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渣油热反应体系胶体化学与氢转移行为研究

王治卿  
【摘要】: 本文分别从胶体化学和内部氢转移的机理上系统地研究了渣油热转化生焦的抑制;从胶体稳定和内部氢转移角度,研究添加工业供氢剂和胶体稳定及具有氢转移导向功能的热转化改进剂对渣油热转化过程的影响。主要结论如下: (1)在热反应过程中,随着反应程度的加深,渣油的胶体稳定指数和相对胶体稳定指数都明显减小,沥青质容易沉淀。具有胶体稳定功能的热转化改进剂,可以有效地提高渣油胶体稳定性,延缓沥青质聚沉。 (2)富芳馏份和热转化改进剂,可有效地改善渣油胶体体系的稳定性,随着渣油热反应时间延长,这种改善效果越加明显。 (3)不同渣油的供氢能力不同,夺氢能力也不同;渣油中不同组份的供氢与夺氢能力差别也较大。 (4)以供氢能力最大峰值为界分两段时期(初期和后期)对氢转移反应动力学研究进行,两段都符合一级反应模型。 (5)渣油亚组份的供氢能力具有协同效应。 (6)从渣油内部供氢-夺氢氢转移角度来看,渣油热反应生焦-抑制生焦的主要影响因素是沥青质的夺氢能力和胶质的供氢能力;由渣油受热氢转移能力定义的生焦指数可以很好地阐释不同渣油的热反应生焦趋势。 (7)渣油中各亚组份的夺氢能力相互抑制。 (8)热转化改进剂和工业供氢剂可显著提高渣油热反应体系的胶体稳定性,延长生焦诱导期,延缓加热炉管生焦,改善减粘燃料油安定性,提高馏份油收率。 (9)减粘裂化对两段热转化产品的收率影响大,减粘裂化和焦化过程存在最佳匹配反应条件。适度的减粘裂化可以使焦化的馏份油收率增高、焦炭收率降低。 (10)减粘油四组份比值(w(胶质+芳香份)/w(沥青质+饱和份)的值)可以用来表示同一原料的不同减粘油的安定性;该值越大、减粘油的安定性越好,则两段热转化总馏份油收率越高、焦炭产率越低。


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