煤焦油重质芳烃选择性加氢制单环芳烃

采用固定床反应器对煤焦油中重质芳烃进行选择性加氢,研究反应温度和反应压力对重质芳烃饱和率和单环芳烃选择性的影响。通过制备的4种催化剂进行对比,获得单环芳烃选择性较高的Ni-Mo-P体系催化剂。煤焦油馏分原料的加氢反应结果显示,在反应温度360℃、反应压力6 MPa、空速0.5 h^(-1)和氢油比800∶1条件下,多环芳烃饱和率为84.2%,单环芳烃选择性为60.4%。通过煤焦油馏分与脱酚余油原料的加氢实验结果对比,脱酚余油中的重质芳烃能获得更高的转化率及单环芳烃选择性。

基于测井曲线考虑纵向级差的海上重质油油藏产能预测新方法

针对重质油油藏定向井多层合采的设计产能与实际误差较大的问题,以南海东部PY10-2油田为例,开展了重质油油藏渗流特征合理表征研究,为更精细表征该类油藏纵向强非均质性,基于测井曲线考虑纵向级差,建立了综合考虑重质油幂律流体、纵向非均质性、启动压力和应力敏感多因素影响的产能模型及评价方法,在实际油田产能评价方面取得较好的效果。研究结果表明:该预测模型与传统方法相比预测精度得到较大提高,预测的产能平均误差小于10.0%;随幂律指数减小,定向井产能将会降低;井底流压降低,幂律指数对产能的影响程度增大;定向井生产压差增大,采油指数增幅减小。该研究对于海上同类油藏合理产能评价具有重要意义。

重质油催化裂化用催化剂的研制及性能评价

催化裂化是提高重质油资源利用效率的一种常用加工技术,为了提高重质油资源催化裂化的效率,以Ni(NO_(3))_(2)、FeCl_(3)和脂肪酸为主要原料,制备出一种适用于重质油催化裂化的新型油溶性催化剂FN-1,并采用小型固定流化床装置考察了不同因素对重质油催化裂化反应的影响。实验结果表明,随反应温度的升高,重质油转化率逐渐增大,生成的汽油成分中烯烃和芳烃含量逐渐增大;随剂油质量比的逐渐增大,重质油转化率逐渐增大,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐减小,芳烃含量逐渐增大;随质量空速的逐渐增大,重质油转化率逐渐减小,汽油中异构烷烃和烯烃的含量逐渐增大,芳烃含量逐渐减小,但变化的幅度比较小。当重质油催化裂化的反应温度为520℃、剂油质量比为6、质量空速为15h-1时,重质油的转化率可以达到95.38%,催化裂化效果较好。

粉体流冷却器在重质纯碱生产中的应用研究

传统的纯碱工业生产通常以硫化床风冷为基础,能耗过高,对周围的空气环境造成粉尘污染。粉流体冷却器作为一种新型的冷却产品,可以实现重质纯碱生产过程中节能降耗目的。介绍粉流体令冷却器的关键技术,结合实际案例探讨其在重质纯碱生产中的应用。

