高温煤焦油的超临界萃取分馏研究

采用正戊烷溶剂,在超临界状态下,于220℃和5MPa~15MPa循序升压条件下,将高温煤焦油萃取分馏为10个液相窄馏分和1个固相沥青产物;切割深度达78.36%,萃余沥青收率为21.64%,明显低于常规蒸馏沥青收率。研究发现,所用高温煤焦油的初馏分萃取收率最高,随着萃取压力的增加,较低压力段一次萃取液相馏分的收率迅速减少;压力达到10 MPa,液相馏分总收率趋于峰值。元素分析和色质联用分析数据表明,随着萃取压力的增加,一次萃取获得窄馏分的碳氢原子比逐渐增加,平均环数和相对分子质量均逐渐增大,萃取馏分逐渐变重。     

生物质在超临界水中热解行为的初步研究

在间歇式高压反应釜中，考察了生物质（稻杆）在超临界水中的热解行为，研究了热解产物分布随反应温度、压力以及停留时间的变化规律。结果表明,气体收率随温度升高而增加，油收率则先增加后减少，380 ℃～410 ℃产油量较大，可达28.57%；气体收率和油收率随压力升高而增加，残渣收率则明显减小，但当压力高于31.5 MPa后，油收率基本不再随压力的升高而变化；气体收率随停留时间的延长而增加，油收率则先增加后减少。     

N-叔丁基-α-苯基硝酮对纤维素超临界乙醇液化产物分布的影响

以N-叔丁基-α-苯基硝酮(PBN)为自由基结合剂,采用间歇式高温高压反应釜对玉米秸秆纤维素进行超临界乙醇液化,考察PBN用量(浓度)和反应温度(活性)对纤维素液化产物及生物油中主要化合物分布的影响。结果表明,在320℃,仅有超临界乙醇作用,生物油收率为37.17%,挥发分收率高达50.08%;随着PBN用量增加到0.4 g,生物油收率最高提升至48.35%,挥发分最低下降到35.65%。在超临界乙醇和PBN作用下,随着反应温度从250℃升高至340℃,纤维素转化率从23.10%急剧增加至88.92%,生物油收率从19.18%上升到最高48.35%(320℃)后略有下降,挥发分也从6.03%急剧上升至50.28%。GC-M S结果显示,酯类、酮类、烃类、醇类、酸类及苯类化合物是生物油的主要成分,各组分的最高相对含量分别为27.91%、15.77%、13.44%、12.42%、16.07%、19.81%。实验结果证实了PBN对纤维素超临界乙醇液化产物及生物油组分分布产生了较明显的影响,尤其能通过与含苯基、乙基等活性碎片结合促进挥发分与生物油之间的转化,且PBN用量及液化温度的改变可以促使生物油中主要化合物发生不同程度的相互转化。     

白术挥发性成分的超临界流体萃取及其分析

采用超临界流体萃取白术挥发油成分,对萃取条件进行优化,并用气相色谱、气相色谱－质谱分析鉴定出超临界流体萃了的挥发油中22个化合物。最佳的超临界流体萃取条件为压力22.0MPa,温度60℃,0.5mL乙醇作改性,先静态萃取10min(CO2用量2.0mL),再动态萃取40min(CO2流速为0.3mL/min)。将超临界流体萃取与水蒸气蒸馏进行对比,水蒸气蒸馏5h的油收率仅为超临界流体萃取1h油收率的10.32%,证明超临界流体萃取替代传统萃取的必要性。     

格尔木渣油加氢反应及生焦行为的研究

选用超低沥青质含量的格尔木渣油（沥青质质量分数：0.32%）作为加氢原料,考察反应条件对加氢反应样品组分性质、胶体稳定性参数（CSP）、生焦性能的影响。结果表明,随着加氢反应温度的升高和反应时间的延长,沥青质和饱和分的含量增加,胶质和芳香分的含量减少;胶体稳定性参数降低,生焦率不断增加;胶质与沥青质的缩合度增加,芳碳率f_A不断增大;金属与杂原子在加氢过程中不断得到脱除,V比Ni更容易脱除、S比N更容易脱除;催化剂表面形成了类似石墨有序结构的炭基物质,使得催化剂的孔结构参数不断减小。在所研究的反应中,当反应温度和时间分别为420℃和5 h时,催化剂的孔结构损害最为严重,出现了较大的微孔分布。     

