大港常压渣油临氮与临氢热反应过程中胶体稳定性变化研究

对比了大港常压渣油临氮和临氢热反应过程中的胶体稳定性变化。结果表明,随着反应时间的延长,在热反应生焦诱导期内,渣油样品的胶体稳定性迅速下降;开始生焦后,胶体稳定性缓慢下降。从组分组成和组分性质角度,对大港常压渣油样品在热反应过程中胶体稳定性变化原因进行了分析。结果表明,随着反应时间的延长,沥青质含量先上升、后下降,在生焦诱导期结束时达到最大值,与体系胶体稳定性的变化特征相一致。随着热反应的进行,饱和分和轻芳烃组分的含量在上升,重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质含量下降,临氮热反应过程中轻胶质、中胶质、重胶质含量的下降更为显著。对渣油样品各组分的数均相对分子质量和平均偶极矩进行了研究。结果表明,随着热反应的进行,轻、中、重胶质组分的数均相对分子质量和平均偶极矩呈下降趋势,而沥青质的数均相对分子质量和偶极矩先增大后减小,从而使沥青质和胶质的分子性质差别先增加后减小,与体系胶体稳定性的变化趋势一致;同时沥青质的偶极矩变化表明,强极性的沥青质优先聚集生焦、临氢热反应过程中,氢与催化剂的作用有助于抑制沥青质分子量增大和极性增强,从而有助于抑制生焦。     

双功能配体修饰的Ir催化剂在“氢甲酰化-缩醛化”串联反应中的共催化作用

通过对双齿膦配体的单P原子定向甲基化, 合成了两种离子型“叔膦-季鏻鎓Lewis酸”双功能配体L2和L3, 该类双功能配体分子结构中既含有与过渡金属配位的叔膦基团, 又含有具Lewis酸的季鏻鎓基团. 研究结果表明, 在合成气的体积比(CO/H₂)为4∶1时, 双功能配体L2修饰的[Ir(COD)Cl]₂催化剂高效催化烯烃的“氢甲酰化-缩醛化”串联反应, 1-辛烯的转化率为98%, 缩醛的选择性高达86%, 其催化活性好于同等条件下的Rh催化剂. 双功能配体L2与[Ir(COD)Cl]₂原位构建的共催化体系的催化效果远优于Ir(I)配合物和季鏻鎓Lewis酸的物理混合; 同时还表现出较好的底物普适性. 此外, 由于双功能配体L2的高极性, 其修饰的Ir催化剂可以顺利实现与正己烷溶液的分离, 从而实现催化剂的回收循环使用.     

沥青质分散剂对沥青质的稳定及缔合的影响

采用紫外－可见光谱法研究了沥青质分散剂对甲苯－正庚烷－沥青质体系中沥青质的稳定作用,通过黏度法考察了沥青质分散剂对沥青质溶液中胶束缔合度的影响。结果表明,十二醇（DAL）、十二烷基苯磺酸（DBSA）、十二烷基苯酚（DP）对沥青质都有一定的稳定作用。三种沥青质分散剂的稳定作用顺序为DBSA>DP>DAL。DAL、DP及DBSA浓度较低时（1%）对沥青质甲苯溶液黏度的影响规律相似,推迟了黏度迅速增加的拐点,即可以抑制沥青质胶束的缔合。DBSA浓度较大时,沥青质胶束没有明显的聚并,同时使得沥青质溶液的相对黏度增加明显。三种沥青质分散剂都能显著降低胶束的聚集数;三种沥青质分散剂抑制沥青质胶团聚并强弱顺序为：DBSA>DP>DAL。这与其头部官能团的酸性顺序一致。     

沙特减压渣油临氮热反应过程中沥青质聚集体尺寸变化研究

将沙特轻质原油的减压渣油在395℃临氮条件下进行热反应,利用在线取样装置得到不同热反应时间的样品,借助小角X射线散射(SAXS)技术,测定了各液相残渣油中沥青质聚集体尺寸。结果表明,热反应生焦诱导期的初期沥青质聚集体的尺寸逐渐减小,为29~21 nm;在生焦诱导期后期,其尺寸急剧增大,在热反应进行到150 min时达到43 nm;达到生焦诱导期后,沥青质聚集体尺寸变化较小,在46~42 nm变化。在渣油热反应过程中沥青质聚集体的尺寸受沥青质热裂解、沥青质解缔和缔合等过程的共同影响,与沥青质含量无明显关系。     

