生物质添加对脱油沥青气化的影响及动力学研究

应用气化技术将脱油沥青(DOA)转化为合成气是一种环保、高效提升脱油沥青附加值的方法。但脱油沥青气化反应活性较低且气化炭黑生成量大,而生物质中的碱金属元素可以有效催化化石燃料的气化反应,故选用稻草秸秆(RS)与脱油沥青共气化以提升脱油沥青的气化反应速率。采用常压热重分析仪(TGA)考察了DOA和RS在不同掺混比(m_(DOA):m_(RS)分别为9:1,8:2,7:3,1:1,3:7)下共气化的反应特性,并与DOA单独气化的反应特性进行了对比。采用SEM-EDS对共气化产物进行微观形貌和元素分布表征,选择Coats-Redfern法配合Malek最概然机理函数计算共气化动力学相关参数及动力学方程。结果表明:RS主要通过灰分中含有的钾元素催化气化反应,共气化过程中钾由RS转移到DOA表面,在DOA表面通过扩张孔隙形成了新的孔隙,增加了气化反应活性位点;当DOA与RS的掺混比为3:7时,共气化的协同作用最明显,与DOA单独气化相比,活化能降低约94.7 kJ/mol。

延迟焦化装置掺炼脱油沥青的可行性分析

为解决中海沥青股份有限公司延迟焦化装置运行负荷较低的问题,对装置掺炼不同脱油沥青进行了可行性分析,并对焦化原料分别掺炼恒力石化炼化有限公司脱油沥青和中国海油宁波大榭石化公司脱油沥青后,原料热加工性能进行了评价。结果表明:随着脱油沥青掺炼比例的提高,原料的裂解难度增加,产物中气体和焦炭收率逐渐增加,液体收率逐渐减少,恒力脱油沥青掺炼比例控制在10%(质量分数,下同)以内,大榭脱油沥青掺炼比例控制在20%以内;通过采取增大炉管注汽量,升高炉出口温度等措施,可确保掺炼脱油沥青时,焦化炉具有较高的炉出口转化率和生焦反应给热量。

PGSS法用于脱油沥青颗粒的制备

在超临界溶剂脱沥青装置上,以辽河稠油减渣为原料,得到脱沥青油的同时,用PGSS法直接对脱油沥青进行造粒实验。在压力为5.0～7.0MPa、温度为150～165℃的范围内考察了操作参数、喷嘴结构、脱油沥青性质对所得沥青颗粒分布的影响。压力增加、温度减小,50～100目沥青颗粒的质量分数增大,50目、40目、30目沥青颗粒质量分数减小,其中50～100目沥青颗粒的质量分数大于66%。喷嘴长度由13mm增加到40mm、内径由2.0mm减小到1.0mm,50～100目沥青颗粒的质量分数增大,50目、40目、30目沥青颗粒质量分数减小。压力增加、温度减小,脱油沥青的软化点增大。沥青性质的变化导致了沥青颗粒分布的变化。扫描电镜分析结果表明,所得沥青颗粒为不规则的多孔性物质,沥青颗粒的范围主要在50～100目。

FeCl_3催化生长脱油沥青基气相生长炭纤维(英文)

以脱油沥青(DOA)为碳源,氯化铁为催化剂,在氩气和氢气的混合气氛下利用化学气相沉积法(CVD)制备了不同形貌的气相生长炭纤维(VGCFs)。讨论了在温度为1100℃时,不同的反应时间(分别为10min,20min,25min,30min和40min)对产物形貌和结构的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)和拉曼(Raman)光谱,对不同工艺参数下合成的产物进行了结构表征。结果表明:随着反应时间的增加,气相生长炭纤维的形貌由弯曲变得相对平直,进而相互贯穿;当反应时间为10min和20min时,气相生长炭纤维的直径分布在1.0μm～1.2μm之间;当反应时间为25min,30min和40min时,气相生长炭纤维的直径分布范围分别为250nm～300nm,350nm～400nm,700nm～800nm。另外,还观察到了V型的气相生长炭纤维。

