我国五种减压渣油非等温热反应的实验研究

在一定升温速率和惰性气流量下，采用热重法对我国孤岛、草桥、辽河、南阳及沈北油田五种渣油的非等温热转化行为进行了考察．结果表明，热转化活性由小到大依次为沈北渣油、孤岛渣油、南阳渣油、草桥渣油和辽河渣油．获得了五种渣油的热转化速率峰值、速率峰值处的反应温度、转化率和剧烈分解温度区间等动力学基本特征．研究发现，在渣油热转化的两个温度区间内，采用分段一级动力学模型能较好地拟合实验数据，并确定渣油在两个温区内的动力学参数．     

减压渣油热转化行为的热重法研究

用热重分析法研究了减压渣油的热转化行为，获得了渣油热转化的起始失重温度、转化终了温度、剧烈反应温度区间、反应速率峰值及峰值温度、生焦率、不同转化阶段的温度区间及对应的动力学参数和动力学方程。该方法具有简便易行，样品用量少，取得参数多，获得信息快等优点，可用于评价不同产区和不同产期的渣油及渣油中的组分在不同条件下的热转化行为。     

减压渣油热转化行为的热重法研究

用热重分析法研究了减压渣油的热转化行为，获得了渣油热转化的起始失重温度、转化终了温度、剧烈反应温度区间、反应速率峰值及峰值温度、生焦率、不同转化阶段的温度区间及对应的动力学参数和动力学方程．该方法具有简便易行，样品用量少，取得参数多，获得信息快等优点，可用于评价不同产区和不同产期的渣油及渣油中的组分在不同条件下的热转化行为     

孤岛减压渣油及南京焦化渣油热转化反应动力学模型

采用金属浴急速升温加热反应原料和在冷水中对反应残渣油急冷的方法，对孤岛减压渣油和南京焦化渣油在４００～４４０℃条件下的裂解动力学规律进行了试验研究，建立了热转化动力学模型。这种金属浴反应器温度稳定、热容量大、传热速率高，优于电加热法。试验数据为进一步研究管式加热炉工艺计算提供了依据。     

孤岛减压渣油及南京焦化渣油热转化反应动力学模型

采用金属浴急速升温加热反应原料和在冷水中对反应残渣油急冷的方法,对孤岛减压渣油和南京焦化渣油在400～440℃条件下的裂解动力学规律进行了试验研究.建立了热转化动力学模型.这种金属浴反应器温度稳定、热容量大、传热速率高,优于电加热法.试验数据为进一步研究管式加热炉工艺计算提供了依据.     

减压渣油热转化前后的氮分布

以胜利、孤岛、大庆 3种减压渣油为原料 ,在高压釜反应器中 4 0 5℃、恒温 1h条件下分别进行热转化反应 ,并对原料及热转化后的残渣油 (>5 0 0℃ )进行六组分分离 ,测定了原料、残渣油及其各组分的碱性氮与总氮含量。研究结果表明 ,3种减压渣油中随着组分的加重 ,碱性氮和总氮含量均增大 ,渣油各组分中约有 30 %的氮为碱性氮 ,碱性氮和总氮在渣油胶质、沥青质中含量相差不大。无论是热转化前还是热转化后 ,大多数氮都存在于胶质、沥青质中 ,但热转化后的氮在沥青质中所占比例高于热转化前     

减压渣油热转化前后的氮分布

以胜利、孤岛、大庆3种减压渣油为原料,在高压釜反应器中405 ℃、恒温1 h条件下分别进行热转化反应,并对原料及热转化后的残渣油(>500 ℃)进行六组分分离,测定了原料、残渣油及其各组分的碱性氮与总氮含量.研究结果表明,3种减压渣油中随着组分的加重,碱性氮和总氮含量均增大,渣油各组分中约有30%的氮为碱性氮,碱性氮和总氮在渣油胶质、沥青质中含量相差不大.无论是热转化前还是热转化后,大多数氮都存在于胶质、沥青质中,但热转化后的氮在沥青质中所占比例高于热转化前.     

