FCC油浆抽提分离产物结构组成分析

以切尾FCC油浆为原料，采用DMF和反抽提剂的复配溶剂进行抽提分离，对FCC油浆及其抽提产物的物性和组成进行了分析表征。结果表明，复配溶剂可以较好地将FCC油浆分离成以芳香烃为主的抽出相和以饱和结构为主的抽余相，在抽出油收率为58.5%时，抽出油芳香分含量80.5%，芳碳率为73.82%，所含芳烃以二环、三环和四环为主，可以作为橡胶填充油和增塑剂等的原料；抽余油饱和分含量高达90%以上，芳碳率只有2.38%，基本不含杂原子，可以作为优良的催化裂化原料。溶剂抽提可以使低附加值的FCC油浆得到较好的利用。     

溶剂抽提法研究煤中小分子相结构

在90 ℃～100 ℃温和实验条件下,采用溶剂N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)及其与二硫化碳(NMP+CS2)混合溶剂体系对我国7个典型煤种进行抽提研究。研究表明,NMP+CS2(75∶1 v/v)混合溶剂体系对煤有较好的抽提效果。除无烟煤外,其他6个煤种获得了20%以上的抽提率,长焰煤的抽提率为41%。抽提可溶物利用高效液相色谱进行分离并结合色谱保留指数对物质结构进行分析,实验发现,煤中的活性组分为C6以下的极性组分,而惰性组分为3个芳环的芳烃衍生物。     

煤的化学降解研究——Ⅰ.煤的氯化降解

用水介质中氯化的方法对煤进行降解研究,考察了降解后煤的化学组成和在有机溶剂中抽提性质的变化。降解后,煤中碳、氢含量下降,氯、氧含量增加,腐植酸及活性官能团增多,使煤具有一系列新的性质。如在极性溶剂中抽出量显著增加,其中丙酮抽出率高达86.4%。     

峰峰矿烟煤超临界流体抽提产物的结构分析

选用了峰峰矿不同变质程度的三种烟煤为原料，在20MPa,340℃条件下，以甲苯为溶剂进行超临界抽提。采用溶剂萃取和硅胶色谱法将抽出油分为F1－F6六个馏分，从各馏分的^1H-NMR谱图、^13-C-NMR谱图和IR光谱图分析了它们的组成、结构；由元素分析和平均分子量数据，采用^1H-NMR谱和^13C-NMR谱相结合的计算方法，获得了各馏分的平均结构参数。实验结果表明：随着变质程度的不同三种烟煤的组成结构存在着差异，焦煤抽出物中的油含量较高（35.6%)，瘦煤抽出物中的沥青烯含量较高（67.7%)；三种烟煤中煤的芳碳率最高，而肥煤比焦煤、瘦煤有较长的烷基侧链。     

中温煤焦油沥青的超临界溶剂抽提和分离

用超临界溶剂在半连续装置上对中温煤焦油沥青（ＭＣＴＰ）进行了抽提和分离，考察了抽提段的实验条件对灰分和吡啶不溶物（ＰＩ组分）脱除率的影响；在分离段使用升温和／或降压法、精馏法调节ＭＣＴＰ族组成分布，并用分步抽提法调节ＭＣＴＰ的族组成。实验表明：用甲苯为超临界溶剂抽提可脱除全部灰分，ＰＩ组分也可在较低的压力下选择性地脱除；采用升温和／或降压法对抽出物可进行一定程度的分离，但对庚烷可溶物（ＨＳ组分）分离的选择性不高；采用精馏法可选择性地脱除ＨＳ组分，但尚需改进设备进一步提高分离效率；采用分步抽提法用石油醚作一次抽提溶剂可高选择性地脱除ＨＳ组分，其选择性在９５％以上。     

神华长焰煤大分子结构特征的研究

利用ASE 350型超声快速溶剂抽提仪,在高温高压下对神华长焰煤(SH)进行二硫化碳/N-甲基吡咯烷酮(CS₂/NMP)混合溶剂抽提,抽提率约为25%(质量分数)。将得到的抽提残渣(SHC)进行钌离子催化氧化(RICO)降解反应,并对产物进行了离子色谱(IC)检测和以四甲基氢氧化铵(TMAH,25%甲醇溶液)为衍生化试剂的热辅助-在线甲酯化后的气质联用仪(GC-MS)检测分析。结果表明,神华长焰煤大分子结构中含有C_2~28烷基侧链,C_2~22的连接芳环的烷基桥链,有相对较多的醚键链接的芳环结构存在,芳环缩合程度相对较低(主要以含有2~4个苯环的共轭结构为主),有较多的醚键链接的芳环结构及羟基(-OH)、羰基(=C=O)和甲氧基(-OCH₃)等形式含氧基团以及含硫和氮等杂原子化合物的存在。     

