(工学)《重质油化学与加工》讲

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重质油国家重点实验室(中国石油大学)

重质油国家重点实验室(中国石油大学)

科研成果
科研成果
实验室紧密围绕重质油利用的应用基础研究和关键技术开发开展科研工作。实验室共获国家科技进步奖5项, 发明专利261项,出版专著12本,发表研究论文1200余篇,经过多年积累和创新,已在以下几个方面形成自己的 特色和优势。
(1)重质油化学
重质油是由烃类和非烃类组成和复杂混合物,化学组成是决定油品物理性质与化学反应性能的最根本因素。 实验室长期自二十世纪八十年代初就对重质油组成、物性与反应性能关系,重质油的特征化方法进行系统研究, 积累了大量的重质油性质数据,出版了《重质油化学》、《重质油及渣油加工的几个基础理论问题》等专著。在 上述研究基础上,自Байду номын сангаас开发的重质油超临界流体萃取技术成为国内外重质油精细评价的新方法,近年来,基于该 技术所开发的“渣油深度脱沥青新工艺”可以将重质油中难以加工的成分提前分离出来,极大提高了劣质重油的 经济价值,受到国内外大型石油公司的广泛。
合作交流
合作交流
实验室公共研究平台全面对外开放,设置开放课题,建立访问学者制度,吸引国内外优秀人才来室开展前沿 性基础研究工作。每年派出多批研究人员到国外讲学、进修、参加学术会议,同时邀请国外专家、学者来实验室 讲学、访问,多次举办重油加工与利用相关领域国际学术会议。实验室注重与国内外研究机构开展合作和交流, 承担了国家科技部"中加实验室合作研究"、教育部“重质油化学与开发技术创新引智基地”等国际合作项目,实 验室与加拿大Syncrude研究中心、英属哥伦比亚大学等国际知名研究机构和学校建立了长期稳定的合作与交流关 系。与加拿大卡尔加里大学合作成立了联合重油技术研究中心。遵循“开放、流动、联合、竞争”的方针,重质 油国家重点实验室热忱欢迎国内外科学家来室开展合作与交流。重质油国家重点实验室已经成为国家科技创新体 系的重要组成部分,是组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重 要基地。

第一讲 物性关联结构组成讲解

第一讲 物性关联结构组成讲解

4.0
C2H6
3.0
C3H8
2.7
C4H10
2.5
2)不同系列间
烷烃 H/C
环 烷 H/C 烃
C6H14 2.33
C6H12 2.00
芳烃 H/C C6H6 1.00
C10H22 2.20
C10H18 1.80
C10H8 0.80
C14H30 2.14
C14H24 1.71
C14H10 0.71
上述数据表明: a.同系列中M ↑ H/C ,但差别逐渐缩
CR 4RT 2
CP Cn CR
CN n CA CP
5) % CN ? %C N %CR %CA
6) % CP 7) RN
? %CP 100 %CA
RN RT R A
三、间接法(物性关联)
直接法实验条件苛刻,加氢及元素分析要求准确度高, 不是一般实验室能达到.因此一般采用间接法,即从物性 (n、d、A、M分子量、v粘度、苯胺点等)来关联化学结 构。由表及里。

b、芳香环系缩合程度高。
二、石油的H/C比
1.原油的H/C:石蜡基H/C高 大庆 任丘 胜利 孤岛 H/C 1.86 1.81 1.79 1.66
2.馏份重, H/C小
大庆 145~200℃ 250~300 ℃ 350~400 ℃ >500 ℃
H/C
2.03
1.96
1.91
1.73
3.渣油H/C也各不一样 大庆 > 胜利 > 单家寺
H/C 1.74
1.63
1.50
(石蜡基) (中间基) (环烷基)
三、石油加工中的H/C比平衡
原油 ~1.8
产品

