Modification of FCC slurry oil and deoiled asphalt for making high-grade paving asphalt

With the rapid development of modern industry,high-grade paving asphalt is massively required to meet the demands for modern transportation.As one of additives,natural asphalt is indispensable since it can improve the performance of paving asphalt in all aspects.However,the application of non-renewable natural asphalt is increasingly restricted by its limited reserves.It is imperative to find alternative approaches to produce high-grade paving asphalt.Fluid catalytic cracking(FCC)slurry oil is an ideal soft component for producing paving asphalt due to its high content of aromatics and resins.However,its bad ageing resistance limits its application to only low-grade paving asphalt.In the present work,a novel approach for producing high-grade paving asphalt was investigated using chemically modified FCC slurry oil and deoiled asphalt(DOA).The FT-IR and NMR results showed that dehydrogenation and condensation reaction occurred during the ageing process.From a series of aliphatic alcohols and aldehydes,propanal was selected as a proper modifier to improve the ageing resistance of FCC slurry oil.The propanalmodified slurry oil possessed more substituted aromatic units and less aromatic hydrogen atoms than other modified slurry oils,thus showing better ageing resistance.With the increase of length of aliphatic chains in modifier,the modified slurry oil contained more and longer alkyl substituent group on aromatics.Compared with the cross-linked oil(slurry oil modified by cross-linking agent),modified slurry oil possessed similar ageing resistance but higher flowing ability.Also,the effect of operation conditions on the kinematic viscosity of modified slurry oil were investigated.Blended with modified slurry oil,the penetration ratio of asphalt product increased from 53.7 to 66.2,which met the standard of 70#paving asphalt.Both the microscopic observations and FT-IR results indicated that modification process effectively reduced the oxidation degree of asphalt product,thus increasing the ageing resistance.Consequently,with aid of this process,high-grade paving asphalt was readily produced from low value oil from downstream products of refinery,instead of the depleting natural asphalt.

Analysis of Influence Factors for FCC Slurry Separation by Mixed Solvent Extraction

Daqing FCC slurry was treated using mixed solvent containing N,N-dimethylformamide(extraction solvent)and n-paraffin(stripping-agent).The influence of solvent formulation(ratio of DMF/stripping-agent),temperature,time and solvent-oil ratio on yield and aromatics content of the extract oil were analyzed by a four-factor and three-level orthogonal experimental design.The polynomial regression models between the extract oil yield and aromatics content with the four factors were established.Response surface analysis showed that solvent formulation,temperature and solvent-oil ratio have significant effects on extraction result and there is an interaction between temperature and solvent-oil ratio on aromatics content,when the FCC slurry is extracted by mixed solvent.However,the extraction time has no significant effect.The optimal conditions for FCC slurry extraction covered:a solvent mixed ratio of 2.3,a temperature of 62.8℃,a solvent-oil ratio of 3.2,and a time of 35 min.The result of verification experiment was in good agreement with the prediction of the model.

催化裂化(FCC)油浆作煤直接液化溶剂的研究进展

煤制油工艺等煤炭清洁高效转化技术是能源化工领域的研究热点,溶解性好、提供/传递氢能力强且热稳定性高,其溶剂选择、使用是影响煤制油工艺经济运行的关键。本文以煤液化溶剂作用为基础,通过对液化自身产物、废塑料及FCC油浆等煤直接液化溶剂的组成、性质及作用效果的综合评述,指出煤、溶剂、氢气间的混合并非理想混合,与煤H/C适宜、极性相近的溶剂在共处理过程表现出良好的协同作用,液化过程的转化率、轻质产物选择性明显提高。分析表明,协同作用的大小取决于煤、溶剂的组成、性质匹配。煤-重质烃共处理工艺利用富芳烃油浆溶解性好、提供/传递氢能力强的特点强化了煤热解加氢反应的进行,同时煤加氢液化产生的多孔残煤具有吸附性强的特点,有助于重质烃改质,使共处理转化率显著提高、轻质产物选择性增大。最后指出,煤-重质烃共处理的协同作用为改善煤、中质/重质芳烃的综合利用提供了可能。

