第02章 烃类与非烃类热转化基本原理2.docVIP

图3-2-1 欢喜岭减压渣油热转化反应产物分布[17] 图3-2-2 胜利减压渣油热转化过程中产物组成的变化[18] 减压渣油热转化过程中，其饱和分的氢碳比几乎不变，芳香分、胶质及庚烷沥青质三个组分由于发生侧链断裂和芳香环系脱氢缩合反应，其氢碳比均呈减小的趋势，而芳香碳率则呈增大的趋势。图3-2-3[18]所示为胜利减压渣油各组分芳香度在热转化过程中的这种变化趋势。 图3-2-3 胜利减压渣油热转化过程中各组分芳香度的变化[18] ● — 芳香分；○ — 胶质； （二）重质油热转化产物中硫、氮和金属的分布 从表3-2-1[19]中所列的关于减压渣油残炭中硫、氮、镍和钒的分布数据中,可以清楚地看出，经热转化后，镍和钒基本残留在残炭中，同时氮也很大程度地富集于残炭中；此外，虽然在大多数情况下残炭中的硫含量稍高于原料中的硫含量，但是硫的富集现象并不显著。 表3-2-1 减压渣油残炭中硫、氮、镍和钒的分布[19] 项目 勃拉斯河 减压渣油 拉果美地奥 减压渣油 威明顿 减压渣油 玛雅 减压渣油 梅瑞 减压渣油 减压渣油的残炭值ω残炭×102 5.9 14.1 20.0 26.2 28.1 残炭中S占总S的ω×102 8 22 12 33 31 残炭中N占总N的ω×102 32 52 51 72 81 残炭中Ni占总Ni的ω×102 82 100 87 100 90 残炭中V占总V的ω×102 99 100 94 100 100 由表3-2-2[20]中几种减压渣油延迟焦化产物中的硫分布数据可见，对于不同来源的重质油，其延迟焦化产物中的硫分布是不同的。再者，从表3-2-3[21] 中所列胜利及孤岛减压渣油在不同温度下生成焦炭中的硫含量可以看出，当反应时间一定时，反应温度越高，所得焦炭的收率越低，焦炭的含硫量就越高。同时还可以看出，从胜利减压渣油生成的焦炭中的硫含量均低于其原料，而从孤岛减压渣油生成的焦炭中的硫含量则大多高于其原料。至于焦炭中的硫占总硫的份额，则随反应温度的升高而减少，并逐渐趋于一最低值，对于胜利减压渣油此值约为12%，而对于孤岛减压渣油则显著较高，约为20%。同时，如表3-2-4所示，孤岛减压渣油中硫在胶质和沥青质中的份额(72.4%)也明显高于胜利减压渣油(63.9%)。这些都说明减压渣油热转化产物中硫的分布是与其组成、结构有着内在的联系。一般来说，烷基硫醚和环硫醚由于其中的C-S键不稳定，很容易裂解析出H2S；芳基硫醚中与芳香环相连的C-S键比较稳定；而噻吩环则非常稳定，很不易开裂，易于缩合。因而，当原料油中芳基硫醚硫和噻吩硫占总硫的份额越多时，硫在其缩合产物——焦炭中所占的份额也就会越多。 表3-2-2 延迟焦化产物中的硫分布[20] 原料 南路州减压渣油 科威特减压渣油 西德州减压渣油 胜利减压渣油 含硫量ω硫×102 0.68 5.22 2.96 1.47/1.21 残炭值ω残炭×102 13.0 19.8 17.8 15.3/14.9 产物分布ω产物×102 气体 8.0 8.7 11.7 12.0/7.17 汽油馏分 17.3 19.9 21.9 10.7/14.87 柴油馏分 16.0 24.2 14.0 32.8/32.85 蜡油馏分 35.0 17.0 24.0 19.9/22.05 焦炭 23.7 30.2 28.4 24.6/23.06 产物中含硫ω硫×102 气体 2.01 12.48 6.30 3.13/4.47 汽油馏分 0.17 0.89 0.14 1.19/0.50 柴油馏分 0.26 3.30 1.04 1.06/0.66 蜡油馏分 0.51 4.61 2.27 0.85/0.73 焦炭 1.13 7.86 5.30 1.83/1.90 硫分布ω硫分布×102 气体 23.7 20.8 24.9 25.6/26.5 汽油馏分 4.4 3.4 1.0 8.7/6.1 柴油馏分 6.1 15.3 4.9 23.6/17.9 蜡油馏分 26.4 15.0 18.4 11.5/13.3 焦炭 39.4 45.5 50.8 30.6/36.2 表3-2-3 胜利及孤岛减压渣油在不同温度下生成焦炭中硫的份额[21] （反应时间：60min） 原料 （硫含量ω硫×102） 反应温度/℃ 焦炭产率 ω焦炭×102 焦炭中的硫含量 ω硫×102 焦炭中硫占总硫的份额/% 胜利减压渣油 （1.31） 460 22.4 0.99 16.9 480 17.7 1.01 13.6 500 16.3 1.02 12.7 520 14.6 1.07 11.9 540 14.5 1