中国石油大学(北京)博士导师简介【模板】

中国石油大学(北京)博士导师简介【模板】
近三年主要科研成果
多年来,主持或参加完成和正在承担的国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金面上基金、973项目、中国石油天然气股份有限公司重点攻关、国际合作及省部级基础科研项目20余项。参加的中国石油天然气集团公司“九·五”重大攻关课题的“重油催化裂化新技术”,获2001年中国石油天然气集团公司技术创新奖一等奖(排名第五),形成的“催化裂化反应系统新型集成技术开发及应用”成果获2003年中国石油与化学工业协会科技进步奖一等奖(排名第一)。
学历简介
学历
毕业院校专业
毕业时间
本科
大庆石油学院化学工程专业
1984.7
硕士
大庆石油学院石油加工专业
1989.7
博士
**大学(北京)基本有机化工专业
1997.4
专业名称
化学工程与技术
研究方向介绍
现从事《重质油化学与加工》和《石油炼制工程》的教学工作和重质油加工、石油化工过程数值模拟等方面的科研工作。主要研究领域为重质油加工、清洁油品生产、计算化学工程。
关于催化裂化汽油改质降烯烃的技术研究和开发工作,已取得了突破性的进展。该研究面对我国商品汽油中有近80%来自催化裂化工艺,而现有FCC工艺生产的汽油烯烃含量高,同时,其辛烷值勉强达到标准的难题,若使烯烃含量大幅度下降,势必造成辛烷值无法满足标准要求,更难以满足将来更低的标准,成为炼油企业非常迫切而又非常困难的问题,开发了“催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术”,并成功地在6家大型炼油企业实现工业化应用,并获2005年中国石油和化学工业协会科技进步奖一等奖(排名第一)。
多年来,申请国家发明专利22项(第一、二发明人),已获授权11项。先后在AIChE Journal,Petroleum Science and Technology,Fuel,Chinese Journal of Chemical Engineering,化工学报,石油学报,高校化学工程学报,化学工程与工艺,石油大学学报等杂志及国际、国内会议发表论文80余篇,其中16篇被SCI收录,26篇被EI收录。出版专著1本《重油催化裂化过程分析》(第二作者)。

《催化裂化和重整》课件

《催化裂化和重整》课件

为提高催化裂化过程的效率和经济效益, 需要不断进行技术优化和改进,如采用新 型催化剂、优化反应条件等。
03
重整的原理与技术
原理介绍
催化裂化原理
催化裂化是一种石油加工技术, 通过催化剂的作用将重油或渣油 转化为轻质油品的过程。
重整原理
重整是一种将低辛烷值汽油转化 为高辛烷值汽油以及生产芳烃的 过程,通过在催化剂的作用下对 烃类分子进行结构重排。
设备故障
如反应器故障、管道破裂等。
操作失误
如错误控制温度、压力等参数。
安全问题及防范措施
• 化学品泄漏:可能导致人员伤亡和环境污染。
安全问题及防范措施
01
防范措施
02 定期维护和检查设备,确保其处于良好状 态。
03
严格遵守操作规程,避免人为失误。
04
配备应急处理设施,如泄漏探测器和紧急 停车系统。
技术分类
流化床催化裂化
流化床催化裂化技术中,催化剂 与原料油在流化床反应器中接触 反应,具有处理能力大、操作灵
活等优点。
固定床催化裂化
固定床催化裂化技术中,原料油通 过催化剂固定床层进行反应,具有 反应温度均匀、催化剂寿命长等优 点。
移动床催化裂化
移动床催化裂化技术中,催化剂与 原料油在移动床反应器中逆向流动 进行反应,具有操作稳定、能耗低 等优点。
环保问题及处理方法
废气排放
催化裂化和重整过程中可能产生有害气体。
废水和固废
如催化剂、废弃物料等。
环保问题及处理方法
• 噪声污染:设备运行可能产生噪 声扰民。
环保问题及处理方法
废气处理
采用催化氧化、活性炭吸附等方法去除 有害成分。
VS
废水处理

石油化工与化学工程

石油化工与化学工程
废弃物处理:对产生的废弃物进行无害化处理,减少对环境的危害 资源回收利用:对生产过程中的副产物进行回收利用,提高资源利用 率 节能减排:采用节能技术,降低能源消耗,减少温室气体排放
可持续发展理念的定义和重要性 石油化工行业对环境的影响及需要采取的措施 石油化工行业可持续发展实践案例 未来可持续发展面临的挑战与机遇
加强对员工的培 训和教育,提高 安全意识
汇报人:XX
应用场景:在石 油裂化、合成氨 、乙烯生产等过 程中广泛应用。
技术优势:提高 产品质量、降低 能耗、减少环境 污染等。
微反应技术:提高反应效率和安全性 分子筛技术:优化分离过程,提高产品纯度 绿色合成技术:降低能耗和减少环境污染 人工智能技术:优化生产过程,提高经济效益
排放污染物:石油化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固废,对环境造成严重污染。
XX,A CLICK TO UNLIMITED POSSIBILITES
汇报人:XX
目录
CONTENTS
石油化工是以石 油和天然气为原 料,通过化学反 应加工成各种化 学品的过程。
石油化工涉及的 化学反应包括裂 化、加氢、重整 等。
石油化工产品包 括燃料、润滑油 、石蜡、沥青等 。
石油化工是国民 经济的重要支柱 产业之一,为国 民经济各部门提 供能源和原材料 。
能源消耗:石油化工是高能耗产业,生产过程中需要大量的能源,加剧了能源资源的消耗和环境 污染。
生态破坏:石油化工生产过程中会占用大量的土地,破坏生态环境,影响生物多样性。
气候变化:石油化工生产过程中会产生大量的温室气体,加剧全球气候变暖。
减少污染物排放:采用清洁生产技术,降低生产过程中的污染物排放
重要性:分离工程在化学工程中占据重要地位,是实现物质高效分离和纯 化的关键环节。

