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当期目录

2016年 第47卷 第4期    刊出日期:2016-04-12
加工工艺
某炼油厂大庆混合油替代原油的加工性能研究
曾宿主 解增忠 田松柏 龙军
2016, 47(4):  1-6. 
摘要 ( 442 )   PDF  
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为解决国内某大型燃料-润滑油型炼厂加工大庆管混原油即将断供的问题,将炼厂数学规划模型与配方原油技术相结合,提出了针对该炼厂生产现状寻找大庆管混原油替代原油的方法。利用该方法,分别在该厂有、无润滑油基础油两种规划思路下,寻找利用合适的进口原油来替代现有的大庆混油,并利用数学规划模型针对所选替代原油进行全厂模拟测算,评估其加工性能与经济效益。结果表明,采用本文提出的替代原油选择方法确定的替代原油,不仅适合该厂加工流程特点和原油输送限制条件,而且原油资源有保障,可以降低原油采购成本,提升全厂经济效益,加工替代原油可为企业多盈利25~137元/吨,具有很好的可实施性。

柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置长周期运转分析及潜能预测
宋鹏俊 阚宝训 赖全昌 任亮
2016, 47(4):  7-11. 
摘要 ( 382 )   PDF  
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为了进一步掌握装置的运行性能,对中国石化海南炼油化工有限公司2.48Mt/a柴油加氢改质MHUG-Ⅱ装置生产满足国Ⅳ和国V排放要求清洁柴油(简称Ⅳ柴油和国Ⅴ柴油)的长周期运行情况进行了分析和预测。该装置自开工至2015年6月30日,生产国Ⅳ柴油的时间累计479天,生产国Ⅴ柴油的时间累计146天。运转分析结果表明,改质反应器中精制和改质催化剂平均失活速率分别为0.015℃/d和0.042℃/d,精制反应器中催化剂平均失活速率为0.055℃/d,两个反应器的总压降上升速率为6.4×10-4MPa/d。综合考虑原料性质和组成的变化、国Ⅳ柴油和国Ⅴ柴油轮换生产对催化剂寿命的影响以及反应器压降等因素,预测出精制反应器催化剂可再运行620天,即催化剂总运行时间可达3年以上。
延迟焦化混合喷雾冷焦新工艺数值研究
尹华卿 曹军 王元华 徐宏
2016, 47(4):  12-18. 
摘要 ( 322 )   PDF  
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通过建立包含多孔介质模型、“等效流体”模型、二维轴对称焦炭塔流固耦合模型,对延迟焦化大吹气阶段新老工艺冷焦过程进行了数值模拟。计算得出了传统纯蒸汽冷焦工艺条件下焦炭塔温度分布并进行现场数据验证,预测了水汽喷雾冷焦新工艺下焦炭塔瞬态温度分布,分析了液态水含量对冷焦效果的影响及其规律,对新工艺的经济性进行了定量评价。结果表明:水汽喷雾冷焦新工艺下喷雾流量一定时,焦层冷焦效果随水汽喷雾的液态水含量的提高先显著改善后趋于稳定再受到抑制,当液态水质量分数为0.8时,冷焦效果达到最优;在压力为0.3 MPa条件下水汽喷雾为7.5 t/h时,液态水质量分数分别为0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9时,相对传统蒸汽冷焦工艺,节约蒸汽量分别为36%,53%,64%,71%,79%,84%,年增经济效益76.14万元。结论对延迟焦化水带汽新工艺参数的调试与优化具有一定指导意义。

