沙輕減壓渣油臨氮熱反應(yīng)樣品中瀝青質(zhì)膠粒尺寸研究.pdf

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

2、油的四個(gè)組分不斷進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化,裂解和縮合兩種作用同時(shí)存在;瀝青質(zhì)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(zhì)膠溶好壞的關(guān)鍵在于膠質(zhì)組分和瀝青質(zhì)組分含量的比值。測(cè)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(guān)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(guān)。利用小角X射線散射(SAXS)技術(shù)測(cè)量模型化合物PMMA粒徑的相對(duì)誤差為1.78％,測(cè)定了各殘?jiān)椭袨r青質(zhì)膠粒的尺寸,結(jié)

3、果表明,熱反應(yīng)初期瀝青質(zhì)膠粒的尺寸逐漸減小,在29～21nm之間;在生焦誘導(dǎo)期內(nèi),其膠粒尺寸急劇增大,在熱反應(yīng)進(jìn)行到150min時(shí)達(dá)到44nm;達(dá)到生焦誘導(dǎo)期后,瀝青質(zhì)膠粒尺寸變化較小,變化的范圍為48～42nm。利用流體力學(xué)參數(shù)法求得的瀝青質(zhì)膠粒直徑在30～50nm之間,與利用SAXS技術(shù)測(cè)得的瀝青質(zhì)膠粒直徑是相似的。膠體體系環(huán)境的改變會(huì)對(duì)瀝青質(zhì)膠粒尺寸產(chǎn)生影響,測(cè)定了在甲苯溶液中瀝青質(zhì)膠粒的尺寸變化;隨著瀝青質(zhì)甲苯溶液濃度的增加,瀝