不同反应空速下渣油中铁、钙化合物形态转化行为研究

以不同空速下固定床加氢反应前后的油样为研究对象,考察了渣油中铁、钙化合物在固定床加氢反应过程中赋存形态的转化行为。使用酸解-醇碱法将石油酸盐中的石油酸部分萃取出来。通过红外光谱、元素分析、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、高分辨率质谱等方法对石油酸结构进行表征。为了研究石油酸在受热条件下的转化,将所得到的石油酸进行热重-质谱表征,分析石油酸在热反应中的转化行为,进而推断得到铁、钙化合物在热反应中的转化行为。结果表明,首先,相对于原料样品,反应样品酸值呈现显著下降,由原料的1.01 mg/g下降到0.08 mg/g以下,表明酸性物质形态发生了反应。固定床加氢反应前后渣油中石油酸的主要成分为环烷酸,且以多聚体的形式存在。渣油在固定床加氢反应前后,石油酸出现较为明显的分解,主要产物为CO_(2)、C_(3)H_(8)等物质;随着反应深度的增加,石油酸发生脱羧反应和断链反应的程度增大,使石油酸分解。

渣油加氢反应样品中含铁和含钙化合物溶解性能研究

以某原油及其对应的减压渣油、加氢原料和加氢产品为研究对象,通过柱色谱分离法和溶剂抽提法,对油样中铁和钙化合物在组分中的含量、分布以及存在形态进行了研究。研究结果表明,柱色谱分离过程中,油样中的含铁或钙的化合物在色谱柱上产生吸附,损失了58%的铁化合物和76%的钙化合物;溶剂抽提法能够有效减少组分中金属元素的损失。原油中97%以上的铁和钙分布在减压渣油馏分中,减压渣油中60%−90%的铁和钙分布在胶质、沥青质组分中。渣油加氢反应过程中,铁、钙化合物主要是从胶质中得到脱除,整体脱除率接近30%,铁化合物更易结合在沥青质中而难以脱除。原油经过常减压蒸馏后,油溶性铁相对分布由95.6%降低为64.7%,水溶性铁相对分布由4.4%升高为35.3%。经过加氢反应后,38%左右的油溶性铁在反应中转化为水溶性铁,30%左右的油溶性钙在反应中转化为水溶性钙。