重質炭化水素の高深度脱硫・脱窒素精製とヘテロ化合物の回収・高度利用

重烃深度脱硫脱硝净化及杂化合物回收及深度利用

基本信息

批准号：
10750569
负责人：
坂西欣也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

アラビア系減圧残渣和(VR)およびその成分の加熱下、溶媒和、吸着状態、あるいは水素化後の低速スキャンXRD測定を、温度可変・水平型X線回折装置を用いて行った。VR類は、脂肪族に由来する20°付近のブロードなピークと22°、24°のシャープなピーク、ならびに26°付近の芳香族に由来するピークが重なって観測された。これらの回折項は、モデル化合物との対比から、それぞれアルキルベンゼン類の凝集および芳香環の積層に帰属されると推定される。後者のピークは、VR中のレジン成分やアスファルテン分に特徴的である。300℃までの加熱あるいはトルエン添加による溶媒和によって、このピークは減少し、脂肪族由来ピークが低角側へシフトした。一方、炭素微粒子(Ketjen Black:KB)上に吸着された重質成分(THF 不溶分)は、芳香族由来ピークのみを示し、芳香環の積層によって溶解度が低下したことが示された。また、NiMo/KBあるいは市販のNiMo/Al_2O_3触媒を用いる400℃以下の反応温度における水素化処理では、アスファルテン分含量が低下し、マルテン成分への転換が進行したが、420℃では逆に芳香族性の高いアスファルテン分が増加した。これらの結果から、レジン、アスファルテン中の金属除去、高分子分解の促進、炭素析出の抑制には、これらの成分中の芳香族積層の徹底緩和の必要性が示唆された。溶媒和と水素化の徹底のためには、適当な溶媒設計とアスファルテンミセル中に浸透でき、かつメソポアを有する炭素微粒子触媒の設計が有効であろう。

使用变温水平 X 射线衍射装置对加热、溶剂化、吸附或氢化下的阿拉伯减压渣油 (VR) 及其组分进行慢扫描 XRD 测量。对于VR，观察到来自脂肪族的20°左右的宽峰、22°和24°的尖锐峰以及26°左右的芳香族的峰重叠。根据与模型化合物的比较，估计这些衍射项分别归因于烷基苯的聚集和芳环的堆积。后一个峰是 VR 中树脂组分和沥青质组分的特征。通过加热至 300°C 或通过添加甲苯进行溶剂化，该峰降低，并且脂肪族衍生的峰向较低角度移动。另一方面，吸附在碳微粒(科琴黑：KB)上的重组分(THF不溶成分)仅显示来自芳香族的峰，表明由于芳香环的堆积，溶解度降低。此外，在低于400℃的反应温度下，使用NiMo/KB或市售NiMo/Al_2O_3催化剂进行加氢处理时，沥青质含量下降，并且向马质烯组分的转化进展，但在420℃时，芳香族沥青质含量高，反应性的，增加的。这些结果表明，为了从树脂和沥青质中去除金属、促进聚合物分解并抑制碳沉淀，有必要彻底松弛这些组分中的芳香堆积。为了实现彻底的溶剂化和氢化，设计合适的溶剂和设计能够渗透到沥青质胶束中并具有介孔的碳颗粒催化剂将是有效的。