用超临界气体抽提方法研究抚顺烟煤的组成和结构——Ⅰ.抽出物的分离及GC、GC/MS分析

将抚顺烟煤用甲苯作溶剂,在半连续抽提装置上,于350℃、20MPa条件下,进行超临界气体抽提。抽出物先分离成油、沥青烯及前沥青烯三个族组份,再用离子交换树脂、硅胶柱色谱作进一步分离。GC和GC/MS的分析结果表明,油段分中存在正构烷烃(C_(13)—C_(31))、类异戊二烯化合物及长链烷基苯系列,这些化合物可提供抚顺烟煤的地球化学信息。     

宝明页岩柴油碱性氮化物的梯度富集及GC-MS分析

利用溶剂萃取和柱色谱等技术浓缩分离新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物。以宝明页岩柴油为原料,经糠醛溶剂精制,初步得到富集碱性氮化物的抽出油。以抽出油为深度富集碱性氮化物的原料,采用柱色谱等分离方法,从抽出油中分离得到碱性氮化物。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分别对富集的碱性氮化物进行官能团检测和定性、定量分析。结果表明:新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物经溶剂精制和柱色谱等分离方法梯度富集后,碱性氮化物的质量分数由抽出油的12.08%提高到最终产物的69.48%,并在富集分离的产物中鉴定出60种碱性氮化物,其中主要为苯胺类、喹啉类和吡啶类化合物,各占25.85%,23.56%和16.52%。     

乳化萃取技术抽提大豆磷脂中的磷脂酰胆碱

利用乳化萃取设备，乙醇为溶剂，进行固液抽提于大豆磷脂中制备磷脂酰胆碱。通过正交实验得出优化的分离条件为：抽提时间10min；抽提温度-10℃；磷脂／乙醇比25g／300mL；乙醇浓度95％。HPLC分析结果表明：抽提后产品中磷脂酰胆碱的含量可以从原料中的18．9％提高到69．6％。     

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。     

云南凤鸣村褐煤超临界气体抽提的研究

在半连续装置上以甲苯作溶剂进行了云南风鸣村褐煤超临界气体抽提的试验,在压力为200kg/cm~2,温度为400～420℃的条件下,抽出油收率为32.30～37.84%(无水无灰基)。抽出油中几乎无灰(灰份含量为0.02%),氢含量较高(8.23～8.37%),硫古量为0.5～0.8%。抽提后残煤是良好的多孔性物质,苯静态吸附量约30%.有可能用作廉价的水质处理吸附剂。     

褐煤超临界气体连续抽提过程的开发

在褐煤半连续抽提研究的基础上,建成了小型连续抽提装置。采用煤浆进料,抽出油随同气体溶剂进入分离器进行分离,残煤通过抽提器下部两个球阀逐级放出。此装置经170小时连续运转,操作平稳,运转正常。由于煤裂化生成少量轻质油混入溶剂中,因而溶剂量未减少。生成水量少,估计是因水参与了油生成反应所致。试验用溶剂为粗二甲苯,在410℃,14MPa 下,云南寻甸褐煤油收率为36.5%(对maf 煤而言,以下同),山西繁峙褐煤油收率为35.6%。     

中温沥青族组成分析及其对中间相沥青结构的影响

以甲苯-吡啶、正庚烷-四氢呋喃为溶剂,采用索氏抽提分离中温沥青（ZCTP）的族组分并解析其组成与结构。结果表明,与ZCTP相比,甲苯不溶-吡啶可溶物（TI-PS）和正庚烷不溶-四氢呋喃可溶物（HI-THFS）的热稳定性更高,残炭率增至56.95%和47.63%,失重量分别减小41.51%和28.85%;此外,TI-PS和HI-THFS的C=C含量分别比ZCTP高6.69%和3.26%,为75.57%和73.14%,吡啶氮含量分别提升约16和8个百分点。以TI-PS和HI-THFS为原料分别制得中间相沥青M-TI-PS和M-HI-THFS。其中,M-HI-THFS以中小区域型为主,并伴有部分细镶嵌结构,光学各向异性含量较低;M-TIPS光学各向异性含量约为80%,且形成了广域型光学织构;然而ZCTP难以形成稳定的区域型光学织构,只能形成马赛克型光学织构。     

富含树皮体和半丝质体煤的液化反应性和~(13)C-核磁共振分析的研究

通过对富含树皮体的煤和半丝质体的煤进行液化研究和结构分析,探讨其液化产品的产率与结构参数之间的关系。富含树皮体的煤的氢含量和挥发分含量均高,H/C原子比也很高。13C-核磁共振分析表明,所有用煤都以芳香族碳为主。WEST样品的芳碳率最高,LP、CG和DHB样品中CH2基团碳含量高于CH3基团碳含量,且CH2基团碳含量高于其他三个样品。而P858样品中CH3基团碳含量高于CH2基团碳含量。液化结果表明,LP、CG和DHB有高的液化转化率和油收率。煤液化的油收率和煤结构中的CH2基团碳含量以及转化率和煤的芳碳率之间都存在明显的相关关系。因此,13C-核磁共振技术可以用来预测煤液化产品的收率。     

