一、利用供氢剂抑制重油加氢过程结焦(论文文献综述)
朱亚坤[1](2021)在《亚临界水和轻芳烃混合溶剂中重质油减粘裂化》文中认为为了实现重质油的高效减粘并降低减粘工艺条件的苛刻程度,论文将亚临界水(sub-CW)和轻芳烃作为溶剂引入重质油的减粘裂化,考察重质油在sub-CW或者混合溶剂中的减粘行为。论文首先比较了条件苛刻的超临界水和条件相对缓和的sub-CW介质中的重质油减粘裂化,针对实验结果选择了 sub-CW介质展开进一步的研究。根据sub-CW介质中的重质油减粘裂化和沥青质热裂化结果,对重质油减粘具有关键作用的脱烷基由于sub-CW的介入可同时遵循自由基和离子反应机理。sub-CW向重质油的增溶加速了脱烷基,同时也抑制了缩合。为了强化减粘,研究随后引入催化裂化轻循环油(LCO)以促进sub-CW向重质油的增溶。LCO富含有轻芳烃但同时也包含烯烃基团,它的存在对sub-CW/LCO混合介质中的重质油减粘裂化具有复杂的影响。由于烯烃基团参与烃自由基反应,重质油的初始减粘效率受到抑制,并且缩合在减粘后期得到加速。尽管如此,sub-CW在重质油中的强化增溶部分抵消了上述不利影响。得益于轻芳烃对sub-CW向重质油增溶的促进,离子机理脱烷基对重质油减粘的贡献被有效加强,从而选择性地加速有利于减粘的脱烷基。在研究所采用的实验条件和原料范围内,温度370℃、水密度0.2 g/mL、重质油与LCO 比例为10:1(wt)、反应时间20min时可获得最优的重质油减粘效果。一方面,重质油在sub-CW/LCO混合溶剂中能够达到超过90%的减粘率;另一方面,减粘裂化中期的沥青质收率甚至低于原料值。
潘柳依[2](2020)在《煤焦油与生物油脂加氢脱氧及协同加氢工艺研究》文中研究说明中低温煤焦油中含有大量的含氧化合物,其中主要是单环、稠环的酚类。这些酚类化合物本身就是丰富的芳烃资源。在脱氧过程中,酚类化合物的过度加氢来生产燃料油品会造成芳烃资源的严重浪费。生物油脂在生产燃料油品时,同样面临加氢脱氧精制的问题,且其中的不饱和脂肪酸在加氢脱氧过程中,较高温度下极易造成催化剂结焦失活。因此,本论文研究了选择性加氢脱氧催化剂,催化煤焦油中酚类化合物经加氢脱氧后能获得芳烃含量较高的加氢产品;进行了煤焦油与生物油脂在商业型Co-Mo/γ-Al2O3催化剂下联合加氢脱氧反应,研究了不同工艺下两者协同加氢的交互影响规律。首先,采用等体积浸渍的方法制备了以SiO2为载体的负载型二元金属Ni-M催化剂,其中二元金属选择为Ce、Co、Sn和Fe。通过BET、XRD、H2-TPR、NH3-TPD、XPS等技术对该类催化剂进行了表征分析,并以对甲酚为煤焦油中酚类的模型化合物,在小型固定床装置上进行了加氢脱氧评价试验。研究发现,二元金属Ce的加入,增强了催化剂的酸性,同时增强了活性金属Ni的分散性。此外,由于Ce与Ni的电负性差异较大,Ce掺入后使镍的电子云密度增大,激活对甲酚酚Caromatics-O键的断裂;且Ce的掺入破坏了镍原子连续排列,阻碍了酚类的芳环吸附,从而有利于提升酚类加氢脱氧DDO反应路径的选择性。而Sn掺入后会与Ni形成的Ni3Sn合晶,从而改变了对对甲酚基团加氢的优先级,有利于提升HYD反应路径。研究中以陕北某厂的混合粗酚油产品为原料,进行了27组在不同温度、LHSV和压力下的加氢实验。基于以上实验结果,建立了混合酚类化合物的反应网络和动力学模型。动力学模型可以预测不同反应条件下混合酚加氢产物的组成。经验证,模型预测产品中酚、不饱和烃和饱和烃含量的相对误差小于5%,表明该模型具有较高的可靠性。其次,研究了不同载体的负载型Ni2P催化剂对对甲酚模型化合物的选择性加氢脱氧作用。通过对催化剂的表征分析及加氢脱氧实验,得出氧化硅载体与Ni和P的氧化物前驱体之间的作用强度较小,易于形成Ni2P活性相且活性相分散度较高。以Q10为载体的催化剂的Ni2P活性中心晶粒尺寸较小,分散程度较高,催化Caromatic-O断裂作用增强,对甲酚加氢DDO反应路径选择性强,甲苯产物选择性能达到71.8%。但是,氧化硅为载体时催化剂极易造成磷流失而失活。再次,根据煤焦油中的化合物的类别,分别选用了相应的模型化合物与生物油脂进行共加氢实验。实验中,非临氢条件下,模型化合物四氢萘、十氢萘和9,10-二氢菲与生物油脂混合共加氢时,均存在脱氢-氢转移过程,促进了生物油脂的脂肪酸发生加氢脱氧。临氢条件下,四氢萘、9,10二氢菲、丁醇、1-萘醇与生物油脂混合共加氢时,脂肪酸转化率明显提高,C18链烃在产物中含量分布增大。煤焦油通过碱液萃取后得到混合酚及脱酚油。混合酚与生物油脂进行共加氢脱氧反应时,生物油脂转化率提升。脱酚油和氢化脱酚油与生物油脂混合后进行共加氢脱氧反应时,氢化脱酚油能更大程度的促进脂肪酸的加氢转化,并且抑制结焦的效果更显着。最后,在模型化合物研究的基础上,研究了两种工艺过程之下煤焦油与生物油脂联合加氢转化规律:工艺A采用煤焦油与生物油脂直接混合共加氢反应,得出生物油脂的加入量在30~40%区间内,有利于脂肪酸的转化,且加氢产物中的不饱和程度较高,但会造成较严重的结焦现象。工艺B采用两段反应设计,煤焦油经反应器I入口进料,生物油脂由反应器II入口进料。反应器I中主要发生煤焦油中含氧化合物的加氢脱氧与芳烃的加氢饱和反应。反应器Ⅱ主要发生生物油脂的催化加氢脱氧(催化剂作用)与供氢加氢脱氧(氢化煤焦油供氢作用)。工艺B中,脂肪酸加氢过程条件温和,脱氧转化率高,两个反应器的反应条件及产品组成可灵活调整,为更优的煤焦油与生物油脂联合加氢工艺。本文对针对煤焦油中大量含氧酚类化合物的选择性加氢脱氧多产BTX的问题进行了实验研究和理论分析。同时,提出了煤焦油与生物油脂进行加氢共炼的思路,为提升煤焦油及生物油脂的加氢产品的品质提供了一定了实验数据与理论依据,同时为工业上共炼生产提供了一定的参考价值。
师新阁[3](2019)在《渣油热反应结焦和废催化剂再生研究》文中认为热反应结焦和催化剂上结焦伴随整个石油加工过程。热反应结焦不仅会造成石油资源浪费,还会产生被列为HW11类危废的加热釜残渣;催化剂上结焦是造成催化剂失活的主要原因之一,我国每年产生数十万吨石油化工废催化剂,其中的重金属对环境危害很大,因而被列为HW50类危废,若能将其高效廉价再生,不仅可有效降低其对环境的危害,而且可以提高企业的经济效益。另外流化催化裂化(FCC)过程中催化剂上结焦和烧焦产生的废气也造成环境危害。当然,结焦也不全是坏事,延迟焦化过程就是利用结焦实现部分重油轻质化的过程。因此认识和控制热引发的结焦反应、开发废催化剂上焦的高效廉价在线再生技术是环境友好型利用石油加工的主要方向。上述石油加工过程中的热反应结焦、催化剂上结焦和废催化剂上焦脱除问题均可归结为复杂烃类的热反应机理,本质是热引发的自由基反应过程。基于近期作者所在课题组在煤、煤焦油、油页岩、生物质、重油等在热反应过程中的结焦过程及其中的稳定自由基、活性自由基和自由基诱导反应等方面的新认识,本文将其深化至石油加工过程,从热反应的本质-自由基角度揭示结焦和除焦过程的内在规律,力图形成环境友好、高效廉价新技术,降低由结焦引起的废催化剂、废气、废渣等对环境的危害。本文以最易发生结焦反应的渣油为原料深入研究了热引发的渣油结焦规律和自由基生成规律、加氢处理对渣油的结焦行为和自由基生成规律的影响、渣油中不同组分对渣油热反应过程中稳定自由基和活泼自由基生成规律的影响,以及废催化剂上焦的脱除过程。得出了以下主要结论:(1)在400-500℃、0-60 min条件下,渣油热反应过程中的结焦规律可以采用包含渣油裂解生焦和焦自催化生焦的动力学通式来拟合,可通过解析该动力学通式中的参数来确定结焦过程的动力学级数。稳定自由基的生成过程可以通过包含渣油裂解和焦裂解的两个一级动力学来拟合。焦裂解产生自由基的提出为从自由基角度调控焦结构的演变提供了思路,为调控被列为HW11类危废的加热炉残渣的产生提供了理论基础。(2)渣油热反应过程中,当结焦率高于8%时渣油裂解产生的稳定自由基的90%以上存在于焦中,渣油中自由基的谱线宽度可用于定性表征焦中芳香核的长大情况,渣油中的g值变化反映了渣油中杂原子的迁移规律。(3)加氢处理削弱了温度对油裂解结焦的影响,但其通过提高渣油裂解和焦裂解产生自由基反应随温度的变化率,增加了温度对焦催化结焦反应的影响。(4)渣油热反应过程中,胶质含量与稳定自由基的产生量呈正相关关系,且胶质对自由基产生的促进作用高于沥青质。在较高反应温度条件下芳香分能够抑制稳定自由基的产生。饱和分能够促进稳定自由基的产生。(5)带支链的单环芳烃能够通过氢转移的方式,抑制渣油热反应过程中自由基的产生;含氮化合物比含硫化合物对渣油热反应过程中自由基产生的抑制作用更明显。(6)做为供氢溶剂,二氢菲含量充足(5 wt%)时其能够有效捕集渣油热反应过程中裂解产生的活性自由基,从而通过改变渣油裂解的自由基反应路径有效抑制渣油的结焦反应。(7)在300-400℃条件下采用四氢萘(THN)处理3 min能脱除废加氢催化剂活性中心上的焦,并使废加氢催化剂活性恢复,作者基于此开发了废加氢催化剂的在线再生技术,并申请了专利。本文提出了包含以下三步的加氢催化剂上焦脱除机理:THN中H的活化,焦在硫化钼上的加氢和加氢产物分散于液相主体中,为被列为HW50类危废的废催化剂的在线再生提供了理论基础。(8)催化剂硫化钼上的焦是类沥青质结构,且含有大约42.6 μmol/g的稳定自由基。催化剂载体上的焦比硫化钼上的焦缩聚程度更高,在THN处理过程中能够稳定存在,其稳定自由基含量约为4.4 μmol/g。