中低温煤焦油重质馏分的化合物组成及表征

对中低温煤焦油的综合高效利用有助于提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,因而利用联用技术对典型中低温煤焦油重质馏分进行分子表征,可为其后续高效的加工利用提供数据支撑。利用电喷雾电离源(ESI)和大气压光致电离源(APPI)结合傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)在分子水平上表征影响典型中低温煤焦油重质馏分加工利用方式的含氮化合物、含氧化合物以及芳烃化合物,探讨含氮和含氧化合物、芳烃类化合物的组成和碳数分布。结果表明,采用正离子电喷雾(+ESI)结合FT-ICR MS共鉴定出N_(1)、N_(2)、N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)、N_(1)O_(3)、N_(2)O_(1)、N_(2)O_(2)、N_(1)O_(1)S_(1)共8种不同分子组成的碱性氮化物;采用负离子(-ESI)模式下FT-ICR MS检测出N_(1)、N_(2)、N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)、N_(1)O_(3)、N_(2)O_(1)、N_(1)O_(1)S_(1)共7类非碱性氮化物,检测出O_(1)、O_(1)S_(1)、O_(2)、O_(2)S_(1)、O_(3)、O 4共6类酸性氧化物;采用APPI正离子模式结合FT-ICR MS检测出4_(1)67种芳烃化合物,其中碱性氮化物相对丰度较高的为N_(1)、N_(1)O_(1)类化合物,而非碱性氮化物相对丰度较高的为N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)类化合物,O_(1)、O_(2)、O_(3)类酸性氧化物具有较高的相对丰度。依据各化合物的等效双键数和碳数分布可推测其分子组成,N_(1)类碱性氮化物母核结构主要为喹啉、吖啶、菲啶、二苯并喹啉和苯并吖啶等2~4环的多芳环结构;N_(1)O_(1)类碱性氮化物的主要母核结构为苯并喹啉、吖啶、菲啶、二苯并喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶同时并有呋喃、氧芴等结构;N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)类非碱性氮化物与碱性氮化物相比,其侧链相对较短,其母核结构为吡咯、吲哚、咔唑并环氧烷、呋喃以及部分苯环结构,氧以羟基、醚基、羰基或酰基形式存在;O_(1)类酸性氧化物种类较多,母核结构主要为萘酚、蒽酚、菲酚、苯并蒽酚、苯并萘酚,还有少量的芘酚;O_(2)类酸性氧化物的种类较少,母核结构主要为萘二酚、蒽二酚、菲二酚,同时也存在羧基官能团的长链烷烃。O_(3)类酸性氧化物的种类介于O_(1)类和O_(2)类之间,母核结构有可能为萘二酚并呋喃、蒽二酚、菲二酚,烷基侧链中含有羟基、醚键或羧基等结构;芳烃化合物主要为烷基侧链较长的2~3环稠环芳烃。

重质油水平喷射火火灾特性研究

为研究高温重质油水平喷射火的火灾特性演化规律,开展了不同喷射压力和喷嘴直径下的水平喷射火试验,利用图像识别技术处理火焰燃烧视频,提取火焰水平投影距离和火焰高度,进而总结得到了火焰水平投影距离和火焰高度的预测模型。结果表明:随着喷射压力的增加,增加喷嘴直径,水平投影距离受其影响的敏感性逐渐减小。在大喷嘴直径时,增加喷射压力,对于火焰高度的抑制阶段要比小喷嘴直径的抑制阶段更早到达,对于火焰高度的抑制效果也会更为明显。利用Allometricl方程和二阶多项式函数方程建立的火焰水平投影距离和火焰高度的预测模型,R2均高于0.8,能够实现对两者的有效预测。

加氢技术在提升重质油降低环境影响中的应用研究

随着环境保护法规的日益严格,传统的重质油加工方式正面临着前所未有的挑战。加氢技术作为一种有效改善重质油质量、降低环境污染物排放的技术手段,受到广泛关注。基于此,综合分析了加氢技术在重质油加工中的应用,包括加氢脱硫、加氢脱氮以及加氢裂化等关键环节,详细探讨了加氢过程中催化剂的选择、反应条件的优化以及技术的经济性评估,旨在为石油化工行业提供一条提升油品质量、降低环境影响的可持续发展路径。

重质油减黏裂化实验教学模式的改革实践

实验教学过程采用科研工作常用的正交试验法最优化方法,使用大型仪器模拟蒸馏色谱仪,增加了本科生的知识和技术储备,有利于在毕业论文阶段尽快地进入科研状态。供氢剂存在下重质油减黏裂化实验,可以较为全面地学习反应机理和反应规律,达到了设计型、研究型教学实验项目的教学效果。能够全方位开拓和培养学生的实践能力、吸引学生进行相关的课题研究。实验项目的改革符合高校转变教育思想的方针,提高人才培养质量的高校教育改革的目标,有一定的教学研究和探索的价值。

高硫渣油加氢生产低硫重质船用燃料油组分技术开发与应用

高硫渣油深度加氢脱硫过程中,最难脱除的含硫化合物因有侧链取代、空间位阻效应强而最难转化,深度脱硫过程中,催化剂上金属(镍+钒)沉积及积炭均会加快。针对加氢脱金属剂及加氢脱硫降残炭剂分别开展级配比例的研究,结果表明:脱金属率随反应物流在脱金属催化剂上停留时间的增加而增加,脱硫率随反应物流在脱硫降残炭剂上停留时间的增加而增加,但在达到一定停留时间后的增加趋势均明显变缓;所开发的新型渣油加氢脱硫降残炭剂初始加氢脱硫活性不高,随着运行时间的延长活性有所提升并保持稳定。基于级配研究结果及加氢脱金属脱硫剂的特性,开发了新型高硫渣油深度加氢脱硫催化剂级配技术,并在高硫渣油固定床加氢装置上进行了工业应用。结果表明,新型级配催化剂具有良好的加氢脱硫活性及优异的稳定性,该固定床渣油加氢装置在确保催化裂化装置原料供应的前提下能够稳定生产低硫重质船用燃料油调合组分。

