渣油加氫反應(yīng)前后瀝青質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模擬.pdf

1、固定床渣油加氫是重質(zhì)油輕質(zhì)化的一個典型工藝過程,其反應(yīng)類型屬于擴(kuò)散控制的催化反應(yīng)。而渣油中的瀝青質(zhì)平均相對分子質(zhì)量大,氫碳比低,雜原子含量多,容易引起加氫催化劑的積炭與中毒,阻礙了加氫裝置的長期運轉(zhuǎn)。目前關(guān)于瀝青質(zhì)對渣油加氫的影響的研究,主要集中于渣油中瀝青質(zhì)的含量對渣油加氫體系的影響。本文在高壓反應(yīng)釜內(nèi)模擬了固定床渣油加氫反應(yīng)過程,考察了反應(yīng)條件對渣油產(chǎn)物分布以及渣油中各組分含量和結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的影響。利用XRD、IR和1H-NMR物理

2、測試儀器對渣油加氫前后的瀝青質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)表征,并結(jié)合元素分析和相對分子質(zhì)量數(shù)據(jù),借助于計算化學(xué)軟件ChemWindow模擬出了瀝青質(zhì)的平均分子結(jié)構(gòu)模型。
　　 不同條件下渣油加氫反應(yīng)產(chǎn)物分布結(jié)果表明,渣油加氫反應(yīng)是一個擴(kuò)散控制的順序催化反應(yīng)過程,同時伴有大量的熱放出。加氫催化劑可以明顯改善加氫裂化產(chǎn)物的分布和裂化反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì),降低裂化氣體和抑制縮合生焦反應(yīng)的發(fā)生。且催化劑的孔徑和孔體積越大,活性成分含量越高,催化劑的活性越高。

3、提高反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率加快,渣油轉(zhuǎn)化率和汽柴油收率增加,同時結(jié)焦率也增加。延長反應(yīng)時間,催化劑積炭嚴(yán)重,雖然渣油轉(zhuǎn)化率也增加但是焦炭的產(chǎn)率增幅明顯。
　　 不同反應(yīng)條件下渣油內(nèi)各組分的結(jié)構(gòu)變化表明,在渣油轉(zhuǎn)化過程中,不同組分的反應(yīng)歷程不同。在低溫、較短的反應(yīng)時間條件下,渣油中的飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)主要發(fā)生裂化反應(yīng),因而飽和分組分含量增加,相對分子質(zhì)量減小;芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量減少且相對分子質(zhì)量減小。相反,在高溫、較長