《植物油脂的加工》PPT课件

《植物油脂的加工》PPT课件

蛋白质:20%~30%
大豆
油菜籽
花生
含仁率:65%~ 75%
含油40%~50% 含蛋白质25%~30%
葵花籽
含油29%~30% 含壳30%~40% 仁中含油45%~55%
全仔含油 45%~54% 含 壳 22% 仁中含蛋白质21%~31%
芝麻
含油率 45%~63%
其中含油酸43% 含亚油酸43%
凡植物种籽或粮食加工副产物中含油率达 20%以上,具备工业提取价值的统称为植物油 料。
(一)油料种籽的主要化学成分
由于植物油料的品种、产地、气候、栽培技术及贮藏条件不同,它们的化学 成分亦有很大差别。其主要包括油脂、蛋白质与碳水化合物及其他多种微量成分, 如磷脂、灰分、色素、有机酸以及蜡质、葡萄糖苷等。 1 油脂 油脂又称脂肪,是油和脂两者的合称。其主要化学成分为三甘油酯类。 油脂的性质可用酸价、碘价、皂化价来表示。
油料清理是指利用各种清理设备去除油料中所含杂质的工序的总称。
目的 出油率降低 、油色加深 、沉淀物过多 、饼粕质量较差 、生产设备效率下
降、生产环境恶劣等。
要求
✓ 清理后油料不得含有石块、铁杂、绳头、蒿草等大型杂质。 ✓ 油料中总杂质含量及杂中含油料量应符合规定 • 花生、大豆含杂量不得超过0.1%; • 棉子、油菜子、芝麻含杂量不得超过0.5%; • 花生、大豆、棉子清理下脚料中含油料量不得超过O.5%, • 油菜子、芝麻清理下脚料中含油料量不得超过1.5%。
(5)气流冲击法 借助于高速气流将油料与壳碰撞,使油料 皮壳破碎。
• 仁壳分离的方法主要有筛选和风选2种。
3 油料的破碎
油料破碎的一般要求是颗粒度均匀、不出油、不成团、粉末少而不挤 出油脂。

《重质油化学与加工》讲稿9

《重质油化学与加工》讲稿9

t b = 85 . 66 d 0 .2081 M 0 .3547
石油大学(北京) t b = M 0 .3777 (0 . 726 W s + 0 . 821石油大学445 W R ) W A + 0 . (北京)
t b = 85 . 66 n 0 .3067 M 0 .3644
2.重质油的分子量
石油大学(北京) 石油大学(北京)
2.重质油的分子量
八种减渣SCFE窄馏分 % m))数均分子量数据: 八种减渣SCFE窄馏分(5%(m))数均分子量数据: 窄馏分(5 1. 随着萃取程度的加深,其馏分的数均相对分子质量 随着萃取程度的加深, 逐步增大,大多从500左右增至 左右增至1500左右 左右。 逐步增大,大多从500左右增至1500左右。 2. 萃取后的残渣已质和沥青质, 于非烃类,由于缔合的关系, 于非烃类,由于缔合的关系,其数均分子量就显著 较高,约为3000—6000。 较高,约为3000—6000。
1. 对于同一体系,其Mn和MW是不相等的。这是由于 对于同一体系, 是不相等的。 混合物中低分子量部分对M 影响较大, 混合物中低分子量部分对Mn影响较大,而MW则主 要受其中高分子量部分的影响。 要受其中高分子量部分的影响。 2. 这样,对于同一体系,一般来说是Mn<MW。 这样,对于同一体系,一般来说是M 3. 而MW/Mn的比值(即多分散系数)的大小可以表征该 的比值(即多分散系数) 体系的多分散程度,体系分子量范围越宽时,其 体系的多分散程度,体系分子量范围越宽时, MW/Mn值就越大。 值就越大。
Mw = ∑ w iMi
∑m M = ∑m
i i
i
3、粘均分子量:用粘度法测得的,高分子溶液体系; 粘均分子量:用粘度法测得的,高分子溶液体系; 4、Z均分子量:超级离心沉淀法测得的,现很少应用。 均分子量:超级离心沉淀法测得的,现很少应用。

