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当期目录

2022年 第53卷 第4期    刊出日期:2022-04-12
综述
“双碳”背景下炼油装置能效评价方法研究
陈广卫
2022, 53(4):  1-8. 
摘要 ( 520 )   PDF  
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国内外炼油厂现有的能效评价方法主要适用于企业间整体用能水平对比,为适应“双碳”目标要求,急需改进。从用能机理出发,结合“三环节”理论的用能分析,以流程模拟技术为依托,通过装置和系统的关键环节用能参数来评价炼油厂能耗水平,提出了一种新型的能效评价方法。用该方法评价炼油厂常减压蒸馏装置能效水平的结果显示,该方法可以指导炼油装置的节能潜力分析和节能方案优化,使单套装置能耗更低,为实现“双碳”目标助力。
我国石化行业挥发性有机物源成分谱研究进展
韩旭 马苏甜 万伟 宋春侠 刘颖荣
2022, 53(4):  9-16. 
摘要 ( 257 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
石化行业排放的挥发性有机物(VOCs)是大气中VOCs的主要来源之一;理清石化行业排放VOCs的特征,构建完整、详细的VOCs源成分谱,是石化行业VOCs监管、控制、溯源的基础。从石化行业排放VOCs的来源、监测技术、源成分谱现状等方面综述了对我国石化行业排放VOCs源成分的研究进展,为石化行业VOCs的监管与治理提供理论参考。
润滑油加氢催化剂及工艺技术进展
韩嘉宝 曹勃
2022, 53(4):  17-23. 
摘要 ( 309 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
随着润滑油基础油的质量升级及高档润滑油市场需求的攀升,加氢法正在逐步取代“老三套”工艺,用于生产API II、III类基础油。聚α-烯烃合成油(PAO)作为API IV类基础油发展迅速。高档润滑油生产工艺技术开发近年来得到了国内外的广泛关注,加氢预处理-异构脱蜡-加氢补充精制工艺、PAO加氢工艺等成为生产高档润滑油的主要方法。综述了用于生产润滑油基础油的加氢催化剂和加氢工艺的发展,介绍了加氢法生产高档润滑油基础油的现有技术及前景展望。
催化剂
苯与合成气烃化催化剂的改进研究
王京 刘中勋 周震寰 康承琳
2022, 53(4):  24-29. 
摘要 ( 151 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用浸渍法制备了多种用于苯与合成气烃化反应的催化剂,包括单金属和金属与酸性双功能催化剂,考察了不同金属、金属负载量、酸性中心数量、金属与酸中心距离对催化剂性能的影响,并对催化剂稳定性进行了评价。结果表明:金属Zn是活性最佳的金属组元;Zn与HZSM-5组成的双功能催化剂的活性高于单功能催化剂;适当的金属与酸中心比例有利于活性组分在载体上更好地分散,促进反应进行;采用浸渍法制备的催化剂,金属与酸中心距离更近,反应活性最高。300 h稳定性试验结果表明,苯转化率平均为36%,甲苯和C8芳烃的总选择性达到90%,催化剂具有良好的活性和稳定性。
Fe2O3/Al2O3催化生物质裂解耦合稠油改质过程研究
何斌 唐晓东 秦光富 李晶晶
2022, 53(4):  30-37. 
摘要 ( 190 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
针对稠油改质效果较差且易结焦等问题,提出了生物质裂解耦合稠油改质的新思路,考察了催化剂Fe2O3/Al2O3对生物质(微晶纤维素和废纸屑)裂解行为、生物质裂解耦合稠油改质过程的影响。结果表明:以Fe2O3/Al2O3作为催化剂,可以提高生物质裂解生物质油的产率,进一步降低改质稠油的黏度;在催化剂添加量(w)为0.4%(以稠油质量计)、反应温度为350 ℃和反应时间为30 min的条件下,纤维素、废纸屑裂解生物质油的产率分别为76.25%、65.26%。对于纤维素-稠油和废纸屑-稠油两种耦合体系,稠油改质后的降黏率分别达到74.14%和65.93%。改质前后稠油傅里叶变换红外光谱和族组成分析结果表明,耦合改质过程中,在生物质裂解产生的活性氢和Fe2O3共同作用下,稠油发生深度裂解,分子中C—C键和C—S键断裂,生成轻质组分。
催化裂化反应器床层铁迁移规律研究及新型抗铁催化剂的工业应用
白锐
2022, 53(4):  38-42. 
