重度原油注空气低温氧化过程研究(英文)

低温氧化反应对现场燃烧(ISC)技术点火的成功有十分重要的影响.采用高压氧化管,研究了不同温度压力下,新疆克拉玛依重度原油的低温氧化过程.结果表明,温度和压力的变化对低温氧化反应的放热程度、持续时间以及气体产物有明显影响.适合油样低温氧化反应的温度和压力分别为150℃和10MPa.此外,采用纯组分替代原油族组分进行低温氧化实验,研究低温氧化反应对原油族组分(饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质)含量的影响.结果表明,原油所含族组分中,芳香烃组分最易被氧化,其含量由氧化前的19.17%减少到12.38%(150℃)和9.51%(250℃).随着低温氧化过程的进行,结构复杂的族组分(胶质、沥青质)的含量明显增加.实验数据对油藏实施注空气技术,以及该技术现场实施条件的确定有十分重要的指导意义.     

正相液相色谱-蒸发光散射法测定食品中的石蜡

采用液相色谱(HPLC)结合蒸发光散射检测器(ELSD)对食品中的石蜡残留物进行了分析和检测.利用正相色谱柱对石蜡和非石蜡组分进行了分离,而无需对石蜡组分进行逐一分离.利用t检验,对构成石蜡的烷烃组分在ELSD检测器上的线性响应进行了显著性误差分析,结果显示,石蜡中烷烃组分具有相似的线性响应.以此为定量依据,实现了食品中石蜡含量的快速定量分析.并对HPLC-ELSD的检测和确证结果与GC-MS法进行了对比.方法的线性范围为10～500 mg/L,相关系数为0.9988;检出限为1 mg/L.以10, 50和100 mg/kg浓度水平添加石蜡时,其回收率在84.6%～105.4%之间,相对标准偏差为5.4%～7.2%.     

采用模拟蒸馏对原油馏分分布的色谱法测定

提出了色谱模拟蒸馏测定原油馏分分布的方法,采用高温模拟蒸馏分析原油中重组分,用详细烃组成技术(DHA方法)分析原油中轻组分,通过组分整合得到原油馏分分布。试验表明:采用nC5～nC120的正构烷烃混合物作为模拟蒸馏的沸点校正样,分析的馏程范围为初馏点至750℃。该方法重复性好,初馏点和终馏点的标准偏差小于1℃,各馏分收率的标准偏差小于0.35%。此法与实沸点蒸馏方法结果基本一致,小于500℃各馏分的收率差值小于2.5%,可明显看出在500～750℃范围的馏分分布,有利于重质馏分的进一步加工利用。     

原油空气氧化前后多环芳烃组分的气相色谱-质谱分析

采用柱层析法对空气氧化前后的原油进行族组分分离,利用气相色谱-质谱(GC-MS)分离测定其芳香烃组分,分析多环芳烃组分的变化.结果表明,随着氧化过程的进行,烷基化多环芳烃占多环芳烃的含量从氧化前的71.5%增加到92.0%(175℃)和90.2%(225℃).轻质组分萘和菲的优势逐渐被重质组分艹屈取代.侧链少的多环芳烃比侧链多的更易氧化.氧化后,其他稠环化合物蒽、萤蒽、芘、苯并蒽含量降低,苯并萤蒽含量增加;苯并芘在175℃氧化后含量降低,而在225℃氧化后含量增加.与此同时,175℃氧化后生成了原油所不含有的三芳甾烃、联苯和苯并呋喃.     

催化剂对原油低温氧化的影响

在模拟地下油藏条件下,加入催化剂进行重质原油低温氧化反应实验研究,对氧化前后的气体组成及含量变化、原油组分变化进行分析.结果表明,加入催化剂后在150℃以下显著提高了原油低温氧化效率,且与未加入催化剂的低温氧化反应对比,加入催化剂后氧气消耗更多,生成二氧化碳含量增加.200℃以下原油重质组分含量下降,饱和烃、芳香烃轻质组分含量增加.     