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。     

几种烟煤及其热处理后的溶胀性能研究

研究了四种不同变质程度烟煤及其二硫化碳/N-甲基-2-吡咯烷酮（CS2/NMP）混合溶剂(1∶1,vol)的抽提物在不同溶剂中的溶胀性能，同时考察了四种煤样不同温度热处理后其溶胀性能的变化。结果表明，煤的溶胀率随煤化度增加而有所降低;变质程度较低的烟煤在极性溶剂中的溶胀率大于非极性溶剂，随着煤化度的增加，两者溶胀度差距减小;四种烟煤经混合溶剂抽提后，其抽余煤的交联密度降低，溶胀率增加。四种煤样150℃热处理后在CS2中的溶胀率均有所增加，表明热处理可以降低煤的交联密度。随着热处理温度提高至240℃，除气煤外，其余三种煤样在NMP和CS2中溶胀率均进一步增大，说明其交联密度进一步降低。这一结果与热处理煤样在混合溶剂中抽提率的变化趋势一致，如240℃热处理后瘦煤的抽提率由原煤的6.9%提高到17.3%。红外光谱研究表明，经过适当温度的热处理，可以脱除煤分子中的羰基和羟基等含氧官能团，破坏煤结构中的氢键，从而降低煤的交联密度，提高煤的溶胀率及其在混合溶剂中的抽提率。     

FCC油浆富芳烃抽出油组成分析

以中间基属FCC油浆的抽出油为原料,采用实沸点减压蒸馏切割为每20?℃一个窄馏分,测量其密度、残炭和运动黏度等基本物性,并结合元素分析、核磁共振波谱以及全二维气相色谱/飞行时间质谱等考察了窄馏分中芳烃组成和结构的变化.结果表明,随着沸点升高,窄馏分的密度、残炭、运动黏度均呈现递增趋势,沸点达420?℃后变化尤为明显;4...     

克拉瑪依潤滑油餾份的性貭

取克拉瑪依原油大于320°的去头原油作原料,經过閃蒸去瀝青和真空蒸餾得到九个窄餾份,測定了这些餾分脫腊前和脫腊后的性貭。另外,分別对輕、中、重三段脫腊潤滑油原料,利用溶剂分析方法考察了它們的組成和性貭的关系。最后,根据一般潤滑油加工条件,切取三段餾份,經过丙烷脱瀝青、酚抽提、溶剂脫蜡和白土处理等工艺过程,制得成品潤滑油并分析其性貭。上述結果說明克拉瑪依潤滑油的腊含量低,酸价、树脂含量較高,环烷烴含量較多,在加工过程中潤滑油收率較高,所得的潤滑油,推測由于組成上以短側鏈环烷烴为主,粘度指数不高。     

水热处理对神华煤质的影响

结合水热处理煤的元素、灰分、挥发分分析以及IR光谱研究，讨论了水热处理对神华煤溶胀、抽提及液化性能的影响。结果表明，较高温度下水热处理存在明显的加氢作用，H/C摩尔比高于原煤；水热处理具有脱挥发分和脱灰作用，水热处理温度升高挥发分降低，灰分增加；水热处理的气态产物主要是CO2，250℃以上产生CO和CH4，其中CO2产率不受水热处理温度影响，CO和CH4产率则随水热处理温度升高而增加；水热处理降低了神华煤的溶胀性能，CS2/NMP混合溶剂抽提减小了抽余物在NMP溶剂中的溶胀度；适当温度水热处理能够提高CS2/NMP抽提率，但是索氏抽提性能有所降低；250℃~300℃水处理能够提高液化转化率，但是油气收率低于原煤，前沥青烯收率显著高于原煤。IR光谱分析表明,水热处理改变了煤分子中氢键等非共价键作用，其中较高温度水热处理将导致醚键、酯键等弱共价键水解和芳环侧链的断裂。     

煤的水热处理对其缔合结构的影响

对四种不同变质程度的烟煤进行了热处理和水热处理，采用二硫化碳N甲基吡咯烷酮（CS2 NMP,1∶1 volume ratio）混合溶剂在室温下对原煤及处理后的煤进行了抽提。结果发现，适当条件的热处理和水热处理均可以提高其在混合溶剂中抽提率，水热处理较热处理更能有效增加煤的抽提率。红外光谱分析表明，水热处理的煤样在波数为3410cm－1左右的吸收峰变小，由于水热解处理后氧的脱除而使—OH减少，使得由羟基形成的H键被削弱，因而抽提率增加。水热处理具有脱除矿物质的作用，对高变质程度的煤还可以脱除原煤中的π阳离子缔合，从而可以明显提高其抽提率。此外，对煤的水热解机理进行了探讨。