加拿大油砂沥青主要馏分性质及其加工性能
分析
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王行义1 ,2 , 孔祥刚2 , 李瑞丽1 , 赵锁奇1 , 徐春明1
(1. 中国石油大学 (北京)重质油国家重点实验室 ,北京 102249 ;
2. 中国石油天然气勘探开发公司 ,北京 100034)
摘要 : 油砂沥青是重要的非常规石油资源 ,其性质组成是其加工
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
及设计的重要基础。对加拿大
油砂沥青 (Bitumen)的直馏轻瓦斯油 (VL GO) 、减压瓦斯油 ( HV GO) 和常压渣油 (A TB) 进行了分析评价 ,
对其加工性能作了分析判断。
关键词 : 油砂沥青 ; 馏分 ; 性质 ; 组成 ; 特征化
随着原油的不断开采 ,轻质原油和易于开采
的原油越来越少 ,原油质量变重、变差的趋势越来
越明显。特别是中国经济的高速发展和现代化的
实现 ,使中国对石油及其产品的需求不断增长 ,而
国内原油产量不能满足需要 ,大量进口国外原油
成为不可避免的趋势。如何充分利用国外原油已
成为加工进口原油的炼厂亟待解决的问题。
加拿大的 Alberta 省蕴含着丰富的油砂沥青
(Bit umen)及重油 ,勘探储量达到 1. 7 万亿桶 ,其
中 3 千亿桶属于易开采的油砂矿产资源[1 ] ,一种
特殊的重质石油资源。其密度大、粘度高、硫氮及
金属杂原子含量高、残炭值高 ,且馏分中 70 %以
上的组分是高于 524 ℃的重馏分 ,加工难度比较
大。
随着产量可能大幅度提高以及环境保护的日
益严格 ,油砂沥青的改质技术和产品市场都面临
很大挑战[2 ,3 ] 。对于这类原料 ,尽管国外已有研
究[4 ,5 ] ,但从发
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
的数据来看 ,为考察中国炼厂加
工这类原料可能遇到的问题 ,还需要进一步深入
研究。本文对取自加拿大某 Bit umen 改质厂的
VL GO (Virgin light gas oil) 、HV GO ( Heavy vac2
uum gas oil ) 和 A TB ( At mosp heric tower bot2
tom)进行了分析。
1 实验仪器
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
(1) 残炭 :电炉法 ,根据 SH/ T 0170 - 92 分
析。
(2) SARA 四组分族组成 :采用石油化工科
学研究院推荐的液相色谱柱法 ,RIPP10 - 90。
(3) 密度 :根据 GB 2540 - 81
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
,温度 20 ℃。
(4) 平均分子量 : 数均分子量。采用德国
KNAU ER 分子量仪 ,用 V PO 蒸汽压平衡法 ,按
ZB E42001 - 87 测定。
(5) 元素 ( C , H , S , N ) 分析 : C , H 采用 PE
2400 - 2 元素分析仪 , S、N 采用 Antek 7000 - II
硫氮仪。
(6) 金属 (Ni ,V)含量分析 :采用 Varian 公司
的 Vista CCD 全谱直读电感耦合等离子体 ( ICP)
发射光谱仪 ,由北京石油化工科学研究院分析。
2 原料总体性质
测定了 VL GO、HV GO、A TB 性质 ,如密度、
粘度、凝点、残炭、酸值、沥青质、胶质、蜡含量以及
碳、氢、硫、氮、镍、钒、铁、铜、铅、钙、镁、钠、铝等微
量金属元素的含量 ,测定结果见表 1。
VL GO 是从油砂沥青中分离得到的 350 ℃以
前的馏分。VL GO 密度为 0. 8964 g/ cm3 ,凝点很
低 ,为 - 51 ℃,闭口闪点为 80 ℃;荧光色谱法得到
芳烃含量 66. 0 % ,饱和烃含量 34. 0 % ,不含有烯
烃 ;硫含量 (质量分数) 为 1. 74 % ,氮含量 (质量分
数)为 0. 021 % ;酸值 ( KO H)为 1. 71 mg/ g ,偏高。
HV GO 是从油砂沥青中得到的 350~520 ℃
的馏分。HV GO 密度达 0. 9703 g/ cm3 ,粘度很
大 ,并且随着温度的变化其值变化很大 ,由 40 ℃
综 述 石油化工设计Petrochemical Design 2009 ,26 (1) 66~68
降到 20 ℃时其粘度由 260 mm2 / s 增大到 1744. 59
mm
2 / s ;残炭值不高 ,只有 0. 4 % ,凝点 - 24 ℃,比
较低 ,酸值 ( KO H)为 4. 89 mg/ g ,胶质和沥青质含
量只有6119 m % ,饱和烃含量只有 48. 89 m % ;硫
含量 (质量分数) 很高 ,其值为 3. 77 %、氮含量 (质
量分数) 为 0124 % ,金属含量很低。HV GO 生产
