建设重质油加工国家重点实验室的初步体会

根据我国科技发展方针,做好科学技术的储备,加强基础和应用基础研究,促进新技术领域的探探索,培养和稳定优秀科技人才,国家决定有重点、有步骤地建设和装备一批国家重点实验室,使其逐步发展成为能代表国家学术水平、实验水平和管理水平的实验研究基地、人才培养基地和学术活动中心。

石油大学重质油研究的进展

本文对石油大学近10多年来在重质原油和石油渣油方面的研究工作进行了综述。涉及的领域包括石油重馏份的物性测定、重质原油和渣油的化学結构与组成,重质油的催化加工、重质油的溶剂萃取、石油沥青的生产与应用等五个领域。概迷了应用基础研究到应用研究的全过程。其中重质油妁催化加工主要是重馏份及渣油妁催化裂化及催化剂再生的研究,而重质油的溶剂萃取主要是超临界溶剂萃取的基础理论和应用研究.

提高国家重点实验室仪器设备利用率的探索与实践

以重质油国家重点实验室仪器分析室为实例，探讨了影响仪器使用率的几个关键因素。实践表明，在运行机制上，应重视实行“开放、流动、联合”的方针；在仪器的使用和维护方面，应重视仪器分析人员的聘任和培养；在经费保障上，建立分析测试开放基金，是提高仪器设备利用率的重要基础。

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。

发挥国家重点实验室的作用 促进科技发展

实验室基本情况 石油大学重质油加工国家重点实验室是中国石油天然气集团公司唯一的完整的国家级重点实验室。该室于1989年6月经国家计委和世界银行批准立项,1991年6月开始实施。经四年建设,于1995年10月通过国家验收,于1998年5月通过了国家教委的评估,并将于今年接受国家正式评估。

超临界流体萃取分馏仪——石油重质油的深度精密分离技术

超临界流体萃取分馏仪依据溶剂在超临界态下特有的反常冷凝原理设计而成 ,结合了萃取和分馏两大过程的特点。采用超临界丙烷、丁烷、戊烷作溶剂 ,分离过程完全由计算机控制 ,原料在萃取釜中由超临界流体萃取 ,分馏柱的温差作用产生的内回流可有效地改善分离选择性。线性升压程序使超临界流体的溶解能力由小到大 ,从而使重质油的馏分按分子量和极性大小顺序流出。超临界流体萃取分馏仪对高沸点物质的分离特别有效 ,可分离物质的常压当量沸点可达 10 0 0℃以上 ,已在石油重质油、润滑油、石蜡和地蜡、催化油浆、聚合物以及多种天然产物精密分离方面得到了广泛应用。

石油沥青质中杂原子化合物的高分辨质谱分析

使用傅里叶变换离子回旋共振质谱研究沥青质及其亚组分的分子组成。结果表明,重质油及其沥青质中杂原子化合物分子组成十分复杂,负离子电喷雾结合高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)鉴定出了N1、N1O1、N1O1S1、N1O2、N1S1、O2、O2S1、O2S2、O2S3、O3、O3S1、O4等多种杂原子类型,含氧化合物和分子中存在多个杂原子的化合物在沥青质中相对富集。加拿大油砂沥青减压渣油(VTB)C7沥青质较C5沥青质中化合物缩合度更高;不同原油沥青质组成差异很大,VTB沥青质中杂原子类型多,分子缩合程度较高,而苏丹VR沥青质中含氧化物丰度较高。分子缩合度的微小变化也能对沥青质的溶解度产生较大影响,通过对不同极性亚组分分析,从分子层次证明了高缩度和多杂原子化合物最容易在低极性或非极性溶剂中沉淀出来。通过对非碱性氮化合物和酸性化合物的分子组成分析,获得了沥青质分子组成的重要信息,尽管在实验选用的仪器条件下仅能对沥青质中部分化合物进行分析,但是可以确定沥青质中存在很多小分子化合物。

离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验室研究

将离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫实验,考察了不同阳离子、阴离子、阴阳离子比例对催化裂化汽油脱硫率的影响。研究结果表明,在离子液体作用下,FCC汽油中噻吩类硫化物与烯烃发生烷基化反应,生成了沸点更高的烷基化产物。由于叔胺盐阳离子在具有Lewis酸性的同时还有Br(?)nsted酸性,由它形成的离子液体酸性较强。与CuCl、SnCl_2相比,由AlCl_3提供阴离子合成的离子液体的酸性最强,更适合做烷基化催化剂。由AlCl_3与Et_3NHCl按摩尔比为2:1合成的离子液体作用于FCC汽油,脱硫率在70%以上,汽油收率在95%以上,辛烷值基本无变化。

