沙轻和沙中减压渣油的分离、组成与性质.php

2024年3月14日发(作者：游戏文案策划)

第

16

卷　第

3

期　　　　　　　　　石油化工高等学校学报　　　　　　　　　

Vol.16

No.3

2003

年

9

月　　　　　　　　　

JOURNAL

OF

PETROCHEMICAL

UNIVERSITIES

Sep.2003

　　文章编号

:1006-396X

(

2003

)

03-0015-05

沙轻和沙中减压渣油的分离、组成与性质

许志明

,

　赵锁奇

,

　王仁安

(

石油大学重质油加工国家重点实验室

,

北京

102200

)

摘　要

:

　利用超临界流体萃取分馏技术

,

对沙轻和沙中减压渣油进行了分离

;

分析测定了窄馏分的密度、折光

率、残炭、平均分子质量、元素

(

C

、

H

、

N

、

S

)

、含镍、钒质量分数、族组成

(

饱和分、芳香分、胶质、沥青质

)

;

计算了窄馏分

的平均结构参数

;

对窄馏分的平均沸点进行了预测

,

其最后一个馏分的平均沸点可达

1050K,

残渣的平均沸点接近

1500K

。研究表明

,

沙轻和沙中减渣窄馏分的性质、组成和平均结构随收率的增加基本呈现有规律的变化

;

超临界

流体萃取分馏所得重馏分和残渣性质低劣

,

氢碳原子比小

,N

、

S

和金属元素质量分数高

,

含胶质、沥青质质量分数

高

;

分析了两种渣油萃取分馏窄馏分、残渣的性质组成对加工过程的影响。

关键词

:

　渣油

;

　超临界流体萃取分馏

;

　组成

;

　性质

中图分类号

:

TE622.9

　　　　文献标识码

:A

Separation,CompositionandPropertiesofVacuumResidues

ofSaudiArabianLightandMiddleCrudeOils

XUZhi-ming,

ZHAOSuo-qi,

WANGRen-an

(

yOilProcessing,UniversityofPetroleum,Beijing

102200

,China

)

Abstract:

VacuumresiduesofSaudiArabianlightandmiddlecrudeoilswereparatedbythetechnologyofsupercriticalfluid

sidueandtheirsubfractionswerecharacterizedbyaveragemolecularweight,density,refractive

index,carbonresidue,elementalcontents

(

C,H,N,S

)

,metalcontents

(

Ni,V

)

andSARAcomposition

(

saturates,aromatics,resin

andasphaltenecontents

)

.Theaverageboilingpoin

averageboilingpointofthelastfractionwasabout1050K,perties,

compositionandaveragestructuralparametersofF

heavyfractionsandendcutshaveunfavorablepropertiessuchaslower

n

(

H

)

/

n

(

C

)

ratio,morenitrogen

,sulphurandmetal

contents,ectsofthepropertiesontheprocessingwerestudied.

Keywords:

Vacuumresidue;

Supercriticalfluidextractionandfractionation;

Composition;

Property

　　进入

20

世纪

90

年代以后

,

中国逐渐成为原油

的净进口国。在进口原油中

,

有相当一部分是中东

含硫原油

,

如何适应原油的变化

,

合理加工含硫原

油

,

已成为国内炼厂所面临的一个新问题。

　　石油大学重质油加工国家重点实验室在重质油

评价方面做了大量的工作

,

开发了一种石油渣油评

价的新方法

[1-4,8]

。本研究利用超临界流体萃取分

收稿日期

:2002-12-11

作者简介

:

许志明

(

1969-

)

,

男

,

山东肥城

,

讲师

,

硕士。

基金项目

:

中国石油化工集团公司资助项目

(

195009

)

。

馏

(

SupercriticalFluidExtractionandFractionation,

简称

SFEF

)

技术

,

分离了沙轻减压渣油

(

简称

SQVR

)

和沙中减压渣油

(

简称

SZVR

)

,

对所得到的

窄馏分的性质、组成进行了详细研究

,

旨在为工业设

计和含硫原油渣油的加工提供有价值的基础数据。

1

　实验部分

1.1

　超临界流体萃取分馏

　　沙轻和沙中减压渣油的分离

,

是在超临界流体

萃取分馏装置

[2]

上进行的。以往的研究结果表明

,

16

石油化工高等学校学报　　　　　　　　　　　　　　　　　第

16

卷

在减压渣油的

SFEF

过程中

,

采用正戊烷做溶剂

,

选

择合适的温度和压力条件

,

对减压渣油的分离可以

达到选择性好、馏分收率高的效果。

　　选定

SFEF

实验条件如下∶溶剂为正戊烷

(

AR

)

