石油中间馏分中异构烷烃的分子识别

以石油加氢异构中间馏分及直馏柴油为研究对象,采用气相色谱/质谱联用技术对异构烷烃的分子形态进行了研究。实验表明各碳数异构烷烃组分在毛细管气相色谱柱上表现出明显的按取代基个数簇分离的现象。对异构烷烃的异构程度进行了表征,得到不同取代基个数的异构烷烃的保留指数(RI)定性表;同时根据化合物的质谱断裂规律,参考文献数据并结合碳数及沸点规律,对73种甲基取代的异构烷烃及10种生物标记的化合物单体进行了结构定性,并计算了保留指数。为在分子水平上认识航空煤油及柴油等石油中间馏分中的异构烷烃提供了基础。定性结果表明:在研究的加氢异构中间馏分中,异构烷烃主要由单取代基和二取代基的异构烷烃组成;而在直馏柴油中,单取代基异构烷烃和类异戊二烯类生物标记化合物丰度较高。     

正庚烷与正十四烷在Pt/SAPO-11催化剂上临氢异构化

采用连续流动固定床反应装置，研究了0.6%Pt/SAPO-11催化剂上正庚烷与正十四烷的临氢异构转化。实验结果表明，在反应温度200 ℃～420 ℃，压力0.5 MPa，质量空速2.0 h－1的反应条件下，两种原料在高转化时均可保持90%以上的异构化选择性。在转化率小于55%时，C7与C14临氢异构所遵循的反应规律是一致的，即异构化和裂解的相对反应速率相同。依据产物分布组成随转化率变化的规律，提出了烷烃在Pt/SAPO-11催化剂上加氢转化的反应网络。同时，实验结果支持烷烃异构化反应在分子筛孔道内进行的观点。     

渣油在加氢处理中的性质和结构变化规律研究

利用渣油加氢处理中试装置,获得了经过脱金属催化剂、脱硫催化剂和脱氮催化剂的系列渣油加氢处理产物,分析了各产物的性质。随加氢深度增加,硫、氮、残炭、镍和钒在渣油加氢产物中的的质量分数降低,总脱除率分别为84.9%、51.3%、62.8%、84.8%和94.0%。各产物的组分分布发生变化,饱和分组分增加,芳香分、胶质、沥青质组分减少,重组分胶质和沥青质组分的转化分别达到了57.5%和73.3%。以核磁共振为基础计算了渣油加氢产物组分的平均结构参数。结果表明,芳香分和胶质组分单元结构芳香环数和环烷环数减少,芳香碳分率fA、环烷碳分率fN和烷基碳分率fP变化不明显;而沥青质分子fA增加,fN和fP降低。从平均结构参数还可以看出,不同加氢产物同一种组分在结构上有其共性,但不同组分有明显区别。     

气相色谱-场电离飞行时间质谱测定中间馏分油中链烷烃的形态分布

利用气相色谱-场电离飞行时间质谱技术( GC-FI TOF MS)建立了中间馏分油中不同异构程度链烷烃的碳数分布表征方法。首先利用GC-FI TOF MS技术对不同异构程度的链烷烃进行分离、鉴别,然后建立了中间馏分油沸点范围内正构烷烃、异构烷烃在GC-FI TOF MS测定时的相对响应因子算法及不同异构程度链烷烃的碳数分布算法,最后考察此定量方法的精密度和准确度。结果表明,GC-FI TOF MS可以将同碳数链烷烃区分为异构程度不同的3部分：多取代基异构烷烃、单取代基异构烷烃和正构烷烃;可利用GC-FI TOF MS对异构程度不同的链烷烃进行定量分析,精密度较好,相对偏差小于15%。此方法无需进行样品预分离,可直接进样分析,缩短了分析时间,且首次提供了不同异构程度异构烷烃的碳数分布信息。     

煤的多段加氢热解过程及机理分析

通过对不同停留方式加氢热解过程产物的详细分析，探讨了煤多段加氢热解过程的机理。结果表明，不同停留方式对热解产物的分布及性质有重要的影响，并使氢气的有效利用率相差很大。停留温度应选在煤热解产生自由基最多的温度范围（350－500℃）；于350℃停留段在挥发组分大量逸出的过程中产生丰富的孔隙，有利于后续加氢反应的进行；低温下的停留过程使气相中的氢优先与煤中的含氧官能团结合而生成酚类，从而避免了在更高温度下生成水；加氢热解半焦中化学官能团的断裂主要与热解温度有关，停留过程只是通过稳定热解产生的自由基和较重热解产物的进一步加氢而改变产物的分布和组成。     

不同链长正构烷烃在Pt/SAPO-11催化剂上的临氢转化规律研究

采用SAPO-11分子筛制备的双功能催化剂,以碳链长度为10-14的正构烷烃为模型化合物,探索了不同碳数的长链正构烷烃临氢转化反应规律。结果表明,低温下不同碳数的正构烃都表现出较高的异构化选择性,改变反应温度使反应转化率控制在85%以下时,正构烷烃的异构化选择性可以达到90%左右;随着碳数和温度升高,正构烷烃由于发生明显的裂化反应导致转化率提高和异构化选择性降低。采用SAPO-11分子筛催化材料的双功能催化剂具有明显的产物择形异构效应,异构化产物以甲基位于端位和碳链中心的单侧链异构体为主,双(多)支链产物较少。长链正构烷烃在Pt/SAPO-11催化剂上的裂化反应在低转化率以加氢裂化为主,裂化产物的碳数呈均匀分布;在高转化率下以酸催化裂化为主,裂化产物的碳数分布呈现明显的不对称分布特征。     

