利用XANES对玛瑞混渣重质组分含硫官能团形态及转化行为研究

发布时间：2020-12-11 10:11

　　重油中重质组分含量较高,杂原子硫、氮、氧和各种金属元素倾向于在重质组分中富集,导致沥青质、胶质的极性明显。本论文对玛瑞混渣重质组分含硫结构进行定性和定量分析,分别研究加氢反应在不同反应时间、氢油比、压力及反应器出口下杂原子硫的微观转化行为,并分析关联含硫结构与其极性、缔合性。为考察重质组分含硫官能团形态和含量,利用同步辐射技术采集沥青质、胶质硫的XANES谱图,采用高阶导数谱图进行定性分析,采用非线性高斯拟合进行定量分析,结果表明:沥青质、胶质含硫官能团类型相同,主要为噻吩,其次为亚砜、砜和少量硫酸酯。在加氢反应过程中,随着反应程度的加深,沥青质或胶质中噻吩硫、亚砜硫、砜硫的绝对含量均逐渐减小,而硫酸酯的含量逐渐增加,说明还原态硫和中间态硫活性较高,容易脱除,相反氧化态硫活性较低,难以脱除。为研究重质组分含硫结构与极性的关系,通过测定沥青质、胶质甲苯溶液的折光率、介电常数和相对分子量,计算得出重质组分的平均偶极矩,用以表征重质组分极性,结果表明:在加氢反应过程中,沥青质极性与硫绝对含量有关,硫含量越高,沥青质极性越大;沥青质极性变化趋势与还原态硫含量变化趋势一致。为研究重质组分含硫结构... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 沥青质含硫形态研究
        1.2.2 沥青质极性研究
        1.2.3 沥青质缔合性研究
    1.3 实验思路
        1.3.1 重质组分含硫结构行为研究
        1.3.2 重质组分极性与含硫官能团形态含量关系研究
        1.3.3 重质组分缔合性与含硫官能团形态含量关系研究
第二章 实验方法
    2.1 设备及原料
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验原料
        2.1.3 实验试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 SARA四组分分离
        2.2.2 重质组分极性测定
        2.2.3 重质组分缔合性表征
        2.2.4 重质组分含硫结构XANES谱采集
    2.3 X射线吸收近边结构谱
        2.3.1 含硫标准样品选择
        2.3.2 硫XANES测量模式选择
        2.3.3 XANES谱图解析
        2.3.4 吸收峰拟合方法选择
第三章 玛瑞混渣重质组分含硫结构行为研究
    3.1 加氢反应沥青质含硫结构行为研究
        3.1.1 不同反应空速下沥青质硫行为研究
        3.1.2 不同氢油比下沥青质硫行为研究
        3.1.3 不同反应压力下沥青质硫行为研究
        3.1.4 不同反应器出口沥青质硫行为研究
    3.2 加氢反应胶质含硫结构行为研究
        3.2.1 不同反应空速下胶质硫行为研究
        3.2.2 不同氢油比下胶质硫行为研究
        3.2.3 不同反应压力下胶质硫行为研究
        3.2.4 不同反应器出口胶质硫行为研究
    3.3 硫在沥青质、胶质之间转化行为研究
        3.3.1 不同反应空速下硫转化行为研究
        3.3.2 不同氢油比下硫转化行为研究
        3.3.3 不同反应压力下硫转化行为研究
        3.3.4 不同反应器出口硫转化行为研究
    3.4 本章小结
第四章 玛瑞混渣重质组分极性研究
    4.1 加氢反应重质组分极性分析
        4.1.1 不同反应空速下重质组分极性分析
        4.1.2 不同氢油比下重质组分极性分析
        4.1.3 不同反应压力下重质组分极性分析
        4.1.4 不同反应器出口重质组分极性分析
    4.2 加氢反应重质组分极性与硫含量关系
        4.2.1 不同反应空速下重质组分极性与硫含量关系
