王 紅,王子軍,王翠紅,佘玉成,王 威
(中國石化 石油化工科學(xué)研究院,北京 100083)
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加氫渣油中瀝青質(zhì)的加氫再轉(zhuǎn)化性能
王紅,王子軍,王翠紅,佘玉成,王威
(中國石化 石油化工科學(xué)研究院,北京 100083)
采用單程加氫和循環(huán)加氫的方法,考察了加氫渣油中瀝青質(zhì)進一步轉(zhuǎn)化的可行性。利用超臨界流體萃取分餾儀分離出加氫渣油中富含瀝青質(zhì)和雜原子的脫油瀝青,將其與加氫渣油調(diào)合后進行再加氫,考察加氫渣油中瀝青質(zhì)的加氫再轉(zhuǎn)化性能。在此基礎(chǔ)上,通過循環(huán)加氫的方式,考察加氫渣油中瀝青質(zhì)循環(huán)加氫的轉(zhuǎn)化性能,并采用FT-ICR MS手段分析瀝青質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和組成。結(jié)果表明,加氫渣油經(jīng)超臨界流體萃取得到的富含瀝青質(zhì)的脫油瀝青在進一步加氫過程中能夠繼續(xù)轉(zhuǎn)化。循環(huán)加氫過程中,正戊烷瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化率能夠達到70%左右;隨著加氫次數(shù)的增加,瀝青質(zhì)中含硫化合物(S1、S2、N1S1、N1O1S1結(jié)構(gòu))能夠被有效加氫,而含氮化合物(N1、N2結(jié)構(gòu))加氫轉(zhuǎn)化困難,HC芳烴結(jié)構(gòu)最難以轉(zhuǎn)化。
加氫渣油;加氫;脫油瀝青;瀝青質(zhì);轉(zhuǎn)化
渣油加氫-催化裂化組合工藝是一種有效的渣油轉(zhuǎn)化技術(shù),能夠?qū)⒃洼p質(zhì)化,生產(chǎn)出低硫、低氮含量的輕質(zhì)油品。同時,加氫后得到的加氫渣油可作為下一步催化裂化裝置的進料。但是,隨著原油開采程度的不斷加深,煉油廠加工的原料日益重質(zhì)化,渣油加氫后得到的加氫渣油中仍含有相當一部分較重的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)組分。這些組分中金屬和雜原子含量高、殘?zhí)恐蹈?,常常?dǎo)致二次加工過程出現(xiàn)一些問題,如催化劑結(jié)焦嚴重并失活速率加快、產(chǎn)品的分布變差、產(chǎn)品質(zhì)量下降等。
瀝青質(zhì)是渣油中相對分子質(zhì)量最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、極性最強的組分[1-3]。從瀝青質(zhì)的亞組分來看,瀝青質(zhì)是跨度很寬的多分散體系,瀝青質(zhì)的氫/碳摩爾比低,富含金屬和雜原子,含有高度縮合的芳香核結(jié)構(gòu)。渣油加工過程中,當渣油體系中瀝青質(zhì)含量較高時,渣油體系穩(wěn)定性下降,瀝青質(zhì)易縮合生焦[4-7],導(dǎo)致催化劑活性位被覆蓋后失活。因此,瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化在渣油加工中是重中之重。渣油加工的目標是獲得盡可能高的輕質(zhì)油收率。渣油加工工藝[8-9]主要包括脫碳工藝和加氫工藝,目的都是改變渣油中的碳、氫比例,將碳、氫重新分配,其中加氫工藝通過加氫將渣油中可轉(zhuǎn)化的組分轉(zhuǎn)化為清潔、高附加值的輕質(zhì)油,在對稠環(huán)芳烴適度飽和輕質(zhì)化的同時,抑制瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化生成大量焦炭,同時脫除雜原子和微量金屬,是將渣油中的瀝青質(zhì)進行轉(zhuǎn)化的有效途徑。
經(jīng)過固定床渣油加氫裝置加氫處理后的渣油簡稱加氫渣油,其中的瀝青質(zhì)已經(jīng)經(jīng)過一次加氫,能否再次加氫轉(zhuǎn)化以及其加氫再轉(zhuǎn)化的性能如何,是筆者研究的重點。為此,首先利用超臨界流體萃取分餾儀分離加氫渣油,獲取富含瀝青質(zhì)的脫油瀝青,然后將脫油瀝青與原加氫渣油調(diào)合后進一步加氫改質(zhì),探索經(jīng)過加氫以后的瀝青質(zhì)再加氫轉(zhuǎn)化的性能,以便為改進渣油加氫技術(shù)提供參考,使渣油加氫裝置適應(yīng)更多的劣質(zhì)原料,提高輕質(zhì)油收率并盡可能地實現(xiàn)渣油零排放。
1.1原料和試劑