;

分离温度梯度为

230

～

240

～

250

℃

;

分离初

始压力为

5.0MPa,

终止压力为

12.0MPa,

采用线

性升压方式

,

升压速度

1MPa/h;

溶剂流量

100mL/

min

。

1.2

　馏分性质分析方法

　　渣油原料及

SFEF

窄馏分的性质分析

:

(

1

)

基本物性

:

密度

(

20

℃

,

比重瓶法

)

,

折光率

(

70

℃

,

深色油品折光仪

)

,

分子质量

(

VPO

蒸汽压

渗透法

)

,

残炭

(

电炉法

)

;

(

2

)

元素组成

:C

、

H

、

N

、

S

(

元素分析仪

)

;

(

3

)

金属质量分数

:Ni

、

V

(

等离子吸收光谱法

)

;

(

4

)

族组成

:

饱和分、芳香分、胶质、沥青质

SARA

(

薄层色谱法

)

。

2

　结果与讨论

2.1

　原料性质

　　两种中东减压渣油的性质见表

1

。与国产大庆

和胜利减压渣油的性质相比

,

两种国外渣油的残炭

值大

,

分子质量稍低

,

n

(

H

)

/

n

(

C

)

较小

,

氮质量分数

与大庆减渣相近但低于胜利减渣

,

含硫质量分数明

显高于国内渣油。

　　沙轻和沙中减压渣油中镍、钒金属质量分数较

高且表现为“低镍高钒”的特征。由于镍、钒是对催

化裂化催化剂危害程度较大的金属

,

而且钒与镍相

比

,

对催化剂活性的破坏更大

,

所以在加工过程中要

充分考虑钒的影响。

　　沙轻和沙中减压渣油中芳香分比例较高

,

占

50%

以上

,

由于含芳烃较多

,

尤其是含多环芳烃较多

的原料的裂化性能较差

,

对渣油掺馏分油催化裂化

是不利的。在加工中应考虑脱除渣油中的高芳香分

组分

,

或加氢后再做催化裂化原料。

表

1

　减压渣油和

SFEF

残渣性质

Table1

PropertiesofvacuumresiduesandSFEFendcuts

性　质

20

d

4

/

(

g

・

cm

-3

)

沙轻减渣

1.0173

18.4

816

1.488

85.12

10.63

0.41

4.22

25.2

79.2

22.4

57.1

20.5

3

沙中减渣

1.0209

18.3

907

1.486

84.34

10.52

0.45

4.77

42.6

109

16.0

56.5

27.5

3

大庆减渣

0.9392

8.2

1051

1.79

86.23

12.86

0.44

0.145

7.6

0.07

34.8

35.5

29.5

0.0

胜利减渣

0.9724

16.0

967

1.58

85.88

11.34

0.95

3.01

55.7

3.27

16.1

30.6

51.1

2.2

SQVR

残渣

1.1238

33.1

3047

1.124

84.55

7.97

0.81

6.25

106

323

0.0

43.0

57.0

3

SZVR

残渣

1.1305

44.8

3394

1.203

83.61

8.44

0.98

6.45

149

369

0.0

47.5

52.5

3

w

(

残炭

)

,%

平均分子质量

n

(

H

)

/

n

(

C

)

w

(

碳

)

%

w

(

氢

)

%

w

(

氮

)

%

w

(

硫

)

%

μ

g

・

w

(

镍

)

/

(

g

-1

)

μ

g

・

w

(

钒

)

/

(

g

-1

)

w

(

饱和分

)

,%

w

(

芳香分

)

,%

w

(

胶质

)

,%

w

(

沥青质

)

,%

　　　　　　　　注

:

带3号的数据为

w

(

胶质

)

+

w

(

沥青质

)

。

　　沙中减渣的密度、分子质量、氮硫杂原子、镍钒

金属及胶质、沥青质质量分数均大于沙轻减渣

,

氢碳

原子比、饱和分质量分数略低。但从整体来看

,

两种

渣油性质虽有差别但差别不大。

2.2

　超临界流体萃取分馏结果

　　在上述实验条件下

,

对沙轻和沙中减压渣油进

行了分离

,

每个窄馏分收率控制在

10%

左右。最终

结果为

:

沙轻减渣的

SFEF

馏分的累计收率达到