        4.2.2 不同氢油比下重质组分极性与硫含量关系
        4.2.3 不同反应压力下重质组分极性与硫含量关系
        4.2.4 不同反应器出口重质组分极性与硫含量关系
    4.3 加氢反应重质组分含硫结构与极性关系
        4.3.1 不同反应空速下重质组分含硫结构与极性关系
        4.3.2 不同氢油比下重质组分含硫结构与极性关系
        4.3.3 不同反应压力下重质组分含硫结构与极性关系
        4.3.4 不同反应器出口重质组分含硫结构与极性关系
    4.4 本章小结
第五章 玛瑞混渣重质组分缔合性（平均碳氢骨架结构）研究
    5.1 加氢反应重质组分缔合性分析
        5.1.1 不同反应空速下重质组分缔合性分析
        5.1.2 不同氢油比下重质组分缔合性分析
        5.1.3 不同反应压力下重质组分缔合性分析
        5.1.4 不同反应器出口重质组分缔合性分析
    5.2 加氢反应重质组分缔合性与硫含量关系
        5.2.1 不同反应空速下重质组分缔合性与硫含量关系
        5.2.2 不同氢油比下重质组分缔合性与硫含量关系
        5.2.3 不同反应压力下重质组分缔合性与硫含量关系
        5.2.4 不同反应器出口重质组分缔合性与硫含量关系
    5.3 加氢反应重质组分含硫结构与缔合性关系
        5.3.1 不同反应空速下重质组分含硫结构与缔合性关系
        5.3.2 不同氢油比下重质组分含硫结构与缔合性关系
        5.3.3 不同反应压力下重质组分含硫结构与缔合性关系
        5.3.4 不同反应器出口重质组分含硫结构与缔合性关系
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]石油沥青质含硫结构的XANES导数光谱研究[J]. 张龙力,王春岚,赵元生,杨国华,苏梅,杨朝合.  燃料化学学报. 2013(11)
[2]稠油高黏因素的初步研究[J]. 崔敏,吴乐乐,李传,邓文安.  炼油技术与工程. 2013(06)
[3]Sulfur speciation and bioaccumulation in camphor tree leaves as atmospheric sulfur indicator analyzed by synchrotron radiation XRF and XANES[J]. Jianrong Zeng,Guilin Zhang,Liangman Bao,Shilei Long,Mingguang Tan,Yan Li,Chenyan Ma,Yidong Zhao.  Journal of Environmental Sciences. 2013(03)
[4]沙特减压渣油临氮热反应过程中沥青质聚集体尺寸变化研究[J]. 张龙力,刘动动,赵愉生,杨国华,杨朝合,邢雪青.  燃料化学学报. 2013(01)
[5]塔河常压渣油沥青质含硫官能团形态与其性质的关系研究[J]. 张龙力,王春岚,赵元生,杨国华,杨朝合.  燃料化学学报. 2012(09)
[6]轮古高硫渣油中类型硫的分布[J]. 崔文龙,邓文安,刘东,阙国和.  石油学报(石油加工). 2010(S1)
[7]石油分散体系理论与强化蒸馏机理探讨[J]. 张学佳,纪巍,孙宏磊,那荣喜,王建.  炼油与化工. 2010(01)
[8]管输原油沥青质沉积机理与预测模型[J]. 向敏,宫敬.  油气储运. 2010(01)
[9]石油沥青质缔合体的分子动力学研究[J]. 李英峰,卢贵武,孙为,郑庆彬,王春雷.  石油学报(石油加工). 2007(04)
[10]大港常压渣油各组分平均偶极矩的研究[J]. 张龙力,杨国华,阙国和,张庆轩,杨普江.  燃料化学学报. 2007(03)

博士论文
[1]沥青、集料的表面自由能及水分在沥青中的扩散研究[D]. 魏建明.中国石油大学 2008

硕士论文
[1]重质油沥青质性质与结构的研究[D]. 陆阳.中国石油大学 2010



本文编号：2910353