溶胀预处理改善煤超临界萃取研究

兴隆煤分别用甲醇、四氢呋喃和吡啶溶胀处理后，再进行超临界甲苯萃取实验，以考察溶胀预处理对超临界萃取结果的影响。研究结果表明；煤经吡啶或呋喃溶胀处理后，可以明显改善２萃取过程转化率及轻组分油的收率；在考察的萃取温度范围（３４０－４００℃）内，吡啶溶胀煤 煤相比，始终具有较高的萃取转化率和较低的气体产率；增大煤比和萃取压力有助于改善吡啶溶胀煤的超临界萃取效果。此外用ＦＴＩＲ和ＳＥＭ对溶胀前后煤的结构变     

亚/超临界乙醇液化秸秆纤维素解聚反应研究与机理初探

利用间歇式高压反应釜,在反应温度200～330 ℃、乙醇用量0～150 mL条件下,考察了亚/超临界乙醇直接液化秸秆纤维素的解聚行为,并初步探讨了其液化机理。结果表明,反应温度、乙醇用量和反应停留时间对秸秆纤维素的液化均有显著影响,反应温度由200 ℃升高至330 ℃,重油和气体收率分别增加了12.55%、28.83%;乙醇用量增加,反应压力随之升高,乙醇进入超临界状态,残渣和气体收率相比单纯热裂解分别降低11.10%和8.44%。通过GC/MS、FT-IR分析生物油组分和残渣特性,表明秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中断键裂解,且酮类和乙酯类化合物是生物油的主要成分。     

亚临界水条件下煤中汞的脱除

运用半连续反应装置对山西吴家坪煤中汞在亚临界水中的脱除规律进行了研究。考察了反应温度为290 ℃、320 ℃ 、350 ℃、 380 ℃，反应压力为5 MPa、10 MPa、15 MPa,萃取时间为10 min、30 min、60 min、100 min时对汞脱除率的影响。结果表明，在290 ℃～380 ℃，随着温度升高，汞脱除率明显增加；在5 MPa～15 MPa，压力越大，汞的脱除率也越大；在10 min～100 min，随着萃取时间的延长，汞脱除率增加；在380 ℃, 15 MPa, 1 h，汞的脱除率最大可达96％以上。     

超临界CO2萃取柚子种子油及脂肪酸的气相色谱分析

应用超临界CO2萃取技术萃取柚子种子油,并对种子油进行了气相色谱分析。研究了萃取压力、温度和时间对柚子种子油得率的影响。当萃取温度为45℃,萃取压力35 MPa,萃取时间150 min时,柚子种子油的提取率为44.58%。气相色谱分析表明,柚子种子油中主要含有各类不饱和脂肪酸,其中亚麻酸、亚油酸、油酸的相对含量分别为4.40%、34.56%和27.19%。通过对柚子种子油的分析,为其进一步开发利用提供科学依据。     

反应条件对哈密煤温和液化沥青质结构和热反应性的影响

沥青质(包括沥青烯和前沥青烯,PAA)作为煤液化的重要产物,其结构和性质对煤的高效液化及其后续利用至关重要。沥青质的结构和性质与液化反应条件密切相关,因此,本研究以四氢萘为溶剂,考察了反应温度、停留时间、反应压力、溶煤比等条件对哈密煤温和液化沥青质(HMPAA)结构和性质的影响。利用元素分析、红外光谱、固体¹³C-NMR等分析了不同温和液化反应条件下所得HMPAA的结构特征;利用TG-MS考察了HMPAA的热解反应性和热解过程中的气体逸出规律。结果表明,HMPAA的收率随反应温度降低、压力升高、停留时间缩短及溶煤比增加而升高。在温度为340℃、停留时间为1 h、压力为3 MPa、溶煤比为2∶1的条件下,HMPAA收率最高,达到35.0%。HMPAA碳结构由脂肪碳和芳香碳组成,其中,芳香碳占80%左右。升高温度有利于哈密煤液化反应向生成芳香化程度更高的HMPAA组分的方向进行;延长停留时间,HMPAA的芳环缩合程度增大;增大溶煤比,HMPAA芳香度和芳环缩合程度均减小;在本研究考察的范围内改变压力对HMPAA结构性质影响不大。HMPAA在250℃左右开始发生热解反应...     