温拌阻燃沥青的制备及其理化性质研究
杨宇 王洪国 廖克俭 周淑飞
2016, 47(4):  19-22. 
摘要 ( 501 )   PDF  
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对LKWO-Ⅱ型油基温拌阻燃沥青的制备工艺进行研究,考察了搅拌温度、搅拌转速、搅拌时间、温拌剂添加量等工艺条件对温拌阻燃沥青动力黏度的影响,并考察了LKWO-Ⅱ型油基温拌剂对阻燃沥青常规性能的影响。结果表明:制备LKWO-Ⅱ型油基温拌阻燃沥青的最佳工艺条件为搅拌温度130 ℃、搅拌转速200 r/min、搅拌时间35 min、温拌剂添加量(温拌剂与阻燃沥青的质量比)0.8%;LKWO-Ⅱ型油基温拌剂使阻燃沥青的软化点降低、针入度增加、延度增加,该温拌剂能提升阻燃沥青的抗低温开裂性能,可弥补阻燃剂会降低沥青低温抗开裂性能的缺陷。
基础研究
焙烧温度对无黏结剂5A小球吸附剂性能的影响
王红超 王辉国 刘宇斯 杨彦强
2016, 47(4):  23-29. 
摘要 ( 374 )   PDF  
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对由高岭土和NaA分子筛成型得到的NaA小球进行焙烧,将部分焙烧后小球进行碱处理和Ca2+交换,采用TG-DTA、XRD、27Al-NMR、甲醇吸附、氮气物理吸附等方法对样品进行表征和评价, 考察焙烧温度对其物性和吸附性能的影响。结果表明:在 500~700 ℃焙烧能够使高岭土结构坍塌成为偏高岭土,但不会破坏NaA分子筛结构,经碱处理后偏高岭土几乎全部转变为NaA分子筛,其中经700 ℃焙烧后碱处理的小球吸附量最高;在750℃焙烧可使NaA分子筛骨架结构发生变化,几乎丧失对甲醇的吸附能力,但经碱处理后不仅偏高岭土转变为NaA分子筛,而且小球内原有的分子筛结构得到了修复,使得小球的甲醇吸附量高于NaA分子筛原粉;焙烧温度超过800 ℃时, NaA分子筛会转变成更加稳定的三斜霞石或霞石;在750 ℃焙烧再经碱处理和Ca2+交换制备的5A小球的灼基堆密度和抗压碎强度明显优于700 ℃以下焙烧制备的5A小球,其原因是较高的温度导致小球内微粒的结合更紧密。

分离石脑油中单甲基异构烷烃吸附剂的制备及吸附性能研究
赵世敏 刘纪昌 沈本贤 孙辉
2016, 47(4):  30-35. 
摘要 ( 425 )   PDF  
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采用水热合成法制备用于分离石脑油中单甲基异构烷烃的ZSM-5分子筛吸附剂,以2-甲基戊烷/环己烷溶液为吸附体系,考察不同合成条件对分子筛吸附性能的影响。结果表明:在硅铝比为80、25 ℃、陈化时间为36 h、晶化时间为48 h的条件下,以正丁胺为模板剂,合成ZSM-5分子筛吸附剂对2-甲基戊烷吸附量为2.39 g/(100 g),比参比ZSM-5分子筛对2-甲基戊烷吸附量高约20%;采用合成ZSM-5分子筛对石脑油进行吸附分离,吸附组分中正构烷烃和单甲基异构烷烃质量分数为97.47%;吸余油的芳烃潜含量从23.19%提高到34.21%;通过合成ZSM-5分子筛吸附分离可以将石脑油中质量分数约为30%的正构烷烃和约12%的单甲基异构烷烃分离出来。

