超临界流体重质油脱金属

发布时间：2023-02-05 12:23

　　重质油因其高粘度、高残碳、高氮、富含杂原子等特征使得重油运输和加工变得极其困难。尤其是富含的金属Ni和V对后续催化裂化产生十分不利的影响。本论文将超临界流体引入重质油热裂化,研究了重质油重组分的结构和反应体系的相态对其脱金属行为的影响。首先对比了氮气和超临界水热裂化脱金属行为,确认了超临界水介入对重质油热裂化的加速作用。然后在典型的超临界水环境下对两种重质油进行脱金属处理,并采用XRD、元素分析、核磁共振等表征手段对原料和产物进行分析。研究表明青岛减渣中具有更大簇团结构和芳香性的沥青质呈现优先缩合特性,并且金属Ni和V更集中在沥青质中。最终导致在相同金属脱除率下,青岛减渣比塔河常渣具有更大的液收。接着对比了相同条件下超临界水和超临界苯体系脱金属的行为差异,重质油在两种流体中分别呈现拟均相和均相结构。并且在超临界苯中脱烷基和缩合加速更明显。在超临界苯中前期的裂化作用使金属化合物均匀的分散于整个反应体系,而并非像超临界水体系一样富集在沥青质自组装体等重组分中。在苯体系即使出焦量达到30%以上时,其金属脱除率只能达到约50%。最后基于上述研究,对比了不同吸附剂在苯体系中吸附脱金属性能。相比于...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前沿
第二章 文献综述
    2.1 重质油金属Ni、V的形态和性质
        2.1.1 重质油中金属Ni、V的存在形式
        2.1.2 重质油中金属Ni、V的性质
        2.1.3 重质油中金属Ni、V的危害
    2.2 重质油脱金属的方法和研究现状
        2.2.1 物理方法重质油脱金属
        2.2.2 化学方法重质油脱金属
        2.2.3 重质油吸附脱金属
        2.2.4 超临界流体脱金属技术
        2.2.5 其他方法重质油脱金属
    2.3 超临界流体性质
    2.4 超临界流体技术在重质油改质中的应用
        2.4.1 重质油在超临界流体中裂化行为
        2.4.2 超临界流体用于重质油减粘
        2.4.3 重质油在超临界流体中脱氮、脱硫
        2.4.4 重质油在超临界流体中脱金属机理
    2.5 研究方案
第三章 实验部分
    3.1 实验仪器和药品
        3.1.1 实验仪器
        3.1.2 实验药品
    3.2 实验装置
    3.3 减压渣油在超临界流体中的脱金属过程
    3.4 产品分离流程
    3.5 产物表征手段
        3.5.1 核磁分析
        3.5.2 X-射线衍射仪(XRD)
        3.5.3 元素分析
        3.5.4 四组分测量
        3.5.5 分子量分析
        3.5.6 红外分析
        3.5.7 比表面孔径测定(BET)
        3.5.8 扫描电子显微镜
        3.5.9 等离子体发射光谱仪
第四章 两种重油在超临界水中脱金属行为
    4.1 在氮气和SCW环境下缩合和脱金属速率对比
    4.2 SCW环境下脱金属行为
    4.3 不同重油性质分析
        4.3.1 金属在重质油中的分布
        4.3.2 重油中胶质和沥青质结构特征
    4.4 在脱金属过程中胶质和沥青质缩合行为
    4.5 重油在SCW中脱金属的适用性分析
    4.6 本章小结
第五章 减压渣油在超临界水和超临界苯脱金属机理分析
    5.1 减压渣油在超临界流体中的裂化行为
    5.2 减压渣油在超临界流体中脱金属行为
    5.3 减压渣油裂化产物表征分析
        5.3.1 VPO
        5.3.2 元素分析
        5.3.3 核磁谱图
    5.4 不同超临界流体介入对减压渣油脱金属机理的影响
    5.5 本章小结
第六章 重质油在超临界苯吸附脱金属
    6.1 吸附剂的制备与表征
        6.1.1 吸附剂改性过程
        6.1.2 吸附剂电镜结构对比
        6.1.3 吸附剂红外光谱FT-IR分析
        6.1.4 吸附剂孔径表征
    6.2 不同吸附剂在超临界苯中的金属脱除效果对比
    6.3 不同因素对吸附脱金属效果的影响
    6.4 重油在超临界苯吸附脱金属机理
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3734963