委内瑞拉重油受热氢转移能力及供氢改质特性研究

【摘要】：减粘裂化是一种轻度热转化过程，对原料适应性强，是重油降粘改质重要途径，其加工深度依据改质油粘度和安定性要求而定。与常规减粘裂化相比，供氢剂减粘裂化可有效抑制装置生焦，提高加工深度，提高改质油安定性或轻油收率，但选择性价比高的合适供氢剂是该工艺的关键。由于重质石油馏分含有大量类似四氢萘结构的氢化芳烃物质，可用作重油减粘裂化的供氢剂。 本文采用委内瑞拉Merey16原油的三种重质馏分油A（200℃~280℃）、B（280℃~350℃）、C（350℃~420℃）作供氢剂，系统研究其供氢能力以及其对重油热改质的作用。首先，考察了馏分油的结构组成，然后改进了重油受热氢转移能力的测定方法——化学探针法，并借用该法考察了馏分油A、B、C的受热氢转移能力。研究结果表明：(1)其供氢能力大小顺序是CBA，夺氢能力CAB，氢转移指数BCA；(2)馏分油的氢转移能力与其结构组成密切相关，α氢、芳香分和胶质含量高利于供氢，γ氢、饱和分含量高利于夺氢，芳炭率fA高、缩合程度高的馏分油表现出较大的供氢能力和夺氢能力；(3)馏分油的氢转移能力与反应温度和反应时间密切相关，400℃下的馏分油B氢转移指数达到最大的时间约是90min左右，425℃下约是10min；反应时间为30min时，馏分油B氢转移指数达到最大的温度约是410℃。 分别采用以上三种馏分油作供氢剂，对委油渣油供氢热改质研究结果表明：(1)供氢馏分油降低了渣油的转化率，提高了减粘裂化的反应深度，且供氢馏分油的氢转移指数越大抑制渣油转化的能力越强；(2)供氢减粘生成油较常规减粘生成油的粘度密度小，安定性好，生焦率小，气体收率小，中间馏分油收率大，供氢减粘残渣油比常规减粘残渣油的沥青质含量低，胶质、芳香分及饱和分的含量高；(3)供氢馏分油延迟了渣油的生焦诱导期，A、B、C三种馏分油分别使渣油400℃时的生焦诱导期延长了7min、17min、13min，425℃时的生焦诱导期延长了1min、4min、3min。