新型油溶性沥青质分散剂抑制重质原油沥青质沉积的研究
宋军 杨敬一 苏晓琳 徐心茹
2016, 47(4):  36-41. 
摘要 ( 447 )   PDF  
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针对新疆重质原油沥青质沉积严重的问题,以聚异丁烯丁二酸酐、苯胺和对氨基苯酚为原料合成了尾部基团为高度枝链化的聚异丁烯基,头部基团分别为苯基及酚羟基的新型油溶性沥青质分散剂PA1和PA2。采用分光光度法与显微镜法评价了所合成分散剂对沥青质沉积的抑制效果。实验结果表明,分散剂PA2抑制沥青质沉积作用效果优于PA1。通过对分散剂PA2抑制沥青质沉积作用效果的评价,确定了最佳合成条件:对氨基苯酚与聚异丁烯丁二酸酐摩尔比为1.2,反应温度为120 ℃,反应时间为6 h。在分散剂PA2加入量为200 mg/L的条件下可以将新疆重质原油的初始絮凝点由-19.87提高到8.63,显著改善了新疆重质原油稳定性。
壁面粗糙度对催化裂化烟气轮机内颗粒沉积影响的数值研究
高晓薇 王建军 李玉铎 金有海
2016, 47(4):  42-48. 
摘要 ( 361 )   PDF  
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通过数值模拟的方法,采用标准k-ε湍流模型和离散相模型(DPM)对烟气轮机(简称烟机)内催化剂颗粒与壁面碰撞及其沉积过程进行研究,探究了壁面粗糙度对烟机内颗粒沉积的影响。结果表明,动叶片吸力面颗粒沉积明显比其压力面严重,吸力面上催化剂颗粒主要沉积在入口附近区域,压力面上催化剂颗粒主要沉积在机壳附近及轮毂靠近出口处;壁面粗糙度对动叶片不同位置颗粒沉积情况的影响不同;与清洁的防护涂层(Ks=50 μm)相比,Ks值在100~500 μm之间时,烟机动叶片压力面催化剂颗粒沉积问题有所缓解,但吸力面上沉积情况恶化。

以拟薄水铝石为铝源合成ZSM-22分子筛
刘通 曹媛媛 赵仲阳 孙恩浩
2016, 47(4):  49-54. 
摘要 ( 360 )   PDF  
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以拟薄水铝石为铝源、硅溶胶为硅源,采用水热合成晶化法合成 ZSM-22 分子筛,考察硅铝比、晶种量、无机碱、晶化时间、晶化温度、水量等合成条件对ZSM-22 分子筛的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对合成样品进行表征。结果表明:在晶化温度为 423~433 K、晶化时间为48 h、晶种添加量为1 500 μg/g、原料SiO2/Al2O3摩尔比为70~130、1,6-己二胺/SiO2摩尔比为0.3、H2O/SiO2摩尔比为35~50以及不添加无机碱的条件下,即可合成出结晶良好的ZSM-22分子筛;该条件下的ZSM-22分子筛聚集态为棒状晶体,分散状态为针状晶体,长度约为4 μm,直径约为 0.4 μm,具有典型的 TON 结构分子筛晶貌。

催化剂
正庚烷在Ni2P/SAPO-11催化剂上的加氢异构化反应性能
宋彩彩 刘蕾 刘宾 刘晨光
2016, 47(4):  55-59. 
摘要 ( 411 )   PDF  
相关文章 | 计量指标

采用次磷酸镍过量浸渍-分解法制备了Ni2P/SAPO-11催化剂,通过低温N2吸附-脱附、XRD、HRTEM等分析手段对催化剂进行了表征。以正庚烷为原料,在固定床微反装置上考察了反应条件、Ni2P负载量对正庚烷异构化反应性能的影响,并与Pt/SAPO-11催化剂进行了对比。结果表明:Ni2P/SAPO-11催化剂具有与Pt基催化剂相当的异构化选择性,但异构化活性和芳构化选择性较低;Ni最佳负载量(w)为4%,优化的反应条件为:反应温度400 ℃、压力0.5 MPa、氢烃体积比500、体积空速1 h-1,在此条件下正庚烷的转化率为73.0%,异构化选择性为90%。

ZSM-5/SBA-15催化甲苯与甲醇烷基化反应的研究
张璐璐 詹金友 刘鹏 沈健
2016, 47(4):  60-64. 
摘要 ( 390 )   PDF  
相关文章 | 计量指标

采用后合成法制备了ZSM-5/SBA-15微孔介孔复合分子筛,通过XRD、N2吸附-脱附等表征手段对催化剂结构进行分析,结果表明,ZSM-5/SBA-15既具有微孔结构又具有介孔结构。将ZSM-5/SBA-15复合分子筛应用于甲苯甲醇烷基化反应,在反应温度为400 ℃、质量空速为2 h-1、甲苯甲醇摩尔比为2的反应条件下甲苯的转化率为17.35%,对二甲苯的选择性为62.78%,对二甲苯的收率为10.89%。

多级孔道ZSM-5分子筛的制备及其催化裂解性能
张伟 王峰 雍晓静 巩雁军
2016, 47(4):  65-70. 
摘要 ( 508 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标

