适应炼油厂转型发展的沸-固复合床渣油加氢技术开发

为适应炼油厂转型发展需求,依托S-RHT固定床渣油加氢技术和STRONG沸腾床渣油加氢技术,中石化(大连)石油化工研究院有限公司开发了沸-固复合床渣油加氢技术。该技术采用单台沸腾床反应器承担原料预处理功能,大大改善了固定床进料性质,多台固定床反应器承担深度加氢精制功能,可明显提升加氢产品质量。中试试验结果表明:经过沸腾床反应器加工,劣质渣油原料金属(镍+钒)质量分数由123.1μg/g降低至38.9μg/g,后经过固定床反应器加工,金属质量分数降至8.8μg/g,加氢脱金属率达92.85%;该原料经过沸-固复合床加氢处理后氢质量分数增加1.58百分点,加氢脱硫率达到90.69%,加氢脱残炭率达到70.30%,加氢脱氮率达到53.73%,沥青质转化率达到82.87%。沸-固复合床渣油加氢技术实现了重质渣油的深度加氢转化,充分发挥了沸腾床和固定床加氢工艺各自的优势,可为后续加工装置提供优质进料。

沸腾床渣油加氢工艺及模拟综述

总结归纳了沸腾床渣油加氢反应器的主要特点以及建模方法,讨论了影响渣油加氢各组分收率的主要因素,如沉积物形成、催化剂磨损、催化剂失活等。沸腾床渣油加氢流程的数学建模由以下几部分组成,分别是反应动力学、流体力学、反应器模拟。经过文献调研整理,发现目前只有少数文献对沸腾床渣油加氢流程建模进行总结,而没有全面总结阐述沸腾床渣油加氢过程以及其模型方程。因此,针对沸腾床渣油加氢流程以及建模过程的详细总结十分必要。

基于分子结构的渣油沸腾床加氢转化特点研究

以氮含量不同的两种渣油为研究对象,在相同工艺条件下分别开展沸腾床加氢转化试验,对原料油及其加氢生成油进行性质分析和结构表征,考察两种渣油的沸腾床加氢转化特点,并从分子结构角度对其进行解释。结果表明:与氮含量较低的渣油相比,氮含量较高渣油的平均分子结构中芳香环缩合程度更高、芳香环数更多且周边含有更多环烷环,且由于其硫含量高,故可能含有更多的群岛型结构分子;随着反应温度的升高,氮含量较高渣油的群岛型分子的硫桥键断裂,分子扩散阻力降低,使其更容易接近催化剂活性中心发生转化;同时,氮含量较高渣油的更容易发生环烷环脱氢、芳香环缩合等反应,生成结焦前躯物,这是沸腾床工艺在处理氮含量高的渣油时需要严格控制转化深度的原因之一。

渣油沸腾床加氢转化过程中结构变化与稳定性的关系

分别采用核磁共振氢谱(1H-NMR)和光学显微镜测定了典型中东渣油及其不同转化深度加氢生成油的平均分子结构参数和沥青质聚集状态,结合族组成和不稳定性参数,考察了渣油沸腾床加氢转化过程中的分子结构变化与稳定性的关系。结果表明:对所选渣油,在61.87%~79.71%转化率范围内,渣油平均分子的缩合程度先增加后降低,这与沉积物的形成及脱离油相过程有关;渣油经沸腾床加氢转化后,沥青质的聚集程度显著增加,其团簇直径随转化率的提高而增大,最大直径可达58.97μm;另外,在沸腾床加氢转化过程中,渣油中具有稳定沥青质作用的胶质明显减少,而不利于沥青质稳定的饱和分含量显著增加,该趋势随转化率的提高而加剧,这将造成渣油体系稳定性的持续下降。

高速动车组轴箱轴承保持架材料研究

研究了温度、水分、油脂热老化对保持架原材料力学性能的影响,并参照相关标准,研究了原材料性能对于保持架产品机械性能、疲劳性能的影响,优选出性能优良的高速动车组轴箱轴承保持架原材料;并对高速动车组轴箱轴承保持架产品主要性能进行了综合评价,验证了优选材料制造的保持架具有良好的机械性能和抗疲劳性能。

汽车底盘聚脲涂料防护应用研究

聚脲涂料是一种新型产品,具有低温干燥和性能优异的特点,面对汽车底盘需要节能降耗和提高涂膜防护效果的要求,介绍了汽车底盘防护存在的问题和解决方案,表明聚脲涂料具有非常好的应用价值。基于新材料的应用把聚脲涂料进行配套涂层的测试,配套涂层表现出优异的性能,显示聚脲涂料的应用具有很好的市场前景和推广价值。

一种高固体聚脲汽车中涂涂料的研发

汽车行业对VOC排放有越来越高的要求,聚脲涂料是一种新型的涂料产品,具有很多应用优势,通过将聚脲材料在汽车涂装上进行开发和应用,使得汽车中涂涂料质量有了非常大的提升。介绍了一种高固体聚脲汽车中涂涂料,该聚脲涂料具有良好的涂膜性能,适合各种汽车涂装,且VOC排放低符合国家要求。