供氢剂与分散型催化剂在渣油裂化反应中的应用

对分散型催化剂和供氢剂对辽河减压渣油热裂反应、临氢热裂化反应以及加氢裂化反应的作用进行了研究，考察了分散型催化剂、供氢剂在单独或共用时对渣油裂化反应的影响。实验结果表明，辽河减压渣油改质中生焦量和渣油转化经的关系与具体的加工过程有关。在同样的生焦量下，渣油转化率由大到小依次为：高氢压催化供氢过程、低氢压催化供氢过程、高氢压催化过程、低氢压催化过程、临氢供氢过程、临氢过程、临氮供氢过程、临氮过程。渣油临氮裂化中，供氢剂可以在一定程度上抑制渣油生焦和裂化；分散型催化剂既可促进渣油裂化，又可作为结伙的晶种使渣油体系提前分相，生焦量急剧增加，同时对渣油中的供氢剂脱氢有促进作用。在临氢热裂化反应中。氢气的参与使渣油的裂化反应和生焦反应受到抑制，但氢气对生焦反应的抑制能力远大于对裂化反应的抑制能力。在催化加氢裂化过程中，分散型催化剂极大地抑制了生焦反应。分散型催化剂和供氢剂共用可使催化剂的活性有所提高。添加供氢剂后，裂化产物中VGO的收率增加，生焦量减少，而渣油转化率略有降低。     

DBA、SDBS对渣油热反应中相分离及生焦粒度的影响

以辽河、克拉玛依常压渣油为原料，研究了渣油热反应过程中相分离状况及生焦粒度的变化，并考察了添加剂对相分离过程和焦炭粒度的影响。结果表明，辽河常压渣油中加入十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十二烷基苯磺酸（DBA）能够明显改变热反应过程中相分离的过程，体系的容焦、悬焦能力增加，焦的粒度明显减小；加入DBA后克拉玛依常压渣油热反应生焦量明显下降。在热反应过程中DBA等与沥青质胶粒的极性官能团作用，抑制超分子胶束缔合，体系的相分离得到延迟；由于DBA的加入开始生成的焦比较细小，但焦碳中心数量较多，这样在生焦总量相似的情况下，焦炭粒度会明显减小。     

减压渣油热转化的气相烃分布

在Ｎ＿２、Ｈ＿２气氛下用非等温方法考察了大庆、胜利减压渣油的热转化过程，借助气相色谱对两种渣油在不同热反应温度下产生的Ｃ＿１～Ｃ＿６气态烃分布进行了测定。结果表明，在所测定的５个热反应温度下，ＣＨ＿４的含量均最高。随着渣油热转化率的增加，ＣＨ＿４的含量不断减少，Ｃ＿２～Ｃ＿４逐渐增加，Ｃ＿５及Ｃ＿６亦呈上升趋势，但在４５２℃处存在一最大值；气相产物中Ｃ＿２和Ｃ＿３的含量相近，Ｃ＿６以烯烃为主。本实验条件下，气氛改变基本不影响渣油热转化产物中气态烃的组成。     

混合原料油催化裂化工业生产性能的预测

对三种原料油的催化裂化性能进行了实验研究.数据表明,渣油加氢蜡油是优质催化裂化原料.混合油及孤岛减压蜡油裂化性能较差.而且后两种原料油的产品分布均劣于渣油加氢蜡油.预计使用混合原料油进行工业催化裂化生产时,由于焦炭及汽油产率、转化率、催化剂的重金属污染等与其它两种原料油不同.生产中需要在再生器取热、反应温度、回炼比、新鲜催化剂补充量等方面相应进行调整.     

一种中碳钢的韧脆转化以及热激活分析

继前期工作，研究了一种中碳钢由加载速率引起的韧脆转化。在恒定的温度下，随速率增加，断裂韧性不断降低，该现象与降低温度引起的韧脆转化相同。通过热激活分析，断裂韧性可以分为两部分：非热分量Ｊａ和热分量Ｊｔ，并获得了断裂韧性与温度、加载速率的定量化关系。对形变激活能与断裂激活能的关系以及与温度的关系进行了初步的探讨。     

减压渣油热转化的气相烃分布

在Ｎ２、Ｈ２气氛下用非等温方法考察了大庆、胜利减压渣油的热转化过程，借助气相色谱对两种渣油在不同热反应温度下产生的Ｃ１￣Ｃ６气态烃分布进行了测定。结果表明，在所测定的５个热反应温度下，ＣＨ４的含量均最高。渣油热转化率的增加，ＣＨ４的含量不断减少，Ｃ２￣Ｃ４逐渐增加，Ｃ５及Ｃ６亦呈上升趋势，但在４５２℃处存在一最大值；气相产物中Ｃ２和Ｃ３的含量相近，Ｃ６以烯烃为主。本实验下，气氛改变基本不影响渣油热     

胜利油区五种原油450℃以前馏分中正烷烃分布的研究

研究了胜利油区五种原油450℃以前馏分中单体正烷烃的含量,讨论了这些单体烃在各种原油中的分布特征.研究表明,各原油中正构烷烃的碳数范围为C_4～C_(31)其中C_(11)～C_(29)之间的正构烷烃的含量较高.单家寺、金家、胜利混合原油的奇数碳含量略大于偶碳含量,而孤岛和草桥原油则相反.说明单家寺、金家、胜利混合原油的成熟程度比孤岛、草桥原油晚些.     