郝俊辉[4](2019)在《油砂沥青热化学转化基础研究》文中认为油砂作为一种储量丰富的非常规石油资源,越来越受到各国的广泛关注。由于油砂所含沥青是一种高密度、高黏度、高沥青质含量、高杂原子化合物含量和高残炭值的劣质重油,不论直接干馏,还是抽提后再加工,均需要对其进行分子水平热化学研究。然而目前对油砂沥青热转化行为的研究主要围绕油砂或油砂沥青本身,未能从化学族层次上深入反映油砂沥青的热转化过程,成为了实现油砂资源的高效清洁转化与利用的瓶颈。为此,针对油砂沥青热改质领域亟待加强的基础研究内容,本文选取两种布敦油砂沥青和加拿大油砂沥青作为研究对象,从油砂沥青及其族组分的化学结构与热转化机制的关联性、油砂沥青热转化过程中各族组分间的作用和影响、以及油砂沥青的流化热转化行为等方面展开研究。通过本论文的研究,为油砂沥青热改质工艺反应器选择、反应工艺的优化以及目标产物的调控提供重要的理论依据和指导。具体研究工作如下:根据油砂沥青极性物质含量高的特点,改进得到了适合油砂沥青的八组分分离方法。利用此方法将油砂沥青按化学族划分为饱和分、芳香分(轻芳、中芳和重芳)、胶质(轻胶、中胶和重胶)和沥青质,利用元素分析、红外分析和核磁共振氢谱分析等对油砂沥青及其族组分的化学结构特性进行表征。结果表明从饱和分到沥青质,平均分子结构中芳环烷基链结构中甲基取代基含量和链烷基取代基含量、环烷环数、芳碳率、芳香环数、缩合度,以及芳环结构中的单环、双环和多环芳香结构的含量均呈现依次增加的趋势,而烷基结构的平均链长则与之相反;油砂沥青中的硫有39.31%为硫醚硫,有53.95%为噻吩硫,剩余的6.74%为亚砜/砜所含硫;其中油砂沥青中硫醚硫和噻吩硫在芳香分中富集度最高,其后为沥青质和胶质。根据油砂沥青及其族组分的结构特性,利用TG-FTIR和Py-GC/TOF-MS深入研究了油砂及其族组分的热解特性,揭示了油砂沥青及其族组分的化学结构与热解行为的关联性,以及各族组分对油砂沥青热解行为的影响。首先基于TG-FTIR研究发现油砂沥青及其族组分的热解过程主要包含挥发阶段、主裂解阶段和生焦阶段。其中,饱和分和芳香分中轻芳组分中低沸点组分的挥发是油砂沥青挥发阶段失重的主要来源;芳香组分中重芳香分和胶质组分中轻胶质的烷基侧链的断裂对油砂沥青在主裂解阶段的热解贡献最为明显。族组分间CO2产物的释放规律不明显,主要以轻胶和沥青质热解过程的逸出强度最高;饱和分、胶质及其亚组分和沥青质对油砂沥青热解过程中C2H4、CH4和轻质芳烃气态产物的生成贡献较大;气态C2+烷烃的生成主要来源于沥青质和芳香分中的中芳香分。族组分间主要气态产物逸出行为的差异与它们的组成和化学结构的差异有关。升温速率对油砂沥青热解特性参数以及影响油砂沥青热解挥发性产物生成的敏感组分产生影响;然后利用FWO、DAEM和Friedman三种动力学方法分析了油砂沥青及其族组分的热解动力学特性,并基于族组分的热解转化速率,建立了基于族组分的交互动力学模型。然后利用Py-GC/TOF-MS考察了不同反应温度、升温速率(10~20000 oC/s)和反应时间对油砂沥青及族组分的快速裂解挥发性产物的组成和分布的影响,并分析了各族组分的快速热解行为。研究结果显示在油砂沥青快速裂解过程中,温度的升高促进烷基链结构的断裂,但当温度过高时,尤其在700 oC后,挥发性产物中烯烃类产物相对含量显着降低,而二烯烃类和芳烃类产物相对含量显着增加;反应时间的延长,烯烃的二次反应增多,导致烯烃相对含量降低而芳烃相对含量增加;高升温速率,尤其是闪速升温速率(20000 oC/s),有利于烯烃、二烯烃和芳烃产物的生成。油砂沥青族组分间,饱和分快速裂解生成的烯烃类产物的相对含量最高,而烷烃类最低;胶质快速裂解生成的芳烃类产物的相对含量最高,其中胶质亚组分间以重胶最高;沥青质快速裂解生成的烯烃类产物的相对含量最低,烷烃类和二烯烃类最高,而芳烃类产物与中胶相近;芳香分的快速热解产物分布与油砂沥青相近,尤以芳香亚组分中的重芳最为接近。为进一步将热解反应过程的基础理论认识与实际热解工艺衔接,又借助小型流化床反应器对油砂沥青的流化热转化行为进行研究,主要考察了温度和热载体类型(石英砂、铝酸钙和FCC)对三相产物收率分布、液体产物的化学结构以及液体产物中含硫化合物的组成和迁移行为的影响。实验结果表明随着反应温度的增加,不同热载体油砂沥青裂解所得焦炭收率和气体产物中干气、液化气(LPG)和C2-C4烯烃收率以及选择性均逐渐增加;液体产物的收率降低,重油馏分和蜡油馏分的收率明显减小,轻油馏分(汽油和柴油馏分)收率随温度的变化因热载体不同而存在差异。以铝酸钙为热载体时,相同温度下C2-C4烯烃和轻质油馏分收率最高,焦炭产率最低。液体产物中烯基结构和芳环链烷基取代基的含量增加,而芳环结构、芳环结构中甲基取代基的含量最低;以FCC为热载体时,气体、LPG和焦炭收率最高,而液体收率最低。液体产物中芳环结构和芳环结构烷基取代基的含量最高,但烷基结构和烯基结构的含量最低。在油砂油含硫化合物中,硫醚/硫醇类、噻吩类和苯并噻吩类化合物的相对含量,萘并噻吩类和四类氢化噻吩类化合物的相对含量,以及二苯并噻吩、菲并噻吩类和苯并萘噻吩类化合物的相对含量分别在以石英砂、铝酸钙和FCC催化剂为热载体时最高。
曹琪[5](2018)在《塔河常渣减黏裂化反应规律及抑制生焦方法研究》文中指出本课题以塔河常渣(THAR)为原料油进行减黏裂化反应实验,考察了反应温度与时间对减黏油基本性质及体系生焦率的影响,对反应前后重油的结构组成及杂原子化合物分子组成进行了分析,并深入考察了供氢剂抑焦方法与超临界流体分散抑焦方法中剂油比、反应压力与催化剂种类对体系生焦率的影响。经过减黏裂化反应后,重油的黏度和平均分子量降低,<350°C轻油馏分含量增多,而残炭值增大,H/C原子比降低,S、O元素含量减少,N元素含量增多。反应后重油的芳碳率和环烷碳率增大,烷基碳率减小,总环数、芳香环数和环烷环数均减少,平均链长参数也减小。表明重油在一定程度上得到轻质化改善。在同一反应温度下,随着反应时间的延长,体系生焦率呈现增长趋势。低温下反应时间较长时才出现体系生焦率的急剧增长,说明存在生焦诱导期;高温下即使反应时间较短仍可产生大量焦炭,说明高温有利于缩合反应的进行。重油黏度的降低是以体系生焦为代价的,当达到相同降黏效果时,相比于高温短时间的反应条件,低温长时间的反应条件更有利于减少焦炭的生成。重油中的O2类化合物主要为羧酸类物质,其热稳定性较差,在较高反应苛刻度下可被完全脱除,因此减黏裂化反应具有一定的脱酸效果;N1O2类化合物可能发生了烷基侧链断裂的反应,且其中的羧酸类物质在减黏裂化过程中可能被脱除;碱性N1类化合物可能发生了烷基侧链断裂的反应;碱性N1S1类化合物也可能发生了烷基侧链断裂的反应,且伴随C-S键的断裂,因此减黏裂化反应具有一定的脱硫效果。在供氢剂抑焦方法中,供氢剂只有在加压状态下完全呈现液相时才能达到最佳供氢抑焦效果;随供氢剂加入量的增多,其抑焦效果更加明显;添加催化剂环烷酸钴或油酸具有一定的供氢催化改质效果,能进一步抑制体系结焦。在超临界流体分散抑焦方法中,溶剂甲苯在低压条件下的抑焦效果并不明显,而高压条件下超临界甲苯对重油的溶解能力极强,可使原本聚集在一起的重油大分子自由基被较好地稀释分散,从而显着抑制缩合生焦反应的发生;适量增多超临界甲苯加入量能更有效地抑制焦炭生成,而过量加入时反而会更加剧体系结焦。