介孔分子筛反应精馏催化改性生物质裂解油

采用反应精馏的方法,以含锆介孔分子筛(S042-/Zr-MCM-41)为酸性催化剂,对生物质热解油进行了催化改性.通过XRD、N2吸附脱附及FT-IR表征了介孔分子筛的孔结构和表面基团.对生物油改性的较佳反应条件进行了考察,较佳的催化剂用量为生物油质量的4%,生物油、乙醇及过氧化氢水溶液(30%)的质量比为1:0.5:0.4,回流比1:6.在上述条件下,轻油收率21.4%(以生物油计).改性所得两种改性油与原料油相比,含水量由33%分别降至0.5%和5.0%,黏度由18.5 mm2/s分别降至0.46 mm2/s和3.65 mm2/s(30℃),pH值由2.82分别提升至7.06和5.35,热值由14.3 MJ/kg分别提升至21.5 MJ/kg和24.5 MJ/kg.经过GPC、Fr-IR和1H NMR分析,轻油主要成分是原料油中的轻组分所转化的酯类化合物,重油主要是原料油中难挥发的成分.     

汽油活性炭基脱硫吸附剂的制备与评价

以250℃温度下浓硫酸改性后的活性炭为载体,采用浸渍法制备了以MnO₂为活性组分的活性炭基的汽油脱硫吸附剂MnO₂/AC,考察了吸附剂的制备条件及脱硫条件对脱硫效果的影响。研究结果表明,适宜的吸附剂制备条件为,以Mn(NO₃)₂为活性组分前驱物,Mn(NO)₂浸渍液浓度0.15mol/L、常温下浸渍24h、焙烧温度350℃、焙烧时间2h。该吸附剂在静态吸附温度120℃、吸附时间2h、剂油质量比0.10的条件下可使原料油硫的质量分数从628.6×10^-6降至221.5×10^-6,脱硫率达到64.8%;在动态吸附温度60℃、空速1.76h^-1的条件下,初始流出汽油硫的质量分数降至21.8×10^-6,初始脱硫率达到96.5%。     

原油组分低温氧化机理和反应活性实验研究

分析了原油和原油组分低温氧化的机理,通过实验进行了不同油品低温氧化反应,考察了氧化反应前后原油族组成的变化,并研究了单组分(正十六烷、蜡、蒽、沥青质)在不同温度下的低温氧化速率和反应活性,得出了不同原油组分的低温氧化反应的活化能。结果表明,稠油较轻质油有更好的氧化反应活性,在较低温度下稠油更容易被氧化,原油中不同组分及含量是影响氧化反应活性和氧化反应速率的重要因素,重组分的沥青质和长链烷烃在低温下(70~90℃)氧化活性较高,正十六烷和蒽反应活性较之重组分低。揭示了原油组分低温氧化反应机理以及不同组分氧化反应活性的区别,为油田注空气工艺方案设计提供基础。     

紫外分光光谱法快速测定原料油中芳香烃的含量

应用紫外分光光谱技术建立了快速测定原料油中芳香烃含量的方法。分别以色谱分离法提纯的蜡油、柴油芳香烃组分为标准物,绘制标准曲线。实验表明蜡油和柴油中芳香烃的含量与吸光度具有良好的线性关系(相关系数r2分别为0.999 73,0.999 44),蜡油和柴油中芳烃的加标回收率分别为96.83%,98.97%。蜡油和柴油中芳烃测定结果的相对标准偏差分别为0.32%～0.98%,0.89%～1.52%(n=6)。该方法进行原料油可磺化有效组分的检测快速可靠,能更好地应用于实际生产。     

水溶性配合物催化的稠油低温热裂解研究

在一种新型稠油低温裂解催化体系中合成了两个系列10个过渡金属配合物催化剂。该反应体系中水对原油热降解反应有一定的影响,合适的用量水/油(质量比)为0.3。部分合成水溶性催化剂180℃下对稠油热裂解具有明显的催化作用,催化剂N5的降凝作用效果最好,经催化水热降解改质反应后原油的凝点降低11.4℃;催化剂N2和N5的催化降黏效果较好,降黏率可达70%以上,催化剂N5的最佳用量为0.5%;热重分析和气相色谱分析显示原油热催化降解反应后轻质组分明显增加。     