超临界多元热流体发生及地下原位转化开采重质油理论与技术

稠油和低成熟页岩等重质油资源潜力巨大,但其低流动性和高干酪根含量导致难以高效开采,针对现有注蒸汽等方法存在采收率低、加热效率差和热流体成本高等问题,提出了以超临界水热化学转化为核心的重质油原位转化开采新思路,基于超临界水独有的高溶解性、高扩散性和高反应性,采用油田有机废液为原料通过超临界水气化与氢氧化原理生产超临界多元热流体,并将超临界多元热流体注入地层加热储层、同时原位转化稠油和干酪根生成轻质油气,通过超临界混相驱大幅提高采收率,从而实现了高效、清洁、低成本的热流体生成、储层加热转化与油气高效采出。研究结果表明,油田有机废液碳转化率超98%,稠油岩心驱替效率超97%,单井4轮次吞吐效率超75%,低成熟页岩有机质生烃制油气有机碳转化率达60%。该技术的突破可对变革传统重质油开发方式、保障我国油气能源安全提供参考。

化学活化法制备重质沥青基活性炭的研究

以重质沥青为原料,采用化学活化法制备重质沥青基活性炭,探究空气预氧化与硝酸钾预氧化、不同碱炭比及不同活化时间和活化温度对重质沥青基活性炭性能的影响,并采用碘吸附值与二氧化硫吸附量来确定活性炭的吸附性能。结果表明:在硝酸钾预氧化及碱炭比为4∶1的条件下,活化时间80min、活化温度850℃时制备的重质沥青基活性炭具有较为发达的微孔结构,碘吸附值为1052.2mg/g,二氧化硫吸附量为319.1mg/g。其性能优于物理活化法制备的活性炭,有望应用于吸附脱硫环保领域。

芳香类重质油基针状焦的制备及表征

针状焦作为一种应用广泛的人造炭素材料,是制备超高功率石墨电极和锂离子电池负极用石墨的重要原料。原料的基础物性对针状焦的品质影响极大,从而进一步影响石墨材料的性质。为进一步考察芳香族重质油制备高品质针状焦的可行性,分别以混合油(MO)和乙烯渣油馏分油(EPO)为原料,利用延迟焦化装置进行公斤级试验。分别以FTIR和TGA解析重质油的分子结构以及热解特性,从光学组织结构、表面形貌、晶体结构、微晶分布形式以及导电性能五个方面分析针状焦性质。研究结果表明:MO和EPO的芳香性指数(I ar)分别为0.5927和0.5694,支链化指数(CH 3/CH 2)为0.3516和0.2283,得到的针状焦MO-Coke和EPO-Coke中纤维状结构含量分别为47.68%和57.40%。两种针状焦MO-Coke和EPO-Coke表面光滑且呈类石墨片层结构,微晶堆垛高度分别为2.73 nm和3.50 nm,理想石墨微晶含量达到10.58%和16.43%,电阻率仅为489μΩ·m和471μΩ·m。换句话说,芳香族重质油MO和EPO是制备高品质针状焦的优质原料。

熔融盐对重质生物油再热解影响的研究

研究了KCl-ZnCl_(2)熔融盐在400、500、600℃下对重质生物油再热解特性及产物分布的影响。结果表明,熔融盐提高了重质生物油热解的固体产率,同时使气体产率下降;对苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、对丙基苯酚等部分化合物具有较好的富集效果,尤其在400℃下甲基苯酚的相对含量从8.82%提升到了20.85%,而苯酚在600℃下相对含量从2.18%提升到了8.62%;在炭形成过程中,熔融盐使C元素含量降低,O元素含量提高,增大了孔隙的BET比表面积和总孔容积,促进了固体产物孔隙结构的形成,增大了孔隙的平均孔径。