龚旭[6](2018)在《金属盐辅助稠环芳烃富存CO水热变换新生氢研究》文中研究指明与常规原油相比,稠油具有高黏度、高密度、流动性差等特点,这使得稠油的开采、运输和后续加工都面临着巨大挑战。因此,必须对稠油进行降黏改质。热改质具有技术成熟、投资成本低等明显优势,能够有效降低重油黏度。然而,稠油大分子自由基具有强烈缩聚倾向,易引发体系结焦,制约改质效率的提升。氢化芳烃类结构的分子在改质过程中极易供出活泼氢,实现氢的高效传递,从而有效封闭大分子裂解自由基,延缓结焦,提高改质深度。重油内部丰富的稠环芳烃可通过富存CO水热变换新生氢而连续转变为氢化芳烃类结构的分子,这对稠油高效改质具有重大意义。因此,本研究以CO水热变换新生氢为氢源,探究稠环芳烃在金属盐的辅助下富存CO水热变换新生氢的规律,为开发高效稠油临CO水热改质技术奠定理论基础。本文以蒽作为稠环芳烃的典型代表,研究了油溶性和水溶性金属盐作用下蒽对CO水热变换新生氢的富存规律。考察了金属盐种类、含量和反应条件对蒽富存新生氢效率的影响,明确了金属盐对CO水热变换反应和氢气活化的作用,分析了CO水热变换反应和蒽储氢反应之间的相互作用,最后深入探索了金属盐辅助蒽富存新生氢的内在机理。结果表明:CO水热变换效率是蒽富存新生氢的控制因素之一;金属盐能够辅助蒽富存CO水热变换新生氢,辅助作用主要源于其对CO水热变换新生氢的产生具有催化作用;对于油溶性金属盐来说,金属含量均为0.05 wt%时,环烷酸铁辅助蒽富存新生氢的作用强于环烷酸镍。环烷酸铁和环烷酸镍辅助蒽富存新生氢存在的最佳比例分别为0.05 wt%和0.08 wt%,且二者复配存在协同效应;对于水溶性金属盐辅助蒽富存新生氢而言,金属含量均为0.05 wt%时,Fe(NO3)3·9H2O的催化效果最好,且高于环烷酸铁;CO水热变换反应与蒽储氢反应相互促进,二者具有正协同作用。环烷酸铁和Fe(NO3)3·9H2O的热分解产物Fe2O3在临CO水热条件下可以被部分还原为Fe3O4,而Fe3O4是促进CO水热变换新生氢产生的活性物种,因而可提高蒽对CO水热变换新生氢的富存效率。分子模拟计算发现Fe3O4(111)表面上发生CO水热变换反应的氧化-还原机理中吸附态OH分解反应能垒(91.67 kJ·mol-1)明显大于羧酸分解机理中吸附态OH与吸附态CO作用生成吸附态羧基的能垒(38.61 kJ·mol-1),CO水热变换反应中间步骤应以羧酸分解机理进行,且吸附态H原子结合生成H2所需克服能垒(124.47 kJ·mol-1)最高,为CO水热变换反应的速控步骤。
杜俊涛[7](2018)在《煤焦油/重油混合相容性及临氢反应行为研究》文中指出随着原油重质化、劣质化趋势加剧,高效利用重质石油资源已成为亟待解决的重要问题。煤焦油/重油混炼是重油加工技术中值得重视的研究方向。因此,通过对煤焦油/重油混合体系的沉积絮凝与相容性问题,以及混炼体系临氢反应生焦问题的研究,可为煤焦油/重油混炼体系的浆态床工艺技术开发提供理论依据。本论文以榆林中/低温煤焦油常渣和委内瑞拉重油为原料,配制成不同煤焦油含量的混合体系。在高压釜中考察了煤焦油/重油混炼体系在分散性催化剂下的临氢反应行为;采用元素分析、氢核磁(1H-NMR)、平均相对分子质量测定(VPO)、小角散射分析(SAXS)、热重(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射(XRD)、改进的B-L法等手段,研究了煤焦油/重油混合相容性以及混合体系C7-沥青质的组成结构特征;并进一步考察了混炼体系中煤焦油的极性组分对混炼体系临氢反应生焦行为的影响。煤焦油/重油混炼体系在分散性催化剂下的临氢反应行为结果表明,性质较差、沥青质含量较高的煤焦油能有效改善混炼体系的临氢转化性能及产物分布;煤焦油/重油混炼体系相对于煤焦油和重油,能使临氢反应产物的尾油(>360°C馏分)收率有效降低,汽油和柴油收率增加,而焦炭收率略有增加。煤焦油对煤焦油/重油混合体系C7-沥青质组成结构特征的影响结果表明,煤焦油含量为10 wt%30 wt%时,混合体系沥青质的含量增加、平均相对分子质量增大、分子结构环烷环数和芳香环数增加及芳香性增大,煤焦油沥青质(CT-asp)和重油沥青质(M-asp)容易缔合形成较大尺寸的沥青质胶束。煤焦油含量为40 wt%100 wt%时,混合体系沥青质的含量增加、平均相对分子质量减小、分子结构环烷环和芳香环数减小及芳香性增大,两类沥青质缔合形成的胶束相对质量分数降低,沥青质平均胶束尺寸减小。杂原子官能团的氢键作用导致了煤焦油沥青质和重油沥青质之间发生缔合作用,其缔合聚集程度决定于物质的量比(n CT-asp/n M-asp)及其分子化学组成和结构特征。煤焦油极性组分对煤焦油/重油混炼体系临氢反应行为尤其是对其生焦行为的影响结果表明,相比重油沥青质,煤焦油沥青质临氢反应主要生成芳香性高的芳香分、胶质和次生沥青质,以及较少量焦炭。煤焦油原生甲苯不溶物对混炼体系的作用源于无机矿物的组成。煤焦油无机矿物中铁的氧化物在临氢反应中转化为Fe1-xS,与分散性Mo-Ni催化剂形成多金属催化剂体系,对混炼体系有载焦抑焦和催化加氢的双重作用。由煤焦油沥青质与重油沥青质形成的沥青质缔合体是混炼体系生焦的主要来源,沥青质缔合体的生焦特性取决于两类沥青质物质的量比(n CT-asp/n M-asp)。当混炼体系中两类沥青质物质的量比(n CT-asp/n M-asp)为1040时,体系临氢反应性能较差,生焦量较多。通过研究,进一步证明了混炼体系生焦过程是首先形成焦球后聚并交联的过程,加入分散剂可抑制焦球生长和聚并。
张淇源[8](2018)在《环烷基原油沥青质液相氢化分解反应规律的研究》文中认为石油中相对分子质量最大、结构最复杂、极性最强的组分沥青质极易缩合生焦。针对这一问题,课题组提出“沥青质液相氢化分解工艺”,可以实现沥青质高效转化,把富氢溶剂作为体系中氢自由基的主要来源。本课题主要针对环烷基原油沥青质的液相氢化分解反应规律进行研究。首先,从影响因素和实际考察两个方面对稳定性进行分析,确定液相氢化分解反应体系的可行性,并指导实际反应中工艺条件的选择以提高沥青质的转化率。选取5种不同基属的原油沥青质,4种不同类型的富氢溶剂,通过计算探究分散相(沥青质)和分散介质(可溶质)两相溶解度参数出现差异的因素,结果发现,沥青质发生相分离的主要原因是两相相溶性的降低,而影响相溶性出现差异是由多种因素共同决定的,包括:两相结构、性质的不同和工艺条件的改变。低H/C原子比、高芳碳率、高硫、氮含量的分散相沥青质的溶解度参数最高;高芳烃含量的分散介质溶解度参数相对较高,与沥青质的相溶性好,体系也最稳定;反应温度越高,压力越小,稳定性变差,增大反应压力可以减缓反应温度升高导致两相分离的速率。针对溶解度参数最高的委内瑞拉沥青质和与其相溶性较好的分散介质糠醛抽出油430450℃馏分(FEO-5),通过计算确定体系中沥青质出现沉淀的温度-压力区间,结果表明,在考察范围内,反应温度350480℃,反应压力535 MPa沥青质才会发生聚沉。分别采用S分离值法和Flory-Huggins热力学模型对液相氢化分解反应过程中胶体体系稳定性进行实际分析,结果发现,随着富氢溶剂FEO-5加入量的增加,体系逐渐趋于稳定,起沉点增加由0.08 g/g升至0.16 g/g,S值由13%降至7.5%,焦炭产率由3.27%降到1.33%,说明富氢溶剂的加入提高了胶体体系的稳定性,有利于沥青质的有效转化。其次,对委内瑞拉环烷基原油沥青质液相氢化分解的规律进行研究。根据前面溶解度参数的计算,选取与委内瑞拉原油沥青质相溶性较高的工业馏分油富氢溶剂FEO-5和催化裂化回炼油430450℃馏分(HCO-5)并对这两种工业馏分油富氢溶剂进行筛选,然后考察工艺条件对产物分布的影响。结果表明,FEO-5是最适合沥青质轻质化的富氢溶剂;反应温度升高、反应时间增加促进沥青质的有效转化,但过高的温度、过长的时间会导致焦炭产率增加,沥青质有效转化率下降;反应氢压的增加有利于富氢溶剂为沥青质提供更多的活性氢,可以抑制富氢溶剂自身裂化,这也与前面考察反应压力对胶体体系稳定性影响的趋势相近;催化剂的加入可以降低焦炭产率,但随着其加入量的增多,沥青质转化率变化较小。