渣油固定床加氢处理油中镍和钒的分布研究

对混合渣油原料油在固定床连续加氢处理过程中镍和钒的质量分数及分布进行了研究,讨论了不同反应温度、不同加氢处理反应器生成油样中镍、钒分布的变化及原因。结果表明,原料油经固定床连续加氢处理后,镍和钒的质量分数明显降低。在基准反应温度t℃时,镍和钒的总脱除率分别达到了78.9%和85.8%。各段催化剂对镍和钒的脱除影响不同,保护剂段和脱金属段对镍和钒的脱除贡献较大。在各反应处理过程中,弱极性组分中镍和钒质量分数变化受温度影响较大,而强极性组分中镍和钒含量变化较小。
     

仲膦与直链单烯烃反应的原位^31P NMR研究（Ⅱ）

应用原位核磁波谱技术，在反应温度１４０－１４５℃，压力０．５ＭＰａ，氘代苯为溶剂，二叔丁基过氧化物为引发剂的条件下，考察了９膦双环壬烷与不同碳数直链单烯烃反应的原位＾３１Ｐ ＮＭＲ谱。实验结果表明，产产物均为烷基－９－膦环环壬烷Ｃ８ Ｈ１４ ＰＣｎＨ２ｎ＋１，但反应速度随烯烃碳数的增加而下降。     

直链烷烃的超临界热稳定性研究

本文考察了正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷和正十二烷等5种直链烷烃在超临界条件下的恒容热裂解,采用一级反应动力学简化描述其热裂解过程。跟踪裂解气液产物分布,探讨了液体产物中芳烃含量与热稳定性的关系。在相同反应条件下,奇数碳和偶数碳烷烃热裂解速率、转化率和液体组分中芳烃含量分别随碳数的增加而增加。芳烃产物含量随裂解转化率增加呈指数形式增加,表达了烷烃类化合物热稳定性和裂解变化的规律。     

高熔点蜡中正、异构烷烃碳数分布的高温气相色谱法

选用高温气相色谱仪ＨＰ５８９０Ⅱ分析高熔点蜡可达到Ｃ_（５５）左右,将每个碳数中的正、异构烷烃完全分离,数据经ＢＡＳＩＣ程序处理,得到分布直方图。分析速度快并可减少样品组分的歧化作用。     

Thermal catalytic conversion of the used isobutyl isoprene rubber into valuable hydrocarbons

An environment friendly method, thermal catalytic pyrolysis of used isobutyl isoprene rubber was investigated. In this method, the used inner butyl tube rubbers were catalytically pyrolyzed into valuable hydrocarbons and carbon black. In this method, the tube rubber was pyrolyzed both thermally (with out catalyst) and catalytically in a batch reactor under atmospheric pressure. The effect of temperature, the amount of catalyst, and the reaction time on the yields of the pyrolyzed products were investigated. Char yield decreased with increase of pyrolysis temperature while total gas and liquid yields increased. The liquid fraction was obtained with boiling point up to 478 K. At optimum conditions, the liquid product was collected and analyzed for different fuel properties. Typical analysis of the used isobutyl isoprene rubber oil for both the cases of parent and refluxed oil has been performed. Phenols and carbonyls were quantitatively determined by spectrophotometric methods using folin-denis and phenyl hydrazine reagents, respectively. The distillation data showed that ~100% of oil has boiling point <473 K which is the boiling point for 80% of distilled product in commercial kerosene. Its specific gravity, viscosity, freezing point, Cetane number, and diesel index were also within the limits of kerosene.     

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.     

不同酯基结构的棕榈油生物柴油的性能研究

以棕榈油为研究对象,分别与甲醇、乙醇、异丙醇和异丁醇进行酯交换反应制备了不同酯基结构的生物柴油。利用差示扫描量热仪和应力控制流变仪分析了不同酯基结构棕榈油生物柴油的结晶行为和低温流变性能,同时分析了酯基结构对生物柴油的氧化稳定性,40℃时的动力黏度、20℃时的密度等重要性质的影响。结果表明,随着醇的碳链长度的增加,棕榈油生物柴油的析蜡点和胶凝点均降低,特别是棕榈油异丁酯的析蜡点和胶凝点分别降低到了-2.57和-8.09℃,低温流动性得到了明显改善,且氧化诱导期略有延长,氧化稳定性有所改善。生物柴油的密度和黏度随着酯基结构的不同而有所变化,但其数值都符合中国生物柴油标准。     

