沙輕和沙中減壓渣油的分離、組成與性質.php

2024年3月14日發(作者：游戲文案策劃)

第

16

卷　第

3

期　　　　　　　　　石油化工高等學校學報　　　　　　　　　

Vol.16

No.3

2003

年

9

月　　　　　　　　　

JOURNAL

OF

PETROCHEMICAL

UNIVERSITIES

Sep.2003

　　文章編號

:1006-396X

(

2003

)

03-0015-05

沙輕和沙中減壓渣油的分離、組成與性質

許志明

,

　趙鎖奇

,

　王仁安

(

石油大學重質油加工國家重點實驗室

,

北京

102200

)

摘　要

:

　利用超臨界流體萃取分餾技術

,

對沙輕和沙中減壓渣油進行了分離

;

分析測定了窄餾分的密度、折光

率、殘炭、平均分子質量、元素

(

C

、

H

、

N

、

S

)

、含鎳、釩質量分數、族組成

(

飽和分、芳香分、膠質、瀝青質

)

;

計算了窄餾分

的平均結構參數

;

對窄餾分的平均沸點進行了預測

,

其最后一個餾分的平均沸點可達

1050K,

殘渣的平均沸點接近

1500K

。研究表明

,

沙輕和沙中減渣窄餾分的性質、組成和平均結構隨收率的增加基本呈現有規律的變化

;

超臨界

流體萃取分餾所得重餾分和殘渣性質低劣

,

氫碳原子比小

,N

、

S

和金屬元素質量分數高

,

含膠質、瀝青質質量分數

高

;

分析了兩種渣油萃取分餾窄餾分、殘渣的性質組成對加工過程的影響。

關鍵詞

:

　渣油

;

　超臨界流體萃取分餾

;

　組成

;

　性質

中圖分類號

:

TE622.9

　　　　文獻標識碼

:A

Separation,CompositionandPropertiesofVacuumResidues

ofSaudiArabianLightandMiddleCrudeOils

XUZhi-ming,

ZHAOSuo-qi,

WANGRen-an

(

yOilProcessing,UniversityofPetroleum,Beijing

102200

,China

)

Abstract:

VacuumresiduesofSaudiArabianlightandmiddlecrudeoilswereparatedbythetechnologyofsupercriticalfluid

sidueandtheirsubfractionswerecharacterizedbyaveragemolecularweight,density,refractive

index,carbonresidue,elementalcontents

(

C,H,N,S

)

,metalcontents

(

Ni,V

)

andSARAcomposition

(

saturates,aromatics,resin

andasphaltenecontents

)

.Theaverageboilingpoin

averageboilingpointofthelastfractionwasabout1050K,perties,

compositionandaveragestructuralparametersofF

heavyfractionsandendcutshaveunfavorablepropertiessuchaslower

n

(

H

)

/

n

(

C

)

ratio,morenitrogen

,sulphurandmetal

contents,ectsofthepropertiesontheprocessingwerestudied.

Keywords:

Vacuumresidue;

Supercriticalfluidextractionandfractionation;

Composition;

Property

　　進入

20

世紀

90

年代以后

,

中國逐漸成為原油

的凈進口國。在進口原油中

,

有相當一部分是中東

含硫原油

,

如何適應原油的變化

,

合理加工含硫原

油

,

已成為國內煉廠所面臨的一個新問題。

　　石油大學重質油加工國家重點實驗室在重質油

評價方面做了大量的工作

,

開發了一種石油渣油評

價的新方法

[1-4,8]

。本研究利用超臨界流體萃取分

收稿日期

:2002-12-11

作者簡介

:

許志明

(

1969-

)

,

男

,

山東肥城

,

講師

,

碩士。

基金項目

:

中國石油化工集團公司資助項目

(

195009

)

。

餾

(

SupercriticalFluidExtractionandFractionation,

簡稱

SFEF

)

技術

,

分離了沙輕減壓渣油

(

簡稱

SQVR

)

和沙中減壓渣油

(

簡稱

SZVR

)

,

對所得到的

窄餾分的性質、組成進行了詳細研究

,

旨在為工業設

計和含硫原油渣油的加工提供有價值的基礎數據。

1

　實驗部分

1.1

　超臨界流體萃取分餾

　　沙輕和沙中減壓渣油的分離

,

是在超臨界流體

萃取分餾裝置

[2]

上進行的。以往的研究結果表明

,

16

石油化工高等學校學報　　　　　　　　　　　　　　　　　第

16

卷

在減壓渣油的

SFEF

過程中

,

采用正戊烷做溶劑

,

選

擇合適的溫度和壓力條件

,

對減壓渣油的分離可以

達到選擇性好、餾分收率高的效果。

　　選定

SFEF

實驗條件如下∶溶劑為正戊烷

(

AR

)

