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劣质渣油性质对受热生焦趋势影响的研究

焦守辉 林祥钦 郭爱军 陈坤 王宗贤 佟佳俊 耿羽轩 李若萌 刘晴昊

焦守辉, 林祥钦, 郭爱军, 陈坤, 王宗贤, 佟佳俊, 耿羽轩, 李若萌, 刘晴昊. 劣质渣油性质对受热生焦趋势影响的研究[J]. 燃料化学学报(中英文), 2017, 45(2): 165-171.
引用本文: 焦守辉, 林祥钦, 郭爱军, 陈坤, 王宗贤, 佟佳俊, 耿羽轩, 李若萌, 刘晴昊. 劣质渣油性质对受热生焦趋势影响的研究[J]. 燃料化学学报(中英文), 2017, 45(2): 165-171.
JIAO Shou-hui, LIN Xiang-qin, GUO Ai-jun, CHEN Kun, WANG Zong-xian, TONG Jia-jun, GENG Yu-xuan, LI Ruo-meng, LIU Qing-hao. Effect of characteristics of inferior residues on thermal coke induction periods[J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2017, 45(2): 165-171.
Citation: JIAO Shou-hui, LIN Xiang-qin, GUO Ai-jun, CHEN Kun, WANG Zong-xian, TONG Jia-jun, GENG Yu-xuan, LI Ruo-meng, LIU Qing-hao. Effect of characteristics of inferior residues on thermal coke induction periods[J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2017, 45(2): 165-171.

劣质渣油性质对受热生焦趋势影响的研究

基金项目: 

国家自然科学基金 U1362101

山东省自然科学基金 ZR2014BQ030

详细信息
    通讯作者:

    郭爱军,Tel:0532-86980607,Fax:0532-86981787,E-mail:ajguo@upc.edu.cn

  • 中图分类号: TE624

Effect of characteristics of inferior residues on thermal coke induction periods

Funds: 

National Natural Science Foundation of China U1362101

Provincial Natural Science Foundation of Shandong ZR2014BQ030

More Information
    Corresponding author: Tel:0532-86980607,Fax:0532-86981787,E-mail:ajguo@upc.edu.cn
  • 摘要: 以四种劣质渣油为原料,研究组成性质对其热转化过程初期生焦特性的影响。结果表明,不同油样生焦诱导期受温度改变的影响程度可以用敏感度参数衡量,生焦诱导期越短的油样,敏感度参数越大,反应温度升高其生焦诱导期降低率越大。相同反应条件下,劣质渣油的生焦特性取决于其自身的基本性质,且各个性质对其生焦特性的影响程度不一。残炭、灰分、分子量、沥青质沉淀点和稳定性参数与其生焦诱导期相关性较强,其中,沥青质沉淀点和稳定性参数均反映的是油样胶体稳定性的突出影响。劣质渣油自身的胶体稳定性与其生焦密切相关,胶体稳定性越差的渣油,越容易生焦,油样的生焦过程是热反应过程中胶体体系逐渐被破坏的过程。
  • 图  1  油样C在400及380 ℃条件下的生焦趋势对比

    Figure  1  Coke yield for oil C at 380 and 380 ℃

    图  2  四种油样在400 ℃条件下的生焦趋势

    Figure  2  Coke yield for four heavy oils at 400 ℃

    ■: A; ●: B; ▲: C; ◆: D

    图  3  油样C的沥青质沉淀点图

    Figure  3  Asphaltene precipitation onset point of oil C

    图  4  油样C不同反应时间反应体系物相变化序列图

    Figure  4  Coke yields of oil C at different reaction times

    (a): 0 min; (b): 20 min; (c): 35 min; (d): 45 min

    图  5  四种劣质渣油的生焦诱导期与其基本性质之间的关系曲线

    Figure  5  Correlation curves between coke yields and properties of four heavy oils

    Correlation curves between coke yields and density (a),viscosity (b),carbon residue (c),ash (d),relative molecular mass (e),asphaltenes (f),H/C atomic ratio (g),asphaltene precipitation onset point (h),and stability parameter (i) of four heavy oils

    表  1  四种油样的基本性质

    Table  1  Properties of four heavy oils

    Item A B C D
    Density ρ20/(g·cm-3) 1.016 3 0.997 8 1.004 7 0.999 7
    Viscosity μ100/(Pa·s) 250.0 65.10 192.3 68.50
    Carbon residue w/% 18.22 15.43 17.89 16.49
    Ash w/% 0.24 0.16 0.21 0.18
    Relative molecular mass 1 470 966 1 218 1 178
    H/C (atomic ratio) 1.57 1.59 1.56 1.59
    Ni/(μg·g-1) 29 19 26 20
    V/(μg·g-1) 0.25 0.12 0.19 0.15
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    表  2  四种油样的四组分组成

    Table  2  SARA compositions of four heavy oils

    Item A B C D
    Saturates w/% 6.16 9.78 6.37 9.01
    Aromatics w/% 29.39 30.59 30.56 30.12
    Resins w/% 55.30 56.85 55.95 56.48
    Asphaltenes w/% 9.15 2.78 7.12 4.39
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    表  3  反应温度对四种油样生焦诱导期的影响

    Table  3  Effect of reaction temperature on coke induction period of four heavy oils

    Sample A B C D
    Induction period at 400 ℃/min 15 75 34 39
    Induction period at 380 ℃/min 28 85 46 50
    Sensitivity parameter of 46 12 26 22
    induction period
    β*/%
    note: *β= (t380 ℃-t400 ℃) / t380 ℃×100%
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    表  4  四种油样的沥青质沉淀点

    Table  4  Asphaltene precipitation onset point of four heavy oils

    Item A B C D
    Asphaltene precipitation 4.3 6.6 5.5 6.0
    onset point
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    表  5  四种油样的稳定性参数

    Table  5  Stability parameter of four heavy oils

    Item A B C D
    Stability parameter K* 5.53 6.96 6.41 6.46
    note: *K=m(resins+ aromatics)/m(saturates+ asphaltenes)
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-14
  • 修回日期:  2016-12-08
  • 网络出版日期:  2021-01-23
  • 刊出日期:  2017-02-10

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