水性氟碳涂料的研制

氟碳涂料具有耐化学品性、耐老化性优异的特点,一直占有一定的市场地位,在很多重点和大型项目上都有突出的表现。鉴于近年国家越来越严控涂料行业,特别是很多城市对溶剂型涂料已完全禁用,使得水性涂料的研究开发进程加快。水性氟碳涂料继承了氟碳涂料的优异耐化学品性、耐老化性,产品具有高端市场的应用空间,必将为大型和重点项目所青睐并发挥其优势。

聚天门冬涂料在零部件上的应用研究

对聚天门冬涂料在零部件上的应用开展研究,通过试验分析了聚天门冬涂料的特点并进行了总结。从聚天门冬基料中选取合适的产品进行零部件涂层喷涂并开展性能测试,从而将聚天门冬涂料在零部件上进行应用,大大提高了零部件的涂层性能,开拓了聚天门冬涂料的应用领域。

耐候型聚脲清漆的研究

实验选用新型聚脲基料为基础进行耐候型聚脲清漆的研究,实验过程中选取合适的聚脲体系和相应的固化剂进行配合,以获得最佳性能和价格比的聚脲清漆。配方中通过消泡剂、流平剂、阻光助剂等的添加来制得高性能低价格的耐候型聚脲清漆。产品针对普通阴极电泳涂层进行配套使用,配套漆膜不但具有良好的防腐性还大大提高了耐候性能。耐候型聚脲清漆具有较好的硬度、较快的干燥速度、较好的装饰性等,漆膜性能优异。最重要的是使其耐候性得到大幅度提高,使涂层提升到了一个新的层次。

高固体聚脲涂料的应用研究

介绍了一种高固体聚脲涂料产品。高固体涂料产品是涂料行业发展的一个重要方向,聚脲类产品在固体含量、干燥速率等方面具有先天优势。高固体聚脲涂料在VOC排放方面特性明显,同时涂膜具有非常优异的物理性能和耐久性,适合各种领域的涂装应用。在VOC排放不断严格限定的前提下,高固体聚脲涂料的应用具有更为广阔的市场前景和推广价值。

聚脲燃气管道涂料产品性能的提升

煤改气是对环境污染的一种治理方式,为此需要大量铺设燃气管道,燃气管道用涂料也相应大幅度增加了用量,但是燃气管道涂料存在VOC排放高、涂膜易破损等缺点,需要改进。针对燃气管道的应用特点开发聚脲燃气管道专用防护涂料产品,使得聚脲涂料能够很好地在燃气管道上进行涂装使用。

阴极电泳漆修补漆产品的开发

阴极电泳漆作为一种防腐能力极强的涂膜产品被市场广泛应用,但在装配和运输过程中容易产生磕碰导致涂膜的破损,为此开发一种便于施工的阴极电泳漆修补漆。该产品干燥迅速、施工方便,能够很好地填补涂膜缺陷,为客户解决现实问题,达到修复的目的,具有较好的应用市场。

比较心脏CT血管造影与经食道超声心动图检测左心耳封堵术后残余分流和器械相关血栓的价值

目的:比较经食道超声心动图(TEE)和心脏CT血管造影(CCTA)用于左心耳封堵术后随访检测器械相关残余分流(PDL)、器械相关血栓的效果。方法:纳入了昆明医科大学第一附属医院2017年7月至2019年8月成功接受左心耳封堵术的非瓣膜性心房颤动(房颤)患者,患者术后45 d、术后6个月同时进行CCTA和TEE检查,分析对比封堵器PDL、器械相关血栓形成及不良事件等。结果:49例患者成功行左心耳封堵术(Watchman^(TM)封堵器35例,Lambre^(TM)封堵器14例),平均年龄(68.3±9.4)岁,CHA2DS2-VASc评分为(3.24±1.28)分,HASBLED评分为(2.61±1.37)分。术后45 d,49例患者完成TEE和CCTA随访,术后6个月,39例患者完成TEE和CCTA随访。术后45 d随访时,CCTA的PDL检出率明显较TEE高(87.7%vs. 67.3%,P=0.006),另外两种检测手段均在同一例患者中检出器械相关血栓。术后6个月随访时,CCTA的PDL检出率仍高于TEE(84.6%vs. 20.5%,P<0.001)。45 d随访时检出的1例器械相关血栓患者,在6个月随访时TEE和CCTA均显示仍存在器械相关血栓,TEE显示血栓大小从23 mm×8 mm缩小到14 mm×3.4 mm。该组病例中有1例患者诊断心原性脑梗死,无死亡事件发生。结论:左心耳封堵术后45 d似乎不能完全封堵左心耳,CCTA比TEE监测到更多的PDL,可作为左心耳封堵术后随访的辅助手段。

