沥青质的热裂解和催化加氢动力学 翻译

沥青质的热裂解和催化加氢动力学

摘要：沥青质在430 °C下的microbatch反应器用NiMo/γ-Al2O3进行催

化发生热裂解和催化加氢裂化。动力学分析表明，一级反应的反应时间约30min以下开始转换，但超过30min后才有更显著的转换；而二级反应在反应时间60min就有充足的反应，大约在1.704 × 10?2到9.360 × 10?2 wtfrac?1min?1之间会有个最佳速率。此外生产液体石油沥青质总动力学模型有三步，生产液体石油沥青质的平行反应的（K1）和天然气 + 焦的（K3），还有从液体到气体再到焦炭的连续反应（K2）。对于沥青热裂解和催化加氢裂化的K1的评估值分别为1.697 × 10?2和9.355 × 10?2 wtfrac?1min?1，K2的评估值为

?2?3?1?53.605 × 10和6.347 × 10 minK2的评估值为6.934 × 10和

4.803 × 10?5 wtfrac?1min?1。选择性分析表明，催化加氢裂化过程促进液体生产和抑制焦炭的形成有效。

关键词：沥青质;热裂化;催化裂化;动力学;选择性

1.介绍

沥青残留物含有大量沥青质。他们是高分子化合物组成的缩合多核和烷基侧链和环烷环硫、氮杂环系统芳香片、金属（V、Ni）化合物。在石油残留过程最难分离的部分，沥青质会形成残留的焦炭和使加氢催化剂失活。从沥青残留的石蜡处理之前去除沥青质可能避免残留氢引起的问题提供了一种沥青质沥青质，但使用方式还有待开发。为了优化沥青质的利用，我们必须有更好的理解的结构和加工性能的沥青质。

在过去的30 年，研究沥青质的结构和物理性能已取得重大进展。moschopedis等人用蒸汽压渗透法确定了沥青质的分子量和溶剂性质以及温度对其的影响。Herzog和Ravey等人分别通过小角X-射线和中子小角散射分析沥青质的结构。Storm等人得在甲苯和减压渣油的沥青质进行了宏观的比较。Speight等人发现沥青质有几种类型的结构而不是一个确切的分子结构。Waston等人利用扫描隧道显微镜使石油沥青质成像。Trejo等人用SEC,LDMS,MALDI,NMR和XRD测试沥青质的特征。syunyaev和balabin等人研究了用荧光和沥青砂的吸附在沥青质的极化。nordgard等人研究了沥青质模型化合物在W/O界面的行为。

对沥青质的分解动力学的研究近年来有相当大的重要性。marafi等人提出了一种对渣油加氢处理建模和动力学的文献，内容是在不同的操作条件下在渣油加氢的总结反应级数、沥青质转换的活化能的差异。

对于沥青质的热裂解，Wiehe获得了一级动力学速率常数在400 °C下为0.026 min?1.Martinez等人将冷湖沥青进行转换。研究了温度范围在425到475 °C合成原油的煤液化沥青渣油热裂解的数据，并提出了一个三步动力学模型，用产品Delplot来分析沥青质的热裂解的二阶动力学，获得了沥青质的转化率和油 + 气体和焦炭的形成原因。Wang等人重新审视Martinez等人的数据。并用油+气的产量 来对沥青质转换率进行表示。

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