重质油直接制化工品:多级逆流下行催化裂解技术

利用有限的石油资源生产高附加值化工原料(低碳烯烃与芳烃)是石油资源低碳高效利用的重要途径。基于我国的能源结构和在催化裂化领域的技术优势,重质原料油在分子筛限域催化下裂解直接制低碳烯烃与芳烃是我国炼油产业的重要发展方向。这对涉及分子筛内离散传递、吸附与反应等过程的调控和多相反应器的设计提出了挑战:(1)分子筛内大分子及芳烃的强吸附对低碳烯烃的传递造成较大的阻力,要求高剂油比及逆流接触,防止重质芳烃的优先吸附并实现低碳烯烃的深度裂解;(2)二次反应速度比一次反应快,要求毫秒级接触时间和近平推流的停留时间分布方可得到高的中间化学品收率。解决这些问题需要在催化剂及反应器两方面同时改进。在这个背景下,本文重点介绍了重质油催化裂化直接制化工品中的离散传递、反应与失活过程,以及气固多相反应工程等相关领域的进展,分析了小分子在分子筛中吸附扩散和相关主客体相互作用研究的最新工作,提出应使用具有晶面选择性的抗积炭高活性纳米分子筛和气固逆流接触的平推流反应器。最后介绍了清华大学自主研发的多级逆流下行催化裂解技术(multi-stage downer catalytic pyrolysis,MDCP^(TM))——通过毫秒级平推流的多级气固并流顺重力下行反应器,级间油气与催化剂逆流接触,大大提高了乙烯、丙烯收率,并减少柴油、油浆收率。1 kg/h的全流程实验结果表明MDCP^(TM)单程双烯收率高达51.54%(质量分数,下同),且汽油中单环芳烃选择性可达80.78%。以MDCP^(TM)为核心单元的重质油直接制化工品(heavyoilto chemicals,HOTC)工艺路线可以得到大于75%的综合化工品收率,与现有技术相比可以降低70%以上的碳排放。

重质船用燃料油的沥青质组分在柴油中的相行为模拟研究

采用分子动力学等模拟方法,研究了重质船用燃料油(重质船燃)中沥青质分子与柴油调合组分中不同结构分子的静电势分布、分子间结合能、分子溶解度参数以及不同组分分子的相容性。结果表明:不同来源的重质船燃分子的静电势分布各不相同,柴油调合组分分子与沥青质分子的结构相似度越高,其分子间结合能越高,分子溶解度参数越接近;在柴油分子与沥青质分子的二元模拟体系中,组分间相互作用能和沥青质分子间内聚能的大小,与沥青质分子在二元模拟体系中的分子分布有良好的对应关系,且组分间作用能高于沥青质组分间内聚能的幅度越大,则柴油溶剂对沥青质的胶溶分散能力越强;溶剂胶溶分散沥青质的前提在于,二者分子间能形成较强的相互作用且溶剂组分足够多,能保证溶剂组分与沥青质组分间的相互作用能大于沥青质组分的内聚能。

重质燃料油稳定性测定仪的研制及应用

基于重质油样品用正十六烷稀释后能产生沥青质絮凝的检测原理,自主研制出一套测定重质油品P值的测定仪,并建立使用该仪器测定重质油品P值的检测方法——压力-光阈值法。在控制正十六烷滴加速率及间隔的情况下,以滴加正十六烷产生的压力、透射光透光率和背向散射光强度的变化均超过设置的阈值来确定检测的终点。压力-光阈值法通过使用较成熟的检测系统,简化操作,保证了测试的精度,减少了样品及试剂的用量和检测次数,同时使用3种指标判断模式,保证了检测结果的准确性和精密度。

国内外重质原油市场与加工技术分析

分析了国内外重质原油市场及加工技术发展现状,重点分析了稠油、油砂等重质原油的国内外资源储备和生产状况,并对国内外典型的重质原油加工企业的加工流程进行了分析。

低盐重质纯碱生产技术及质量控制方法探究

对低盐重质纯碱的生产方法和工艺技术进行深入探究,分析影响产品质量的主要因素,优化工艺生产中的操作方法。通过调整固、液相水合法产品的混合比例,得到优质的低成本低盐重质纯碱。

重质碳酸钠粒度检测与试验筛

详细阐述目前企业重质碳酸钠粒度的检测设备、使用方法及取得的实效,结合新版国标要求梳理存在的问题,提出思路加以改进。

石油重质组分制备碳功能材料的研究进展

原油重质化趋势日益严重,超过原油总量10%的极重组分无法通过现有技术转化为轻质组分,因此将这部分碳氢比较高的重质组分脱氢制备碳材料成为其高效利用的一个重要途径。本文介绍了目前国内外采用石油重质组分制备碳材料的方法,包括重质油直接脱氢碳化制备碳材料、采用气相或液相沉积法制备碳材料。所得碳材料主要为活性炭、泡沫炭、碳纤维、碳纳米材料,以及多功能复合、掺杂材料等。分析了采用石油重质组分制备碳材料的优点、难点和今后需要开展工作的方向。