重油在催化剂中的有效扩散系数及扩散受阻因子

通过对大港减压渣油超临界萃取(SFEF)窄馏分在FCC催化剂与SiO_2模型催化剂中有效扩散系数的研究,得到了催化剂孔径对有效扩散系数的影响和催化剂的扩散受阻因子。结果表明,SFEF窄馏分在FCC催化剂中的扩散受阻因子均小于1,为受限扩散,在大孔FCC催化剂中的扩散受阻因子是参比催化剂中的2～3倍。当扩散分子直径小于1.8 nm时,SFEF窄馏分在孔径大于5.6 nm的SiO_2模型催化剂中的扩散受阻因子均大于1;当扩散分子直径大于1.8 nm时,SFEF窄馏分在孔径为5.6～7.9 nm的模型催化剂中的扩散为受限扩散。SiO_2模型催化剂的曲折因子为2.87,在经验值范围内。当平均孔径相近时,SFEF窄馏分在模型催化剂中的有效扩散系数比大孔FCC催化剂中大两个数量级,说明有效扩散系数不仅与扩散分子直径与催化剂孔径的比值λ有关,还与催化剂的孔结构密切相关,仅用λ来关联扩散受限程度是不准确的。采用SiO_2模型催化剂研究有效扩散系数与孔径的关系更为准确合理。

沥青质在渣油加氢催化剂中的扩散受阻

以甲苯为溶剂,研究了沥青质在不同孔径的渣油加氢催化剂中的扩散受阻情况。结果表明:沥青质聚集体在渣油加氢催化剂中处于受阻扩散状态,不同孔径催化剂中的扩散受阻情况不同;扩散受阻因子F(λ)可以较好地表征沥青质在渣油加氢催化剂中的扩散受阻情况;扩散受阻因子随催化剂孔径的变化非常明显,催化剂孔径越小,沥青质聚集体扩散时受阻作用越严重,扩散受阻因子F(λ)值越小。此外,扩散受阻因子还与沥青质在溶液中的初始质量分数、催化剂的曲折因子等有关。

减压渣油超临界流体萃取馏分在多孔有机膜中的扩散规律

利用超临界流体萃取分馏技术将大港减渣分离成16个窄馏分和1个萃余残渣,选择第3#、6#、9#、12#、15#窄馏分和残渣作为研究对象,运用隔膜池分别测定了308K下各个油样通过额定孔径为15、50、80和1000nm4种聚碳酸酯膜有效扩散系数和平均有效扩散系数。结果显示,大港减渣窄馏分及萃余残渣在膜孔中的有效扩散系数随着实验的进行逐渐降低,表明它们是由一定尺寸分布的组分构成的复杂混合物。随着馏分变重和膜孔直径的降低,各馏分的有效扩散系数均逐渐降低。受阻扩散因子的计算结果表明窄馏分和萃余残渣在15、50和80nm3种膜片中的扩散均受到不同程度的阻碍。窄馏分在50和80nm膜孔中的受阻程度较小,而在15nm膜孔中的受阻程度相对较大。萃余残渣在这3种膜孔中均存在较为明显的扩散阻力,在15nm膜孔中的受阻程度尤其严重。受阻扩散因子关联结果表明,在重油分子尺寸和孔径比值相同的条件下,窄馏分和萃余残渣的扩散受阻程度并不相同,分析认为这可能是两者分子构型的差异造成的。