钌离子催化氧化研究石油沥青质芳香环系结构特征

对四种石油沥青质钌离子催化氧化 (RICO)的研究表明 ,芳羧酸产物中三元以上的芳羧酸主要分布在水相中 ,二元芳羧酸在水相和有机相中均有分布 ,而一元芳羧酸完全分布在有机相中。产物甲酯化后利用色谱 质谱检测到苯甲酸甲酯和对苯二甲酸二甲酯 ,表明沥青质中存在被忽略的联苯型 (包括三联苯型 )芳香环系的结构 ,现有沥青质结构模型可能高估了芳香环系的缩合程度。根据RICO氧化分析结果本文计算了沥青质的芳香环系结构特征参数 ,发现该参数能较好地反映沥青质芳环结构特征 ,而且与原油成熟度可能存在一定关系。

重质油宏观尺寸表征的初步研究

列举了几种表征重质油宏观尺寸的方法，阐述了特性粘度法确定重质油宏观尺寸的基本原理。利用超临界流体萃取精密分馏技术（ＳＣＦＥ）从沙特轻质原油的减渣中切取了１４个窄馏分，实验测定了编号为双数的ＳＣＦＥ窄馏分的平均相对分子质量（ＶＰＯ法）和特性粘度，得到的平均相对分子质量为６５９～８６３的七个窄馏分的平均等效球体，分子直径为１．３～１．５ｎｍ。

重质油窄馏分的HDS和HDN反应动力学特性

用破碎的工业加氢裂化催化剂 Ni-Mo/Al2 O3 ,在 1 0 0 ml的高压反应釜内 ,对 3种不同渣油的超临界流体萃取分馏的窄馏分进行加氢处理 ,建立了釜式反应器内渣油催化加氢脱硫和加氢脱氮反应的扩散 -反应动力学模型 。

煤与FCC油浆共处理重质产物对道路沥青改性作用的评价

依据美国ASTM D5710-95和英国BSI BS 3690对Trinidad湖沥青(TLA)的评价标准,以及中华人民共和国行业标准JTG F40-2004《公路改性沥青路面施工技术规范》对改性沥青混合料和SBS类(I类)改性沥青储存稳定性的技术要求,对比同样试验条件下TLA改性沥青的特性,评价了煤与FCC油浆共处理所得重质产物对道路石油沥青的改性作用。结果表明,在400℃、10 MPa H2压力条件下所得的重质产物(CSA)对试验用90#基质沥青的改性作用与TLA的改性作用相似,满足上述各标准的指标要求;CSA改性沥青的混合料具有较高的极限拉伸应变值,即具有较好的弯曲性能,显示了更加优良的低温抗裂性能。

双亲分子头部官能团对石油沥青质胶团分散性的影响 Ⅰ.石油沥青质胶团尺寸

为认识含有不同头部官能团的双亲分子对沥青质胶团分散性的影响,测定了添加十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基苯酚(DP)和十二醇的沥青质甲苯溶液的黏度变化规律,通过线性拟合得到其特性黏度[η],进而计算得到无限稀释情况下沥青质胶团直径。同时,对比了添加双亲分子前后沥青质甲苯溶液的比浓黏度随沥青质浓度的增加速率和胶团直径的变化。结果表明,酸性较强的十二烷基苯磺酸易于在沥青质表面吸附,在高浓度时,甚至可以明显增加沥青质胶团的直径。十二烷基苯酚吸附量较小,不能明显改变沥青质胶团的大小,而十二醇较难在沥青质表面吸附,对沥青质溶液的黏度几乎没有影响。由此可以初步推断,双亲分子头部官能团的酸性越强,其与沥青质的作用越强,在沥青质表面吸附的越多,其抑制沥青质聚并的能力越强。

重质高酸原油酯化脱酸催化剂的研究

高酸原油的加工是炼油厂面临的一大难题。笔者开发了一种用于高酸原油酯化脱酸的固定床酯化催化剂,使高酸原油中的环烷酸与甲醇反应生成环烷酸甲酯以降低原油的酸值和腐蚀性。结果表明,SnO是催化酯化脱酸催化剂的有效活性组分,适当增大催化剂的孔径可提高原油的酯化脱酸率。该催化剂应用于中海绥中36-1高酸原油,可有效降低原油的酸值,在反应温度300℃、醇/油质量比0.02,体积空速1.0 h-1时,可使原油的酸值由2.8 mgKOH/g降低到0.34 mgKOH/g,能够满足炼油厂加工的需要。