馏分油浆态床加氢处理研究：ⅡFCC柴油加氢工艺条件及动力学研究

对FCC柴油在浆态床柴油加氢催化剂SP25上的加氢工艺条件进行了优化,并考察了加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)动力学。结果表明,提高反应温度、提高反应压力、增加催化剂的加入量、延长反应时间都能提高催化剂的加氢精制活性,最佳的FCC柴油浆态床加氢工艺条件为,温度350℃、压力6MPa、催化剂加入量6%、反应时间2h。催化剂循环使用性能的考察结果表明,SP25催化剂具有良好的活性稳定性。动力学研究结果表明,FCC柴油的加氢脱硫反应过程可以分为两个阶段。第一阶段为较易脱除的苯并噻吩类(BTs)硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为70.00kJ/mol;第二阶段为较难脱除的二苯并噻吩类(DBTs)硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为85.65kJ/mol。FCC柴油HDN反应的活化能为79.91kJ/mol。烷基取代的二苯并噻吩类硫化物(特别是DMDBTs)是加氢精制反应中最难脱除的含杂原子(S或N)烃类化合物。

FCC油浆的分离与综合利用

综述了FCC油浆的组成和分离方法 ,以及其在炼油、化工等领域的应用途径。认为FCC油浆的利用范围很广 ,炼油企业应根据自已所用原油的特点及装置配置情况 ,结合所处的地理位置 ,选择适宜的油浆利用路线 。

旋风分离器升气筒穿孔与FCC油浆固含量超标

中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司Ⅱ套重油催化裂化装置出现了油浆固含量超标的异常现象,为了找出这一异常现象,对重油催化裂化装置进行了调整操作条件的试验,通过对试验结果的分析,排除了工艺和催化剂方面的原因。装置停工后检查时发现,沉降器内一组旋风分离器升气筒出现了3个漏洞,油浆固含量超标是由这一情况造成的,而漏洞是防焦蒸汽冲刷形成的。因此对漏洞进行了修补,同时对有关防焦蒸汽喷嘴进行了封堵,装置开工后油浆固含量恢复到了正常值。

FCC油浆窄馏分热转化性能的基础研究

为确定延迟焦化工业装置原料掺炼FCC油浆的上限值并解决炉管结焦问题,利用特制重质油热反应评价装置,对FCC油浆切割的窄馏分进行单独热裂解实验,考察FCC油浆窄馏分热加工行为;对FCC油浆与焦化原料进行不同掺炼比实验,考察其结焦倾向及产品分布。结果表明：导致加热炉炉管结焦的主要反应物为FCC油浆360-420℃窄馏分;460-500℃馏程范围的FCC油浆主要发生缩合反应,是增加焦炭产率的主要贡献物;对提供的典型油样,当油浆掺炼比在9%以下时,不会导致炉管大规模结焦。

不同工艺下油浆富饱和烃FCC反应对比研究

对油浆采用不同加工工艺,得到3种油品。利用FBB装置,对这3种油品采用两种加工路线。结果表明,在各自目标产物收率最大的情况下,抽余油1反应条件最苛刻,其次轻油浆,最后为抽余油2,目标产物收率分别为69.35%、73.85%和79.76%;在相同操作条件下,抽余油2裂化产品分布最好,其次是轻油浆,抽余油1最差;重油掺炼抽余油2可以较好地改善产品分布,提高目标产物收率2.47%,降低干气和焦炭收率分别为0.25%和1.61%;掺炼轻油浆对FCC产品分布影响不大;掺炼抽余油1使得产品分布变差。

单溶剂抽提分离FCC油浆影响因素分析

以大庆催化裂化(FCC)油浆为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为抽提溶剂,采用三因素三水平BBD(box-behnken design)正交试验设计,考察分析抽提温度、剂油比和抽提时间对抽提油收率及芳香烃质量分数的影响,得到抽提油收率和芳烃质量分数与影响因素间的多项式回归模型。响应面法分析表明,单溶剂抽提分离FCC,抽提温度和剂油比对抽提结果有明显影响,且两者对芳烃质量分数具有交互作用,而抽提时间对抽提结果的影响不显著。模型分析表明,DMF抽提分离油浆的最优操作条件为抽提温度61.3℃、剂油比3.3,抽提时间35 min,模型预测结果与重复性验证试验具有非常好的一致性。