摘要 ( 197 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对中国石化海南炼油化工有限公司(简称海南炼化)重油催化裂化装置平衡剂上铁含量长期偏高的问题,对平衡剂上铁的分布规律进行了研究。利用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)仪、电子探针(EPMA)研究了高铁平衡剂上铁的迁移规律,发现平衡剂上的铁存在颗粒间的迁移,可为对设计开发抗铁型催化剂提供指导。对海南炼化催化裂化装置出现的典型催化剂铁中毒现象进行了总结,主要表现在第二再生器内稀相密度增加、油浆产率增加、平衡剂堆比下降、孔体积下降等。中国石化石油化工科学研究院设计开发的新型抗铁催化剂CMT-1HN在海南炼化进行了工业应用,结果表明,在平衡剂铁质量分数长期维持8 000~10 000 μg/g的情况下,装置流化正常,同时重油转化能力较好,说明该催化剂具有优异的抗铁污染能力。
加工工艺
加氢预处理对俄罗斯渣油催化裂化性能的影响
何明川 宋俊男 张涛 高永福 张新昇 崔瑞利
2022, 53(4):  43-46. 
摘要 ( 170 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
以硫、氮、金属含量及残炭均较高的俄罗斯减压渣油与减三线蜡油的混合油作原料,考察加氢预处理对渣油混合原料催化裂化性能的影响。结果表明:与未加氢预处理相比,混合原料加氢预处理所得大于350 ℃加氢渣油进行催化裂化时,产物的总液体收率提高4.41百分点,汽油收率提高5.74百分点,轻油收率提高5.12百分点,焦炭产率下降3.40百分点;催化裂化汽油的硫质量分数由660 μg/g大幅降低至53 μg/g,烯烃质量分数由40.8%降低至36.9%,研究法辛烷值增加0.69,性质显著改善。
正戊烷与甲醇制芳烃工艺条件的优化
梁东东 王来珅 周岩 付平 郭婧 侯宗杰 郭鑫
2022, 53(4):  47-53. 
摘要 ( 343 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以负载 ZnO 的 ZSM-5 为催化剂,利用固定床微型反应装置系统地考察了反应温度、反应空速、投料摩尔比对甲醇与正戊烷共芳构化反应的影响。结果表明:与单独芳构化相比,正戊烷与甲醇共芳构化可提高芳烃的选择性,抑制干气的生成;随着甲醇与正戊烷摩尔比的增大,正戊烷的转化率下降;正戊烷与甲醇在 ZSM-5 分子筛上进行芳构化反应的适宜反应条件为:温度 475 ℃,烃基质量空速 2 h-1,甲醇与正戊烷摩尔比 3:1;在优化工艺条件下,正戊烷与甲醇共芳构化反应中芳烃的选择性可达 31.68%。
高硫环烷基蜡油加氢生产芳香基橡胶增塑剂的试验研究
姚秀杰 宋君辉 焦祖凯 张铎
2022, 53(4):  54-57. 
摘要 ( 161 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以高硫环烷基原油的减二线馏分油(高硫环烷基蜡油)为原料,采用自主研发的加氢处理、临氢降凝、补充精制催化剂,通过高压加氢工艺进行生产橡胶增塑剂A1004的试验研究,结果表明,通过三段高压加氢工艺可以得到符合GB/T 33322—2016指标要求的芳香基橡胶增塑剂A1004,收率约82%,芳碳率为11.2%。
快速溶剂萃取法提取印尼油砂沥青的工艺研究
王智超 王擎 柏静儒 李础安
2022, 53(4):  58-62. 
摘要 ( 173 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用快速溶剂萃取技术提取油砂沥青,通过单因素试验和正交试验得出加压溶剂萃取技术的最佳工艺参数。研究结果表明:在高压条件下,混合适量硅藻土分散剂,快速溶剂萃取法提取油砂沥青比传统索氏抽提与费舍尔试验更有优势。利用正交试验获得快速溶剂萃取法提取油砂沥青的最佳工艺参数为:压力10 MPa,土砂比(硅藻土与油砂的体积比)2∶1,萃取温度160 ℃,循环次数5次,溶剂选择四氢呋喃,单次静态萃取时间12 min。
低成本船用燃料油生产方案研究
韩爽 王琰 王路海 刘银东 王丽涛 于志敏
2022, 53(4):  63-69. 
摘要 ( 185 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
船用燃料油主要由减压渣油、加氢渣油、催化油浆、催化裂化柴油等通过调合手段生产,通过对高黏调合组分开展热改质以降低其倾点和黏度,可减少轻调合组分的用量,优化生产配方,降低船用燃料油的生产成本。W炼油厂原计划通过常压蒸馏工艺生产常压渣油作为低硫船用燃料油销售,采用常减压蒸馏-热改质组合工艺小试研究表明,优选合适切割点的减压渣油并对其进行热改质,减压渣油运动黏度(50 ℃)降至380 mm2/s以下,优选低硫原油或者低硫调合资源,可以释放全部的直馏柴油及蜡油馏分,降低低硫船用燃料油生产成本;对于以减压渣油、催化裂化柴油及优选重油F为原料直接调合生产船用燃料油的H炼油厂,采用热改质-调合组合技术,可大幅降低减压渣油的黏度和倾点,中试研究结果表明,调合柴油量可以减少50%,大幅提升炼油厂经济效益。
芳烃联合装置抽余液生产间二甲苯工艺的工业应用
母志浩 宋杰
2022, 53(4):  70-74. 