;

分離溫度梯度為

230

～

240

～

250

℃

;

分離初

始壓力為

5.0MPa,

終止壓力為

12.0MPa,

采用線

性升壓方式

,

升壓速度

1MPa/h;

溶劑流量

100mL/

min

。

1.2

　餾分性質分析方法

　　渣油原料及

SFEF

窄餾分的性質分析

:

(

1

)

基本物性

:

密度

(

20

℃

,

比重瓶法

)

,

折光率

(

70

℃

,

深色油品折光儀

)

,

分子質量

(

VPO

蒸汽壓

滲透法

)

,

殘炭

(

電爐法

)

;

(

2

)

元素組成

:C

、

H

、

N

、

S

(

元素分析儀

)

;

(

3

)

金屬質量分數

:Ni

、

V

(

等離子吸收光譜法

)

;

(

4

)

族組成

:

飽和分、芳香分、膠質、瀝青質

SARA

(

薄層色譜法

)

。

2

　結果與討論

2.1

　原料性質

　　兩種中東減壓渣油的性質見表

1

。與國產大慶

和勝利減壓渣油的性質相比

,

兩種國外渣油的殘炭

值大

,

分子質量稍低

,

n

(

H

)

/

n

(

C

)

較小

,

氮質量分數

與大慶減渣相近但低于勝利減渣

,

含硫質量分數明

顯高于國內渣油。

　　沙輕和沙中減壓渣油中鎳、釩金屬質量分數較

高且表現為“低鎳高釩”的特征。由于鎳、釩是對催

化裂化催化劑危害程度較大的金屬

,

而且釩與鎳相

比

,

對催化劑活性的破壞更大

,

所以在加工過程中要

充分考慮釩的影響。

　　沙輕和沙中減壓渣油中芳香分比例較高

,

占

50%

以上

,

由于含芳烴較多

,

尤其是含多環芳烴較多

的原料的裂化性能較差

,

對渣油摻餾分油催化裂化

是不利的。在加工中應考慮脫除渣油中的高芳香分

組分

,

或加氫后再做催化裂化原料。

表

1

　減壓渣油和

SFEF

殘渣性質

Table1

PropertiesofvacuumresiduesandSFEFendcuts

性　質

20

d

4

/

(

g

?

cm

-3

)

沙輕減渣

1.0173

18.4

816

1.488

85.12

10.63

0.41

4.22

25.2

79.2

22.4

57.1

20.5

3

沙中減渣

1.0209

18.3

907

1.486

84.34

10.52

0.45

4.77

42.6

109

16.0

56.5

27.5

3

大慶減渣

0.9392

8.2

1051

1.79

86.23

12.86

0.44

0.145

7.6

0.07

34.8

35.5

29.5

0.0

勝利減渣

0.9724

16.0

967

1.58

85.88

11.34

0.95

3.01

55.7

3.27

16.1

30.6

51.1

2.2

SQVR

殘渣

1.1238

33.1

3047

1.124

84.55

7.97

0.81

6.25

106

323

0.0

43.0

57.0

3

SZVR

殘渣

1.1305

44.8

3394

1.203

83.61

8.44

0.98

6.45

149

369

0.0

47.5

52.5

3

w

(

殘炭

)

,%

平均分子質量

n

(

H

)

/

n

(

C

)

w

(

碳

)

%

w

(

氫

)

%

w

(

氮

)

%

w

(

硫

)

%

μ

g

?

w

(

鎳

)

/

(

g

-1

)

μ

g

?

w

(

釩

)

/

(

g

-1

)

w

(

飽和分

)

,%

w

(

芳香分

)

,%

w

(

膠質

)

,%

w

(

瀝青質

)

,%

　　　　　　　　注

:

帶3號的數據為

w

(

膠質

)

+

w

(

瀝青質

)

。

　　沙中減渣的密度、分子質量、氮硫雜原子、鎳釩

金屬及膠質、瀝青質質量分數均大于沙輕減渣

,

氫碳

原子比、飽和分質量分數略低。但從整體來看

,

兩種

渣油性質雖有差別但差別不大。

2.2

　超臨界流體萃取分餾結果

　　在上述實驗條件下

,

對沙輕和沙中減壓渣油進

行了分離

,

每個窄餾分收率控制在

10%

左右。最終

結果為

:

沙輕減渣的

SFEF

餾分的累計收率達到