综合考虑,最优的反应条件为390℃、5 h、反应氢压13 MPa、溶剂比5:1、催化剂加入量500μg/g,沥青质转化率达到74.6%,焦炭产率为4.61%。最后,对液相氢化分解反应体系中活性氢自由基的传递规律进行研究,确定沥青质中杂原子基团、稠合芳香环系的加氢途径及沥青质中π键打开方式。首先,选取模型化合物芘、喹啉、吲哚以及苯并噻吩模拟沥青质中稠环芳烃、含硫、含氮杂原子的加氢方式,采用GC-MS对模型化合物液相氢化分解产物分析,结果表明,富氢溶剂可以释放活性氢自由基并主要对含杂原子的杂环进行加氢,致使含杂原子的杂环进一步裂化,甚至脱去杂原子。其次,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱对沥青质和可溶质中杂原子化合物分析,并结合模型化合物的反应结果推测了沥青质中稠合芳香环系、杂原子基团的加氢途径:热作用下,沥青质先进行侧链断裂,氢自由基加氢,而后,一部分芳环或杂环发生加氢饱和继而裂化,并脱离沥青质分子成为可溶质,剩下的沥青质大分子自由基可以相互结合作为次生沥青质组分而存在于体系中,或者发生脱氢反应不断缩合直至生焦。最后,采用TEM和XRD对沥青质微观结构进行分析发现,随着反应的进行,沥青质芳香片层结构堆叠程度减弱,似晶缔合体堆叠高度由2.86 nm降至2.39 nm,单元片层数由9降至7,说明富氢溶剂提供的活性氢自由基与稠环芳香体系发生加氢反应,同时杂原子含量降低,削弱了芳香片层间相互作用力,在热作用下,使似晶缔合体发生部分解离,剥离似晶缔合体中的芳香片层结构。综上所述,液相氢化分解工艺有利于环烷基原油沥青质的高效转化,维持胶体体系的稳定。
薛鹏[9](2017)在《委内瑞拉重油焦化技术基础研究》文中认为委内瑞拉重油是当今世界上最难加工的劣质重油的典型代表,具有高金属、高残炭、高沥青质、高黏度特性。即使采用原料适应性最强的延迟焦化工艺进行加工仍然富有挑战性。加热炉管提前生焦、弹丸焦频发、焦粉携带、焦化液收偏低等问题,严重影响了延迟焦化装置的长周期安全运转和经济效益。本论文针对实际加工中面临的突出问题开展系统的实验室焦化基础研究,并加以中试试验,目的在于考察委内瑞拉重油的焦化特性,探索劣质重油的焦化适应性并提高液收,为开发针对劣质重油的高效焦化技术奠定理论和数据基础。首先系统考察了委内瑞拉重油减压馏分及减压渣油的性质,结果表明,从结构组成特性来看,减压馏分油,甚至是深拔减压馏分油,在转化过程中可以转化为低分子质量产物。减压深拔渣油R5(>565oC)热转化过程热量差示扫描分析显示,转化过程中除了吸热效应之外,还存在放热效应,当生焦率超过45.8wt%时,转化体系将从吸热转变为放热。随后研究了委内瑞拉重油减压渣油受热生焦趋势以及馏分油循环对其在炉管中流动性的改善作用,委内瑞拉>500℃渣油适宜作为焦化原料,>500℃渣油在炉管中生焦过程主要受温度影响,压力和注汽速率影响很小,且极易在炉管内结焦,三种工业供氢剂对减压渣油流动性的改善均有效果,且在焦化加热炉中,焦化轻蜡油馏分段B对减压渣油流动性的改善效果最好。通过适宜的焦化馏分油循环,可以实现加热炉管程油膜厚度的有效调控。系统研究了减压渣油热转化动力学,建立了焦化产物分布模型,采用Marquart法对模型进行参数拟合,采用四阶Runge-Kutta法对模型求解,求取了反应过程中3个阶段的动力学参数和反应速率常数,并检验了该六集总反应模型中分段一级动力学模型的合理性。其次建立了焦化成焦形貌快速评价的方法,对焦化过程中弹丸焦的成焦机理和抑制措施进行了深入研究,结果表明,弹丸焦的生成大致分为以下四个阶段:原料→不稳定中间相小球→镶嵌型中间相→弹丸焦,降低反应温度(至460oC以下)可以抑制弹丸焦的形成,不同馏分油循环对弹丸焦的抑制效果不同,其中焦化重蜡油对弹丸焦形成的抑制效果最好。同时,对减压渣油在焦化过程中起泡规律和起泡机制进行研究,建立了起泡/抑泡评价装置和方法,考察了馏分油循环对泡沫层的抑制性能的影响,揭示了渣油起泡规律,发现渣油中胶质含量越高则其起泡性能越强,而沥青质增大了起泡的刚性和泡沫层的稳定性,进而形成了有效的抑泡手段。最后对委内瑞拉重油中>500oC渣油开展延迟焦化实验室小试和中试试验,发现发现采用中段循环油馏分进行循环可以显着改善产物分布,并且循环比能显着影响物料平衡。液体产物收率随着循环比的升高而提高,当循环比超过0.3时,液体产物收率变化不明显。采用中段循环油馏分进行循环,既可以延缓加热炉管的结焦,避免焦炭塔中弹丸焦的生成,又可保证较高的焦化液体产物收率,显示了高效的焦化转化特性。采用委内瑞拉>500oC渣油作为延迟焦化原料时的推荐焦化操作条件为:循环比约0.10.6,加热炉出口温度490oC495oC,注汽量1%2%,焦炭塔顶压力0.1MPa0.2MPa。
王伟,康东会,舒畅,王兴[10](2017)在《加氢裂化尾油作为供氢剂对焦化产品分布的影响》文中认为对中海炼化惠州炼化分公司加氢裂化尾油和减压渣油进行了供氢、夺型氢能力测定,以加氢裂化尾油为供氢剂,以10%的比例加入到减压渣油中,进行延迟焦化实验室试验以及中型试验。结果表明,在反应温度为500℃、反应压力为0.15 MPa的条件下,分别以减压渣油和加入10%供氢剂的减压渣油为原料进行延迟焦化反应,与减压渣油原料相比,减压渣油中加入10%供氢剂后,粗汽油、粗柴油以及蜡油收率提高4.2百分点,焦炭收率降低3.1百分点,气体收率降低1.1百分点。
二、利用供氢剂抑制重油加氢过程结焦(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用供氢剂抑制重油加氢过程结焦(论文提纲范文)
(1)亚临界水和轻芳烃混合溶剂中重质油减粘裂化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
第2章 文献综述 |
2.1 重质油的减粘裂化 |
2.1.1 减粘裂化所涉反应 |
2.1.2 非催化减粘裂化 |
2.1.3 催化减粘裂化 |
2.1.4 减粘裂化组合工艺 |
2.2 亚(超)临界水的性质及其应用 |
2.2.1 亚(超)临界水的性质 |
2.3 亚(超)临界水中的重质油改质 |
2.3.1 重质油/亚(超)临界水体系相结构 |
2.3.2 重质油在亚(超)临界水中的裂化机理 |
2.3.3 重质油在亚(超)临界水中的反应动力学 |
2.4 重质油在亚(超)临界水中的改质应用 |
2.4.1 重质油脱硫 |
2.4.2 重质油脱氮 |
2.4.3 重质油减粘裂化 |
2.5 沥青质在亚(超)临界水中的反应 |
2.6 催化柴油的性质及其应用 |
2.7 研究方案 |
第3章 实验部分 |
3.1 实验仪器和药品 |
3.1.1 实验仪器 |
3.1.2 实验试剂 |
3.2 实验装置 |
3.3 重质油减粘裂化操作程序 |
3.4 产物分析流程 |
3.5 产物表征方法 |
第4章 超临界水中的减粘裂化 |
4.1 减粘裂化的实验设计 |
4.2 氮气环境中的减粘裂化 |
4.3 超临界水环境中的减粘裂化 |
4.4 本章小结 |
第5章 亚临界水中的减粘裂化 |
5.1 氮气环境中的减粘裂化 |
5.2 亚临界水环境中的减粘裂化 |
5.3 温度对减粘裂化的影响 |
5.4 亚临界水介入减粘裂化的机理 |
5.5 本章小结 |
第6章 亚临界水/催化柴油溶剂中的减粘裂化 |
6.1 催化柴油含量对减粘裂化的影响 |
6.2 温度对减粘裂化的影响 |
6.3 不同介质环境的减粘裂化比较 |
6.4 催化柴油参与减粘裂化的反应机理 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文及专利 |
(2)煤焦油与生物油脂加氢脱氧及协同加氢工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 煤焦油中含氧化合物分布 |
1.1.1 煤焦油中含氧化合物的检测与分布 |
1.1.2 煤焦油中主要含氧化合物加氢脱氧(HDO)过程 |
1.2 生物质加氢脱氧研究进展 |
1.2.1 生物质油开发利用 |
1.2.2 生物质油加氢脱氧 |
1.3 加氢脱氧催化剂研究进展 |
1.3.1 硫化型 |
1.3.2 金属磷化物 |
1.3.3 过渡金属催化剂 |
1.3.4 贵金属催化剂 |