通过直接合成或后改性等方法制备了具有多级孔道结构的ZSM-5分子筛样品,用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、程序升温氨脱附(NH3-TPD)方法对其进行了表征,并在固定床反应器中对其催化裂解性能进行了评价。结果表明:与常规ZSM-5分子筛相比,多级孔道结构的ZSM-5分子筛具有比表面积高、介孔孔体积大、介微孔比率高等优势。在分子筛内引入多级孔道,在正己烷催化裂解反应中目的产物丙烯更易扩散,氢转移反应得到有效抑制,可提高丙烯收率。具有最高介微孔比率的纳米薄层NZSM-5-300样品上,其乙烯选择性为15.8%,丙烯选择性为40.1%,双烯总选择性为55.9%。通过对比发现:介微孔比率高的催化剂,正己烷转化率下降速度减缓,寿命延长。

油品与添加剂
柴油机油添加剂的稳定性研究
张倩 安谧
2016, 47(4):  71-75. 
摘要 ( 339 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
采用沉淀值、溶解试验及微粒粒径测量等试验对柴油机油常用添加剂单剂和添加剂复配后体系的稳定性进行考察,并应用红外光谱分析、粒径分析及碰撞理论等手段对添加剂之间相互作用的机理进行了研究。结果表明:添加剂单剂中高碱值烷基苯磺酸钙的稳定性最差,其次为高碱值硫化烷基酚钙,其它添加剂的稳定性较好;高碱值烷基苯磺酸钙与高碱值硫化烷基酚钙复配时会产生大量沉淀,两者之间无化学反应发生,但颗粒相互碰撞,形成更大的颗粒,从而使体系不稳定;无灰分散剂的引入有利于高碱值烷基苯磺酸钙胶体结构的稳定,两者复配时,无灰分散剂利用其空间位阻效应使高碱值烷基苯磺酸钙的稳定性提高。
改进型二丁基二硫代氨基甲酸酯的抗氧性能研究
胡建强 张健健 徐新 王玉梅
2016, 47(4):  76-79. 
摘要 ( 333 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
通过实验对比研究了改进型二丁基二硫代氨基甲酸酯(ADMC)与其它同类添加剂的性能差异,并采用高压差示扫描量热法考察了ADMC添加剂与胺类抗氧剂对,对二辛基二苯胺(DODPA)在聚-?-烯烃合成润滑基础油中的热氧化安定性。结果表明:ADMC添加剂在矿物基础油中表现出了良好的油溶性、摩擦学性能和抗腐蚀性能;虽然ADMC添加剂的抗氧化性明显差于DODPA抗氧剂,但ADMC与DODPA添加剂复配后,可明显提高润滑油的起始氧化温度,延长氧化诱导时间,二者表现出了良好的抗氧协同效应。
表面修饰纳米二氧化硅润滑脂的性能研究
吴昊天 郭小川 蒋明俊 何燕
2016, 47(4):  80-85. 
摘要 ( 369 )   PDF  
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表面修饰对于纳米二氧化硅润滑脂的成脂能力和使用性能影响较大,以KH570、正辛醇、六甲基二硅胺烷为改性剂对纳米二氧化硅进行了表面修饰,制备了改性纳米二氧化硅润滑脂。结果表明,与未改性的纳米二氧化硅润滑脂相比,改性后抗老化硬化、抗水性及机械安定性等性能更优,每种改性剂有最适宜改性条件,KH570改性的纳米二氧化硅润滑脂综合性能最好。