加氫渣油取自齊魯石化渣油加氫裝置,經(jīng)實沸點蒸餾后得到>538℃的餾分(簡稱VRDS),性質(zhì)如表1所示。高壓釜加氫反應(yīng)催化劑RDMA,催化劑載體γ-Al2O3,活性組分為Co-Mo;中型裝置加氫催化劑RDM-36、φ3 Porcelain ball、RDM-32、RDM-33B、RCS-30,上述催化劑均為中國石化石油化工科學(xué)研究院研發(fā)。異丁烷、正戊烷、甲苯,分析純,北京化工廠產(chǎn)品。
表1 VRDS的性質(zhì)
1.2儀器與設(shè)備
中國石化石油化工科學(xué)研究院超臨界流體萃取分餾儀,美國Parr公司4583型高壓釜反應(yīng)器,中國石化石油化工科學(xué)研究院渣油加氫中型裝置和德國Bruker Daltonics公司apex-Qe型傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀。
1.3實驗方法
1.3.1萃取分離獲得脫油瀝青
以VRDS為原料,采用超臨界流體萃取裝置進行萃取分離。溶劑為異丁烷,進料量1.0 kg,間歇式操作,溶劑循環(huán)流量100 mL/min;萃取塔塔頂溫度175℃,塔中溫度172℃,塔底溫度160℃;分離初始壓力4 MPa,終止壓力12 MPa,恒壓30 min,升壓速率1 MPa/h。分離得到脫瀝青油(DAO)和脫油瀝青(DOA)。
1.3.2高壓釜單程加氫反應(yīng)
(1)加入反應(yīng)所需質(zhì)量的渣油、催化劑;(2)將高壓釜的螺栓擰緊,用N2置換釜內(nèi)空氣;(3)充H2至實驗所需的反應(yīng)初壓;(4)程序升溫至實驗溫度,開始計時;(5)反應(yīng)到達預(yù)定時間,停止加熱;(6)待高壓釜溫度降低,連接取氣系統(tǒng),進行排水取氣,進行氣體組成分析;(7)打開釜蓋,取液體產(chǎn)物并進行分析。
VRDS與超臨界流體萃取裝置分離的脫油瀝青(DOA)按照不同比例調(diào)合后作為原料,包括不摻DOA的原料1(Feed 1)、m(VRDS)/m(DOA)=97/3 的原料2(Feed 2)以及m(VRDS)/m(DOA)=89/11的原料3(Feed 3),按照實驗室前期研究獲得的高壓釜加氫優(yōu)化條件,即反應(yīng)壓力15 MPa、反應(yīng)溫度390℃、反應(yīng)時間5 h、劑/油質(zhì)量比1/20的條件進行加氫反應(yīng),考察這些原料加氫反應(yīng)過程中瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況。
1.3.3中型裝置加氫工藝流程
原料油經(jīng)升壓后與H2混合,混合物料按順序進入裝置第1反應(yīng)器(R1)、第2反應(yīng)器(R2)進行反應(yīng),經(jīng)高分分離出氣-液產(chǎn)物,液體產(chǎn)物經(jīng)汽提塔汽提得到加氫生成油。采用該流程考察了反應(yīng)溫度和空速對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。原料為高壓釜加氫反應(yīng)采用的原料3,具體實驗條件列于表2,渣油加氫中型裝置的催化劑裝填方案列于表3。
表2 中型裝置渣油加氫實驗條件
表3 中型渣油加氫裝置催化劑裝填方案
1.3.4循環(huán)加氫反應(yīng)
循環(huán)加氫反應(yīng)是為了考察瀝青質(zhì)在循環(huán)反應(yīng)過程中的變化。如果采用C7瀝青質(zhì)進行循環(huán)加氫反應(yīng),則瀝青質(zhì)的分離過程耗時太長,同時循環(huán)物料的質(zhì)量也較少。因此,采用正戊烷不溶物作為循環(huán)原料進行實驗。
在高壓反應(yīng)釜中加入定量渣油,按比例加入催化劑,反應(yīng)溫度、氫初壓、反應(yīng)時間、m(Cat)/m(Oil)均同單程反應(yīng)一致。反應(yīng)結(jié)束,降溫、放氣、打開高壓反應(yīng)釜,根據(jù)反應(yīng)原料的加入量,加入正戊烷溶劑,V溶劑/V產(chǎn)物為(5~6),攪拌30 min,過濾得到正戊烷不溶物(包括瀝青質(zhì)和催化劑)和正戊烷可溶物,正戊烷可溶物進行溶劑回收得到脫瀝青油,取少量正戊烷不溶物和脫瀝青油作為分析樣品,正戊烷不溶物與VRDS混合后繼續(xù)作為反應(yīng)原料,同時補充少量的催化劑進行循環(huán)加氫反應(yīng)。
1.3.5反應(yīng)產(chǎn)物的分離
高壓釜加氫反應(yīng)后的產(chǎn)物通過液-固產(chǎn)物離心、蒸餾、甲苯抽提分離得到甲苯不溶物,參照SH/T 0509標準方法進行分離得到瀝青質(zhì)。