脱油沥青喷雾造粒过程影响因素分析

利用重油梯级分离耦合萃余残渣喷雾造粒的方法将脱油沥青制成沥青粉,为脱油沥青提供了良好的应用前景。在连续溶剂脱沥青装置上考察了影响脱油沥青造粒的主要因素,原料为加拿大油砂沥青、委内瑞拉常压及减压渣油、中东减压渣油,溶剂为正丁烷、正戊烷、正己烷及其混合溶剂,萃取塔底温度分别为130、146、160℃,而副溶剂温度为130℃、150℃,压力为5 MPa,溶剂比为4,喷嘴内径分别选用3、4、8 mm,溶剂分散空间分别为受限空间及敞开空间,氮气气提流速分别为0.063 m·s-1、0.080 m·s-1。通过对脱油沥青颗粒进行拍照对比分析,发现影响因素主要有脱油沥青的性质、萃取塔底及副溶剂的温度、喷嘴内径、溶剂的扩散空间及氮气气提作用。要得到符合造粒要求的高硬组分含量的脱油沥青必须综合考虑原料及溶剂两种因素。适宜的萃取塔底及副溶剂温度、较小的喷嘴内径、溶剂扩散的敞开空间以及适宜的氮气流速均有利于喷雾造粒的顺利实施。

热处理脱油沥青制备内包金属纳米碳洋葱

以脱油沥青(Deoiled Asphalt)作原料,用热处理法制备了内包金属镍的纳米碳洋葱。用X-射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)对产物进行表征。结果表明:在2000℃温度下真空热处理后,镍粒子大多被数层碳壳包覆形成内包镍的纳米碳洋葱,颗粒多为准球形结构,尺寸在10-30nm范围,晶化程度较高,结构较完善。为内包镍纳米碳洋葱的制备开拓了廉价生产的新途径。

脱油沥青气化副产炭黑的理化性质

利用元素分析、热重分析、傅里叶红外光谱、N_(2)等温吸附-脱附比表面分析、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线荧光光谱(XRF)等方法,系统分析了脱油沥青(DOA)气化副产炭黑的理化性质。结果表明:炭黑的固定碳、挥发分、灰分的质量分数分别为86.10%、7.04%、5.88%,综合燃烧特性指数S为9.47×10^(-5)%^(2)/(min^(2)·℃^(3)),燃烧反应活性不高;炭黑表面含有大量芳香烃结构,也存在一定量的O-H、C=O、C-O等含氧官能团;炭黑中主要为中孔和大孔,炭黑的总比表面积和孔体积分别仅为207.15 m^(2)/g和0.49 cm^(3)/g;炭黑中的次级粒子和附聚体基本呈链枝结构,炭黑粒子根据其表面特征可以分为多孔型、泡沫型及崩塌型;炭黑灰分以条状和片状微粒的聚集体形态存在,最主要成分V_(2)O_(5)、NiO的质量分数分别为64.1%、19.3%,因而炭黑可作为钒镍资源。

超临界溶剂脱沥青操作参数对辽河稠油减压渣油脱油沥青的影响

在超临界溶剂脱沥青装置上,以辽河稠油减压渣油为原料,在得到脱沥青油的同时,用PGSS法直接对脱油沥青进行造粒实验。在压力为5.0～7.0 MPa、温度为150～165℃的范围内考察了操作参数对脱油沥青收率、脱油沥青性质、脱油沥青颗粒分布的影响。结果表明,随着压力增加、温度降低,脱油沥青收率减小,脱油沥青的软化点增大,100～200℃、50～150℃脱油沥青平均恒压比热容均减小。体系压力升高和温度降低,有利于制备较小粒径的沥青颗粒,其中粒径小于50目沥青颗粒的质量分数大于66%。因此,操作条件的改变引起沥青性质的变化,从而导致沥青颗粒分布的变化。

