渣油加氢处理前后沥青质的微观结构研究

采用元素分析、扫描电镜和透射电镜等分析方法对渣油原料中的沥青质、加氢处理后的沥青质及添加高芳香性轻循环油(LCO)反应后的沥青质进行对比研究。结果发现,渣油加氢处理前后沥青质的表面呈现出光滑表面和多孔的球形颗粒表面两种完全不同的形貌。渣油加氢前后沥青质的芳核堆砌表现出明显的长程无序局部有序的特征;加氢处理后的沥青质芳核片层易于堆砌,出现了多层堆砌、长程有序的类石墨结构。渣油中高芳香性LCO的添加有利于促进沥青质的加氢反应、改善沥青质芳核系统在渣油加氢处理过程中的聚集行为。     

超声波处理对渣油加氢过程的影响

对四种减压渣油的超声波处理前后渣油加氢反应产物分布研究表明,超声波处理后渣油加氢反应的焦炭和>500℃残渣油收率降低,气体、汽油、柴油和VGO收率提高,轻油产率提高6~10个百分点,渣油转化率增大,轻质化性能明显增强;不同渣油经超声波处理后的加氢反应性能改变不同;利用超声波处理后渣油加氢的虹吸作用模型,从宏观层次解释了超声波改善渣油加氢效果的原因;超声波处理后杂原子的脱除效果均有不同程度的提高,尤其是对金属钒的脱除影响最为明显。超声波处理后加氢残渣油的饱和分和沥青质含量增加,芳香分和胶质的含量减少。     

渣油加氢处理过程中硫的分布与脱除规律研究

硫是石油中质量分数最多的杂原子,国内外对硫化合物的研究甚多,但大多数是对轻质馏分的研究[1].原油中70%以上的硫集中在渣油中[2],由于减压渣油分子量大,组成和结构复杂,硫化物的分离和鉴定困难[3].含硫化合物的危害主要表现在严重影响石油产品的使用性能和污染环境,在石油加工过程中腐蚀设备[4,5].随着中国中东高硫原油进口量的增加和环保法规对硫质量分数要求越来越严格,加氢处理成为渣油深加工的主要手段之一[6].脱硫受多种因素的影响[7],如催化剂性能、工艺条件等,而且硫在渣油中的存在类型和分布也严重影响到硫的脱除效果.……     

沥青质含量对渣油加氢转化残渣油收率和性质的影响

以塔河常渣脱沥青油掺兑不同含量的沥青质为原料,于高压釜反应器内进行加氢转化反应实验,考察沥青质含量对渣油加氢转化残渣油收率和性质的影响。研究结果表明,随原料中沥青质含量的增加,加氢残渣油的收率逐渐降低,加氢残渣油中的沥青质和焦炭产量之和与原料中沥青质含量的比值逐渐减小,在实验选定的条件下,高沥青质含量时沥青质更倾向于发生氢解反应生成小分子组分。与原料相比,反应后所得>350 ℃残渣油的平均相对分子质量、H/C摩尔比减小,密度增大,硫含量降低,氮含量增加,饱和分和沥青质含量增加,芳香分及胶质含量降低。随渣油中沥青质含量的增加,硫、氮脱除率先增加后降低。     

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。
     

质谱法研究渣油加氢处理过程族组成变化

利用质谱仪低分辨、高离子化电压质谱技术对渣油加氢处理过程族组成变化进行了研究,考察了渣油炮和份、芳香份、胶质的气化条件和方法的重复性,用正庚烷沉淀出渣油中的沥青质,脱去沥青质的部分用氧化铝和硅胶的串联吸附色谱柱分离为饱和份,芳香份和胶质。实验中,渣油饱和份馏份在３２０－３８０℃温度范围,芳香份馏份在３５０－３８０℃温度范围可充分气化,且测定结果的重复性较好;渣油胶质部分采用１５０℃进样,以５０℃／ｍｉｎ升至３８０℃的方式重复性较好,胶质的气化率可达４２．５％,分析结果表明：在一定的温度范围内族组成基本不同随气化温度变化,方法标准偏差小于０．６。分析了两组组渣油加氢处理前后的样品为渣油加氢催化剂的研制及工艺研究,提出了基础数据。     

渣油固定床加氢处理前后硫、氮和残炭质量分数变化研究

20世纪90年代以后,中国逐渐成为原油的进口国。进口原油中相当一部分是中东含硫原油[1],加之中国重质原油产量的不断增长,轻质油品的需求日益增加,重质油的利用越来越被人们所重视,渣油及重质油的轻质化成为亟待解决的问题。……     