1.3.6瀝青質(zhì)的分析
對瀝青質(zhì)進行傅里葉變換-離子回旋共振質(zhì)譜(FT-ICR MS)分析。FT-ICR MS[10]分析可以選擇性離子化渣油中的非烴類及芳烴化合物,定性得到準分子離子峰。使用離子源為大氣壓光致電離源(APPI+),對不同循環(huán)次數(shù)下的瀝青質(zhì)樣品進行測試。譜圖處理后由質(zhì)譜峰的精確質(zhì)量屬定性得出相應(yīng)的經(jīng)驗分子式,根據(jù)分子式所含的雜原子類型和個數(shù),將各峰對應(yīng)的分子分為HC(不含雜原子的芳烴類結(jié)構(gòu))、S1(含1個S的噻吩類芳烴)、S2(含2個 S的噻吩類芳烴)、N1(含1個N的雜環(huán)化合物)、N2(含2個N的雜環(huán)化合物)、N1S1(含1個N、1個S的芳烴類結(jié)構(gòu))、N1O1(含1個N、1個O的芳烴類結(jié)構(gòu))、N1O2(含1個N、2個O的芳烴類結(jié)構(gòu))、N1O3(含1個N、3個O的芳烴類結(jié)構(gòu))、N1O1S1(含1個N、1個O、1個S的芳烴類結(jié)構(gòu))10類結(jié)構(gòu),并根據(jù)質(zhì)譜峰的豐度確定各類型結(jié)構(gòu)的相對含量。
2.1VRDS的超臨界流體萃取分離結(jié)果
超臨界萃取分離技術(shù)[11-12]是一種物理分離手段,能夠?qū)⒃头蛛x為數(shù)個窄餾分(DAO)及萃余殘渣(DOA)。在恒定溫度下,隨著壓力的升高,超臨界狀態(tài)下溶劑的密度增大,對渣油的溶解能力增強,抽出油的收率增加。超臨界流體萃取VRDS得到的脫瀝青油(DAO)收率為67%,脫油瀝青(DOA)收率為33%,二者的性質(zhì)列于表4。
表4 超臨界萃取(SEFE)VRDS得到的脫瀝青油(DAO)和脫油瀝青(DOA)的性質(zhì)
由表4可見,利用超臨界流體萃取得到的脫瀝青油(DAO)具有S、N元素質(zhì)量分數(shù)低、殘?zhí)恐档汀柡头仲|(zhì)量分數(shù)高、金屬質(zhì)量分數(shù)低的特點。脫油瀝青(DOA)的n(H)/n(C)低,S、N質(zhì)量分數(shù)高,并且富集了減壓渣油中的Ni、V和瀝青質(zhì),性質(zhì)較差。
2.2脫油瀝青單程加氫反應(yīng)的產(chǎn)物分布和性質(zhì)
VRDS與脫油瀝青(DOA)不同比例調(diào)合后進行單程加氫反應(yīng)的產(chǎn)物分布列于表5,液體產(chǎn)物的性質(zhì)列于表6。
表5 不同摻渣比脫油瀝青(DOA)單程加氫反應(yīng)的產(chǎn)物分布
T=390℃;p=15 MPa;t=5 h;m(Cat)/m(Oil)=1/20
表6 不同摻渣比脫油瀝青(DOA)單程加氫反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)
T=390℃;p=15 MPa;t=5 h;m(Cat)/m(Oil)=1/20
由表6可見,在相同的反應(yīng)條件下,隨著反應(yīng)原料中脫油瀝青(DOA)質(zhì)量分數(shù)的不斷增加,加氫液體產(chǎn)物的飽和烴含量和n(H)/n(C)不斷下降,殘?zhí)恐岛蜑r青質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不斷增加;產(chǎn)物中元素S、N和金屬V的脫除效果接近;Feed 2、Feed 3加氫產(chǎn)物中Ni含量高于Feed 1。
DOA中的瀝青質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為15.1%(見表4),因此Feed 2和Feed 3的性質(zhì)差于Feed 1。從反應(yīng)結(jié)果來看,F(xiàn)eed 1的瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化率為83%,F(xiàn)eed 2瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化率為74.0%,F(xiàn)eed 3瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化率稍有下降,仍可以達到72.9%,說明加氫渣油中的瀝青質(zhì)在進一步的加氫反應(yīng)中仍然能夠繼續(xù)發(fā)生加氫轉(zhuǎn)化。
2.3脫油瀝青調(diào)合原料的中型加氫反應(yīng)