第一章 绪论

第一章   绪论


品第 治污第 第 安三 概染二 一 全章 论、章 章 的 综 影环 合食 响境 利品 绪 污 用工 论 染 及业 及 污对 其 染环 对 防境 食 的



第一章

绪论


第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
人类与环境 环境与食物链、食品与人 环境科学与食品科学 环境与食品安全 可持续发展战略的起源、内涵与特征 中国的可持续发展战略的实施途径
伦敦烟雾事件 (1952,12;UK)
5天内死亡4000 人,历年共发生 12次,死亡近万 人
居民取暖煤中含硫量高, 排出大量SO2和烟尘,又遇 逆温天气
水俣事件 截止1991年3月, 氮肥厂含汞催化剂随废水 (From 1953;Japan) 有2248人患病, 排入海湾,转化成甲基汞, 其中死亡1004人 被鱼、贝类摄入
小结

环境污染是环境对食品安全性影响的 主要原因 , 而人工环境恶化对食品安全 性的影响是研究环境与食品安全性的关 系时应重点解决的问题。
20世纪重大公害事件
公害事件 马斯河谷烟雾事件 (1930,12;Belgiu m) 危 害 原 因 几千人中毒,60 人死亡 烟尘堆积河谷,遭遇长时 间逆温天气且有大雾
例:

最典型的元素过少而引起的地方病为碘 缺乏病。在远离海洋和有高山阻隔的地 区 , 由于土壤含碘少或易流失 , 常常为 缺碘土壤 , 土壤缺碘会导致水和食物中 含碘少 , 使人体摄碘量不足 ;加碘盐的使 用 , 已使碘缺乏病在我国逐步受到控制。
例:

地球结构原因的元素过多而导致的地 方病 , 主要为元素的慢性中毒 , 如地方 性氟病、慢性碑毒和慢性硒中毒等。这 与由于污染而引起环境元素过多系统产 生的效果相同 , 尽管这些过多的元素产 生方式或来源不同 , 但二者主要经食物 和水进入人体 , 造成对人体的危害。
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2.重质油的分子量
注 意:
1. 对于同一体系,其Mn和MW是不相等的。这是由于 混合物中低分子量部分对Mn影响较大,而MW则主 要受其中高分子量部分的影响。 2. 这样,对于同一体系,一般来说是Mn<MW。
3. 而MW/Mn的比值(即多分散系数)的大小可以表征该 体系的多分散程度,体系分子量范围越宽时,其 MW/Mn值就越大。
3 t 7 AEBP Mn 140 3.40 10 2.5 d
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1.重质油的沸点范围
测定方法:
6. 可用氢碳比NH/NC取代相对密度进行关联如下 :
Mn 170 2.67 10
7
t
3 AEBP
NH / NC
0.9