1.3.5 金属碳化物或氮化物 |
1.4 供氢溶剂和供氢作用 |
1.5 课题研究背景和论文主要内容 |
1.5.1 课题研究背景 |
1.5.2 论文主要内容 |
第二章 二元金属Ni-M催化剂催化对甲酚加氢脱氧研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 化学试剂和材料 |
2.1.2 催化剂的制备 |
2.1.3 催化剂的表征分析方法 |
2.1.4 加氢反应 |
2.1.5 产物检测 |
2.2 催化剂表征及分析 |
2.2.1 物理吸附 |
2.2.2 XRD表征 |
2.2.3 H_2-TPR表征 |
2.2.4 NH_3-TPD表征 |
2.2.5 XPS |
2.3 对甲酚加氢脱氧活性评价 |
2.4 粗酚HDO反应动力学研究 |
2.4.1 混合粗酚反应原料 |
2.4.2 加氢脱氧实验过程 |
2.4.3 动力学模型创建 |
2.4.4 动力学模型求解 |
2.5 小结 |
第三章 负载型Ni_2P催化剂催化对甲酚加氢脱氧研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 化学试剂和材料 |
3.1.2 催化剂的制备 |
3.1.3 催化剂的表征 |
3.1.4 加氢反应与产物检测 |
3.2 催化剂表征及分析 |
3.2.1 物理吸附 |
3.2.2 XRD表征 |
3.2.3 H_2-TPR表征 |
3.2.4 NH_3-TPD表征 |
3.2.5 XPS表征 |
3.3 对甲酚加氢脱氧活性评价 |
3.4 各催化剂粗酚油加氢脱氧性能及寿命评价 |
3.4.1 油品反应活性评价 |
3.4.2 稳定性评价 |
3.5 小结 |
第四章 煤焦油与生物油脂协同加氢脱氧的交互影响研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 原料与试剂 |
4.1.2 实验研究思路 |
4.1.3 原料预处理 |
4.1.4 加氢反应实验 |
4.1.5 分析检测 |
4.2 煤焦油中的混合酚与生物油脂加氢脱氧规律 |
4.2.1 生物油脂加氢脱氧反应 |
4.2.2 煤焦油中混合酚加氢脱氧反应 |
4.3 模型化合物共加氢实验 |
4.3.1 非临氢反应 |
4.3.2 临氢反应 |
4.4 油品加氢脱氧实验 |
4.4.1 生物油脂与混合酚共加氢实验 |
4.4.2 生物油脂与脱酚余油共加氢实验 |
4.4.3 积碳分析 |
4.5 小结 |
第五章 煤焦油与生物油脂联合加氢工艺研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原料与加氢反应 |
5.1.2 联合加氢工艺 |
5.2 工艺A加氢过程研究 |
5.3 工艺B加氢过程研究 |
5.3.1 工艺B加氢反应过程 |
5.3.2 反应器Ⅰ不同反应条件下加氢过程 |
5.3.3 反应器Ⅱ不同反应条件下加氢反应 |
5.4 小结 |
第六章 结论与创新点 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
发表学术论文 |
参与科研项目及科研获奖 |
致谢 |
作者简介 |
(3)渣油热反应结焦和废催化剂再生研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 石油加工过程中可能发生结焦反应的操作单元 |
1.2.1 蒸馏过程中的结焦 |
1.2.2 减黏裂化过程中的结焦 |
1.2.3 催化加氢过程中的结焦 |
1.2.4 催化裂化过程中的结焦 |
1.2.5 延迟焦化过程的结焦 |
1.3 影响石油加工过程结焦的主要因素 |
1.3.1 渣油组成对热反应结焦的影响 |
1.3.2 添加剂对热反应结焦的影响 |
1.3.3 催化剂对热反应结焦的影响 |
1.3.4 反应体系中氢压对热反应结焦的影响 |
1.3.5 反应温度和时间对热反应结焦的影响 |
1.4 结焦机理概述 |
1.4.0 结焦的相分离机理 |
1.4.1 结焦的自由基机理 |
1.4.2 结焦的碳正离子机理 |
1.4.3 金属催化机理 |
1.4.4 上述机理在渣油反应体系中的贡献 |
1.5 前人对焦的性质及催化剂上焦的性质和反应性的认识 |
1.5.1 前人对焦和废催化剂上焦性质的认识 |
1.5.2 前人对废催化剂上焦反应性的认识 |
1.6 自由基与焦及焦反应性的关系 |
1.6.1 自由基的产生、种类及性质 |
1.6.2 自由基与焦及其反应性的关系 |
1.6.3 渣油在热场中的自组织原理及可能的调控手段 |
1.7 本论文的主要研究内容 |
第二章 渣油热反应结焦规律和自由基产生规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验流程 |
2.3 结果分析与讨论 |
2.3.1 渣油热反应过程中结焦动力学和自由基动力学 |
2.3.2 渣油热反应过程中焦和自由基的关系 |
2.3.3 渣油热反应过程中焦形貌变化 |
2.3.4 渣油热反应过程中可溶物组分的变化 |
2.4 本章小结 |
第三章 加氢前后渣油的热反应结焦行为和自由基行为比较 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验流程 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 加氢前后科威特常压渣油的热反应行为比较 |
3.3.2 热反应过程中,加氢前后科威特常压渣油的自由基产生行为比较 |
3.3.3 热反应过程中,加氢前后科威特常压渣油的自由基线宽和g值的差异 |
3.4 本章小结 |
第四章 渣油中不同组分对其结焦反应的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验流程 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 渣油结构组成对渣油热反应自由基行为的影响 |
4.3.2 不同渣油组分对渣油热反应自由基行为的影响 |
4.3.3 渣油热反应反应过程中自由基的种类和数量 |
4.4 本章小结 |
第五章 废催化剂上焦在线脱除及活性恢复研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验流程 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 废催化剂上焦的脱除率及其活性恢复情况 |
5.3.2 脱除焦的位置、性质及脱炭机理研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文的主要结论 |
6.2 论文的创新性 |
6.3 下一步工作建议 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师介绍 |
附件 |
(4)油砂沥青热化学转化基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
论文创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 油砂资源的概述 |
1.2.1 油砂的分布 |
1.2.2 油砂的组成与结构 |
1.2.3 油砂沥青的分离提取 |
1.3 油砂沥青改质工艺的选择 |
1.3.1 加氢工艺 |
1.3.2 溶剂脱沥青工艺 |
1.3.3 重油催化裂化工艺 |
1.3.4 减粘裂化工艺 |
1.3.5 延迟焦化工艺 |
1.3.6 流态化焦化工艺 |
1.3.7 流态化热解-气化耦合工艺 |
1.4 油砂沥青热解研究进展 |
1.4.1 油砂沥青热解机理 |
1.4.2 国内外油砂沥青热解研究进展 |
1.5 油砂沥青类型硫的分布与含硫化合物的热转化 |
1.5.1 含硫化合物的类型与分布 |
1.5.2 含硫化合物的分离方法 |
1.5.3 含硫化合物的鉴定方法 |
1.5.4 热转化过程中含硫化合物的转化 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 油砂沥青族组分的分离及结构表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 油砂沥青族组分的分离方法 |
