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超高酸原油中石油酸分子组成表征与腐蚀性预测

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石油学报（石油加工） 2024年第3期40卷 833-840页

作者：牛鲁娜中石化安全工程研究院有限公司化学品安全国家重点实验室山东青岛266000

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法对国内某超高酸原油及其馏分油中的石油酸分子组成进行表征,研究Q345R、1Cr5Mo、304L和316L 4种典型炼油装置用材在不同酸值(Total acid number,TAN)油品中的静态腐蚀行为,并构建高温酸腐蚀预测模型。... 详细信息

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法对国内某超高酸原油及其馏分油中的石油酸分子组成进行表征,研究Q345R、1Cr5Mo、304L和316L 4种典型炼油装置用材在不同酸值(Total acid number,TAN)油品中的静态腐蚀行为,并构建高温酸腐蚀预测模型。结果表明,TAN为10.403 mg KOH/g、含2个氧原子的O2类石油羧酸是石油酸的主要成分,其中二环、三环环烷酸和单环芳香羧酸含量相对较高。168 h静态挂片腐蚀实验结果表明,4种材质腐蚀速率均随温度升高而增加,高于280℃后增加趋势逐渐变缓。不同材质微观腐蚀形貌存在显著差异:Q345R整体呈现均匀腐蚀形态;1Cr5Mo表面形成密集蚀坑;304L表面分布少量浅表性腐蚀区;316L仍可见金属光泽。根据腐蚀速率结果,考虑脂肪酸、环烷酸和芳香酸与金属的结合作用,将石油酸分子组成作为腐蚀预测模型的修正项,采用Levenberg-Marquardt(LM)算法拟合模型参数,模型相关系数R 2大于0.950,均方根误差RMSE小于0.089,可实现超高酸原油腐蚀性的早期预测,为指导超高酸原油加工装置合理选材、制定检维修计划提供支持。

关键词：腐蚀环烷酸傅里叶变换离子回旋共振质谱超高酸原油预测

电子探针微区分析在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：何文会刁玉霞邱丽美向彦娟郑爱国徐广通中石化石油化工科学研究院有限公司

电子探针（EPMA）分析方法在炼油化工催化材料研发与催化剂失活研究中发挥着重要的作用。简述该方法的工作原理及检测优势，根据该方法在炼油化工催化材料表征时面临的样品制备方法困境，概述适用于炼油化工催化材料的EPMA样品制备方法... 详细信息

电子探针（EPMA）分析方法在炼油化工催化材料研发与催化剂失活研究中发挥着重要的作用。简述该方法的工作原理及检测优势，根据该方法在炼油化工催化材料表征时面临的样品制备方法困境，概述适用于炼油化工催化材料的EPMA样品制备方法，并介绍EPMA技术参数的优化原则与经验参数。综述EPMA在不同炼油化工催化材料的研究工作，主要包括分子筛催化剂、催化裂化剂、加氢剂及重整剂在研发过程及失活剖析过程中截面微区元素探测与分布信息，对于催化剂的设计与性质优化、催化剂的装填以及反应器的操作，乃至寻找缓解催化剂失活的策略等都具有重要意义。最后，对该方法在未来发展方向的应用进行展望。

关键词：电子探针炼油化工催化材料样品制备方法微区元素分析

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热分析在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

石油学报(石油加工) 2024年

作者：王卅曹晓娜邱丽美徐广通中国石化石油化工科学研究院有限公司

热分析技术是一种复杂、灵活、多样的综合型表征技术，涉及的仪器类型多、分析方法灵活多样，在石油化工领域得到了广泛的应用。通过对热分析技术的发展历程和研究进展进行回顾，详细介绍了热分析技术的分类和主要热分析方法的定义、原... 详细信息

热分析技术是一种复杂、灵活、多样的综合型表征技术，涉及的仪器类型多、分析方法灵活多样，在石油化工领域得到了广泛的应用。通过对热分析技术的发展历程和研究进展进行回顾，详细介绍了热分析技术的分类和主要热分析方法的定义、原理及其在炼油催化剂、新材料开发、催化反应过程研究、柴油机油评定、固-液相变材料研究等方面的应用情况，综述了热重分析（TG）、差示扫描量热（DSC）、压力差示扫描量热（PDSC）和热重-质谱联用（TG-MS）等热分析方法在催化剂热行为、热稳定性、催化剂合成和前驱体煅烧、积炭及催化剂失活、润滑油氧化安定性评价、相变材料热物性测定以及揭示热分解机制等方面的应用。随着热分析联用技术的进步和研究对象的拓宽，热分析将在物化表征方面提供更全面的数据支撑，在原位反应和反应动力学的研究中发挥更好的作用。

关键词：热分析技术热重法差示扫描量热法热重-质谱联用技术热稳定性催化剂积炭

加氢裂化精制段芳烃饱和深度对断侧链和开环反应的影响

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石油学报（石油加工） 2024年第4期40卷 894-901页

