在处理废水过程中,能够保持相对较高的膜通量和除油率,经过反冲洗后,其膜通量基本上得到恢复,具有良好的膜再生性能。采用陶瓷膜处理含油废水具有明显优势,可用于实际工程中。

二氧化碳腐蚀规律研究

采用高温高压腐蚀模拟实验研究了CO2腐蚀规律,同时应用扫描电镜(SEM)研究了腐蚀产物的表面形貌和微观结构。实验结果表明,随着温度升高CO2腐蚀速率呈现增加、减小、再增加、再减小的趋势,存在两个极大值点,CO2质量浓度不同,峰值存在明显不同。当CO2质量浓度为4,6和8 g/L时,低温极大值均出现在60℃;当CO2质量浓度为4和6 g/L时,高温极大值在120℃出现,而CO2质量浓度为8 g/L时,高温极大值漂移到140℃。在低温条件下随着CO2质量浓度的增加,腐蚀速率增大,而高温下却出现一定的不确定性。这主要是由于CO2扩散、保护膜的抑制两种因素共同作用的结果。应用扫描电镜研究腐蚀产物的表面形貌和微观结构,结果显示腐蚀产物膜的完整性和致密性越好,则腐蚀速率越小,完整、致密、附着力强的稳定性膜可减少均匀腐蚀速率,而膜的缺陷、脱落则可诱发严重的局部腐蚀。

流化催化裂化油浆固体颗粒脱除技术研究

以某炼油厂流化催化裂化油浆为原料,采用静电分离的方法,开展针对催化油浆的固体颗粒脱除技术研究。考察了静电分离温度、电压、填料粒径及填料与油浆质量比等操作条件对脱除效果的影响,并采用扫描电镜和能谱分析等方法对固体颗粒进行表征。试验得出的优化工艺条件为:静电分离温度150℃,电压7 000 V,玻璃珠填料粒径为5 mm,玻璃珠填料与油浆质量比为3∶1。在此条件下经过二级静电分离后,催化油浆的固体颗粒质量分数不大于50μg/g,固体颗粒脱除率达98%。催化油浆中的固体颗粒含量显著降低,实现了油浆高纯度净化,可以满足后续深加工工艺的要求。

水煤浆气化装置的腐蚀与防护

某公司的水煤浆气化装置在运行过程中暴露出很多的腐蚀、结垢和堵塞问题。对现场装置进行腐蚀调研,通过工艺流程、腐蚀性介质以及腐蚀流程分析,判断腐蚀类型和腐蚀规律。从选材推荐和腐蚀监测检测方面提出了防护对策,抑制了设备和管道腐蚀,保障了装置的长周期安全稳定运行。

低温煤焦油预处理技术研究

由于煤焦油中的水分、无机盐、炭颗粒、有机氯和金属等杂质含量高,容易造成煤焦油加氢处理装置中管道腐蚀、催化剂失活和反应器床层堵塞等问题。采用离心分离、电脱盐、化学反应等技术手段对煤焦油的脱水、脱盐、脱氯等预处理技术进行了研究。

固定床费托合成装置腐蚀调研及分析

对某炼油厂固定床费托合成装置进行了腐蚀调研,结果显示:该装置长期处于高温、高压和临氢等苛刻工况,且原料和产品中含有酸性气体和有机酸等腐蚀介质,产生了高温氢腐蚀、催化剂的磨蚀、H_2S腐蚀、CO_2腐蚀和有机酸腐蚀等一系列腐蚀问题,影响装置的安全运行。另外,对该装置开展了腐蚀流程及腐蚀成因分析,并提出相应的防腐蚀措施,再结合装置的现场运行情况和暴露的腐蚀问题,总结固定床费托合成装置在设计、运行及维护等方面的经验。

乌石化常减压蒸馏装置腐蚀调查及分析

对乌鲁木齐石油化工公司常减压蒸馏装置进行了腐蚀调查,调查结果显示,原油中的含硫量、含酸量等的上升,产生了一系列的低温、高温硫的腐蚀和环烷酸腐蚀问题,造成设备及工艺防腐的难度加大,影响炼油装置长周期安全运行;介绍了常减压蒸馏装置的重点腐蚀部位、腐蚀现象,分析了高温硫、环烷酸的腐蚀机理、影响因素,并提出了加强工艺防腐蚀、加强腐蚀监检测和材质升级等建议。