反应温度对加氢残渣油四组分含量和结构的影响

以沙轻减渣为原料,在高压釜内研究了不同反应温度下加氢反应前后渣油的四组分含量及其结构组成变化。结果表明,加氢残渣油中的饱和分含量明显增加,而芳香分和胶质的含量均降低,四组分含量随反应温度的升高均呈现规律性变化。加氢后四组分的H/C摩尔比和平均相对分子质量均降低,芳碳分率增加。随反应温度升高,四组分的H/C摩尔比和平均相对分子质量降低,烷基碳分率降低;芳香分、胶质和沥青质的芳碳分率增加;胶质和沥青质的总环数和芳环数均降低。渣油加氢过程中四组分都发生了明显的氢解和脱烷基反应。加氢反应中,胶质和沥青质结构单元间的各种桥键可发生明显地断裂,导致其结构单元数减少,且结构单元数随反应温度的升高而减少。     

固定床渣油加氢脱金属废催化剂上焦炭结构和组成沿床层变化研究

针对取自中石油某装置不同床层轴向位置的工业固定床渣油加氢脱金属废催化剂,采用元素分析、热重分析、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和核磁共振碳谱等,研究了催化剂上沉积焦炭的结构组成特征参数。结果表明,不同轴向位置废催化剂上的焦炭具有某些共同特征,如相同的碳类型和官能团等,但其结构和组成各不相同。模拟建立了基于各种表征结果的焦炭结构组成模型,并利用可计算核磁共振波谱化学位移和预测核磁共振谱图的gNMR软件对所建立焦炭模型的精确性进行了验证,表明模型与实验结果具有很好的一致性。     

渣油悬浮床加氢产物氮分布的研究

石油是一种极其复杂的混合物 ,其中的氮含量虽少 (一般为 0 0 5 %～ 0 5 %) [1] ,但它以各种形态的有机物存在于石油中 ,对石油加工过程和油品的使用都有不利的影响。如油品中的含氮化合物可使催化剂中毒 ,降低燃料和润滑油的使用性能 ,影响产品的安定性等[2 ,3 ] 。悬浮床 (浆液床 )加氢工艺是将分散得很细的催化剂或添加物与原料油及氢气一起转化 ,是将加氢和脱炭相结合、能适应劣质渣油进料的较好工艺路线。本文主要研究悬浮床加氢产物氮随催化剂浓度及反应温度变化的分布规律。1　实验原料及方法1 1　原料　本文所用原料为克拉玛依…     

超声波处理对加氢反应前后沥青质单元分子结构的影响

以胜利减渣和沙轻减渣为原料,研究了超声波处理对加氢反应前后沥青质单元分子结构的影响,并结合¹H-NMR数据、沥青质单元分子参数变化和红外光谱分析等结果,用Chem Bio Draw Ultra 2012模拟出不同条件下两种沥青质单元分子的结构。结果表明,超声波处理减少了沥青质的缔合数,使沥青质单元分子发生开环反应和脱烷基侧链反应加剧,改变了沥青质单元分子的结构,对加氢后沥青质单元分子的结构和组成产生重要影响。沥青质单元分子模型可形象体现超声波处理对加氢反应前后沥青质单元分子化学结构的影响,有助于在分子水平上解释超声波处理影响沥青质单元分子的原因。     

氧化铝负载氮化镍钼的制备及其加氢精制性能研究

采用程序升温还原法制备氧化铝载体负载的氮化镍钼。采用XRD、BET、H₂-TPR和XPS等表征方法对氮化物的理化性质进行研究;并以噻吩和四氢萘的环己烷溶液为原料,考察氮化物作为加氢催化剂的加氢精制性能。实验结果表明,制备的负载型氮化镍钼中氮化物的晶型为Ni₂Mo₃N;H₂-TPR表明,氮化镍钼表面钝化层的还原温度为200℃~400℃;氮化物表面Mo离子存在Mo⁶⁺、Mo⁴⁺、Mo^δ+离子,Mo^δ+离子占多数。氧化铝负载氮化镍钼具有较好的加氢脱硫初始活性和稳定性;原料中不含硫时,催化剂的加氢脱芳初始活性较好,但加氢脱芳稳定性差,原料中硫的引入加速了催化剂加氢脱芳活性的失活。