丁烷脱油沥青掺兑催化裂化油浆的减粘裂化研究

利用化学探针技术测定了6种减粘裂化原料的受热氢转移能力,借此优化减粘裂化原料。在高压釜中对丁烷脱油沥青掺炼全馏分催化裂化油浆和馏程小于460℃的催化裂化轻质油浆的减粘裂化过程进行了研究。试验结果表明:以质量分数60％丁烷脱油沥青和40％的全馏分催化裂化油浆为原料,经减粘裂化后无法获得运动粘度和安定性均合格的燃料油;以相同比例的丁烷脱油沥青和馏程小于460℃的催化裂化轻质油浆为原料,在反应温度为420℃、反应时间为40 min时,减粘裂化油的粘度和安定性均可达到燃料油标准要求。以上述第二种原料进行工业试验,生产出了符合SH／T0356-1996标准的7号燃料油。

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆和脱油沥青的应用

针对某焦化装置掺炼催化裂化油浆(催化油浆)和脱油沥青,分析了不同掺炼比例下装置原料性质、关键操作参数、物料平衡等的变化。经过对比分析,当催化油浆和脱油沥青的总掺炼量达到40 t/h时,石油焦收率增加2.80百分点,液体收率降低5.22百分点。通过采取降低反应苛刻度、定期对加热炉炉管机械清焦、对原料系统阀门喷涂耐磨材料、定期对原料系统测厚等一系列措施,可以有效缓解大比例掺炼催化油浆和脱油沥青对装置造成的阀门磨损、加热炉炉管结焦等问题,保证了装置的安全平稳长周期运行。延迟焦化装置大比例掺炼催化油浆和脱油沥青解决了这两种物料的出路问题,实现了重油加工平衡,年增效5173万元。

脱油沥青的改性及应用初探

为提高脱油沥青反应活性,采用热处理工艺对其进行了处理,并对处理前后脱油沥青的性质进行了分析比较,采用FT-IR和1H-NMR对其官能团和分子结构变化进行了考察,。在对甲基苯磺酸催化下与交联剂对苯二甲醇反应制备了改性沥青。研究表明,脱油沥青在热处理过程中发生了热裂解反应,热处理后的脱油沥青芳香分、胶质含量增加,沥青质含量降低,残炭率升高,软化点降低,芳香氢含量增加,反应活性提高。改性沥青具有较高的残炭率和β树脂含量,由其制备的石墨复合材料具有良好的机械性能。

顶空气相色谱法测定辽河稠油减压渣油脱油沥青中戊烷含量

采用静态顶空气相色谱法测定辽河稠油减压渣油高软化点脱油沥青中戊烷的含量,确定色谱的测定条件,研究气液相比、平衡时间、平衡温度等因素对定量分析结果的影响。在戊烷质量分数为0～12.94%的范围内,戊烷色谱峰面积和质量分数的线性关系良好,加样回收率为98.19%～104.66%,戊烷的检测限为0.11%。采用该方法测得辽河稠油减压渣油高软化点沥青中戊烷质量分数小于0.5%。

脱油沥青气化炉内气化反应数值模拟

对以脱油沥青(DOA)为原料的气流床气化炉内多相反应流动进行了数值模拟,考察了氧油质量比、蒸汽加入量和气化压力对气化性能的影响。结果表明:随氧油质量比(mO2/mDOA)增大,气化炉内温度逐渐升高;当mO2/mDOA=0.93时,有效气含率达到最大值0.837。随蒸汽量增大,气化炉出口气体温度降低,而有效气含率在蒸汽、油质量比(mH2O/mDOA)为0.48时达到最大值;操作压力对气化炉出口有效气含量和温度影响很小。

延迟焦化装置掺炼脱油沥青问题分析与对策

洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置由洛阳石化工程公司设计,采用"可灵活调节循环比"工艺流程。随着原油加工量的逐年提高,该装置开始掺炼脱油沥青。这固然可以扩大洛阳石化重油平衡能力,增加重油加工灵活性,提高总体经济效益,但焦化装置掺炼脱油沥青后,由于原料性质变差,随之产生加热炉炉管结焦速率加快、大量生成弹丸焦以及油气携带焦粉等问题。结合焦化原料特点、热反应生焦机理和延迟焦化工艺特点,对延迟焦化装置掺炼脱油沥青造成的影响进行分析。提出优化措施:在溶剂脱沥青装置脱油沥青出装置管线增上渣油、油浆静态混合器,按照一定的比例,使脱油沥青和减压渣油、油浆充分混合,降低原料中的沥青质含量;加强原料监控,改善焦化原料性质,降低加热炉出口温度,提高加热炉管内流体线速,适当加大循环比,保证装置的安全运行。

