重質(zhì)油因其高粘度、高殘?zhí)�、高氮、富含雜原子等特征使得重油運輸和加工變得極其困難。尤其是富含的金屬Ni和V對后續(xù)催化裂化產(chǎn)生十分不利的影響。本論文將超臨界流體引入重質(zhì)油熱裂化,研究了重質(zhì)油重組分的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)體系的相態(tài)對其脫金屬行為的影響。首先對比了氮氣和超臨界水熱裂化脫金屬行為,確認(rèn)了超臨界水介入對重質(zhì)油熱裂化的加速作用。然后在典型的超臨界水環(huán)境下對兩種重質(zhì)油進(jìn)行脫金屬處理,并采用XRD、元素分析、核磁共振等表征手段對原料和產(chǎn)物進(jìn)行分析。研究表明青島減渣中具有更大簇團(tuán)結(jié)構(gòu)和芳香性的瀝青質(zhì)呈現(xiàn)優(yōu)先縮合特性,并且金屬Ni和V更集中在瀝青質(zhì)中。最終導(dǎo)致在相同金屬脫除率下,青島減渣比塔河常渣具有更大的液收。接著對比了相同條件下超臨界水和超臨界苯體系脫金屬的行為差異,重質(zhì)油在兩種流體中分別呈現(xiàn)擬均相和均相結(jié)構(gòu)。并且在超臨界苯中脫烷基和縮合加速更明顯。在超臨界苯中前期的裂化作用使金屬化合物均勻的分散于整個反應(yīng)體系,而并非像超臨界水體系一樣富集在瀝青質(zhì)自組裝體等重組分中。在苯體系即使出焦量達(dá)到30%以上時,其金屬脫除率只能達(dá)到約50%。最后基于上述研究,對比了不同吸附劑在苯體系中吸附脫金屬性能。相比于...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前沿
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 重質(zhì)油金屬Ni、V的形態(tài)和性質(zhì)
        2.1.1 重質(zhì)油中金屬Ni、V的存在形式
        2.1.2 重質(zhì)油中金屬Ni、V的性質(zhì)
        2.1.3 重質(zhì)油中金屬Ni、V的危害
    2.2 重質(zhì)油脫金屬的方法和研究現(xiàn)狀
        2.2.1 物理方法重質(zhì)油脫金屬
        2.2.2 化學(xué)方法重質(zhì)油脫金屬
        2.2.3 重質(zhì)油吸附脫金屬
        2.2.4 超臨界流體脫金屬技術(shù)
        2.2.5 其他方法重質(zhì)油脫金屬
    2.3 超臨界流體性質(zhì)
    2.4 超臨界流體技術(shù)在重質(zhì)油改質(zhì)中的應(yīng)用
        2.4.1 重質(zhì)油在超臨界流體中裂化行為
        2.4.2 超臨界流體用于重質(zhì)油減粘
        2.4.3 重質(zhì)油在超臨界流體中脫氮、脫硫
        2.4.4 重質(zhì)油在超臨界流體中脫金屬機理
    2.5 研究方案
第三章 實驗部分
    3.1 實驗儀器和藥品
        3.1.1 實驗儀器
        3.1.2 實驗藥品
    3.2 實驗裝置
    3.3 減壓渣油在超臨界流體中的脫金屬過程
    3.4 產(chǎn)品分離流程
    3.5 產(chǎn)物表征手段
        3.5.1 核磁分析
        3.5.2 X-射線衍射儀(XRD)
        3.5.3 元素分析
        3.5.4 四組分測量
        3.5.5 分子量分析
        3.5.6 紅外分析
        3.5.7 比表面孔徑測定(BET)
        3.5.8 掃描電子顯微鏡
        3.5.9 等離子體發(fā)射光譜儀
第四章 兩種重油在超臨界水中脫金屬行為
    4.1 在氮氣和SCW環(huán)境下縮合和脫金屬速率對比
    4.2 SCW環(huán)境下脫金屬行為
    4.3 不同重油性質(zhì)分析
        4.3.1 金屬在重質(zhì)油中的分布
        4.3.2 重油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)特征
    4.4 在脫金屬過程中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)縮合行為
    4.5 重油在SCW中脫金屬的適用性分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 減壓渣油在超臨界水和超臨界苯脫金屬機理分析
    5.1 減壓渣油在超臨界流體中的裂化行為
    5.2 減壓渣油在超臨界流體中脫金屬行為
    5.3 減壓渣油裂化產(chǎn)物表征分析
        5.3.1 VPO
        5.3.2 元素分析
        5.3.3 核磁譜圖
    5.4 不同超臨界流體介入對減壓渣油脫金屬機理的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 重質(zhì)油在超臨界苯吸附脫金屬
    6.1 吸附劑的制備與表征
        6.1.1 吸附劑改性過程
        6.1.2 吸附劑電鏡結(jié)構(gòu)對比
        6.1.3 吸附劑紅外光譜FT-IR分析
        6.1.4 吸附劑孔徑表征
    6.2 不同吸附劑在超臨界苯中的金屬脫除效果對比
    6.3 不同因素對吸附脫金屬效果的影響
    6.4 重油在超臨界苯吸附脫金屬機理
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3734963