2.1.3 油砂沥青可溶质族组分中含硫化合物的选择性氧化分离 |
2.1.4 油砂沥青及其族组分的分析表征方法 |
2.2 油砂沥青族组分的含量分布 |
2.3 油砂沥青及其族组分的元素分析 |
2.3.1 饱和分元素分析 |
2.3.2 芳香分及其亚组分元素分析 |
2.3.3 胶质及其亚组分元素分析 |
2.3.4 沥青质元素分析 |
2.4 油砂沥青及其族组分的红外分析 |
2.4.1 饱和分红外分析 |
2.4.2 芳香分及其亚组分红外分析 |
2.4.3 胶质及其亚组分红外分析 |
2.4.4 沥青质红外分析 |
2.5 油砂沥青及其族组分的化学结构分析 |
2.5.1 油砂沥青及其族组分的氢类型含量分布规律 |
2.5.2 油砂沥青及其族组分的平均结构分析 |
2.6 油砂沥青中的硫分布 |
2.6.1 油砂沥青可溶质族组分选择性氧化前后的红外分析 |
2.6.2 油砂沥青可溶质族组分中不同类型硫的分布 |
2.6.3 油砂沥青沥青质组分中不同类型硫的分布 |
2.6.4 油砂沥青中不同类型硫的分布 |
2.7 本章小结 |
第三章 油砂沥青及其族组分的热解特性研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器与方法 |
3.2 油砂沥青的热解特性 |
3.2.1 油砂沥青的热失重行为 |
3.2.2 典型气态热解产物的释放行为 |
3.3 油砂沥青族组分的热解特性 |
3.3.1 油砂沥青族组分的热失重行为 |
3.3.2 典型气态热解产物的释放行为分析 |
3.4 升温速率对油砂沥青热解特性的影响 |
3.4.1 升温速率对失重行为的影响 |
3.4.2 升温速率对热解特性参数的影响 |
3.4.3 升温速率对气态产物释放行为的影响 |
3.4.4 升温速率对影响油砂沥青热解挥发性产物生成的敏感组分的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 油砂沥青及其族组分的热解动力学研究 |
4.1 油砂沥青及其族组分热解动力学模型 |
4.1.1 热解动力学参数的计算方法 |
4.1.2 油砂沥青及其族组分间的交互动力学模型 |
4.2 升温速率对油砂沥青热解动力学的影响 |
4.3 油砂沥青及其族组分的热解动力学 |
4.3.1 Friedman法 |
4.3.2 FWO法 |
4.3.3 DAEM法 |
4.3.4 基于等转化率法的动力学分析 |
4.4 油砂沥青及其族组分的交互动力学模型 |
4.4.1 油砂沥青热解转化速率与族组分加权转化速率的比较 |
4.4.2 基于交互动力学影响因子的油砂沥青热解过程族组分相互影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 油砂沥青及其族组分的快速热裂解产物分布规律研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 油砂沥青及其族组分的Py-GC/TOF-MS分析 |
5.2 不同反应温度下油砂沥青的快速热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.2.1 烯烃产物 |
5.2.2 烷烃产物 |
5.2.3 二烯烃产物 |
5.2.4 芳烃产物 |
5.2.5 含硫化合物产物 |
5.3 不同反应时间下油砂沥青的快速热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.3.1 烯烃产物 |
5.3.2 烷烃产物 |
5.3.3 二烯烃产物 |
5.3.4 芳烃产物 |
5.3.5 含硫化合物产物 |
5.4 不同升温速率下油砂沥青热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.4.1 烯烃产物 |
5.4.2 烷烃产物 |
5.4.3 二烯烃产物 |
5.4.4 芳烃产物 |
5.4.5 含硫化合物产物 |
5.5 油砂沥青族组分的快速热裂解产物组成与分布 |
5.5.1 烯烃产物的比较 |
5.5.2 烷烃产物的比较 |
5.5.3 二烯烃产物的比较 |
5.5.4 芳烃产物的比较 |
5.5.5 含硫化合物产物的比较 |
5.6 本章小结 |
第六章 油砂沥青的流化床热解实验研究 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 流化床热解实验 |
6.1.3 热解产物分析方法 |
6.2 三相产物的分布规律 |
6.3 气相产物组成与分布 |
6.3.1 干气产物的收率分布 |
6.3.2 液化气产物的收率分布 |
6.3.3 烯烃气体产物选择性 |
6.4 液相产物组成分布与结构分析 |
6.4.1 液相产物组成与分布 |
6.4.2 液相产物化学结构分析 |
6.5 油砂沥青热转化过程中不同类型硫的组成分布及迁移转化行为 |
6.5.1 油砂油中含硫化合物的组成 |
6.5.2 不同反应温度热解所得油砂油中含硫化合物的含量分布和转化行为 |
6.5.3 不同热载体裂解所得油砂油中含硫化合物的含量分布和转化行为 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
未来工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)塔河常渣减黏裂化反应规律及抑制生焦方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 减黏裂化概述 |
1.1.1 减黏裂化的意义 |
1.1.2 减黏裂化反应机理 |
1.1.3 减黏裂化反应的影响因素 |
1.2 供氢剂减黏裂化的研究进展 |
1.2.1 供氢机理 |
1.2.2 供氢剂的作用 |
1.2.3 供氢剂的种类 |
1.3 超临界流体中重油热解的研究进展 |
1.4 文献综述小结 |
1.5 论文研究思路与方案 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验装置与方法 |
2.1.1微型反应釜减黏裂化实验 |
2.1.2小型反应釜减黏裂化实验 |
2.1.3 减黏裂化抑焦方法研究 |
2.2 原料及减黏油的性质组成分析方法 |
2.3 原料性质组成分析及杂原子化合物分子表征 |
第3章 塔河常渣减黏裂化反应规律研究 |
3.1 微型反应釜减黏裂化实验结果讨论 |
3.1.1 反应条件对减黏油黏度及黏温性质的影响 |
3.1.2 反应条件对体系生焦率的影响 |
3.1.3 高温短时间与低温长时间条件下的降黏效果和生焦情况对比 |
3.2 小型反应釜减黏裂化实验结果讨论 |
3.2.1 典型反应条件下的气体组成分析 |
3.2.2 反应条件对减黏油黏度的影响 |
3.2.3 反应条件对减黏油平均分子量的影响 |
3.2.4 反应条件对减黏油沸点分布的影响 |
3.2.5 反应条件对减黏油残炭值的影响 |
3.2.6 反应条件对减黏油元素组成的影响 |
3.2.7 反应条件对体系生焦率的影响 |
3.2.8 重油基于核磁共振氢谱的平均结构分析 |
3.2.9 杂原子化合物分子转化规律 |
3.3 本章小结 |
第4章 塔河常渣减黏裂化抑焦方法研究 |
4.1 供氢剂抑焦方法研究 |
4.1.1 反应压力对体系生焦率的影响 |
4.1.2 剂油比对体系生焦率的影响 |
4.1.3 催化剂种类对体系生焦率的影响 |
4.1.4 典型减黏油的缩合程度对比 |
4.1.5 典型减黏油的杂原子化合物分布对比 |
4.2 超临界流体分散抑焦方法研究 |
4.2.1 反应压力对体系生焦率的影响 |
4.2.2 剂油比对体系生焦率的影响 |
4.2.3 典型减黏油的缩合程度对比 |
4.2.4 典型减黏油的杂原子化合物分布对比 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录 A 实验数据 |
附录 B 平均结构参数数据 |
致谢 |
