塔河常压渣油胶体稳定性研究

论文摘要

包括重质原油、常压渣油、减压渣油在内的重质油在我国的石油行业中占很大的比例,目前高胶质、沥青质含量的重质油产量还在不断增加。深入研究重质油的胶体化学性质,对重质油的开发、储运、加工甚至环保方面具有重要的理论意义。本文利用质量分率电导率法考察了热反应和加添加剂后热反应过程中塔河常压渣油胶体稳定性的变化规律,用激光粒度仪对各个反应时间样品的粒度进行测定。通过分析胶体稳定性和测出的生焦情况的关系,得出随着反应时间的延长,反应样品的胶体稳定性在生焦诱导期内明显下降,达到生焦诱导期后变化缓慢,热反应过程中,胶体稳定性对生焦性能具有决定作用。进一步研究了塔河常渣加入添加剂后的热反应性能,并从组分组成和组分性质的角度分析了添加剂对塔河常渣热反应性能的影响。对塔河常压渣油热反应和加添加剂后热反应样品进行了六组分分离,并测定了各组分样品的性质。利用分子量、介电常数和折光率数据计算平均偶极矩,得到六组分的极性变化规律。结果表明极性按照饱和分和轻芳烃、重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质、沥青质的顺序依次增大。加入添加剂后,饱和分和轻芳烃、重芳烃、胶质的平均偶极矩均增大,而沥青质的平均偶极矩下降。通过使用NDJ-1型旋转粘度计测得不同反应时间样品的粘度,结果显示热反应与加添加剂后的热反应都有降粘效果,且加添加剂热反应30min样品的降粘效果与热反应30min样品相比最为明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题的研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 重油胶体稳定性的表征方法
• 1.2.2 重油胶体稳定性与组分组成和组分性质的关系
• 1.2.3 对沥青质结构组成和聚沉的研究
• 1.2.4 重油胶体稳定性与热反应性能的关系
• 1.3 课题的研究内容
• 第二章 塔河常压渣油热反应过程中胶体稳定性的研究
• 2.1 实验样品
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 高温高压釜反应
• 2.2.2 重油热反应生焦量的测定
• 2.2.3 热反应样品胶体稳定性研究的电导率法
• 2.2.3 热反应样品胶体稳定性研究的电导率法
• 2.3 反应生焦量随反应时间的变化
• 2.4 胶体稳定性随反应时间的变化
• 2.5 反应体系中生焦形态的观察
• 2.6 焦粒粒度随反应时间的变化
• 2.6.1 测定原理、方法及条件研究
• 2.6.2 结果讨论
• 2.7 本章小结
• 第三章 塔河常压渣油组分分子极性的定量认识
• 3.1 塔河常压渣油组分分子极性的测定方法
• 3.1.1 液相色谱法分离六组分
• 3.1.2 六组分分子量的测定
• 3.1.3 组分溶液介电常数的测定
• 3.1.4 折光率的测定
• 3.1.5 偶极矩的测定
• 3.2 结果讨论
• 3.2.1 两种确定沥青质折光率方法的数据对比
• 3.2.2 沥青质分子量数据的分析
• 3.2.3 偶极矩与胶体稳定性的关系
• 3.3 本章小结
• 第四章 塔河常压渣油热反应中粘度的变化
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验装置的建立及控温设备的改善
• 4.1.3 粘度表征方法
• 4.2 热反应对塔河常渣粘度的影响
• 4.3 加添加剂后塔河常渣热反应粘度的变化
• 4.4 结果讨论
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