摘要 ( 175 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
介绍了宁波中金石化有限公司200 kt/a 间二甲苯(MX)吸附分离装置的工业应用情况。该装置于2020年建成投产,一次投料开车成功,为全球最大的MX生产装置。装置性能测试结果表明,MX产能达到203.3 kt/a,产品纯度(w)为99.53%,单程收率为95.1%。保持吸附剂在合适的水含量范围内可以有效提高吸附剂选择性,提高产品纯度和单程收率;苯为吸附剂的暂时性毒物,解吸剂中苯含量增加会降低吸附分离过程的单程收率。
基础研究
Pt-Sn/γ-Al2O3工业失活重整催化剂的微观结构研究
向彦娟 郑爱国 忻睦迪 袁蕙 王春明 徐广通 马爱增
2022, 53(4):  75-81. 
摘要 ( 258 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
采用多种表征手段对工业失活Pt-Sn/γ-Al2O3 型 PS-V 重整催化剂的载体形貌与微观结构,活性金属位置、尺寸与聚集状态等信息进行了深入表征。X射线衍射光谱表征结果显示失活剂载体结构完好,与新鲜剂无明显差异,但高分辨透射电子显微镜图像表明失活剂中载体部分转化为蜂窝状或片状结构的α-Al2O3;透射电子显微镜观测结果表明活性金属形成了大量的Pt-Sn合金聚集体,尺寸在20~150 nm之间,统计平均尺寸为50 nm左右;球差校正扫描透射电子显微镜(Cs-STEM)观测结果表明未聚集的Pt原子在载体表面依然呈现原子级分散特性;CO探针原位红外光谱表征结果表明失活剂中Pt金属形成聚集。同时从载体和金属两方面深入分析了工业失活剂微观结构,给出了其结构变化与催化剂性能下降之间的构效关系。
X分子筛的热稳定性研究
王智远 高宁宁 王辉国 钟进
2022, 53(4):  82-88. 
摘要 ( 199 )   PDF  
相关文章 | 计量指标
为了研究X分子筛的热稳定性,采用水热晶化法合成了纯相X分子筛,在氮气气氛中分别于500,600,700,800,900 ℃对X分子筛进行高温焙烧处理。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、热重分析、差示扫描量热、固体核磁共振和傅里叶变换红外光谱对X分子筛及其热处理产物进行表征。结果表明,热处理温度不超过800 ℃时,X分子筛晶体结构和微孔孔道均没有被破坏,热处理产物仍然保持了八面体形貌,晶体结构中的Si-O-Al连接保持稳定,且没有形成非骨架铝物种。当热处理温度达到900 ℃时,X分子筛的晶体结构发生熔融破坏,转变为边缘圆滑的无定形物种,微孔孔体积降至0,但是热处理产物中并没有形成明显的独立无定形铝物种,而是仍然存在大量Si-O-Al和Si-O-Si连接。
煅后石油焦石墨化度计算的修正方法研究
施洋 范启明 刘自宾 阎龙 申海平
2022, 53(4):  89-94. 
摘要 ( 177 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
石油焦石墨化度的计算最常用的是Mering-Maire方法,其使用前提是炭素材料的(002)晶面间距d002≤0.344 0 nm。煅后石油焦尚未石墨化,因而d002较大。若d002>0.344 0 nm,将无法采用该方法对煅后石油焦的石墨化度进行估算。针对该问题提出由B值代替Mering-Maire式中dmax=0.344 0 nm的思路,并以该方法计算得到3种d002>0.344 0 nm的煅后焦 A,B,C 的石墨化度分别为25.29%,24.58%,22.29%。该石油焦的石墨化度计算修正方法与Mering-Maire方法能够较好地吻合。
油品与添加剂
常用胺类抗氧剂的耐高温性能及油泥沉积倾向
张洋
2022, 53(4):  95-100. 
