重质油国家重点实验室专刊:重质油化学

正密度或黏度较大的天然石油或常规石油中的重质组分在石油工业界通常被称为"重质油".重质油是未来世界石油能源的主要来源之一,也是非常重要的化工资源,高效利用重质油是国家石油资源发展战略的重要方向.重质油国家重点实验室是一个以重质油加工利用为主要研究内容的国家重点实验室.实验室建设在中     

重质油超临界溶剂萃取梯级分离工艺的化学基础

超临界溶剂萃取分馏方法可实现重质油的深度精细切割分离,从而成为研究重质油化学组成结构的有力工具.本文针对以此方法为基础的重油化学基础研究进展进行专题评述,总结了在重质油超临界萃取分离组分的缔合作用、在液体及超临界戊烷溶剂中微量金属与沥青质的吸附缔合作用、分子组成变化规律、在多孔材料中的扩散规律及其热转化和加氢转化行为等方面的近期研究进展,并介绍了这些研究进展对重油超临界溶剂萃取梯级分离工艺开发的指导作用.     

石油加工分子管理平台构建

在最大化利用石油资源及石油炼制向生产精细化工品侧重的趋势下,从分子层次实现对石油加工过程中的原料组成、相行为及转化过程的模拟化,已成为石油化工领域学术界和工业界的关注热点,并由此形成了石油加工"分子管理"这一研究方向.本文阐述了分子管理技术的内涵及其研究范畴,介绍了分子管理技术主要的内容及应用方向.重点介绍了本课题组开发的分子管理软件平台的基础框架、模块构成及所实现的功能,包括分子的数学化表达、性质计算、组成模型生成、反应网络构建及反应动力学模型生成等功能,覆盖了分子管理研究的完整链条.     

利用色谱-反应联合装置研究渣油及其胶质的反应性能

建立一套色谱－反应联合装置，实现了在微量进样条件下对胜利原油减渣中胶质组分的催化裂化反应性能的考察。结果表明，在特殊设计条件下，色谱－反应联合装置具有快速、简便、再现性能良好的特点，可完成对渣油中胶质组分的催化裂化反应性能考察。     

FCC汽油催化裂解生产低碳烯烃的研究

利用小型固定流化床实验装置研究了催化裂化（FCC）汽油在专门开发的多产低碳烯烃催化剂上的裂解性能。研究表明,反应温度对原料转化率、总低碳烯烃产率的影响最大,剂油比和水油比对低碳烯烃的产率影响较小,而随着重时空速的增大,总低碳烯烃产率略有降低;确定了FCC汽油催化裂解制低碳烯烃的实验室最优反应条件,即反应温度、剂油比、重时空速和水油比分别为660℃、12、15h^-1和0.8。根据反应条件与裂解产物的关系提出了催化裂解反应深度函数,并建立裂解产物产率与催化裂解反应深度函数之间的关联模型。随催化裂解反应深度函数的增加,乙烯产率持续增加,而丙烯和丁烯产率出现最大值,利用此模型可以对产物产率进行预测。     

加拿大合成原油瓦斯油裂解反应规律与产物生成机理

利用小型固定流化床实验装置研究了加拿大合成原油重瓦斯油(HGO)和轻瓦斯油(LGO)的催化裂解性能和热裂解性能。HGO和LGO催化裂解总低碳烯烃(乙烯+丙烯+丁烯)产率在660℃附近达到最大值,分别为33.8%和35.6%。HGO和LGO热裂解反应程度很大,700℃的转化率分别为66.7%和76.3%。HGO热裂解总低碳烯烃的产率在680℃达到最大值27.9%。通过对比分析催化裂解与热裂解气体产物产率的比值发现,催化剂的加入促进了乙烯和液化气的生成,同时抑制了甲烷和乙烷的生成。研究结果揭示了小分子烃类的生成机理,甲烷和乙烷主要是自由基反应的产物,乙烯和液化气是自由基反应和正碳离子反应的共同产物。     

化学工程学科发展及战略研究

化学工程学科经过百年发展,经历了"单元操作"、"三传一反"两个里程碑,进入"产品工程"、"三传一反+X"、"多(介)尺度理论与方法"等新阶段,初步形成了以化学、物理学、数学和生物学基本原理和方法为基础,以传递过程原理与化学反应工程为核心的学科知识体系.我国在化学工程学科建成了良好的学科研究平台和队伍.应用基础研究进展显著,论文发表数量及引用评价影响等方面已与美国并列站在最高水平线上.对国民经济支柱产业发展也做出了重要贡献.通过分析美国基金委员会近10年资助的化工重点领域,以及对AIChE Journal、Chemical Engineering Science、IndustrialEngineering Chemistry Research三大化工主流刊物关键词索引汇聚研究,并结合国家自然科学基金委员会"十二五"化工学科发展规划,归纳出了化学工程学科发展的三个层次:学科基础、交叉前沿领域、重大需求,共计15个重点领域方向.建议化学工程学科应优化自身理论体系、完善学科评价体系、争取"工程转化"环节的多方支持.     

大庆催化油浆受热相分离行为的研究

借助于热台显微镜,对大庆油浆受热相分离行为进行了考察。通过在有氧、无氧条件及不同温度下对大庆油浆受热相分离行为的研究,并与之基本物性相互关联,从微观上探讨油浆的生成机理。实验表明,油浆中重组分含量高时,有氧条件下生焦就会加剧;同时高温短时间或是低温长时间下生焦倾向就会加大,而油浆的芳香性分布较宽条件下生焦可以得到减缓。     

ML42-几何和电子结构的理论研究(M=Ni2+,Pd2+,Pt2+;L=CN-,Cl-)

对具有16电子的镍族二价阴离子系列的几何和电子结构进行了研究．在从头算和密度泛函（DFT）的水平上计算得到的几何结构与实验结果具有较好的可比性．SVWN，BP86和B3LYP计算的键长、键角一般具有相同的趋势，但SVWN计算的键长有时偏短．NP2个别情况下表现出异于DFT的趋势．电荷分布计算结果表明：在高自旋态的（扭曲）四面体NiCl4^2-中，Ni具有较高的正电荷，NP2的计算值甚至接近两个正电荷；相对而言，低自旋态的平方四边形中金属原子拥有明显较低的正电荷．计算结果证明了传统观点，即Cl^-是比CN^-更弱的电子受体，这点在NiCl4^2-的情形下体现得特别明显，Cl^-几乎没有为Ni^2＋提供电子或负电荷．     

硫化态Mo/γ-Al2O3催化剂活性位的低温CO-FTIR方法表征及噻吩HDS活性

ＭｏＳ2 是钼基加氢精制催化剂 [Ｃｏ(Ｎｉ)Ｍｏ/γ Ａｌ2 Ｏ3]活性相的主要组份 ,其形态与结构对Ｃｏ(Ｎｉ)Ｍｏ/γ Ａｌ2 Ｏ3的加氢脱硫 (ＨＤＳ)、加氢脱氮 (ＨＤＮ)活性的影响至关重要[1 ,2 ] .目前 ,人们通常使用的ＴＰＲ方法虽可测定过渡金属硫化物的表面活性位 ,并可有效地区分位于催化剂活性相 (ＭｏＳ2 ｓｌａｂ)周边的硫物种 ,但对不同价态的钼尚无法鉴别[3] .本文制备了硫化态Ｍｏ/γ Ａｌ2 Ｏ3催化剂 ,以ＣＯ为探针分子 ,利用ＦＴＩＲ技术在液氮温度 (77Ｋ)下考察了催化剂的表面活性位 (钼物种 )及催化噻吩ＨＤＳ的活性 .1　实…