燃料需要加氢脱硫 - 催化裂化 ,或加氢脱硫 - 加
氢裂化。
表 1 原料性质分析
项 目 数 据
样品名称 VL GO HV GO Bitumen A TB
收率 (摩尔分数) , %
密度/ (g ·cm - 3) 20 ℃ 0. 8964 0. 9703 1. 0064
API 度 25. 7 13. 8 8. 6
运动粘度/ (mm2 ·s - 1)
20 ℃ 10. 86 1744. 59
40 ℃ 5. 67 260. 60
80 ℃ 1570. 42
100 ℃ 418. 74
折射率
20 ℃ 1. 4916 1. 5378
70 ℃ 1. 4725 1. 5199
凝点/ ℃ - 51 - 24 20
闪点 (开口) / ℃ 224 240
残炭 (电炉) (摩尔分数) , % 0. 40 16. 71
酸值 ( KO H ) / ( mg ·
g - 1) 1. 77 4. 89 1. 32
金属含量/ (μg ·g - 1)
碳
氢
硫
氮
镍
钒
铁
铜
铅
钙
镁
钠
钾
铝
85. 73
13. 32
1. 75
0. 02
85. 33
11. 16
3. 77
0. 24
< 0. 1
< 0. 1
0. 3
< 0. 1
< 0. 1
0. 6
0. 1
0. 9
< 0. 1
0. 1
82. 70
9. 95
5. 24
0. 57
80. 9
203
785
1. 2
2. 0
125
82. 7
54. 3
109
911
饱和分 (摩尔分数) , %
芳香分 (摩尔分数) , %
胶质 (摩尔分数) , %
沥青质 (摩尔分数) , %
34. 0
66. 0
(荧光法)
48. 89
44. 92
6. 10
0. 09
21. 85
43. 43
24. 12
10. 61
Bit umen A TB 是油砂沥青中的常渣部分。
Bit umen A TB 密度大于 1 , H/ C (原子比) 只有 1.
44 ,残炭值 (质量分数) 很高 ,达到 16. 7 % ;粘度很
大 ,且随温度变化其值变化较大 ,由 100 ℃降低到
80 ℃时粘度由 418174 mm2 / s 增大到 1570. 42
mm
2 / s ;沥青质含量 (质量分数) 高达 10161 % ,饱
和分 (质量分数)只有 21. 85 % ;硫含量 (质量分数)
高达 5124 % ,氮含量 (质量分数) 为 0. 57 % ;金属
含量中镍达 8019μg/ g ,钒达 203μg/ g ,反映镍低
钒高的特点 ,其它金属如铝、铁、钙、钾等含量也较
高。
从实沸点蒸馏及窄馏分数据 (图 1) 看出 ,VL2
GO 240 ℃之前各馏分含量较少 ,200 ℃之前的收
率 (质量分数) 只有 5. 34 % ,240 ℃以前馏分收率
(质量分数) 为 12. 52 % ,350 ℃以前的收率 (质量
分数)为 84. 43 % ,大于 350 ℃的馏分 (质量分数)
有 15. 13 %。VL GO 各窄馏分的密度随收率的变
化较大 ,见图 2。低于 240 ℃馏分密度增大很快 ,
但随着馏分变重密度增大趋缓 ,其值在 0. 7719~
019435 g/ cm3 ; HV GO 初馏点为 350 ℃,530 ℃之
前馏分的收率 (质量分数) 达 96. 27 % ; HV GO 各
窄馏分的密度在 0. 9476~0. 9849 g/ cm3 ;Bit umen
A TB 窄馏分的性质见对应图。BitumenA TB 初馏
点为 220 ℃,350 ℃之前的收率只有 3. 5 % ,490 ℃
之前馏分的收率 (质量分数) 只有 33. 43 % ;Bit u2
men A TB 各窄馏分的密度在 0. 9076~0. 9847 g/
cm
3 。
图 1 Bitumen VL GO、HV GO 及 A TB 蒸馏曲线
图 2 Bitumen VL GO、HVGO 及 ATB 密度与中平均沸点关系
3 结语
(1) Bit umen VL GO 汽油馏分很少 , 小于 350
·76·第 26 卷 王行义等. 加拿大油砂沥青主要馏分性质及其加工性能分析
℃馏分收率 (摩尔分数) 为 84. 43 %。具有高硫含
量、高密度、高粘度、高酸值特征。
(2) HV GO 更具高密度、高含硫、高酸特征 ,
粘度高、粘温性差 ,饱和烃含量低 , H/ C (原子比)
低 ,不利于裂化加工。
(3) Bit umen A TB 密度大于 1 g/ cm3 , H/ C
(原子比)只有 1. 44 ,残炭值 (质量分数) 很高 ,达到
16. 7 % ,粘度很高 ,沥青质含量高达 10. 61 % ,饱和
分 (质量分数)只有 21185 % ,硫含量 (质量分数) 高
达 5. 24 % ,氮含量 (质量分数) 为 0157 % ;金属镍
含量 80. 9μg/ g ,钒含量 203μg/ g ,其它金属含量
也较高 ,是难以轻质化的重油原料。
参考文献 :
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tion Workshop . Beijing2005.
