论文摘要
重油中含有少量的以各种形态存在的金属,这些金属对石油加工造成一定的危害,例如,在催化裂化中,金属镍会改变催化剂的选择性,金属钒会使催化剂的活性降低。为此,本文选取了金属镍含量比较高的辽河超稠油为原料,研究金属镍的脱除及其在悬浮床加氢中的应用。为了考察金属镍在辽河超稠油中的含量及其存在形态,本文采用原子吸收的方法研究金属镍在各组分中的含量,实验发现:辽河稠油中金属镍的含量比较高,含量为93.2ug/g;金属镍主要富集在胶质中,在沥青质中的含量相对较少。同时本文采用了溶剂抽提法以及紫外可见吸收光谱法研究金属镍的脱除及其存在形态,研究表明:乙腈能够较好的萃取出石油中镍卟啉,但是萃取镍卟啉组分还需要进一步提纯,经过甲磺酸脱金属以后在紫外可见吸收光谱谱图中出现了四个游离卟啉的特征吸收峰,根据四个特征峰的吸收强度顺序(I<II<III<IV),可以判断辽河特稠油中金属镍卟啉的主要类型是ETIO类型;通过酸溶剂抽提萃取分离的方法,可以得到不同的脱除金属镍的效果,其中MSA能够较好的脱除石油中金属镍。本文为考察金属镍化合物在重油悬浮床加氢中的作用,将辽河超稠油分离成两份,其中一份脱除金属镍,主要是将胶质中的镍脱除,然后按照原油四组分的比例关系回兑,组成一份脱除金属镍以后的反应油样。实验研究发现:卟啉金属在390℃~420℃时,通过热反应以及加氢脱金属反应可被脱除,金属镍与硫元素发生反应,生成了具有一定催化性能的金属硫化相,二硫化碳的存在也促进了加氢脱金属的进行。然而在较高的温度下,由于缩聚反应加剧,生焦现象严重,脱除的金属镍形成化合物后很快会被焦所包围“屏蔽”,因此其并没有起到很好的催化性能。从而从某种意义上说卟啉镍在稠油临氢热裂化的条件下具有“自催化”的性能,能够很好的促进辽河超稠油的加氢裂化效果。