作者：莫昌艺赵广乐任亮赵阳梁家林胡志海中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

通过调节加氢裂化精制段工艺条件参数得到不同芳烃饱和率的精制油,按照烃分子的环结构数目进行分类和数据处理,并结合反应热力学数据研究了芳烃饱和深度对精制段的断侧链和开环反应的影响。结果表明:加氢裂化精制段的断侧链反应以一环... 详细信息

通过调节加氢裂化精制段工艺条件参数得到不同芳烃饱和率的精制油,按照烃分子的环结构数目进行分类和数据处理,并结合反应热力学数据研究了芳烃饱和深度对精制段的断侧链和开环反应的影响。结果表明:加氢裂化精制段的断侧链反应以一环烃为主,且芳烃饱和率提高,烷基苯环π键向烷基环己烷σ键的转化,使得反应物形成正碳离子的稳定性降低,这可能是导致断侧链反应平衡常数变小和反应速率变慢的主要原因;低芳烃饱和率下,含硫化合物(噻吩类)等环状烃分子加氢脱除是开环反应的主体,随着芳烃饱和率提高,四环及以上环状烃分子发生开环反应转化为低环数环状烃,而三环及以下环状烃主要发生芳烃饱和反应转化为相同环数的环烷烃。

关键词：加氢裂化精制段芳烃饱和断侧链反应开环反应含硫化合物环状烃分子

基于GC-MS的喷气燃料组成-性质定量关系研究

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石油学报（石油加工） 2024年第4期40卷 1072-1084页

作者：蔡璐伏朝林陶志平赵杰常春艳中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对67个喷气燃料进行分子水平表征,并按9类烃族组成(正构烷烃、异构烷烃、单环烷烃、多环烷烃、烷基苯、茚满及四氢萘、萘类及茚类、苊及苊烯类、苯并噻吩及二苯并噻吩)和13类碳数(C_(7)~C _(19))分类,... 详细信息

利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对67个喷气燃料进行分子水平表征,并按9类烃族组成(正构烷烃、异构烷烃、单环烷烃、多环烷烃、烷基苯、茚满及四氢萘、萘类及茚类、苊及苊烯类、苯并噻吩及二苯并噻吩)和13类碳数(C_(7)~C _(19))分类,形成一系列组成矩阵。测定了7类理化性质,包括密度、热值、闪点、黏度、烟点、苯胺点和馏程,定义了各碳数下不同烃族的代表性化合物和平均性质(密度、热值、闪点和黏度)。采用多元线性回归(MLR)、偏最小二乘(PLS)和修正加权平均(MWA)3种算法建立了喷气燃料组成-性质定量模型。综合比较,组成与密度、热值、闪点、烟点和苯胺点的定量模型均基于PLS预测效果更优,对应的均方根误差(RMSE)分别为0.0008 g/cm^(3)、0.0302 MJ/kg、1.3418℃、6.01×10^(-5 )mm、0.7293℃;组成与黏度的定量模型基于MWA时预测效果更优,其RMSE为0.0333 mm^(2)/s。

关键词：喷气燃料油品分析组成-性质关系气相色谱-质谱(GC-MS) 数学模型

现代表征技术在石油炼制与化工催化剂研究中的应用Ⅲ.化学吸附法

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：赵文慧袁蕙卢立军邱丽美王卅徐广通中石化石油化工科学研究院有限公司

化学吸附法是一类重要的物化表征手段，在催化剂表征中应用广泛。通过改变探针分子和检测方式，化学吸附法能够提供包括但不限于催化剂表面酸性中心种类和数量、催化剂中金属氧化物物种信息、多组分金属氧化物及金属氧化物与载体之间相... 详细信息

化学吸附法是一类重要的物化表征手段，在催化剂表征中应用广泛。通过改变探针分子和检测方式，化学吸附法能够提供包括但不限于催化剂表面酸性中心种类和数量、催化剂中金属氧化物物种信息、多组分金属氧化物及金属氧化物与载体之间相互作用、负载型催化剂金属分散度等信息。介绍了氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、静态化学吸附法、CO脉冲吸附、氢氧滴定法等化学吸附方法的测试原理，总结对比了各方法的优缺点及适用范围，详述了这些方法在表征石油炼制与化工催化剂性质方面的应用案例，最后对方法的优化和未来发展方向进行了展望，以期为更先进的化学吸附方法的开发与其在石油炼制与化工催化剂性质表征方面的应用提供思路。

关键词：化学吸附 NH -TPD H -TPR 金属分散度 CO脉冲吸附法氢氧滴定法

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中国碳捕集、驱油与封存技术进展及发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 325-338页

作者：杨勇中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、山东省碳捕集利用与封存重点实验室(筹) 山东东营257000