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Processing and Utilization Workshop . Beijing. 2005.
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study for obtaining synt hetic crudes f rom heavy crude oils via
hydrot reating. Energy & Fuels , 2001 , 15 : 120 - 127.
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- derived middle distillates. Fuel 83 (14) :1915 - 1927.
[ 5 ] Yui , S. and Chung , K. H. Processing oilsands bitumen is
Syncrude’s R &D focus. Oil & Gas Journal 2001 , 99 (17) :46
- 52.
·86· 石 油 化 工 设 计 第 26 卷
t ures on t he bend part of U type heat exchanger
in case that t he equivalent lengt h of t ube against
buckling is greater t han t he maximum unsupport2
ed t ube lengt h specified in GB151 , int roduces t he
installation procedure , and analyzes t he advanta2
ges and disadvantages of t he two st ruct ures.
Keywords : U type heat exchanger ; Bend part ;
Support st ruct ure
QUANTITATIVE ANALYSIS IN SAFETY AS2
SESSMENT OF STEEL STRUCTURE PLAT2
FORM
Zhi J i n gbo1 , W ang Zhi x i ao2 , W ang J i nx i a1 ,
Zhang Hon gmei , L i u L i ngl i ng . ( 1 . S I N O P EC
S hengl i Oi l2f iel d H S E Research Center , P. C.
257000 ; 2 . S I N O P EC S hengl i Oi l2f iel d O f f 2
shore I ns pection Dep artment , P. C. 257012)
Abstract : The stability of steel st ruct ure platform
declines for reason of erosion. Based on t he re2
sult s of force analysis , t he st rengt h , stability and
service life of platform can be determined , and a
quantitative calculation mode for force analysis of
such a platform can be provided.
Keywords : Platform ; Steel st ruct ure ; Result s of
force ; Erosion
DISCHARGE OF THE THREE WASTES FROM
ANIL INE PLANT AND THE POLL UTION CON2
TROL MEASURES
W ang Rongw ei , L i Yany i ng . ( Chi na Pet roleum
Engi neeri ng N ort h2east Com p any , P. C.
132002)
Abstract : This paper mainly int roduces t he t hree
wastes discharge of four kettles continuous nit ra2
tion aniline p roduction technology and the im2
provement measures and advanced idea of source
cont rol , end2of2process t reat ment and three2step
environmental risk cont rol .
Keywords : Four ket tles continuous nit ration ;
Aniline p roduction technology ; Three2step envi2
ronmental risk cont rol measure
ANALYSIS ON PEROPERTIES AND PROCESS2
ING PERFORMANCE OF MAIN FRACTIONS IN
CANADIAN ATHABASCA BITUNEM
W an g X i ng y i1 ,2 , Kon g X i an g gan g2 , L i R ui l i1 ,
Zhao S uoqi1 , X u Chunmi ng1 . ( 1 . S t ake Key L a2
boratory of Heav y Oil Processi ng , Chi na U ni2
versi t y of Pet roleum P. C. 102249 ; 2 . Chi na
N ational Oi l an d Gas Ex p loration and Develop2
ment Cor poration)
Abstract :The properties and compositions of Ca2
nadian At habasca bit umen and it s wide f ractions
of Virgin light gas oil ( VL GO) , heavy vacuum
gas oil ( HV GO ) and at mo sp heric tower bot tom
(A TB) were evaluated by distillation. The densi2
ty , viscosity , elemental compositions , total acid
number and aniline point of t ho se f ractions were
analyzed , as well t he vacuum residue f rom A TB.
Key Words : Bit umen ; p roperty ; composition ;
charterization
ABSTRACTS PETROCHEMICAL DESIGNStarted Publication 1984. Quarterly. 25 Feb. 2009 Vol. 26 No. 1 ·Ⅲ·