GL系列特稠油乳化降粘剂及其O/W型乳状液流变性研究

开发出了适合辽河油田冷家堡特稠油和胜利油田孤岛特稠油的ＧＬ系列乳化降粘剂，对其Ｏ／Ｗ型乳状液流变性进行了研究。由这两种特稠油制备的乳状液的流变性具有较大差异。剪切速率在５０～８００ｓ－１范围内，对于辽河特稠油乳状液，当其内相浓度低于２８％时呈牛顿型流体状态，高于３０％时呈胀流型流体状态；对于孤岛特稠油乳状液，当其内相浓度低于２８％时呈牛顿型流体状态，高于３０％时呈假塑性流体状态。剪切速率增加到约８００ｓ－１后，两种乳状液（即使内相浓度高达７１％时的辽河特稠油乳状液）呈现牛顿流体状态。     

供氢剂与分散型催化剂在不同减压渣油转化中的协同作用

以环烷基辽河减压渣油、中间基玉门减压渣油、克拉玛依减压渣油为进料，四氢萘为供氢剂，二烷基二硫代氨基甲酸钼为油溶性分散型催化剂，在高压釜中进行了裂化反应，比较不同基属减压渣油的加氢裂化行为。结果表明，在分散型催化剂作用下，不同基属减压渣油的加氢裂化具有不同的适应性。在生焦量相同的情况下，克拉玛依减压渣油的转化率高于玉门、辽河减压渣油的转化率。同时，供氢剂与分散型催化剂在3种渣油的加氢裂化过程中都具有协同作用。与单独使用分散型催化剂的改质反应相比，供氢剂与催化剂的协同作用不但可以在低转化率下延迟生焦起初点、提高渣油生焦前的最大转化率，而且在高转化率下对渣油的缩合反应有更大程度的抑制作用。其中，供氢剂与催化剂的协同作用对环烷基辽河减压渣油的转化效果明显好于另外两种减压渣油。     

稠油蒸汽吞吐热裂解行为研究

为探讨稠油热采降黏机理,对国内3种典型稠油———草桥稠油、辽河稠油及新疆轮古稠油在蒸汽吞吐过程中发生的热裂解行为进行了室内研究.用GSHA型高压反应釜模拟热采时的井下条件,分别考察了温度、时间、加水量对3种油样热降黏效果的影响.结果表明:3种稠油在蒸汽吞吐过程中重质组分均会发生热裂解,实现永久性降黏;在250~300℃之间,稠油开始发生裂解;在同一温度下,时间越长,降黏效果越好;在同一时间下,温度越高降黏效果越好,温度与时间具有互补性;3种稠油在同一温度下降黏规律相同,可以用同一公式表示;水的存在对稠油裂解有影响,当加入的水完全汽化时为最佳.     

几种国产渣油粘度的研究

采用旋转粘度计测定了５种国产渣油在４５￣１３５℃范围的粘度。结果表明，在固定剪切速率下，５种渣油软化点温度下的粘度各不相同，给出了５种渣油在牛顿型区域内粘度的计算式，根据粘－温计算式试算了５种试样在１４０￣２００℃时的粘度，可供工程应用中参考。     

渣油馏分在加氢催化剂上的吸附特性

以胜利油田孤岛减压渣油（GDVR）及其经超临界流体萃取分馏技术（SFEF）得到的若干窄馏分为原料，在不同的条件下进行渣油馏分的吸附实验，结果表明：吸附时间和温度以及加入稀释剂可显著影响渣油馏分的吸附特性，渣油馏分存在饱和吸附状态；渣油馏分中的大分子可强烈吸附在催化剂表面上并构成吸附炭；根据燃烧难易程度可将吸附炭分为低温型和高温型两种，前者燃烧放热集中在350℃左右，后者在480℃左右。本文还提出了吸附炭的概念。     

几种国产渣油粘度的研究

采用旋转粘度计测定了５种国产渣油在４５～１３５℃范围的粘度，结果表明，在固定剪切速率下，５种渣油软化点温度下的粘度各不相同，给出了５种渣油在牛顿型区域内粘度的计算式，根据粘－温计算式试算了５种试样在１４０～２００℃时的粘度，可供工程应用中参考．