采用中型裝置對高壓釜小試的實驗結(jié)果進行驗證。條件26-QLTH-1與高壓釜反應(yīng)條件一致,在條件26-QLTH-1的基礎(chǔ)上,分別改變反應(yīng)溫度和空速進行反應(yīng),加氫得到的液體產(chǎn)物性質(zhì)列于表7。由表7可見,隨著反應(yīng)空速的降低,飽和分增加,芳香分、膠質(zhì)減少,瀝青質(zhì)減少,脫硫率、脫氮率增加,脫金屬率提高;隨著反應(yīng)溫度增加,脫S、N、殘?zhí)康哪芰μ岣?,飽和分增加、芳香分減少,膠質(zhì)略增加,瀝青質(zhì)基本不變,脫金屬率提高。在條件26-QLTH-1下,中型裝置的反應(yīng)結(jié)果與高壓釜的反應(yīng)結(jié)果接近,甚至略優(yōu)于高壓釜實驗結(jié)果。經(jīng)過加氫處理以后,渣油的性質(zhì)明顯改善,密度、殘?zhí)恐荡蠓冉档?,n(H)/n(C)大幅度提高,S、N以及Ni、V的含量有所降低。通過中型實驗,進一步驗證了加氫渣油中的瀝青質(zhì)能夠進一步加氫轉(zhuǎn)化。
表7 中型裝置加氫產(chǎn)物性質(zhì)
26-QLTH-1:T=390℃,p=15 MPa,t=5 h;26-QLTH-2:T=390℃,p=15 MPa,t=2 h;26-QLTH-3:T=380℃,p=15 MPa,t=5 h
2.4循環(huán)加氫反應(yīng)過程
2.4.1循環(huán)物料質(zhì)量和正戊烷瀝青質(zhì)(nC5-Asp)轉(zhuǎn)化率的變化
在渣油加氫過程中,瀝青質(zhì)容易沉積在催化劑上形成積炭,導(dǎo)致催化劑失活。研究瀝青質(zhì)在加氫過程中是否能夠持續(xù)地發(fā)生轉(zhuǎn)化,進而生成輕質(zhì)組分和低分子化合物是渣油零排放的一項重要工作。通過循環(huán)加氫的方式,進一步考察了加氫過程中瀝青質(zhì)持續(xù)的轉(zhuǎn)化性能。
在恒定反應(yīng)溫度、壓力、時間下,考察循環(huán)加氫反應(yīng)過程中循環(huán)物料質(zhì)量隨循環(huán)次數(shù)的變化以及循環(huán)反應(yīng)的正戊烷瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化情況,結(jié)果列于圖1。
圖1 循環(huán)加氫反應(yīng)過程中循環(huán)物料質(zhì)量和正戊烷瀝青質(zhì)(nC5-Asp)轉(zhuǎn)化率隨循環(huán)次數(shù)的變化
由圖1可見,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,循環(huán)反應(yīng)過程中加入的新鮮原料渣油的量不斷減少,循環(huán)的正戊烷不溶物的量不斷增加;未轉(zhuǎn)化的nC5-Asp的轉(zhuǎn)化率初始有所下降,后下降趨勢減緩,說明反應(yīng)過程中nC5-Asp并沒有全部轉(zhuǎn)化為小分子,在實驗條件下,仍然有30%左右的nC5-Asp未發(fā)生轉(zhuǎn)化。同時,隨著循環(huán)加氫次數(shù)的增加,循環(huán)物料中的nC5-Asp的含量并不是循環(huán)物料中nC5-Asp與單次反應(yīng)得到nC5-Asp的簡單加和,其中有70%左右的nC5-Asp在循環(huán)加氫反應(yīng)中持續(xù)發(fā)生轉(zhuǎn)化,說明隨著加氫反應(yīng)深度的增加,循環(huán)反應(yīng)過程中的瀝青質(zhì)中仍然有一部分能夠發(fā)生加氫反應(yīng)。
2.4.2脫瀝青油性質(zhì)的變化
循環(huán)加氫反應(yīng)過程分離出的脫瀝青油的性質(zhì)列于表8。由表8可見,隨著循環(huán)加氫次數(shù)的不斷增加,各次反應(yīng)得到的脫瀝青油性質(zhì)與第1次反應(yīng)得到的脫瀝青油相比,脫硫率和脫氮率并沒有發(fā)生太大的變化。由于循環(huán)反應(yīng)過程中加入含nC5-Asp為主的循環(huán)料,循環(huán)加氫反應(yīng)過程中原料逐漸變差,因此說明循環(huán)加氫反應(yīng)過程中維持了一定的脫硫率和脫氮率,脫硫率基本在70%左右,脫氮率在63%左右;隨著循環(huán)加氫次數(shù)的不斷增加,Ni、V脫除率呈增加趨勢,說明循環(huán)過程中每次加入戊烷不溶物都發(fā)生了進一步的加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)。
表8 循環(huán)加氫過程各次循環(huán)分離的脫瀝青油(DAO)性質(zhì)