重整重芳烃与FCC油浆调和加氢改质制环保橡胶填充油

以重整重芳烃与催化裂化(FCC)油浆调和油为原料,在Ni–Mo/Al_2O_3–SiO_2催化剂作用下进行加氢脱除难裂解、有毒性的稠环芳烃化合物(PAHs),制得环保橡胶填充油。研究结果表明,在反应温度350℃、操作压力为12MPa、反应时间6 h条件下,一次加氢可将PAHs的质量分数由31.53%降低至4.77%,在此基础上再次加氢2 h后,PAHs含量降至1.50%,产品质量得到大幅改善,油品性质符合环保芳烃油的VIVATEC500指标要求。

FCC油浆糠醛精制生产重交通道路沥青

以中国石油大庆石化公司FCC油浆为原料、糠醛为溶剂,在剂油体积比为4∶1的条件下,通过过滤脱除催化剂粉末,并经萃取得到FCC油浆抽出油和抽余油。考察FCC油浆抽出油经减压蒸馏拔出不同比例轻组分后的产品沥青性质以及FCC油浆抽出油与不同牌号国标沥青调合得到的产品性质。结果表明:通过减压蒸馏拔出轻组分后,改善了所得油浆抽出油性质,产品可以满足70号、90号等沥青国家标准要求;同时FCC油浆抽出油以不同比例与国标沥青调合后所得到产品性质也有很大的改善。

FCC油浆糠醛抽出油改善胶粉改性沥青性能的研究

FCC油浆糠醛抽出油富含芳香组分,是良好的道路沥青调合分。用FCC油浆糠醛抽出油溶胀预处理胶粉制备改性沥青,考察了胶粉含量和胶油比双因素对改性沥青性能的影响,同时使用扫描电子显微镜和荧光显微镜对胶粉和改性沥青的微观形态进行分析。研究结果表明,使用FCC油浆糠醛抽出油溶胀预处理胶粉可制备出性能良好的改性沥青。尤其是随着胶粉含量的增加,沥青的软化点和低温延度明显得到了改善。当胶粉质量分数为25%,胶油比控制在4～7时改性沥青的基本性能和老化性能良好,热储存稳定性最佳。

一种FCC油浆与煤共处理影响因素研究

通过高压釜研究了山东某炼厂的催化裂化油浆(FCC油浆)与新疆哈密地区煤共处理效果.结果表明:当煤粉添加量为30%时,油煤浆的黏度已经达到了1 375mPa·s,远大于煤直接液化中油煤浆的黏度,不利于泵的输送,因此,如何降低油煤浆黏度是煤油共炼技术要解决的重要问题之一;在煤粉添加量为30%~35%、反应温度为450℃、停留时间为2.0h的条件下,FCC油浆与煤共处理的反应效果较好,转化率超过了98%,油产率基本维持在80%;对FCC油浆进行加氢预处理来改善其性质,可显著降低油煤浆的黏度,同时提高了煤粉添加量为40%条件下的煤油共处理效果,使转化率由92.4%上升至96.5%,油产率由71.12%上升至79.19%.

用于调合高等级道路沥青的富芳烃FCC油浆复合改性工艺

采用2种改性剂对催化裂化(FCC)油浆进行复合改性,并调合制备沥青产品,分析了改性工艺对沥青产品性能的影响;采取红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、飞行时间质谱(MALDI-TOD-MS)及元素分析等手段对FCC油浆结构进行了表征,使用Brown-Ladner(B-L)法对FCC油浆平均分子结构参数进行了计算,提出了复合改性的反应机理。结果表明:随着复合改性反应温度上升,沥青产品的性能先上升后下降;随着复合改性反应压力和时间的增加,沥青产品性能有小幅提升。复合改性反应的本质是改性剂与FCC油浆稠环芳烃之间发生的亲电取代反应,生成了具有长链结构的大分子芳烃,有效提升了FCC油浆的高温稳定性及重组分含量。