CO_(2)捕集、驱油与封存(CCUS-EOR)在提高石油采收率的同时可以实现碳封存,对保障国家能源安全和实现"双碳"目标具有重要意义。通过梳理国内外CCUS-EOR的发展历程,系统阐述了CO_(2)捕集、驱油与封存等不同环节的技术进展及工程实践现状... 详细信息

CO_(2)捕集、驱油与封存(CCUS-EOR)在提高石油采收率的同时可以实现碳封存,对保障国家能源安全和实现"双碳"目标具有重要意义。通过梳理国内外CCUS-EOR的发展历程,系统阐述了CO_(2)捕集、驱油与封存等不同环节的技术进展及工程实践现状,指出了CCUS-EOR的下一步发展方向。针对CO_(2)捕集技术,分析了燃烧前、燃烧后、富氧燃烧和其他新型碳捕集技术的原理、技术特点以及应用场景,指出捕集成本高、工艺创新不足是制约CO_(2)捕集技术商业化进程的主要问题。剖析了中国CO_(2)驱油与封存从非混相驱、混相驱到高压混相驱的技术发展历程,创新发展了以提高原油混相程度和扩大波及为核心的陆相沉积油藏CO_(2)高压混相驱油与封存开发理念,形成了涵盖井网井距优化、水气交替、注采耦合和化学封窜的CO_(2)驱油与封存油藏工程设计技术,并形成了长距离管道输送、高效注入和安全监测等相关配套技术。针对中国CCUS-EOR发展过程中面临的挑战和重大技术需求,提出大力发展CO_(2)低浓度气源高效低能耗捕集技术、CO_(2)驱油与封存一体化优化关键配套技术、CO_(2)排放源与含油气盆地源汇匹配优化技术和CCUS全链条产业化集群化体系建设的攻关方向,从而为CCUS-EOR实现大规模商业化应用提供支撑。

关键词：碳捕集驱油与封存技术进展示范工程产业化

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全二维气相色谱测定汽油馏分中芳烃详细组成

石油学报（石油加工） 2024年第4期40卷 1085-1097页

作者：孙鑫源李长秀钱钦张祎玮韩旭宋春侠中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

采用全二维气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC×GC-FID)对汽油中芳烃组分特别是C_(9+)芳烃进行了详细的定性和定量分析。全二维色谱系统采用固态调制器,一维色谱柱采用非极性二甲基聚硅氧烷固定相的色谱柱,二维色谱柱采用极性聚乙二醇固... 详细信息

采用全二维气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC×GC-FID)对汽油中芳烃组分特别是C_(9+)芳烃进行了详细的定性和定量分析。全二维色谱系统采用固态调制器,一维色谱柱采用非极性二甲基聚硅氧烷固定相的色谱柱,二维色谱柱采用极性聚乙二醇固定相的色谱柱。在优化的色谱条件下,一次进样可以实现153种C_(6)~C _(12)芳烃组分的分离。汽油族组成中的芳烃在全二维谱图中呈带状分布,瓦片效应明显。考察了直馏汽油、重整汽油、催化汽油、焦化汽油、裂解汽油等不同类型组分汽油的全二维色谱的分离情况,裂解汽油中所含芳烯烃组分与烷基苯可以获得很好的分离。建立的采用内标法定量测定车用汽油中单体芳烃特别是C 9+芳烃含量方法的结果重复性和准确度良好,可以对清洁汽油生产工艺研究以及汽油产品的质量控制提供基础数据及方法支持。

关键词：全二维气相色谱汽油芳烃芳烯烃烷基苯内标法

多晶X射线衍射Rietveld方法在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

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石油学报（石油加工） 2024年第5期40卷 1397-1408页

作者：付颖忻睦迪黄南贵邱丽美徐广通中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

在石油化工领域,多晶X射线衍射Rietveld方法(简称Rietveld方法)是一种有效且应用广泛地研究催化剂晶体结构的分析方法。简要介绍了Rietveld方法的基本原理、判据及常用的软件,并结合实例重点从催化剂定量相分析和分子筛骨架外阳离子的定... 详细信息

在石油化工领域,多晶X射线衍射Rietveld方法(简称Rietveld方法)是一种有效且应用广泛地研究催化剂晶体结构的分析方法。简要介绍了Rietveld方法的基本原理、判据及常用的软件,并结合实例重点从催化剂定量相分析和分子筛骨架外阳离子的定位2方面综述了近年来Rietveld方法在石油炼制与化工催化剂研究领域中的应用,总结了利用Rietveld方法进行定量相分析和测定晶体结构的步骤、注意事项及适用范围,最后对Rietveld方法在与电子衍射、计算化学和原位表征相结合以及软硬件技术升级等方面的发展前景进行了展望。

关键词：多晶X射线衍射 Rietveld方法石油化工催化剂分子筛定量相分析阳离子定位