红外光谱法在研究硫磷型合成齿轮油性能衰变中的应用
杨洪滨
2016, 47(4):  86-90. 
摘要 ( 419 )   PDF  
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利用傅里叶变换红外光谱仪分析了氧化前后的合成齿轮油,确立了试验油氧化吸收峰位在波数1 724~1 684 cm-1范围;通过分析不同硫剂含量的基础油,确立了波数在1 130~1 080 cm-1和920~870 cm-1处为硫化烯烃C—S键的特征吸收峰位置;通过分析不同含量的磷系添加剂,确立了波数在1 100~925 cm-1和700~640 cm-1处为P—O—C键和P=S键的特征吸收峰位置。利用红外光谱法对某机车齿轮油(GL-5 75w-90)在使用过程中的性能衰变研究,结果表明:基础油的氧化在100 000 km前递增较快,100 000 km后变化趋势平稳;极压抗磨剂不断降解,其中磷剂的降解更快,起主要作用的官能团是P=S基团。
分析与评定
汽油中氮化物的定性定量方法研究与应用
张月琴
2016, 47(4):  91-95. 
摘要 ( 404 )   PDF  
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采用预富集技术提取汽油中的氮化物,结合气相色谱-质谱(GC-MS)定性,对照标准样品的色谱保留时间确定汽油中氮化物的形态。以气相色谱-氮化学发光检测法(GC-NCD)为分析手段,对汽油中氮化物进行定量分析,单组分化合物的检出限为0.6 mg/L。用该方法分析得出催化裂化汽油中氮化物的类型主要包括腈类、吡啶类、吡咯类、苯胺类。对市售车用汽油中氮化物的形态进行识别并定量分析,大部分常规车用汽油样品中氮化物的含量小于60 mg/L,其中几个车用汽油样品中苯胺类氮化物含量大于100 mg/L。

车用汽油驱动性指数研究
刘倩 刘顺涛 郑煜
2016, 47(4):  96-100. 
摘要 ( 469 )   PDF  
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车用汽油驱动性指数(DI)综合考虑了汽油各个馏分的分布,能较好地表征汽车冷起动性能和暖机性能。对DI的提出、研究进展及用途进行了阐述,并对我国车用汽油样品DI分布情况进行了初步分析研究。考察了不同季节、不同区域DI的分布情况,并考察了车用汽油质量升级对DI的影响。结果表明:我国汽油DI值范围分布较宽,不同地区的DI值差别很大;被考察地区不同季节DI值差别明显,冬季汽油DI值整体偏低;同一季节有些地区汽油DI值差别不大,但有的地区汽油DI值跨度很大。被考察的两个地区近几年随着油品的升级DI数值变化不大。有些地区的部分样品DI值较高应给予关注。

高温气相色谱法测定费-托合成蜡的碳数分布
池朗珠 李自运 蒋莹 吕蝶
2016, 47(4):  101-104. 
摘要 ( 614 )   PDF  
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首次采用柱上进样技术,使用DB-HT-SimDis色谱柱,通过高温气相色谱-火焰离子化检测法,对含高碳数产物的费托合成蜡的碳数分布进行了快速准确的测定。对载气流量、柱箱升温程序、进样量、进样浓度等实验参数进行了全面的考察。在最佳实验条件下,可在60 min内准确测定费托合成蜡C21~C101的碳数分布,所得C21~C74相邻碳数化合物分离度高于1.5,C74~C101之间相邻碳数化合物分离度高于1.2。从C57至C101,Ln(W/n)与对应碳数的线性关系良好,相关系数为0.999 3,可计算得到实验用费托合成产物的链增长因子α值为0.928。所建方法操作简便、分离效率高、测定结果准确,对各种蜡产物的品质分析有重要的意义。
塔河常压渣油中亚组分化学组成与结构分析
洪琨 马凤云 钟梅 刘景梅
2016, 47(4):  105-110. 
摘要 ( 425 )   PDF  
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以塔河常压渣油为原料、正己烷为溶剂沉淀出沥青质,并将其回调至渣油中配制成不同沥青质含量的油样进行高压加氢热转化实验;利用热重并结合1H-NMR和13C-NMR对反应产物中不饱和亚组分进行表征。结果表明:随着配制油样中沥青质含量的增加,焦炭和气体收率均呈线性增加趋势,次生饱和分收率在沥青质质量分数为30%时,取得极大值55.04%;不饱和亚组分均发生了烷基侧链的断裂脱落及环烷环开环裂解,致使芳香氢和芳环α位氢含量增加,且饱和碳分率呈显著降低趋势,而芳碳分率、共二环芳碳分率和共三环芳碳均表现为大幅度增加的变化趋势。