沸腾床加氢-焦化组合工艺制备低硫石油焦

对沸腾床加氢-焦化组合工艺制备高品质石油焦的工艺路线进行研究,探究沸腾床未转化油(UCO)的焦化规律。结果表明:渣油沸腾床加氢反应过程中,提高温度或降低空速有利于渣油转化率和杂质脱除率提高;同样的操作区间内,渣油转化率的变化明显大于杂质脱除率;随着渣油转化率增加,UCO硫含量先降低再升高。UCO焦化过程中原料中60%左右的硫转移到焦炭中,明显高于渣油焦化过程中硫转移到焦炭的比例(约42%);相比于渣油直接焦化得到的焦炭,较低硫含量的UCO制备的石油焦品质明显提升。UCO焦化所得石油焦收率和硫含量分别与UCO的残炭和硫含量呈现良好的线性关系,可根据所需低硫焦牌号来指导沸腾床加氢过程的工艺优化。

高固体罩光清漆的研究

选取高固含低粘度的丙烯酸树脂与氨基树脂进行混合搭配,旨在获得最佳的施工固体含量和最佳的漆膜装饰效果,同时达到减少VOC排放的目的。高固体罩光清漆采用高固体含量的丙烯酸树脂、氨基树脂、消泡剂、防流挂树脂、流平剂、催化剂、溶剂和其他助剂制备,适用于对外观装饰性要求较高的商用车、轿车系列,由于该产品涂层与相应的配套涂层有非常好的结合力,不但能保证配套涂层的优异性能,更凸显出涂层的丰满度,从而使得涂层外观装饰性大为提高。

基于多元逐步回归法的沸腾床加氢未转化油焦化的规律

沸腾床加氢未转化油(UCO)作为焦化原料制备低硫石油焦具有显著优势,本文采用多元逐步回归法建立UCO焦化产物收率和性质的预测模型,剖析UCO和渣油焦化规律差异。结果表明,UCO焦化过程中,焦炭收率和液体产品收率可表示成残炭(CCR)的单变量线性函数,液体产品硫含量为UCO中硫含量的单变量线性函数,而焦炭中硫含量为UCO原料硫含量和残炭的双变量函数。模型预测效果良好,各项指标相对误差的平均误差小于2.0%。与渣油焦化相比,UCO焦化过程焦炭中硫占比较高,基本保持在60%左右,同时UCO生焦倾向更高。基于多元逐步回归结果,采用线性规划方法,绘制出低硫石油焦制备过程UCO性质优选线性规划图,可推出不同石油焦收率和硫含量下的UCO关键性质的取值范围。

沸腾床渣油加氢工艺中氮化物转化规律的研究

以管输减压渣油作为原料油,在中型沸腾床渣油加氢试验装置上开展加氢转化试验,采用静电场轨道阱质谱分析方法,考察原料油及不同工艺条件下制得的加氢生成油中氮化物的分子结构。结果表明:管输减压渣油中的氮化物包括碱性氮化物和中性氮化物,以N1,N1O1,N2,N2O1形式存在,以N1类化合物为主;原料油在加氢转化试验过程中,碱性氮化物的碳数分布向高碳数、等效双键数(DBE)分布向低DBE方向移动,反应温度越高,趋势越明显;随着反应温度的升高,中性氮化物的DBE降低,而由于热裂化反应加剧,碳数减小。

渣油加氢脱金属两集总动力学模型的建立

针对渣油加氢反应的特性,提出了将渣油中的金属划分为易脱、难脱两个集总,并假设易脱的金属组分直接脱除,难脱的金属组分经过反应变为易脱的金属组分后进行脱除。在反应温度为370～410℃、压力为15.0 MPa、氢油体积比600～800、液时空速0.2～2.2 h^(-1)的条件下,在1 000 mL固定床装置上进行了动力学试验并确定动力学参数,拟合得出的反应动力学方程相关系数的平方R^2>0.9,可信度F检验中F统计?10×FT(α=0.01),由此可以得出,模型无论从局部还是从整体上来看都是高度显著和可信的。用两集总一级反应动力学来描述渣油加氢脱金属反应过程是可靠的,脱镍率、脱钒率的模型计算值与实验值的平均相对误差分别为2.65%,2.61%;同时将金属脱除率与脱硫率、密度、黏度、康氏残炭、沥青质转化率进行了关联,结果表明具有良好的相关性。

用太赫兹时域光谱法检测沙粒中的微量原油

由于太赫兹波对极性物质有很高的灵敏度,因此可以利用太赫兹时域光谱技术检测沙粒中含有的微量原油。将微量的原油浓度与太赫兹衰减系数之间建立起线性模型。同时引入有效介质理论来证实太赫兹介电常数与原油含量低于200 ppm之间的线性关系。结果表明,太赫兹时域光谱技术可以成为检测沙粒中微量原油泄漏的有效方法。