离子液体对稠油的改质降黏作用影响因素研究

合成了烷基咪唑型离子液体\[BMIM\]\[AlCl₄\],研究了稠油含硫量、含水量、过渡金属盐、温度等对离子液体进行稠油改质降黏作用的影响。实验结果表明,稠油含一定硫量是进行稠油改质降黏的必要条件。用\[BMIM\]\[AlCl₄\]离子液体对稠油进行有效的改质降黏时,稠油含水量应小于10%。环烷酸镍(NiNaph）与离子液体复配使用对稠油改质降黏具有增效作用。用质量分数为5%的\[BMIM\]\[AlCl₄\]离子液体在一定条件下处理新疆稠油,可使稠油降黏率达到60%,沥青质降低78%。用\[BMIM\]\[AlCl₄\] 离子液体对新疆稠油进行改质降黏的最佳温度为65℃~85℃。     

纳米Fe_3O_4催化剂在稠油水热裂解降黏中的应用

通过高温热解法和低温双相回流法制备了四种不同尺寸的纳米Fe_3O_4催化剂,并将其应用于辽河油田稠油水热裂解降黏实验中。结果表明,制备过程中加入重烷基苯磺酸钠(HABS)表面活性剂能够有效提高Fe_3O_4催化剂在稠油水热裂解体系中的分散性,以高温热解法制备出的HABS修饰的9 nm Fe_3O_4催化剂降黏效果最佳。当稠油量为250 g时,按m(稠油)∶m(催化剂)∶m(油层水)质量比为100∶0.3∶30加入催化剂和油层水,加入0.75 g正作为己烷供氢体,在240℃下反应24 h,辽河油田稠油黏度从86200 mPa·s下降到2065 mPa·s,降黏率高达到97.6%。反应机理分析显示,纳米Fe_3O_4催化剂攻击稠油长链上键能最低C-S键,使其断键,重组分转化为轻组分。     

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。     

大黄素与DNA相互作用方式的研究

通过分子荧光分析、紫外可见吸收光谱及粘度分析以及与溴化乙锭的竞争性实验对大黄素与DNA之问的作用模式进行了考察.在pH 7.4,低离子强度(30 mmol/L NaCl)及恒温37℃条件下反应35 min,大黄素的荧光强度随DNA加入浓度的增加而递减,紫外可见吸收光谱在380、475 nm处出现等吸收点并红移5nm,表...     

爱沙尼亚油页岩及其热解产物的电子顺磁共振研究

采用电子顺磁共振（EPR）技术,系统地研究了热解温度对样品自由基浓度、g因子和线宽的影响。结果表明,油页岩干酪根及其制备的热解产物沥青、焦油和半焦的自由基浓度为2.29×10¹⁴-9.16×10¹⁴。当热解温度低于380℃时,主要发生干酪根的热解聚,当热解温度超过380℃,主要为中间产物热沥青的分解阶段,表现为热沥青的自由基浓度N_g和g因子值高于半焦。对EPR谱图线宽分析可知,当温度高于380℃时,焦油的线宽明显大于半焦和热沥青,说明液体内部自由基中自旋粒子间以及自旋粒子与环境的相互作用要比固体剧烈的多。温度低于380℃时,半焦和热沥青由于热解反应的进行,自由基自旋粒子之间及其与环境的相互作用增强,线宽随着温度的升高而增加。温度高于380℃时,半焦和热沥青的EPR曲线线宽降低,表明随着温度的升高自由基自旋粒子的相互作用减弱。     

Thermal degradation of heavy pyrolytic oil in a batch and continuous reaction system

Degradation of heavy pyrolytic oil obtained from a commercial rotary kiln pyrolysis plant for municipal plastic waste was conducted in batch and continuous reaction systems. The experiment was conducted by temperature programming with a 10 °C/min heating rate up to 450 °C and then maintained for a specific time at 450 °C. The product oil was sampled at different degradation temperatures with a specific interval of elapsed time of reaction. In this study, the characteristics of product oil obtained in both batch and continuous reaction systems were compared, according to degradation temperature and elapsed time at 450 °C. Raw pyrolytic oil showed a wide boiling point distribution from around 10 carbon number to about 35 and a high heating value, relative to of those of commercial oils (gasoline, kerosene, and diesel). In the two reaction systems, the characteristics of product oils were influenced by degradation temperature and elapsed time. Moreover, heavy hydrocarbons showed greater cracking at high degradation temperature and long elapsed time into light hydrocarbons as gasoline components range. Also, the continuous reaction system showed different characteristics of product oil, compared with those of the batch reaction system, such as the cumulative amount distribution, production rate, and carbon number distribution of the product oil, as a function of degradation temperature and elapsed time.     

废弃印刷电路板材料裂解产物的高分辨裂解气相色谱-质谱分析

采用高分辨裂解气相色谱-质谱法(PyGC-MS)分析了FR-4型印刷电路板粉末样品的裂解产物。在氦气氛围中,分别在350,450,550,650和750 ℃下对印刷电路板粉末样品进行热裂解,并通过毛细管气相色谱-质谱对裂解产物进行分析,研究了不同裂解温度下裂解产物分布以及主要裂解产物的产率与裂解温度的关系,根据热分解产物的组成,探讨了热分解反应机理。