FCCDO/焦化重蜡油共炭化制备针状焦的研究

论文摘要

为了扩大生产针状焦的原料来源,以锦州催化裂化油浆（FCCDO）和锦州焦化重蜡油为研究对象,分别研究了FCCDO单一原料炭化和FCCDO/焦化重蜡油共炭化制备针状焦的方法,考察了温度和压力等因素对生焦性能及生焦机理的影响,同时对炭化反应残渣的甲苯不溶物和吡啶不溶物的生成动力学进行了研究。本文采用偏光显微镜分析焦的光学组织结构,直观判断焦的优劣,并结合反应产物分布及气体生成速率考察了温度和压力对生焦性能的影响。实验结果表明:FCCDO炭化和FCCDO/焦化重蜡油共炭化制备针状焦的最优炭化条件是温度480℃、压力0.6MPa,此条件下制备的针状焦为发达的流线-广域组织,各向异性含量高且取向性好。本文采用正庚烷、甲苯和吡啶三种溶剂将炭化反应残渣顺序抽提分离得到正庚烷可溶物（HS）、正庚烷不溶-甲苯可溶物（TS）、甲苯不溶-吡啶可溶物（PS）及吡啶不溶物（PI）。实验结果表明:炭化反应的早期阶段,引发了长烷基侧链的快速脱烷基过程,HS到TS的转化过程是主要的脱烷基过程;从HS到PI的溶解度的变化是由分子量的增加引起的,芳环的缩合程度逐步增大;由HS到PI转化模式如下表示:HS→TS→PS→PI。TI和PI组分的生成动力学研究结果为:以FCCDO为原料的TI和PI的一级表观活化能分别为153kJ/mol和185kJ/mol,二级活化能分别为177kJ/mol和209kJ/mol;FCCDO/焦化重蜡油为原料共炭化的TI和PI的一级表观活化能分别为122kJ/mol和144kJ/mol,二级活化能分别为131kJ/mol和155kJ/mol。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 本课题的主要任务
• 第2章 文献综述
• 2.1 前言
• 2.2 针状焦的物理性能及其研究现状
• 2.3 生产针状焦的原料选择
• 2.4 炭化生焦机理的研究
• 2.5 炭化研究中常用的分析手段
• 第3章 实验概述
• 3.1 原料及其基本性质分析
• 3.2 主要试剂及药品
• 3.3 主要实验仪器设备
• 3.4 实验与分析方法
• 3.4.1 原料油炭化反应概述
• 3.4.2 焦炭的光学组织测试
• 3.4.3 炭化反应残渣窄组分的分离及动力学的研究
• 3.4.4 红外光谱分析
• 3.4.5 紫外光谱测定
• 第4章 FCCDO制备针状焦的研究
• 4.1 引言
• 4.2 温度对FCCDO炭化反应影响的考察
• 4.2.1 温度对炭化反应残渣收率及产物分布的影响
• 4.2.2 温度对炭化反应生焦结构的影响
• 4.2.3 气体生成速率与成焦结构的关系
• 4.3 压力对FCCDO炭化反应影响的考察
• 4.3.1 压力对炭化反应产物分布的影响
• 4.3.2 压力对炭化反应生焦结构的影响
• 4.3.3 气体生成速率与成焦结构的关系
• 4.4 小结
• 第5章 FCCDO炭化中分子转化规律的研究
• 5.1 引言
• 5.2 FCCDO炭化中温度和压力对分子结构的转变的影响
• 5.2.1 温度对分子结构转变的影响
• 5.2.2 压力对分子结构转变的影响
• 5.3 炭化反应中吡啶不溶物及甲苯不溶物的形成动力学研究
• 5.4 小结
• 第6章 FCCDO/焦化重蜡油共炭化制备针状焦
• 6.1 引言
• 6.2 FCCDO/焦化重蜡油原料的基本性质分析
• 6.3 共炭化搀兑比例的确定
• 6.4 共炭化制备针状焦的条件及影响因素的考察
• 6.4.1 温度对共炭化反应影响的考察
• 6.4.2 压力对共炭化反应影响的考察
• 6.5 共炭化中分子转化规律的研究
• 6.5.1 温度对分子结构转变的影响
• 6.5.2 压力对分子结构转变的影响
• 6.5.3 共炭化反应中吡啶不溶物及甲苯不溶物的形成动力学研究
• 6.6 小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 研究生期间发表论文