硅胶柱层析法纯化全苯异氰酸酯基β-环糊精

以粒径为0.07～0.05 mm的硅胶为柱填料,研究了全苯基异氰酸酯基环糊精的分离,考察了流动相组成、填料床层、流速、柱温和上样量等因素对分离的影响. 结果表明,硅胶柱层析法纯化全苯异氰酸酯基-β-环糊精的最佳工艺条件:床层高度为32 cm,流动相V(正己烷): V(乙酸乙酯)=2: 1,流速为0.6 mL/min,柱温为30 ℃,最大上样量为0.02 g混和物(溶于2 mL流动相). 在此条件下,先洗脱组分回收率为40.91%,后洗脱组分回收率为50%;总回收率为90.91%.     

延长油田长2原油组分特征研究

采用柱层色谱分离法、热重法、傅立叶红外光谱、紫外光谱和偏光显微分析等表征方法,对采自延长油田某采油厂长2层原油样品进行了组分分离和分析,并对其热重行为、饱和烃组分结蜡行为等进行了研究.研究结果表明,在原油热重反应过程中,低温下主要是其轻、中组分(饱和烃、芳香烃)及水分的物理蒸发,高温下主要是重组分(胶质、沥青质)的物理蒸发及化学反应.显微分析发现原油中的胶质、沥青质等强极性组分使饱和烃组分冷却结晶时的蜡晶分散度增大,尺寸相对减小,颗粒数明显增多,蜡晶形状由片状三维网络结构变为颗粒状,因而蜡晶之间的联结度减弱,不易缔合形成大块蜡晶聚集体,说明该原油中的极性组分可以有效抑制原油的结蜡.     

碱促进下空气氧化制备α-芳甲酰基硫代酰胺的便捷方法

报道了一种实用的空气氧化制备α-芳甲酰基硫代酰胺的方法.在空气氛围下,以K_2CO_3为碱,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂, 120℃条件下α-苄基硫代酰胺经氧化以42%～85%的产率得到α-芳甲酰基硫代酰胺.该反应无需金属参与,具有良好的底物适用性和原子经济性,为α-芳甲酰基硫代酰胺的合成提供了一种高效、经济、绿色、简便的方法.     

长庆油田石油磺酸盐中活性组分识别

石油磺酸盐中活性组分的识别对于磺化原料油的选择和磺酸盐产品界面活性的稳定具有重要的指导意义.开展石油磺酸盐关键活性物质结构的确定与活性检测研究,可以提升高品质石油磺酸盐生产的可控性.采用液相色谱制备技术,结合质谱分析和界面张力测试评价,从长庆石油磺酸盐样品中成功分离制备出了具有优异界面活性的关键活性组分.试验结果表明,其活性组分占总石油磺酸盐含量的7.3%,可以将油水界面张力快速降至超低(<1.0×10^(-3) mN/m),且具有广泛的油相普适性,对于正己烷~正十六烷油相以及多种油田来源原油,均可将油水界面张力降至超低.此外,活性组分以单磺酸盐为主,平均相对分子质量为414(不含Na^(+)),相对分子质量分布范围在380~450之间,主要组成是以多种同分异构体结构形式存在的十七烷基苯磺酸盐和十八烷基苯磺酸盐混合物.     

原油中双环倍半萜指纹的内标法分析

采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,建立了原油中双环倍半萜化合物内标法半定量的分析方法,确定了基于谱图特征、确认离子m/z 123、179、193、207及计算保留指数的组分定性方法,对10种双环倍半萜化合物进行了定性、定量分析.对不同地理位置海上油井平台9个原油的双环倍半萜指纹进行了分析.研究结果表明:原油中双环倍半萜化合物总含量在600～8000μg/g之间;各原油中均以4,4,8,9,9-五甲基十氢化萘(BS3)、4,4,8,9,9-五甲基十氢化萘(BS4)、C16-sesquiterpane(BS8)、8β(H)-升补身烷(BS10)化合物的含量较高,占双环倍半萜总量的60％以上;不同地理位置的原油中双环倍半萜含量的分布规律为:涠洲岛海区＞渤海海区＞进口原油G1、G2;国外原油G3的双环倍半萜含量与渤海原油B3的含量相当,但分布形式不同.同一区块不同采油平台原油中的双环倍半萜指纹非常相似,不同来源的原油中双环倍半萜化合物的分布特征及含量有很大的差异.通过此方法可以实现不同来源原油的准确鉴别.     