渣油窄馏分的加氢转化特性

利用超临界流体萃取分馏装置，获得了大港常压渣油，沙特阿拉伯轻质原油和中质原油的减压渣油的窄馏分，并分析了ＳＦＥＦ窄馏分的性质。在１００ｍｌ的高压反应釜内，利用破碎的工业Ｎｉ－Ｍｏ／Ａｌ２Ｏ３加氢裂化催化剂，在氢初压８．５ＭＰａ，反应温度４００℃，反应时间２４０ｍｉｎ的条件下，研究了渣油窄馏分的催化加氢转化特性及春变化规律。结果表明，随ＳＦＥＦ馏分变量，其脱硫和脱氮效果明显变差，裂化反应生成汽油，柴     

Application of high-temperature simulated distillation to the residuum oil supercritical extraction process in petroleum refining

The gas chromatographic method of high-temperature simulated distillation (HTSD) is described, and the results are presented for the application of HTSD to the characterization of petroleum refinery feed and products from solvent deasphalting operations. Results are presented for refinery residual feed, deasphalted oil, and asphaltene fractions from the residual oil supercritical extraction process. Asphaltene removal from petroleum residuum using solvent deasphalting results in the improved quality and high recovery of deasphalted oil product for use as lube oil, fluid catalytic cracking, or hydrocracker feedstocks. The HTSD procedure presented here proves valuable for characterizing the fractions from the deasphalting process to obtain the percentage yield with boiling point data over the range from approximately 36 degrees C (97 degrees F) to 733 degrees C (1352 degrees F), which covers the boiling range of n-paraffins of carbon number C5 to C108.     

脱沥青油的催化裂化性质研究

在反应温度510 ℃，剂油比Cat/Oil=5（催化剂为5 g）,空速LHSV=15 h－1的实验条件下于重油微反装置中对几种脱沥青油的催化裂化性能进行了研究,并与掺兑减压渣油的VGO(减压馏分油)的裂化性能进行了对比。研究发现，减压渣油和掺兑催化油浆的减压渣油的丙烷脱沥青油具有较好的产物分布和选择性；而催化油浆的脱沥青油的裂化性能较差。     

A molecular insight into deoiled asphalt’s slurry-phase hydrocracking process

Qilu vacuum residue with Ni + V content of 120 ppm and Ca content of 40 ppm, is hard to process for fixed bed hydrocracking technology. In this work, solvent deasphalting process was used as a pretreatment for processing Qilu vacuum residue, and the yield of deasphalted oil could be up to 48.3 %, with less metal (Ni + V + Ca < 15 ppm) and asphaltene (<0.1 %) in deasphalted oil. The n-butane solvent in solvent deasphalting (SDA) process had higher selectivity for HC class, and correspondingly the relative abundance of HC class of deasphalted oil (DAO) was much higher than that of deasphalted oil (DAO). The abundance of DAO was higher than that of DOA when double bond equivalent (DBE) < 14 or carbon number (CN) < 46, and the relative abundance of SDA1-DOA was higher than that of SDA2-DOA when DBE < 20 or CN < 46. Deoiled asphalt was taken as the feed of slurry-phase hydrocracking (SHC) process, and the conversion ratio of deoiled asphalt in slurry-phase hydrocracking process could be more than 80 % for 240 min reaction. The conversion ratios of SDA1-DOA for SHC1-120 min and SHC1-240 min reactions were 66.92 % and 81.64 % respectively, and the conversion ratios of SDA2-DOA for SHC2-120 min and SHC2-240 min reactions were 70.19 % and 85.71 % respectively. Sulfur species and asphaltene changing rules at molecular level were determined to evaluate DOA’s slurry-phase hydrocracking process.     

原油活性组分油水界面膜扩张粘弹性研究

研究了用超临界萃取分馏法（SFEF）从伊朗重质原油中分离的两个具有不同平均分子量的原油界面活性组分在正癸烷/水界面的扩张粘弹性行为以及温度对体系扩张粘弹性的影响.研究发现平均分子量大的样品能在油水界面形成更为牢固的界面膜.从扩张模量幅度对扩张频率的双对数曲线和扩张模量相角的频率依赖关系可以推断所有实验体系界面膜的主要的弛豫过程不是扩散弛豫,而可能主要是通过吸脱附势垒的弛豫过程.温度对两个样品的扩张粘弹性参数都有强烈的影响.升高温度可以降低膜的强度和粘度,并且改变相角的频率响应.     

