石油分子工程及其管理的研究与应用(Ⅱ)

着重介绍用于石油分子工程及其管理的主要模拟技术与计算技术,如分子同系物矩阵法(MTHS)、蒙特卡罗法(Monte Carlo)、集总法(Lumping)、熵最大化重构法(REM)等,并对研究与生产经营管理方面的应用进行了案例分享,如石油分子信息库在新原油或混合原油馏分切割和性质预测以及汽油、柴油性质预测中的应用;复杂化学反应网络调变与精准转化在汽油、柴油等不同馏分提质增效中的应用;新型催化剂开发与催化材料筛选中的分子工程等。

石油分子工程及其管理的研究与应用(Ⅰ)

提出了石油分子工程及其管理的概念,并对其框架结构、核心技术进行了简要描述,主要内容包括:1石油及其馏分的分子水平表征,尽可能详细地获得石油的分子信息,如单体化合物、族组成和结构组成等信息;2石油分子信息的信息化描述,按照相关编码与规则,结合石油及其馏分的分子组成与相应性质,建立石油分子信息库;3石油分子信息与反应性的关联及分子动力学模型的建立,按照石油加工过程化学反应规则库,确定石油分子的化学反应网络体系,并通过建立的分子反应动力学模型定量计算出动力学参数;4模拟与优化,实现石油资源价值最大化和资产价值最大化。

石油分子组成质谱分析方法及应用

石油供需关系日趋紧张,对石油生产提出了更高的需求。针对目前较为成熟的工艺、设备和催化剂,对精炼工艺进行了优化,可以使炼油工艺得到最大程度的提高。分子炼油是一种主张从分子层面上思考石油生产工艺的观点。分子结构的治理是实现分子炼制的技术手段,也就是对其进行深入的理解和干涉。分子控制技术涉及到许多领域,但是都是基于对原油成分和成分的精确的分析。本文对各种软离子化技术进行了优化与完善。进-步工艺使原油中的弱极化合物得到了进一步的发展。特别是对碳氢化合物的质量光谱进行了研究。本文还对各种软化离子化技术进行了全面的研究和评估。

石油分子信息库的设计及应用研究

基于石油馏分分子水平分析结果,对这些结果中的化合物进行数据筛选和挖掘,得到了主要的10000多种化合物。通过查询文献、数据库及相应的物性关联方法获得了10000多种化合物10多种基础数据的完备性。在此基础上,实现了石油分子信息库的设计、表的设计及表与表之间的关联。开发了石油分子信息库与可视化软件接口程序。以汽油馏分为基础,采用石油分子信息库中数据及接口程序,实现了由分子组成到混合物的宏观物性计算。对16个汽油样品计算结果表明,密度的平均相对误差为0.28%,馏程的平均误差约在2℃~3℃,BMCI的平均误差约为2。对46个汽油样品的辛烷值计算平均偏差0.34个单位,验证了石油分子信息库设计的合理性、化合物选取的合理性及基础数据的准确性。

基于微观模拟的分子石油工程实验室研究与建设

为促进学科交叉融合的复合型人才培养,建立了基于微观模拟的分子石油工程实验室。将材料科学的多尺度模拟技术应用于石油工程领域,提出了分子石油工程概念,从分子层面和微纳尺度上研究和揭示非常规油气、页岩油气、深层油气的赋存与渗流机制等。以高水平科研项目为依托,培养石油工程类学生的理性思维和材料科学学科学生的工程概念,推动学生的跨学科培养。

炼化分子层级反应机理模型研究进展

炼化装置分子层级的机理模型是近年来石化行业新的研究热点。阐述了石油分子表征和分子层级机理建模常用方法的原理和特点,梳理了分子表征方法在炼化装置分子机理模型研究中的进展,对比分析了不同建模方法的优势和适用目标,最后对炼化分子层级机理模型研究未来的发展方向进行了展望。

基于分子热力学性质和密度峰聚类的脱硫汽油集总

随着石油分子管理技术的进步,石油及其下游的汽油等产品逐渐以其真实分子组成进行表征。而油品的分子表征在带来更详实信息的同时,也导致炼油过程模拟与优化模型的规模和计算量急剧上升。针对这一问题,应用无须事先确定类别数的密度峰聚类技术,并基于真实组分的热力学性质对油品进行集总,从而以少量虚拟组分对产品油进行充分表征。针对某装置的脱硫汽油集总结果表明,所提出的密度峰聚类集总方法极大地降低了表征汽油产品的分子数目,并在保证模拟精度的同时,有效地提高了汽油分馏塔的模拟计算效率。

中国海油炼化产业转型升级的“COAL”策略研究与实践

从中国海油炼化产业的现状出发,结合国家政策、市场环境、技术能力等因素,应用石油分子工程与分子管理的理念,提出了适合中国海油炼化产业转型升级发展需要的"COAL"策略,即为实现海洋原油资源价值最大化,中国海油炼化产业应通过技术改造等方法最大限度生产高价值的低碳烯烃、清洁油品、芳烃以及特色沥青、高档润滑油,并适当延长相关产品的产业链,差异化发展的同时确保在相关领域的高竞争力。