摘要 ( 175 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
利用Dry-TOST试验考察含不同抗氧剂的涡轮机油样品的氧化寿命和油泥沉积趋势,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线能谱(EDS)和裂解气相色谱-质谱联用法(PY-GC-MS)分析了沉积油泥的成分,探究添加不同抗氧剂油品的油泥来源。结果表明:与烷基化二苯胺相比,高温下N-苯基-α-萘胺的抗氧化性能更强;经氧化后,添加单一抗氧剂(烷基化二苯胺或N-苯基-α-萘胺)的油品均产生较多油泥,但油泥的来源不同;添加烷基化二苯胺的涡轮机油的油泥主要来自于基础油的氧化产物,而添加N-苯基-α-萘胺的涡轮机油的油泥主要来自抗氧剂的反应产物。
润滑油基础油与添加剂对电动汽车传动液导电性能的影响
杜洋 陈云龙 马瑞 李维民 王静 王晓波
2022, 53(4):  101-107. 
摘要 ( 223 )   PDF  
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针对电动汽车电机、减速器、控制器“三合一”集成驱动系统对传动液电气性能提出的新要求,依据液态烃类电导率测定法(ASTM D4308),系统研究了润滑油基础油和添加剂对不同温度下电动汽车传动液电导率的影响。结果表明:随着温度的升高,受油品黏度降低以及载荷迁移速率增大的影响,所有测试油品的电导率均增大;润滑油基础油和抗磨、抗氧、防腐添加剂对传动系统用油的电导率影响较小;清净剂是决定油品电导率的关键组分,高碱值清净剂对电导率的影响大于中、低碱值清净剂;分散剂对油品电导率的影响仅次于清净剂,经硼磷化处理的分散剂电导率高于未经处理的分散剂。
分析与评定
基于拉曼光谱荧光背景的痕量原油泄漏检测方法
童宗歌 陈夕松 王鹏 胡云云
2022, 53(4):  108-113. 
摘要 ( 228 )   PDF  
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炼化企业在原油和常压蒸馏塔侧线轻质油换热过程中存在原油泄漏问题,进而对安全生产和后续加工环节质量控制造成不利影响。利用拉曼光谱荧光背景对原油敏感的特点,可以实现轻质油中痕量原油的检测。扫描90个含有痕量原油的常压蒸馏塔塔顶石脑油样本拉曼光谱作为试验数据,采用偏最小二乘回归法结合遗传算法、随机蛙跳算法以及竞争自适应重加权采样算法建模。其中检测效果最好的是竞争自适应重加权采样算法与偏最小二乘法结合的方法,预测均方根误差为1.5674 μg/g。该研究表明使用拉曼光谱荧光背景进行轻质油痕量原油检测,在算法优化后可以精确检测到质量分数1~100 μg/g的痕量原油,满足炼化企业生产要求。
节能减排
土壤中分段石油烃热脱附行为研究
王飞龙 李磊 李怿 王朝辉 蔡凌霄 白正伟 贾苒
2022, 53(4):  114-118. 
摘要 ( 189 )   PDF  
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采用管式炉模拟土壤中石油烃热脱附过程,考察了加热温度、保持时间以及负压条件对土壤中分段石油烃热脱附过程的影响,为实际石油烃污染土壤修复工作提供理论依据。结果表明:提高加热温度、延长保持时间以及提供负压条件均对提高土壤中总石油烃去除率产生积极作用;常压下,在250 ℃保持2 h与300 ℃保持1 h的条件下,土壤中总石油烃去除率均达到97%以上,总石油烃残留量低于GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》中第一类用地风险筛选值;当温度为150 ℃时,土壤中C10~C16,C17~C28,C29~C40段石油烃组分在1 h内的去除率均低于40%;当温度高于250 ℃时,土壤中C10~C16和C17~C28段的石油烃组分可被快速有效去除;C29~C40段石油烃组分受加热温度和保持时间变化影响明显,因此提高重质石油烃组分去除率成为实现修复目标的关键。
设备及防腐
O/W乳化液中噻二唑类衍生物对铜板的缓蚀效果
熊桑 黄迪 谢娟娟 金展亨 周灿
2022, 53(4):  119-124. 
摘要 ( 165 )   PDF  
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针对铜板带在加工成形过程中易氧化变色的问题,基于密度泛函理论,采用量子化学计算、电化学测试和表面表征等手段,分别研究了缓蚀剂甲基苯三唑衍生物(MBD)、2,5-双(正辛基二硫代)噻二唑(EDD)和2,5-双(十二烷基二硫代)噻二唑(BDDT)在真空、油溶液、水溶液、乳化液中对铜板的缓蚀效果。结果表明:MBD在Cu表面的吸附以物理吸附为主,EDD和BDDT在Cu表面的吸附主要为化学吸附;3种缓蚀剂对铜的缓蚀效率从低到高的顺序为MBD(76.39%)<EDD(83.95%)<BDDT(89.01%),BDDT抑制乳化液对铜腐蚀的效果最好。