用VPO法测数均分子量有土10%误差,同时非烃 化合物往往还会有缔合现象
Mn x iMi
nM n
i i
i
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2.重质油的分子量
种 类:
2、重均分子量用得较少,它是用光散射等方法测定的 定义--体系中具有各种分子量的分子的质量 分数与其相应的分子量的乘积的总和:Mw w iMi来自mM mi i
i
3、粘均分子量:用粘度法测得的,高分子溶液体系; 4、Z均分子量:超级离心沉淀法测得的,现很少应用。
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2.重质油的分子量
测定方法:数均分子量(依据溶液的依数性)
1. 2. 3. 4. 冰点降低法-仅适用于测定<350℃油品分子量 沸点升高法 蒸气压渗透法-重质油 凝胶渗透色谱法
蒸气压渗透法又称气相渗透压法(Vapor Pressure Osmometry或Vapor Phase Osmometry,简称VPO法 ),实际上其中并不涉及渗透或渗透压,更确切地应称为 蒸气压平衡法。
5.9991972 0.9774472 lg P 2663.129 95.76 lg P
式中: P是系统压力, mmHg
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1.重质油的沸点范围
测定方法: 1. 一般减压蒸馏(<540℃) 2. 短程蒸馏(又称分子蒸馏)。 真空度高(压力<0.1Pa、蒸发面与冷凝面之间 的距离短(2—3cm)以及停留时间短(小于1min),这 样可保证油样在不发生分解的情况下蒸至tAEBP约 700℃。短程蒸馏并不能得到其沸点,只能用模拟 蒸馏的方法来加以测定。
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2.重质油的分子量
用VPO法测定数均分子量的影响因素 :
1. 低分子量杂质――数均分子量显著偏低。例如,在 数均分子量为3000的油样中,若含有1%(质量分数) 的数均分子量为100的杂质,这样用VPO法测得的数 据便成为2325,降低了22.5%。 2. 由于氢键等作用而导致缔合,溶剂的极性对所得的 沥青质数均分子量数据有显著影响,当溶剂的介电 常数越大也就是极性越强时测得的数均分子量越小
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用VPO法测定数均分子量的影响因素 : 3、以苯为溶剂时测得的数值比以硝基苯为溶剂时测得的 数值大一倍以上。目前,在用VPO法测定重质油数均 分子量时,常用的溶剂是苯和甲苯。由于此类溶剂的 极性较小,沥青质在其中的缔合程度也就较高,这样 便导致测得的数均分子量较大。 4、测定温度——在较高的温度下测得的沥青质数均分子 量较小,其中以用极性最强的硝基苯在120℃下测得的 数均分子量为最小。 5、试样的浓度也有显著影响。当浓度较大时,沥青质分 子的缔合程度增大,导致测定的结果也较大。
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1.重质油的沸点范围
测定方法:
4. Schwartz等提出用超临界流体色谱模拟蒸馏测定高 沸馏分tAEBP的方法。此法所用的流体为14~34MPa 的高压CO2,测定温度为120—150℃,毛细管内径 50—80m、长10m,用火焰离子化检测器检测。采 用此法可测定至tAEBP =750℃。 5. Altgelt和Boduszynski将重质油的馏分及蒸馏残渣 的挥发性,统一以其在馏出50%(m)处的中—tAEBP来 表示,并提出以下关联:
§3—8.重质油的物理性质
1.重质油的沸点范围
1. 重质油都是石油中沸点至少高于350℃的部分; 2. 需要从减压数据换算到常压的数据;图、表、关联式
1 0.3861 A 0.00051606 T O 式中: t AEBP — —常压当量沸点, C T A A — —减压沸点, K — —参数 t AEBP 748.1 A 273.15
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2.重质油的分子量
蒸气压渗透法VOP: 1. 原理与沸点升高法相似,在低于沸点的下测定的。 2. 根据溶液中不挥发溶质的存在使蒸气压相应的降低
3. 检测:很小的蒸气压差值转化为电阻差-电位差。
4. 只测定沸点在350℃以上的样品
5. 分子量测定上限为35000。
6. 测定时均将试样配制成稀溶液,浓度:0.005~0.02 mol/kg。多点测定--外推至浓度为零
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1.重质油的沸点范围
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1.重质油的沸点范围
测定方法:
3. 气相色谱模拟蒸馏____标准方法:ASTMD2887 ASTMD5307 以烃类在硅酮类非极性的、分辨率较低的色谱 柱中按其沸点的高低依次流出的现象为基础的。 在此类色谱柱中,正构烷烃的保留时间与其以 tAEBP呈良好的线性关系。一般是以一系列分子量较 大正构烷烃作为标样来进行标定的, 当色谱柱温达到430℃时,用此法测得以tAEBP可 至800℃
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1.重质油的沸点范围
测定方法:
7. 许志明利用超临界流体萃取分馏方法,以丙烷为溶 剂将常压渣油约按5%(m)的收率切割成窄馏分,同 时也用高真空减压蒸馏进行切割。以超临界丙烷萃 取分馏馏分的物性或组成数据与对应收串下真空蒸 馏馏分的平均沸点数据进行关联,利用这些关联式 可预测重质油的平均沸点,并将其蒸馏曲线延伸至 800℃左右。
tb 85.66d0.2081M0.3547 tb 85.66n0.3067 M0.3644
石油大学(北京) tb M0.3777 0.726Ws 0.821 WA 0.445WR
2.重质油的分子量
种 类:
重质油分子量是指用一定方法统计得到的平均分子 量:数均、重均 1、数均分子量应用最广泛――依据溶液依数性测定。 定义――体系中具有各种分子量的分子的摩尔 数与其相应的分子量的乘积的总和, 也就是体系的质量除以其中所含各类 分子的摩尔数总和的商:
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