质量分率电导率法研究几种不同渣油的胶体稳定性

测定了中东常压渣油、中东减压渣油、大庆减压渣油和中东减压渣油正庚烷可溶质在用正庚烷稀释过程中的电导率，并计算得到了不同正庚烷稀释比例时的质量分率电导率，将质量分率电导率出现最大值时的（正庚烷/渣油）比值定义为渣油胶体稳定参数。用该方法研究不同渣油的胶体稳定性，对以上几种油品的研究结果与各油品的饱和分、芳香分、胶质、沥青质组分（SARA）组成所能反映的体系的稳定性是相一致的。     

大港常压渣油各组分平均偶极矩的研究

将大港常压渣油利用液相色谱法分成六个组分，测定了各组分的平均偶极矩。结果表明，渣油分子具有极性，饱和分和轻芳烃组分、重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质、沥青质的偶极矩依次增大，分别为1.19、2.88、3.79、4.92、6.36、11.70 Debye。元素分析表明，从饱和分和轻芳烃组分到沥青质组分，H/C原子比逐渐下降，表明H/C原子比减小与平均偶极矩增大有关；从饱和分和轻芳烃组分到沥青质组分，S/C、N/C原子比总体呈现上升趋势，渣油组分的杂原子含量与其极性有一定的关系，但两者并不完全一致，渣油组分分子的平均偶极矩还受到其他因素的影响。     

活性剂对轮古常渣Zeta电位的影响

通过ZetaPlus电位仪及90Plus粒度仪考察十二烷基磺酸钠(SDS)、椰子胺(CA)及油酸(OA)对轮古常渣(LGAR)zeta电位、胶粒粒度以及胶粒间电性斥力位能的影响.结果表明,三种活性剂对沥青质具有解缔作用,能使LGAR四组分分布、胶粒Zeta电位、电量、胶粒粒度和胶粒间电性斥力位能发生明显的变化;随着SDS和CA浓度的增加,胶粒Zeta电位、电量和胶粒间电性斥力位能先增大后减小,胶粒粒度先减小后增大,极值分别在活性剂质量分数为0.7%(SDS)和0.5%(CA)处;随着OA浓度的增加,胶粒Zeta电位、电量和胶粒间电性斥力位能持续增加,胶粒粒度持续减小;渣油沥青质胶粒间电性斥力的大小,是抑制沥青质缔合的一个重要因素.     

自由基引发剂强化稠油催化水热裂解降黏行为

本文考察了自由基引发剂对胜利油田单56区块稠油样品催化水热裂解反应过程的协同强化作用.在反应温度为220℃,添加0.2 wt%的引发剂——过氧化二叔丁基,使水热裂解后的降黏率由不加引发剂时的61.4%升高到72.7%.此外,在引发剂存在、150℃条件下,降黏率可达到69.0%,表明引发剂的加入可显著提高较低反应温度下的水热裂解效果.对反应前后油样进一步分析发现,反应样品中饱和分、芳香分、胶质和沥青质平均分子量均下降;饱和分、芳香分含量增加,而胶质、沥青质含量下降;胶质、沥青质中氢碳原子比增加,含硫量减少,含氮量变化不大;表明重质组分在水热裂解过程中发生了裂解反应、尤其是含硫官能团在水热裂解中发生了反应;反应样品沥青质及胶质芳香环系的缩合程度降低.实验结果表明,反应过程中稠油重质组分发生了裂解,而且胶质的裂解程度更大,轻质组分含量增加,导致稠油黏度降低、流动性提高,在一定程度上改善了稠油的品质;引发剂可以在较低温度下产生自由基,从而使水热裂解反应在较低反应温度下有效进行.     

超声波对沥青质分散作用的研究进展

本文论述了超声作用原理，并分析了超声波对液体中的化学反应的物理效应和化学效应，指出了超声波对沥青质的作用也可以分为物理效应和化学效应，指出超声作用的一个突出优势是超声的复合作用，即空穴塌陷产生的局部高温、高压对反应的引发作用，冲击波及微相射流对颗粒的分散作用和对传质的改善作用，以及超声对片层的破坏作用等。     

中东常压渣油热反应样品Zeta电位的研究

长期以来，有诸多研究者认识到了渣油的胶体性质，并且利用各种实验手段对其进行了研究。渣油的胶体稳定性对其热反应性能有重要影响作用。前人的研究认为，渣油胶体体系中的分散相主要是由沥青质构成，分散介质由芳香分和饱和分共同构成，吸附层由胶质构成。胶体的一个重要性质是电性质，渣油分子中含有大量的杂原子，使渣油极性分子的存在和渣油胶粒具有一定的电性。