渣油掺炼煤焦油常压溶剂脱沥青效果研究

【摘要】：原油价格日益高涨和我国富煤贫油的现状促使煤制油、煤制气、煤制甲醇和煤制乙二醇等技术的不断蓬勃发展。以煤焦油和常减压渣油混炼,可直接扩大炼油资源、提高加工后的产品质量和增加炼厂经济效益,具有较高的研究价值和工业应用前景。 论文首先分析了煤焦油的掺入量对渣油的基本物理化学性质以及其表面张力的影响,实验结果表明渣油掺入煤焦油可以降低混合物的粘度、金属含量、平均分子量和胶体稳定性,有利于提高溶剂脱沥青效果,但也增加了混合原料的残炭含量。萃取液表面张力研究结果表明,随着煤焦油掺配量的增加萃取液的表面张力先减小后增大,低掺配量可降低体系的表面张力,有利于改善脱沥青油(DAO)的性质。在此基础上,论文在自行设计的溶剂脱沥青小试装置上,以乙酸乙酯为溶剂,在常压的条件下考察了渣油掺炼煤焦油的溶剂脱沥青过程,对溶剂比、萃取温度、煤焦油掺配量的影响进行了考察和优化,优化的工艺条件为萃取温度为30℃,溶剂比6:1,煤焦油掺配量10%。在优化的工艺条件下,DAO的收率为65.01%,残炭为14.95%、金属Ni、V含量分别为5.27μg/g和18.75μg/g、硫和氮的含量为3.19%和0.27%。与渣油直接脱沥青相比,DAO收率提高了3.02%,Ni和V含量降低了0.39μg/g和0.89μg/g、硫和氮的含量降低了0.10%和0.01%,残炭值略增了0.27%。对溶剂脱沥青产品的性质分析发现,掺炼少量的煤焦油可以提高渣油中饱和分和芳香分等组分的萃取效率以及改善DAO的催化裂化性能。最后,论文采用FT-IR和1H-NMR等高等分析手段,计算出原料的结构参数,建立渣油和煤焦油相应的结构模型,并计算出渣油和煤焦油的溶解度参数分别为17.03(MPa)1/2和17.63(MPa)1/2。掺入煤焦油的混合体系溶解度参数大于渣油的溶解度参数,更为接近乙酸乙酯的溶解度参数,从而提高了其在乙酸乙酯中的溶解度,提高脱沥青效果,增加DAO收率。