脱油沥青进焦化装置的重油加工工艺探讨

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司在实施"闪蒸加工塔河油,主流程加工轻质油"的低负荷加工方案时发现,影响正常生产的瓶颈之一是脱油沥青出路问题。探讨了优化脱油沥青加工模式,分析了焦化装置掺炼脱油沥青的可行性,并提出了改进建议。在脱油沥青后路不畅的情况下,焦化装置按10 t/h掺炼脱油沥青和轻油浆是可行的。控制掺炼比小于10%,对焦化液体收率以及生产影响较小,并可平衡全厂物料。轻油浆与脱油沥青混合进焦化装置,一方面增加芳烃和胶质含量,降低沥青质含量,改善原料热稳定性,减缓加热炉结焦;另一方面,可以降低脱油沥青的黏度,避免管线堵塞。

含硫渣油脱油沥青的利用

叙述了重溶剂脱沥青的副产品沥青的各种利用途径 ,介绍了重溶剂脱沥青工艺 ,后续工艺可提供大量容易转化的脱沥青油。提出了发展重溶剂脱沥青必须解决脱油沥青的利用问题。

脱油沥青对沥青及沥青混合料性能影响分析

以脱油沥青(DOA)、DOA/SBS复配改性沥青为研究对象,进行常规试验,PG分级试验。试验结果表明,一定范围内掺入DOA有利于提高沥青高温性能,而低温延性有所下降,与SBS改性沥青复配后更好的发挥了DOA强项,也弥补了只掺入DOA产生的短板;以4种DOA改性沥青试样、4%SBS改性沥青和3种复配改性沥青混合料为研究对象,进行高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性影响分析。结果表明,10%DOA+2%SBS复配改性沥青试样可到达或持平4%SBS改性沥青的水准。10%DOA+2%SBS复配改性沥青每吨的价格比4%SBS改性沥青(不考虑其中加入稳定剂等)便宜488元,不仅保证了路用性能要求,还大大降低成本,可以应用到沥青路面中。

SBS改性脱油沥青宏观性能与微观形态的关系研究

以脱油沥青(DOA)制备针入度30号和50号的调和硬质沥青,并掺量2%到6%的星型SBS在170℃下经剪切、搅拌工艺制备SBS改性硬质沥青,对产物进行常规指标分析及荧光显微检测。常规指标分析表明SBS可以提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性能和感温性能;存储稳定性分析表明稳定剂的加入可以明显的改善沥青的稳定性和抗老化性能;荧光显微镜图像表明改性沥青宏观性能与微观结构之间存在相关性,改性沥青要达到较好的宏观性能需要其微观结构中改性剂和沥青呈现均匀连续分散的状态。利用SBS和稳定剂制备优质改性硬质沥青合适配方为:SBS添加量为3.0%,稳定剂添加量为0.2%。

延迟焦化装置掺炼脱油沥青的运行分析

焦化装置掺炼脱油沥青后,运行苛刻度明显增加,通过采取掺炼催化油浆和提高循环比等相应的措施,有效解决了装置运行稳定性问题。实际应用结果表明:焦化装置掺炼脱油沥青有利于改善全厂产品分布,提高汽柴油产量,减少低价值的石油焦产品,而且每年可增加效益1亿元以上,经济效益显著。

脱油沥青调合降蜡生产重交通道路石油沥青

针对洛阳分公司生产重交通道路石油沥青存在的问题进行了分析,研究降低蜡含量、提高针入度比的措施和方法,通过脱油沥青和拔头重油浆调合,可以生产合格的重交通道路石油沥青。