沙輕減壓渣油臨氮熱反應樣品中瀝青質膠粒尺寸研究.pdf

1、隨著世界石油資源的減少,重質油的熱加工和催化加工工藝成為研究的熱點,然而無論何種重油加工工藝,都面臨生焦、結焦問題。當瀝青質膠粒通過催化劑的孔隙,擴散到催化劑的活性位上,發(fā)生轉化反應,就會明顯抑制焦炭的生成,因此測定渣油瀝青質膠粒的尺寸對于研究其擴散問題和催化工藝設計具有重要意義。
　　 本文以沙特輕質原油的減壓渣油為熱反應原料,考察了不同熱反應時間液相產(chǎn)物的生焦性能、膠體穩(wěn)定性和族組成變化,結果表明,隨熱反應時間的延長,由于渣

2、油的四個組分不斷進行相互轉化,裂解和縮合兩種作用同時存在;瀝青質的膠溶情況決定了渣油體系膠體穩(wěn)定性的好壞,而瀝青質膠溶好壞的關鍵在于膠質組分和瀝青質組分含量的比值。測定了渣油各組分的分子平均偶極矩和平均分子量,可以得出分子極性除與雜原子的含量有關外,還和Ni、Mg、V、Fe、Ca等金屬元素的含量及雜原子的存在形態(tài)有關。利用小角X射線散射(SAXS)技術測量模型化合物PMMA粒徑的相對誤差為1.78％,測定了各殘渣油中瀝青質膠粒的尺寸,結

3、果表明,熱反應初期瀝青質膠粒的尺寸逐漸減小,在29～21nm之間;在生焦誘導期內(nèi),其膠粒尺寸急劇增大,在熱反應進行到150min時達到44nm;達到生焦誘導期后,瀝青質膠粒尺寸變化較小,變化的范圍為48～42nm。利用流體力學參數(shù)法求得的瀝青質膠粒直徑在30～50nm之間,與利用SAXS技術測得的瀝青質膠粒直徑是相似的。膠體體系環(huán)境的改變會對瀝青質膠粒尺寸產(chǎn)生影響,測定了在甲苯溶液中瀝青質膠粒的尺寸變化;隨著瀝青質甲苯溶液濃度的增加,瀝