基于碳数分布和族组成分析的脱沥青油加氢异构反应产物分析及优化利用

在连续固定床小试装置中氢压9.0MPa、380℃和体积空速0.8h－1考察了脱沥青油(DAO)的加氢异构性能，采用高温GC-MS方法对DAO加氢异构实沸点蒸馏产物的碳数分布和族组成分布进行了表征。结果表明，轻组分随切割温度的上升黏度和收率增加，单环环烷烃含量急剧下降。重组分随切割温度的上升产品的碳数分布变宽变平，异构直链烷烃质量分数基本保持不变，单环环烷烃质量分数的变化对产品的黏度指数(VI)值和倾点产生显著影响。380℃以上重组分产物的VI和低温性质可满足生产不同牌号的API II类高档润滑油基础油标准。     

大港减压渣油超临界萃取萃余残渣结构特征研究

〗通过超临界萃取方法对大港减压渣油进行深度窄馏分切割，利用钌离子催化氧化（RICO）对其抽余残渣进行选择性降解，对降解生成的混合物进行分离，其中非挥发性羧酸进行甲酯化处理，挥发性羧酸进行苯甲酰甲酯化，最后分别利用GC-MS等方法进行定性定量分析。结果表明，大港减压渣油超临界萃取萃余残渣分子中含有大量与芳环相连的正构烷基侧链和桥接芳环的聚亚甲基链，芳环的缩合程度小于利用结构族组成等分析方法分析大港减压渣油沥青质得到的结果。大港减压渣油超临界萃取萃余残渣的共价结构信息可对该原料的加工和优化利用提供指导。     

克拉玛依减渣热转化前后的溶解度参数研究

对克拉玛依减渣进行适度热转化,确定了其裂解深度最大且不结焦的条件。利用超临界萃取分馏技术,将克拉玛依减渣及其热转化残渣油分离成一系列窄馏分和萃余残渣,对窄馏分及萃余残渣的性质（相对分子质量、密度、残炭、C、H、N、S元素和金属元素等）进行了表征。用改进的方法测定了萃余残渣的溶解度参数,并根据性质计算了各个窄馏分的溶解度参数,克拉玛依减渣及其热转化残渣油萃余残渣的溶解度参数分别为18.27 MPa1/2和19.79 MPa1/2;从溶解度参数的角度解释了渣油加工过程中的分相、结焦等问题。     

蒸气开采过程中金属盐对稠油粘度及平均分子量的影响

探讨了在注蒸气条件下，稠油的粘度和平均分子量随蒸气温度、反应时间的变化规律，研究了金属盐、油层矿物对稠油水热裂解反应的影响。实验结果表明，在注蒸气的条件下，辽河稠油可以发生水热裂解反应。金属盐的存在，可以加速稠油的水热裂解反应，从而导致粘度和平均分子量的进一步降低，使稠油的粘度由原始的124.5 Pa·s下降到32.4 Pa·s，下降了74.0%，平均分子量由反应前的654下降到398。高温下油层矿物对水热裂解反应有促进作用，在反应体系中，在有水时加入质量分数为10%的油层矿物时，稠油的粘度由原始的124.5 Pa·s下降到82.5 Pa·s，下降了33.7%。在蒸气条件下，在金属盐和油层矿物共存时，稠油粘度由124.5 Pa·s下降到26.8 Pa·s，下降了78.5%。这为实现井下催化降粘开采稠油提供了理论依据。     

辽河减压渣油-正戊烷体系的相态变化特性

利用RUSKA公司无汞PVT装置,对辽河减压渣油-正戊烷体系的相行为进行了实验观察,测定了辽河渣油-正戊烷体系相态变化的边界线,如液-液相分界线、液-液-气三相区分界线等,绘制了体系的p-t相图;在140℃～190℃,1.0MPa～10.0MPa,溶剂质量比为3.0～6.0的条件下,对体系相特性的变化进行了分析和讨论。在实验条件下,辽河渣油-戊烷体系的p-t相图可以划分为四个区域:单一液相区、液-液两相区、液-液-气三相区、气-液两相区;溶剂质量比对由单一液相区转变为液-液两相分相压力的影响显著,溶剂质量比越大,分相压力越大;但溶剂质量比对液-液-气三相区影响不大。确定了辽河渣油-正戊烷体系溶剂脱沥青过程适宜的操作区域。