FCC油浆芳烃结构组成研究及针状焦制备初探

作     者：冯祎 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：孙昱东;韩保平

授予年度：2021年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：催化裂化(FCC)油浆 窄馏分 芳烃组成 全二维气相色谱/飞行时间质谱 针状焦制备 

摘      要：催化裂化(FCC)油浆的密度大、黏度高,且含有较多的催化剂粉尘,目前大多数炼厂将其用作低附加值的燃料油调和组分使用,不仅经济效益低下,且造成了资源的极大浪费。FCC油浆中含有大量的稠环芳烃,加工处理后可用作针状焦等高附加值产品的原料。为研究不同油浆中芳烃的结构和组成变化,为FCC油浆的高附加值利用提供指导。以中间基属和石蜡基属FCC油浆为原料,利用溶剂抽提使芳烃富集得到抽出油,采用实沸点减压蒸馏切割得到8个窄馏分,以改进的B-L法和全二维气相色谱/飞行时间质谱为表征手段,考察了两种油浆各窄馏分中芳烃的结构组成变化。并选取若干馏分为原料,探究其制备针状焦的可行性。研究结果表明,中间基属的青岛炼化催化裂化(QD-FCC)油浆以3～5环芳烃为主,而石蜡基属的兰州石化催化裂化(LZ-FCC)油浆以2～4环芳烃为主,石蜡基属LZ-FCC油浆的总饱和碳及环烷碳分率大于中间基属的QD-FCC油浆。2种油浆中三环芳烃主要是渺位缩合的菲类和氢化苯并蒽类化合物;四环芳烃以渺位缩合的苯并蒽类化合物为主,且含有部分迫位缩合的芘类化合物;五环芳烃以迫位缩合的苯并芘类化合物为主,石蜡基属的LZ-FCC油浆中五环芳烃含量远远小于QD-FCC油浆。选取QD-FCC油浆400～420℃窄馏分为原料,初步探讨了制备针状焦的可行性。制备生焦的工艺条件为焦化温度480℃,焦化压力2 MPa,室温～320℃的升温速率为10℃/min(快速升温),320～480℃时为2～3℃/min。该条件下的生焦收率约为70%,所得生焦的光学组织结构排列均匀、有序,流线型结构面积占比极大,具有优质的针状焦光学组织结构。经1400℃高温煅烧,焦的元素组成、微观结构皆发生较大的改良,石墨化程度进一步加强。