(6)金属盐辅助稠环芳烃富存CO水热变换新生氢研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 课题主要研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 重油降黏改质技术 |
2.2.1 传统降黏改质技术 |
2.2.2 临氢降黏改质技术 |
2.2.3 供氢降黏改质技术 |
2.2.4 临氢供氢降黏改质技术 |
2.3 CO水热变换反应研究进展 |
2.3.1 CO水热变换反应催化剂研究进展 |
2.3.2 CO水热变换反应机理 |
2.4 液体有机氢化物储氢技术 |
2.5 氢转移行为对稠油改质的影响 |
第三章 试验内容 |
3.1 试验原料及其性质 |
3.2 主要试验仪器 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 高压反应釜试验 |
3.3.2 气相产物分析 |
3.3.3 液相产物分析 |
3.3.4 热重分析 |
3.3.5 X射线粉末衍射(XRD) |
3.3.6 程序升温脱附(TPD) |
第四章 油溶性金属盐辅助蒽富存CO水热变换新生氢研究 |
4.1 引言 |
4.2 非催化条件下蒽对新生氢的富存研究 |
4.2.1 反应介质对蒽富存新生氢的影响 |
4.2.2 CO与 H_2O摩尔比例对蒽富存新生氢的影响 |
4.2.3 CO初始压力对蒽富存新生氢的影响 |
4.2.4 临氢条件下蒽储氢效应研究 |
4.3 油溶性金属盐辅助蒽对新生氢的富存规律研究 |
4.3.1 金属盐种类对蒽富存新生氢的影响 |
4.3.2 金属盐含量对蒽富存新生氢的影响 |
4.3.3 金属盐复配对蒽富存新生氢的影响 |
4.3.4 复配金属盐对蒽富存新生氢的作用探究 |
4.4 本章小结 |
第五章 水溶性金属盐辅助蒽富存CO水热变换新生氢研究 |
5.1 引言 |
5.2 水溶性金属盐辅助蒽对新生氢的富存规律研究 |
5.2.1 金属盐种类对蒽富存新生氢的影响 |
5.2.2 CO与 H_2O的摩尔比例对蒽富存新生氢的影响 |
5.2.3 CO初始压力对蒽富存新生氢的影响 |
5.2.4 金属盐含量对蒽富存新生氢的影响 |
5.3 Fe(NO_3)_3·9H_2O辅助蒽富存新生氢的作用探究 |
5.4 水溶性与油溶性金属盐复配对蒽富存新生氢的影响 |
5.5 CO水热变换与蒽储氢反应的相互作用研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 金属盐辅助蒽富存CO水热变换新生氢机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 临氮条件下金属铁盐热分解产物表征分析 |
6.2.1 环烷酸铁TG表征分析 |
6.2.2 FeSO_4·7H_2O的 TG表征分析 |
6.2.3 Fe(NO_3)_3·9H_2O的 TG和 DSC表征分析 |
6.3 不同气氛下金属铁盐热分解产物性质表征 |
6.3.1 热解产物XRD对比分析 |
6.3.2 热分解产物TEM对比分析 |
6.4 临CO水热反应条件下金属铁盐热解产物TPD表征 |
6.5 金属盐辅助蒽富存CO水热变换新生氢机理探究 |
6.5.1 Fe_3O_4 的生成及其晶体构型 |
6.5.2 CO和 H_2O分子在Fe_3O_4(111)面上吸附的模拟计算 |
6.5.3 CO和 H_2O分子在Fe_3O_4(111)面上反应模拟计算 |
6.6 本章小结 |
结论 |
工作建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(7)煤焦油/重油混合相容性及临氢反应行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
创新点摘要 |
第一章 前言 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 重油胶体化学研究 |
1.2.1 重油胶体理论 |
1.2.2 重油胶体化学行为研究 |
1.2.3 不同重油混合体系的相容性研究 |
1.3 煤焦油及重油临氢反应行为研究 |
1.3.1 煤焦油的临氢反应特征 |
1.3.2 重油的临氢反应特征 |
1.3.3 重油临氢反应的生焦和抑焦 |
1.3.4 不同重油混炼体系的临氢反应 |
1.4 本课题的研究内容 |
第二章 煤焦油/重油混炼体系临氢反应行为研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器和试剂 |
2.2.2 原料的选择 |
2.2.3 混炼原料的制备 |
2.2.4 煤焦油/重油混炼体系临氢反应实验 |
2.2.5 胶体稳定性指数的测定方法 |
2.3 煤焦油/重油混炼体系的临氢反应行为 |
2.3.1 煤焦油对混炼体系临氢反应行为的影响 |
2.3.2 煤焦油、重油、混炼体系临氢反应行为及差异性 |
2.4 小结 |
第三章 煤焦油对煤焦油/重油混合相容性影响的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器和试剂 |
3.2.2 混合体系胶体化学特征表征 |
3.2.3 沥青质和甲苯不溶物的提取 |
3.2.4 沥青质结构组成表征 |
3.2.5 沥青质缔合行为实验 |
3.3 煤焦油和重油混合相容性的研究 |
3.3.1 溶解度参数法表征煤焦油与重油的相容性 |
3.3.2 光学显微镜法表征煤焦油与重油混合的相容性 |
3.4 煤焦油对煤焦油/重油混合体系沥青质影响的研究 |
3.4.1 煤焦油对煤焦油/重油混合体系胶体结构组成的影响 |
3.4.2 煤焦油对煤焦油/重油混合体系沥青质胶束尺寸的影响 |
3.4.3 煤焦油对煤焦油/重油混合体系沥青质化学组成和结构的影响 |
3.5 煤焦油/重油混合体系沥青质缔合行为机理初探 |
3.5.1 煤焦油沥青质和重油沥青质化学组成结构特征 |
3.5.2 煤焦油沥青质和重油沥青质之间的缔合行为研究 |
3.5.3 沥青质的缔合行为对混合体系胶体化学行为的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 煤焦油极性组分对混炼体系临氢反应行为影响的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器和试剂 |
4.2.2 临氢反应对比实验 |
4.2.3 沥青质和甲苯不溶物的提取 |
4.2.4 沥青质临氢反应实验 |
4.2.5 煤焦油无机矿物高压釜实验 |
4.2.6 煤焦油极性组分的分析表征方法 |
4.3 煤焦油沥青质对混炼体系临氢反应影响的研究 |
4.3.1 煤焦油沥青质的临氢反应特征研究 |
4.3.2 煤焦油沥青质对混炼体系临氢反应作用的研究 |
4.4 煤焦油甲苯不溶物对混炼体系临氢反应影响的研究 |
4.4.1 煤焦油甲苯不溶物的临氢反应特征研究 |
4.4.2 煤焦油甲苯不溶物对混炼体系临氢反应作用的研究 |
4.5 煤焦油无机矿物对混炼体系临氢反应影响的研究 |
4.5.1 煤焦油无机矿物的临氢反应特征研究 |
4.5.2 煤焦油无机矿物对混炼体系临氢反应作用的研究 |
4.6 煤焦油极性组分对混炼体系临氢反应生焦影响的研究 |
4.6.1 沥青质的缔合行为对混炼体系临氢反应生焦影响的研究 |
4.6.2 沥青质缔合体对混炼体系临氢反应生焦影响的研究 |
4.6.3 混炼体系临氢反应生焦抑制机理的初步研究 |
4.7 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
作者简介 |
(8)环烷基原油沥青质液相氢化分解反应规律的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 沥青质转化的研究 |
1.1.1 沥青质的化学组成和结构 |
1.1.2 重油胶体结构分子间的相互作用 |
1.1.3 沥青质转化过程中组成结构的变化 |
1.2 富氢溶剂在重质油加工工艺中的研究 |
1.2.1 富氢溶剂的种类 |
1.2.2 富氢溶剂的作用及供氢机理 |
1.2.3 工业馏分油富氢溶剂供氢反应机理 |
1.3 重油胶体稳定性的研究 |