丙烷脱沥青装置掺炼RFCC油浆

在减压渣油中掺入RFCC油浆进行丙烷脱沥青,能提高脱沥青油的收率,改善道路沥青的质量。

FCC油浆与煤共炼试验研究

通过在150 kg/d悬浮床加氢试验评价装置上开展某炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼试验,研究FCC油浆与西湾煤共炼时的匹配性,剖析油煤浆成浆性和油煤共炼的试验结果,为煤直接液化新途径的开发提供基础数据。试验结果表明,该炼油厂FCC油浆与西湾煤共炼时,油煤浆浓度高达45%时,依然具有稳定的成浆性,油煤浆中加入0.55%活性炭添加剂、1.80%赤泥催化剂(以原料量为基准),在反应空速为0.5 h^(-1)、反应温度468℃、氢油比3000 L/kg的反应条件下,整体液体收率为72.93%,煤转化率为88.8%。与传统煤直接液化相比,FCC油浆与西湾煤共炼具有耗氢量低、液体收率高、煤转化率高的优势。

FCC装置油浆泵及回炼油泵的入口管道设计

随着催化裂化装置日趋大型化的情况下,装置占地面积、设备直径及管道直径等都随之变大。油浆泵和回炼油泵的管道布置是本装置的设计难点之一。通过对设计过程的总结和研究,对油浆泵和回炼油泵的布置和入口管道设计提出新的方案及并对该管系的重要支架设计进行探讨。

沸腾床渣油加氢裂化装置结焦情况分析与操作优化

分析了沸腾床渣油加氢裂化装置易结焦堵塞的原因,介绍了某炼化公司沸腾床渣油加氢裂化装置易结焦区域和结焦典型症状,从原料、催化剂、反应和分馏工况等方面进行了优化。通过将原料渣油引入脱固油浆减缓结焦,动态调整渣油转化率控制装置结焦:加工中东高硫低氮原油所产渣油时,转化率可控制在75%以上;加工低硫中东原油所产渣油时,转化率控制在不大于70%;加工低硫高氮原油所产渣油时,转化率控制在不大于65%。每吨渣油原料置换新鲜催化剂0.90~0.95 kg,低控减压塔塔底液位(25%~30%),提高塔底物料返混流量以减少沥青质在塔底器壁生焦。优化操作后,常压塔底油总沉积物质量分数稳定小于0.2%,确保了装置在渣油高转化率下的长周期稳定运行。

催化裂化装置油浆低温脱固技术工业应用

要实现催化裂化油浆高附加值利用,选择高效、低耗的油浆脱固技术尤为关键。对目前常用的催化裂化装置油浆脱固技术长期应用效果进行考察,结果表明:低温脱固技术原料适应性强,要求固含量不高于50 g/L,胶质质量分数不高于15%,沥青质质量分数不高于10%;脱固油浆固含量长期稳定在100μg/g以内,满足针状焦原料的要求;操作温度在160~180℃,相对较低,燃料消耗少,运行成本低;净化油浆收率高达99%,不产生反冲洗油或浓缩油浆;可实现固体与液态油浆彻底分离,排出粉状滤渣基本不含油,可作为一般固废处理;设备占地面积小,配套公用工程少,操作简单,均在常压或微负压下操作,生产运行安全系数高;可实现装置长周期连续生产,符合企业降本增效的发展需求。

悬浮床加氢裂化工艺下不同比例油煤共炼的研究

为了探索劣质重油作为原料与煤共炼的反应效果和可行性,将FCC油浆和DCC重油按照不同比例混合组成原料油,再与煤粉混合成浆,利用陕西延长石油集团开发的0.15 t/d悬浮床加氢裂化工艺技术进行了试验研究。结果表明,原料中再逐步加入不同比例DCC重油,煤的转化率保持在89%~91%,虽然比纯FCC油浆和煤共炼转化效果稍低,但是总的液体收率相近。DCC重油中芳烃含量较高供氢性能较强,大于525℃渣油组分转化率与纯FCC油浆和煤共炼结果相差不大,保持在89%~91%,而沥青质转化率有所提高,保持在79%~82%,表明DCC重油作为煤油共炼的原料油是可行的。