原油脱钙技术研究

针对某炼厂的原油,采用电脱盐试验装置开展了原油脱钙技术研究,对脱钙剂进行筛选和复配。实验结果表明:在电脱盐温度145℃、电压1800 V、注水量8%,混合强度为手工振荡400次,破乳剂DM添加量为25μg/g,复配的脱钙剂“乙二胺四乙酸二钠+马来酸酐”(“EDTA-2Na+MA”)添加量为100μg/g的优化工艺条件下,原油经过脱钙处理后,其钙含量可降低至1.2μg/g,脱钙率高达99%,铁含量可降低至4.0μg/g,脱铁率高达92%。通过“电脱盐+脱钙剂”的组合工艺,可有效地脱除原油中的钙、铁等金属含量,减轻了金属杂质对后续装置的不利影响。

炼厂污油静电聚结脱水研究

针对目前炼油厂污油乳化严重、高含水、高含盐、性质复杂难处理的特点,在现有的静电聚结理论研究基础之上,采用绝缘复合电极装置,开展静电聚结污油脱水研究。通过静电聚结脱水试验考察了绝缘电极杆长度、电压、停留时间、温度、注水量等因素对污油脱水效率的影响。试验结果表明,对某炼厂含水率为15.36%的污油,进行一级电脱分离,即可满足污油脱后含水率小于0.5%的回炼指标,脱水效率可达97%以上。

减压渣油脱钙技术研究

针对某炼厂的减压渣油,采用自建的静电分离试验装置,开展了渣油脱钙技术研究。重点考察了流量、电压、温度等工艺参数对脱钙效果的影响。试验结果表明:在流量4 L/h,电压12000 V,温度200℃,掺混轻油质量分数为20%的优化工艺条件下,对减压渣油进行静电分离处理,其钙含量可降低至1.8μg/g,脱钙率高达92.50%。减压渣油中的镁、铁含量显著下降,镍、钒等金属含量也有一定程度的下降,减轻了减压渣油中的金属等杂质对后续装置的不利影响。

可再生湿法烟气脱硫装置的腐蚀与防护

某公司的催化裂化烟气脱硫装置采用可再生湿法烟气脱硫工艺,装置运行过程中暴露出很多的腐蚀问题。对现场装置进行腐蚀调研,通过腐蚀类型判断及其规律研究,并对吸收剂、腐蚀产物和腐蚀介质进行分析,针对装置不同部位的腐蚀环境,从工艺控制和材质升级方面提出防护对策,抑制了设备腐蚀,保证了装置的长周期安全稳定运行。

一种抑制CO_(2)腐蚀的缓蚀剂制备与性能评价

以油酸、二乙醇胺、咪唑、马来酸酐、顺丁烯二酸二乙酯等为原料,制备了油酸酰胺马来酸酯和咪唑啉酯。再将两者与硫脲、乙醇等助剂进行复配,得到了一种抑制CO_(2)腐蚀的复合缓蚀剂。采用动态挂片质量损失法、电化学极化曲线法和电化学阻抗谱法,并结合扫描电镜观察(SEM),研究了该缓蚀剂在CO_(2)饱和溶液中的缓蚀性能。研究结果表明,该缓蚀剂对CO_(2)腐蚀体系具有良好的缓蚀效果,适用于较宽的温度变化范围(30~130℃),可使自腐蚀电位发生正移,能够抑制碳钢腐蚀反应的阳极过程。

塔河原油电脱盐助剂筛选及工艺优化

为解决塔河原油电脱盐脱水难题,选取多种不同类型破乳剂进行高温电脱盐评价实验,从中筛选出效果较好的进口油溶性破乳剂PR2。针对塔河原油高沥青质、胶质含量,存在结晶盐及极性物质吸附的特点,筛选了性能良好的脱盐助剂T6,并对电脱盐工艺和脱盐助剂用量进行优化。实验结果表明,在温度为140℃,电场强度为1 000 V/cm,注水20%,混合强度为手摇400次,油溶性破乳剂PR2添加量为20μg/g,脱盐助剂T6每级添加量20μg/g的优化条件下,塔河原油三级脱后含盐低至2.34 mg/L,脱后含水小于0.3%。并在动态电脱盐实验装置上得到验证,为解决塔河原油脱盐脱水难题,实现原油深度脱盐脱水提供了技术支撑。

劣质胜利原油破乳助剂的选择研究

对破乳剂助剂在原油电脱盐工艺技术中的影响进行了研究。研究结果表明:破乳剂助剂的使用可以在一定程度上影响到原油的脱盐脱水效果;助剂酸碱度的不同会对原油脱盐脱水带来不同的影响;对于助剂的使用要有一定的针对性,原油性质不同使用的助剂性质也会有差异,对于胶质含量较多的胜利原油宜选用酸性破乳助剂;胜利原油在温度为140℃,AC电场强度为1 500 V/cm,注水量为8%,破乳剂ST-14加入量为70μg/g,酸性助剂A加入量为30μg/g的动态优化条件下,其脱后原油盐的质量浓度可控制在3.0 mg/L以下,脱后水的质量分数小于0.3%,满足了后续生产要求。