橄榄石基固体热载体影响褐煤热解产物分布的分析

为了提高固体热载体煤热解工艺中焦油的品质,降低焦油中沸点大于360 ℃的重质组分含量,本实验采用固定床反应器,在450~600 ℃下进行褐煤固体热载体快速热解反应.分析对比了橄榄石基和石英砂固体热载体对褐煤热解产物收率、焦油馏分、气体组成的影响.结果发现,Co能改变煤内部挥发分氢元素的分布,橄榄石负载Co热载体能将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气.热解温度为550 ℃时,与橄榄石相比,负载Co的橄榄石固体热载体使焦油收率提高了19.2%.与石英砂相比,负载Co的橄榄石固体热载体使焦油中重质组分含量降低了17.0%,轻质组分收率达5.1%,其中,轻油、酚油和萘油分别提高了19.6%、17%和15.2%,气体产物中H₂、CH₄含量下降.     

泥炭超临界气体抽提研究

在半连续抽提装置上,用甲苯作溶剂在超临界条件下,对黑龙江省宝清泥炭及四川省诺尔盖泥炭进行了试验。抽出油具有较高的H/C原子比(1.2—1.8),接近石油原油水平(1.45—1.95),比褐煤抽出油(H/C原子比为1.1—1.3)高。抽出油收率最高达31.6%(重量,m.a.f.基),略低于褐煤抽提结果(37.8%)。抽提压力20MPa下,两种泥炭气体生成率均低于10MPa下的气体生成率,但组份含量明显不同。文中利用氢转移理论对试验结果进行了讨论。     

压力对塔里木原油四组分热解性能的影响

压力对深层油藏原油热化学过程的影响尚存在较大争议,为研究其在油藏原油热解成气过程中的作用机理,我们在450℃、5~40 MPa压力下对塔里木原油四组分(饱和分、芳香分、胶质和沥青质)进行了封闭体系的热解实验,通过气相色谱(GC)和气相色谱/质谱(GC/MS)分别对原油四组分热解反应的气体产物及饱和分热解过程的液态产物进行了分析。结果表明,在450℃、24 h及不同压力下,沥青质热解产气率高于胶质、芳香分和饱和分;四组分的气相热解产物中,C1的产率明显高于C2~C5组分。增大压力抑制沥青质、胶质及芳香分的热解产气过程而促进饱和分的热解产气过程。随压力的增大,饱和分热解的液态产物的主峰组分碳数先减小,再增大。压力低于20 MPa时,饱和分热解过程中以裂解反应为主;高于30 MPa时,增大压力有利于缩合反应。研究结果可为认识深层油藏原油的稳定程度及天然气的成因提供一定的理论参考。     

纳米SiO2掺杂对石蜡基绝缘油散热性能改进的分子模拟研究

利用分子模拟方法,建立纯石蜡基油模型和不同纳米SiO2掺杂浓度的石蜡基油模型,通过分子动力学计算得到各个模型的热导率、热扩散系数和介电常数等参数.在此基础上分析不同质量浓度SiO2掺杂下,石蜡基油的散热性能、流动性能和介电性能的变化规律.研究表明,随着掺杂SiO2质量浓度的提高,石蜡基油的黏度也随之提高,但仍与纯油黏温...     

一锅法有效合成氨基甲酸酯类化合物

以四甲基胍(TMG)为催化剂, 乙腈(ACT)为溶剂, 利用CO₂、胺和烷基氯三组分在0.10 MPa, 70～80 ℃条件下, 一锅法有效合成氨基甲酸酯类化合物, 并研究了收率和产率的影响. 结果表明, 最优反应条件为n(胺)∶n(烷基氯)＝3～4、反应温度70～80 ℃、反应时间2～3 h、酯分离收率达68.7%～81.3%, 酯纯度达到99.9%