双亲分子与石油沥青质作用的zeta电位

为认识双亲分子与沥青质作用的机理,采用电泳光散射法测定了添加双亲分子前后沥青质溶液和渣油溶液zeta电位的变化,并由此计算了不同条件下胶团的电性斥力位能。实验结果表明,不同沥青质在甲苯溶液中的zeta电位的大小和电荷的正负性并不相同。zeta电位除与沥青质的表面官能团组成有关外,双亲分子A在沥青质表面的吸附也会改变沥青质胶团的zeta电位。可以推断,沥青质胶团在有机溶剂中所带的电荷来自电荷转移作用。双亲分子对不同渣油热反应的影响并不相同,说明沥青质胶团zeta电位与双亲分子端基官能团之间需要一定的匹配性。胶团间电性斥力位能不是影响沥青质胶体稳定性的主要因素。

原油减压渣油馏分的油水界面性质 Ⅷ.伊朗重质减渣馏分油水界面膜的扩张粘弹性

采用 L B 法考察了伊朗重质减渣馏分油 水界面膜的扩张粘弹性。结果表明, 伊朗重质油减渣馏分的扩张粘弹性随馏分的增重以及扩张频率的增大而递变。随着馏分的增重, 扩张模量、扩张弹性、扩张粘度增加,相角减小。随着扩张频率的增大, 扩张模量、扩张弹性增加, 扩张粘度、相角减小。轻馏分界面膜可压缩性好, 缓冲作用强, 扩张粘弹性参数随扩张频率及馏分的递变幅度小; 重馏分界面膜刚性强, 扩张粘弹性参数随扩张频率及馏分的递变幅度大。

重质油悬浮床加氢技术新进展

综述了重质油悬浮床加氢工艺的最新进展,并对分散型催化剂的开发进展进行了系统的总结。重质油悬浮床加氢催化剂经历了非均相固体粉末催化剂和均相分散型催化剂两个过程,均相分散型催化剂又分为水溶性分散型催化剂和油溶性分散型催化剂两类。非均相固体粉末催化剂催化活性较低,而且致使尾油中含有大量的固体颗粒,处理和利用困难较大。分散型催化剂分散度较高,比表面积大,催化活性高,性能优越,是一种较为理想的催化剂。简要介绍了中国石油天然气股份有限公司和中国石油大学联合开发的新型重油悬浮床加氢技术。

原油减压渣油馏分的油-水界面性质I.伊朗重质减渣馏分的油-水界面张力

采用超临界萃取分离技术对伊朗重质减压渣油按相对分子质量进行了分割。所得伊朗重质减渣馏分按馏分的先后 ,其平均相对分子质量逐渐增大 ,H/C原子比逐渐下降 ,芳香共轭成分含量逐渐升高。对各减渣馏分的油 水界面张力研究表明 ,伊朗重质减渣馏分具有高的界面活性 ,随着减渣馏分在油相中质量分数的增大 ,油 水界面张力显著下降。通过改变减渣馏分的界面吸附状态和吸附量 ,油相组成、水相中盐的含量及 pH值的变化会影响油

石油焦预氧化对超级活性炭孔结构和表面性质的影响(英文)

以石油焦为原料 ,KOH为活化剂合成了高比表面积超级活性炭。采用扫描电镜 (SEM )和氮气低温静态吸附技术对超级活性炭样品的结构和性质进行了表征。同时 ,通过反应快速终止技术和原位TG DTA实验侧重考察了石油焦预氧化对超级活性炭孔结构和表面性质的影响。实验表明 :石油焦预氧化能够显著改变活化反应的进程和抑制高温恒温段中大孔的形成。

重质油超临界流体萃取分离窄馏分的分子模型

根据大庆减压渣油超临界流体萃取分离窄馏分的分子结构参数,在保证侧链数和平均侧链长度不变的前提下,分别构建了一系列具有相同侧链长度但侧链分布不同的分子和具有相同侧链分布但侧链长度各异的分子。利用分子力学法和分子动力学法对这些可能的分子结构进行了模拟计算,得到了全局能量最低的分子结构三维构象。对这些三维分子结构及其与全局最低能量的关系进行了分析,分别提出了定量描述不同侧链分布结构和不同侧链长度结构与分子能量关系的侧链分布因数和侧链长度因数。这两个因数与相应的分子最低总能量呈良好的线性关系。根据分子能量越低结构越稳定及分子结构存在的可能性越大的原理,确定了存在的可能性最大的重质油平均分子侧链结构。