【摘要】：如何降低渣油向輕質(zhì)油轉(zhuǎn)化過程中的生焦量是解決當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源需求的關(guān)鍵。因此了解渣油的化學(xué)組成和反應(yīng)特性是非常必要的。雖然渣油組成復(fù)雜,但研究表明其相同的族組分結(jié)構(gòu)相似。分離族組分采用正庚烷萃取,將安慶減壓渣油和青島減壓渣油分為瀝青質(zhì)和可溶質(zhì)。考察這兩組分在升溫過程中的自由基濃度變化,發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)中可檢測到的自由基濃度大約為原始渣油的十倍。本文也考察了渣油和瀝青質(zhì)的結(jié)焦率和自由基濃度的關(guān)系,可以看出兩種渣油中瀝青質(zhì)是結(jié)焦的前驅(qū)物,在選取的溫度范圍內(nèi),絕大多數(shù)瀝青質(zhì)生成積碳。而兩種渣油的反應(yīng)過程則有些不同,安慶渣油熱反應(yīng)后的產(chǎn)物自由基濃度較大而結(jié)焦率較低,青島渣油則自由基濃度和結(jié)焦率都增加。在瀝青質(zhì)中加入不同比例的供氫溶劑-四氫萘都會顯著降低產(chǎn)物的自由基濃度,產(chǎn)生更少的重質(zhì)組分。在460℃下時,由于供氫溶劑的供氫量不足導(dǎo)致兩種比例的供氫條件下自由基濃度變化出現(xiàn)顯著差異。與安慶瀝青質(zhì)相比,青島瀝青質(zhì)在加氫反應(yīng)后檢測到更高的穩(wěn)定自由基濃度,這說明其存在更多難以通過加氫穩(wěn)定的自由基結(jié)構(gòu)。通過核磁分析得知,兩種渣油和可溶質(zhì)的結(jié)構(gòu)相近,都含有較長的碳鏈結(jié)構(gòu),而瀝青質(zhì)的結(jié)構(gòu)區(qū)別較大,青島瀝青質(zhì)中有更多的芳香碳。雖然瀝青質(zhì)是結(jié)焦的主要因素,但由于其在渣油中的百分含量較低,渣油的自由基濃度和變化規(guī)律與可溶質(zhì)相接近。通過硅膠吸附柱用不同溶劑分離可溶質(zhì)得到飽和分、芳香份和膠質(zhì)。通過對它們在升溫過程中的自由基濃度變化得知各族組分熱反應(yīng)的變化規(guī)律。檢測到的自由基濃度可以用來定量的比較渣油及其族組分的重質(zhì)化程度及生焦趨勢。元素分析和核磁分析為各族組分的結(jié)構(gòu)差異提供了有力證據(jù)。同時混合不同族組分考察了不同族組分之間的相互作用,研究發(fā)現(xiàn)族組分之間的相互作用可以促進(jìn)或抑制積碳的生成。
【圖文】：

Ｈｉｒｏｉｋｕ邋Ｋａｗａ卩％等使用模型化合物和科威特ＶＲ探測氫分壓在熱裂解過程中的逡逑反應(yīng)，表明氫分壓的改變不會影響自由基的聚合反應(yīng)，并且提出了渣油的裂解反應(yīng)逡逑機(jī)制，如圖１－９。渣油組分裂解為自由基碎片，其中一部分自由基發(fā)生反應(yīng)生成氫逡逑自由基，因而引發(fā)新的斷裂或?qū)ψ杂苫M(jìn)行穩(wěn)定，另一部分自由基發(fā)生碰撞重組為逡逑瀝青質(zhì)，進(jìn)而繼續(xù)脫氫縮合成為積碳。在瀝青質(zhì)和積碳等重質(zhì)組分中會因為空間位逡逑阻和籠蔽效應(yīng)等包裹著很多未能進(jìn)行反應(yīng)的自由基。逡逑９逡逑

瀝青質(zhì)邐」逡逑圖１－８渣油的膠體結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－８邋Ｔｈｅ邋ｃｏｌｌｏｉｄ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｒｅｓｉｄｕｅ逡逑１．３．２渣油四組分的生焦逡逑渣油在加熱后反應(yīng)的主要方向有兩個，裂解和縮合。裂解是由大分子裂化和脫烷逡逑基成為小分子，縮合則為由小分子脫氫縮聚和發(fā)生聚合反應(yīng)成為大分子。當(dāng)溫度升高逡逑到一定程度時，渣油分子會由于熱活化而共價鍵發(fā)生斷裂生成自由基，然后發(fā)生新的逡逑裂解成為更小的分子和新的自由基；自由基奪取周圍的分子中的氫，發(fā)生自由基的傳逡逑遞；自由基與自由基聚合生成新的更大的分子，從而發(fā)生自由基的湮滅。逡逑？r潰保薜齲郟常�，，３４］稙�(zāi)卸⒛嵫羌躚乖橢興淖櫸秩燃庸す探醒芯康貿(mào)觶河賞樘義蝦突吠樘鉤傻謀ズ頭種饕刑劑淳鴉蛞熗焉尚》腫油樘�，而环烷烃发生开环辶x弦旃夠從Γ揮沙ぶЯ春蛻偈薊飯鉤傻姆枷惴衷蛑饕⑸嗔炊狹押突吠樘飛義銑殺ズ頭

本文編號：2639945