2.4.3瀝青質(zhì)組成的變化
瀝青質(zhì)的核心部分是高度縮合的稠合芳香環(huán)系[13-14],其稠合芳香環(huán)系周圍帶有數(shù)量和大小不等的烷基、環(huán)烷基結(jié)構(gòu),是渣油中縮合度最大的組分,同時含有S、N、O、金屬等雜原子,形態(tài)和分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在渣油加氫轉(zhuǎn)化過程中,瀝青質(zhì)主要發(fā)生由大分子變成小分子的裂解和小分子脫氫聚合生成大分子的縮合兩類方向相反的反應(yīng)。
在渣油加氫過程中,瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。從上述結(jié)果來看,瀝青質(zhì)能夠持續(xù)進行加氫,因此有必要測定循環(huán)加氫反應(yīng)過程中瀝青質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成變化,以了解瀝青質(zhì)加氫轉(zhuǎn)化的反應(yīng)機理。渣油原瀝青質(zhì)(Asp-0)和從渣油循環(huán)加氫反應(yīng)過程中分離出的一次加氫瀝青質(zhì)(Asp-1)、4次加氫瀝青質(zhì)(Asp-4)經(jīng)FT-ICR MS分析得到各類型結(jié)構(gòu)的組成列于表9。
由表9可見,Asp-0結(jié)構(gòu)中含有不同類型和數(shù)量的S、N、O雜原子,含雜原子的芳烴結(jié)構(gòu)高達86.79%,其中S1、S2結(jié)構(gòu)約占50%,含N1、N2結(jié)構(gòu)約占18%。經(jīng)過不同深度的加氫以后,瀝青質(zhì)的結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)生變化,Asp-1中含雜原子的芳烴結(jié)構(gòu)為68.61%,Asp-2中含雜原子的芳烴結(jié)構(gòu)為42.77%,說明瀝青質(zhì)在持續(xù)加氫反應(yīng)過程中不斷地脫除雜原子。隨著循環(huán)加氫反應(yīng)的進行,不含雜原子的芳烴結(jié)構(gòu)(HC)質(zhì)量分數(shù)不斷增加,說明瀝青質(zhì)中部分稠環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)越來越難以反應(yīng),并逐漸在瀝青質(zhì)中富集,這部分瀝青質(zhì)成為后續(xù)加工中更難以處理的物料。
表9 原瀝青質(zhì)和一次加氫、四次加氫瀝青質(zhì)中不同類型化合物的相對組成
瀝青質(zhì)中含硫的結(jié)構(gòu)類型(S1、S2、N1S1、N1O1S1)經(jīng)過加氫以后,其質(zhì)量分數(shù)均大幅度下降,說明加氫過程中能夠有效脫除S1、S2、N1S1、N1O1S1結(jié)構(gòu)中的硫。隨著循環(huán)加氫反應(yīng)的進行,瀝青質(zhì)中僅含氮(N1、N2)的結(jié)構(gòu)類型的質(zhì)量分數(shù)變化不一致。含1個N的雜環(huán)化合物N1在一次加氫后其質(zhì)量分數(shù)大幅度增加,隨著加氫深度的增加,增加趨勢變緩;含2個N的雜環(huán)化合物N2經(jīng)一次加氫后質(zhì)量分數(shù)增加,但隨著加氫深度的增加又有所下降,其相對含量仍遠高于原瀝青質(zhì)中的N2。含氮(N1、N2)的結(jié)構(gòu)類型的變化說明隨著加氫深度增加,N1、N2類型的結(jié)構(gòu)在瀝青質(zhì)中發(fā)生富集,這類化合物在加工過程中轉(zhuǎn)化比較困難。
隨著加氫深度的增加,既含N又含O的結(jié)構(gòu)(N1O1、N1O2、N1O3)與既含N又含S(N1S1、N1O1S1)結(jié)構(gòu)類型的相對含量變化趨勢有所不同;N1S1、N1O1S1的相對含量均不斷下降,而既含N又含O的結(jié)構(gòu)(N1O1、N1O2、N1O3)的質(zhì)量分數(shù)有所增加或者變化不大。以上結(jié)果說明,加氫過程對于瀝青質(zhì)中不含S原子的含N、含O原子結(jié)構(gòu)單元的脫除能力較弱。
(1)VRDS超臨界流體萃取得到的富含瀝青質(zhì)的脫油瀝青與VRDS調(diào)合后進行高壓釜小試和中型加氫實驗,在操作條件下,加氫渣油中的瀝青質(zhì)能夠進一步進行加氫反應(yīng)。