1.3.1 重油胶体体系中沥青质的聚沉机理 |
1.3.2 重油胶体稳定性的表征方法 |
1.3.3 重油胶体稳定性的影响因素 |
1.3.4 重油加工过程中胶体稳定性的变化 |
1.4 小结 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.1.1 原料制备和其性质 |
2.1.2 富氢溶剂 |
2.1.3 实验试剂 |
2.2 实验装置及操作方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 操作方法 |
2.3 产物分离分析方法 |
2.3.1 气体产物分析 |
2.3.2 液体产物的分离 |
2.3.3 液体产物的分析 |
2.3.4 主要分析手段 |
第3章 沥青质胶体体系稳定性变化的研究 |
3.1 沥青质胶体体系稳定性关键因素分析 |
3.1.1 胶体体系两相溶解度参数的确定 |
3.1.2 两相溶解度参数差异性分析 |
3.2 胶体体系稳定性变化规律 |
3.2.1 分散相沥青质对胶体体系稳定性的影响 |
3.2.2 分散介质对胶体体系稳定性的影响 |
3.2.3 反应条件对胶体体系稳定性的影响 |
3.3 液相氢化分解反应过程胶体体系的实际分析 |
3.4 小结 |
第4章 沥青质液相氢化分解反应规律的研究 |
4.1 工业馏分油富氢溶剂的选择 |
4.1.1 工业馏分油窄馏分的实际供氢效果 |
4.1.2 工业馏分油窄馏分的溶解分散作用 |
4.1.3 工业馏分油窄馏分的选择 |
4.2 反应条件对沥青质转化影响规律的研究 |
4.2.1 反应温度的影响 |
4.2.2 反应时间的影响 |
4.2.3 反应氢压的影响 |
4.2.4 催化剂加入量的影响 |
4.3 小结 |
第5章 液相氢化分解反应体系中活性氢传递规律的研究 |
5.1 沥青质液相氢化分解反应的加氢机理分析 |
5.1.1 沥青质中稠合芳香环系的加氢机理 |
5.1.2 沥青质中杂原子基团的加氢机理 |
5.2 沥青质加氢前后似晶缔合体结构的变化 |
5.2.1 沥青质似晶缔合体晶胞参数 |
5.2.2 沥青质似晶缔合体结构的变化 |
5.3 小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
附录 A 溶解度参数计算公式辅助说明 |
致谢 |
在校期间研究成果 |
(9)委内瑞拉重油焦化技术基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 焦化现状 |
1.2.1 延迟焦化工艺流程 |
1.2.2 延迟焦化工艺应用现状 |
1.3 重油渣油的流变性 |
1.3.1 加热炉管生焦行为 |
1.3.2 加热炉管结焦的控制因素 |
1.4 重油渣油的热转化起泡特性 |
1.4.1 重油渣油焦化起泡成因 |
1.4.2 重油渣油焦化起泡的影响因素 |
1.4.3 重油渣油焦化泡沫层的抑制手段 |
1.5 重油渣油热转化生焦特性 |
1.5.1 生焦机理和抑焦机理 |
1.5.2 弹丸焦的生成与抑制 |
1.6 渣油焦化循环物流及循环比对产物性质和分布的影响 |
1.6.1 循环物流的影响 |
1.6.2 循环比的影响 |
1.7 不同渣油焦化吸放热效应 |
1.7.1 吸放热效应的测定方法 |
1.7.2 渣油焦化吸放热效应 |
1.8 本研究的主要任务 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及性质 |
2.2 实验主要试剂 |
2.3 实验主要仪器 |
2.4 主要实验手段 |
2.4.1馏分油及渣油制备实验 |
2.4.2 热重-差式扫描量热分析(TG-DSC) |
2.4.3焦化小试实验 |
2.4.4 重油冷模拟起泡性能试验方法 |
2.4.5 重油热模拟起泡性能试验方法 |
2.4.6 中型焦化试验操作 |
第三章 委内瑞拉重油焦化反应特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 委内瑞拉重油作为焦化原料的适应性研究 |
3.2.1 委内瑞拉重油减压馏分及渣油原料 |
3.2.2 减压馏分与渣油一般性质研究 |
3.2.3 减压馏分与渣油焦化热效应研究 |
3.2.4 渣油生焦趋势研究 |
3.3 委内瑞拉重油热转化动力学研究 |
3.3.1 重油热转化动力学模型 |
3.3.2 重油热反应动力学参数的求解 |
3.3.3 重油热转化动力学模型的预测性 |
3.4 本章小结 |
第四章 委内瑞拉渣油焦化起泡/抑泡机制及成焦形貌研究 |
4.1 引言 |
4.2 委内瑞拉减压渣油焦化过程弹丸焦成焦机理及抑制措施研究 |
4.2.1 成焦形貌快速评价方法研究 |
4.2.2 弹丸焦成焦机理研究 |
4.2.3 弹丸焦抑制措施研究 |
4.3 委内瑞拉减压渣油焦化起泡/抑泡机制研究与抑制剂开发 |
4.3.1 渣油焦化过程中起泡机制研究 |
4.3.2 物料循环的抑泡机制研究 |
4.3.3 抑泡剂的抑泡机制研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 委内瑞拉渣油焦化工艺研究 |
5.1 委内瑞拉渣油焦化管中油膜厚度及其调控研究 |
5.1.1 渣油快速加热过程中裂化转化率研究 |
5.1.2 馏分循环物理稀释改善管程中油品流动性能研究 |
5.1.3 供氢作用改善炉管内焦化原料流动性研究 |
5.2 委内瑞拉减压渣油焦化产物分布研究 |
5.2.1 循环物流供氢能力评定 |
5.2.2 循环馏分油种类对焦化产物分布的影响 |
5.2.3 焦化温度对产物分布的影响 |
5.2.4 焦化压力对产物分布的影响 |
5.2.5 焦化循环比对产物分布的影响 |
5.3 委内瑞拉重油渣油焦化中试技术研究 |
5.3.1 中试试验的物料平衡和反应特性 |
5.3.2 推荐的工业焦化试验操作条件 |
5.4 本章小结 |
全文结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
作者简介 |
(10)加氢裂化尾油作为供氢剂对焦化产品分布的影响(论文提纲范文)
1 国内外供氢焦化技术研究现状 |
2 实验室试验 |
2.1 原料油性质 |
2.2 供氢能力的测定 |
2.3 试验结果 |
3 中型试验 |
3.1 原料油性质 |
3.2 工艺流程 |
3.3 工艺条件 |
3.4 焦化产品性质 |
3.4.1 裂化气组成 |
3.4.2 粗汽油族组成 |
3.4.3 柴油馏分性质 |
3.4.4 蜡油馏分性质 |
3.4.5 焦炭性质 |
3.5 物料平衡 |
4 结论 |
四、利用供氢剂抑制重油加氢过程结焦(论文参考文献)
- [1]亚临界水和轻芳烃混合溶剂中重质油减粘裂化[D]. 朱亚坤. 华东理工大学, 2021(08)
- [2]煤焦油与生物油脂加氢脱氧及协同加氢工艺研究[D]. 潘柳依. 西北大学, 2020(01)
- [3]渣油热反应结焦和废催化剂再生研究[D]. 师新阁. 北京化工大学, 2019(06)
- [4]油砂沥青热化学转化基础研究[D]. 郝俊辉. 中国石油大学(华东), 2019
- [5]塔河常渣减黏裂化反应规律及抑制生焦方法研究[D]. 曹琪. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [6]金属盐辅助稠环芳烃富存CO水热变换新生氢研究[D]. 龚旭. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [7]煤焦油/重油混合相容性及临氢反应行为研究[D]. 杜俊涛. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [8]环烷基原油沥青质液相氢化分解反应规律的研究[D]. 张淇源. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [9]委内瑞拉重油焦化技术基础研究[D]. 薛鹏. 中国石油大学(华东), 2017(07)
- [10]加氢裂化尾油作为供氢剂对焦化产品分布的影响[J]. 王伟,康东会,舒畅,王兴. 石油炼制与化工, 2017(06)