(2)在渣油循環(huán)加氫過程中,隨著循環(huán)加氫次數(shù)的增加,循環(huán)物料中70%左右的戊烷瀝青質(zhì)在持續(xù)發(fā)生轉(zhuǎn)化。隨著加氫深度的不斷增加,渣油瀝青質(zhì)中含S的結(jié)構(gòu)類型(S1、S2、N1S1、N1O1S1)能夠持續(xù)有效被加氫;含N的結(jié)構(gòu)類型(N1、N2)轉(zhuǎn)化困難;對于瀝青質(zhì)中含N、含O原子化合物的脫除能力較弱;HC芳烴結(jié)構(gòu)不斷富集,成為后續(xù)反應(yīng)中最難轉(zhuǎn)化的部分。
(3)對于質(zhì)量較差的加氫渣油,可采用溶劑萃取工藝分離出脫瀝青油和富含金屬、雜原子、瀝青質(zhì)的脫油瀝青,然后選擇催化或者加氫裝置處理脫瀝青油,將脫油瀝青進一步加氫轉(zhuǎn)化再進行后續(xù)加工,從而將渣油盡可能多地轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品。
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Hydrogenation Conversion Performance of Asphaltene in Hydrotreated Residue
WANG Hong,WANG Zijun,WANG Cuihong,SHE Yucheng,WANG Wei
(Research Institute of Petroleum Processing,SINOPEC,Beijing 100083,China)
The hydrogenation conversion performance of asphaltene in hydrotreated residue was investigated by using one-way and circulation hydrogenations.The deoiled asphalt(DOA)of hydrotreated residue was acquired by supercritical fluid extraction,and then mixed with hydrotreated residue and hydrotreated to investigate the hydrogenation conversion performance of asphaltene,based on which,the sustaining hydrogenation conversion performance of asphaltene was investigated by the way of circulation hydrogenation.The molecular structure and composition of asphaltene were analyzed by FT-ICR MS method.The results showed that the asphaltene could be further converted through hydrogenation process.The conversion rate of nC5asphaltene reached about 70% in circulation hydrogenation.With the increase of the circulation times,S-heterocycle structure (S1,S2,N1S1,N1O1S1)in asphaltene could be relatively easily removed.It is difficult to convert the N-heterocycle structure part (N1,N2)and the most difficult to convert HC aromatic structure part in asphaltene hydrogenation.
hydrotreated residue; hydrotreating; deoiled asphalt;asphaltene;conversion
2015-11-02
國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃“973”項目(2012CB224801)資助
王紅,女,高級工程師,碩士,從事溶劑脫瀝青工藝、瀝青產(chǎn)品研發(fā)及重油加工基礎(chǔ)研究;E-mail:wang_hong.ripp@sinopec.com
1001-8719(2016)05-0875-08
TE624
Adoi:10.3969/j.issn.1001-8719.2016.05.002