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中國石化石油化工科學研究院開發的石油分子水平表征技術實現廣泛應用
石油是天然產物中最為復雜的混合物,由不計其數的化合物分子組成。只有從分子水平上深入認識石油,才能對加工過程中的化學問題進行更加深入細致的探究,有針對性地設計合理的反應路徑和條件,使每個石油分子價值最大化,實現石油煉制技術的跨越式進步。為此,中國石化石油化工科學研究院(簡稱石科院)的科技人員突破對石油組成的傳統認知,研發出石油分子水平表征技術,為實現分子水平煉油提供關鍵前提。
在渣油分子水平表征方面,石科院采用場解吸-飛行時間質譜建立了渣油中鏈烷烴和環烷烴分子類型及碳數分布分析方法,提高了對減壓渣油飽和烴分子組成的認知水平;另外,還研發了減壓渣油及其芳烴、膠質和瀝青質亞組分中芳烴化合物、噻吩類硫化物、芳香性含氮化合物、石油酸的分子水平表征技術。目前,減壓渣油分子水平表征技術已應用于渣油減黏裂化、渣油加氫、瀝青質臨氫裂化等加工工藝的研究中,為新工藝開發、組合工藝優化以及反應機理研究提供了理論和數據支持。
建立多措并舉的表征體系。隨著分析表征難度呈現指數級增加,憑借單一技術手段很難實現石油分子水平表征目標。石科院科研人員通過一系列理論分析、無數次試驗探索,逐步形成了石油前處理技術、高效儀器分離技術、選擇性儀器檢測技術以及自編軟件數據處理技術四位一體的表征技術體系,為石油分子水平表征提供了理論基礎。
石科院通過分子水平表征技術的運用,在石油組成、煉油工藝過程反應化學及催化劑評價中獲得一系列新認識及自主知識產權,目前已發表百余篇論文,形成數十項專利。更重要的是,對石油認知體系的創新,支撐了一系列重大工藝的創新開發。目前,石油分子水平表征技術已廣泛應用于石科院的石油加工工藝研究中,為石油煉制工藝、催化材料、反應工程等研發工作提供了有力的技術支撐。
[劉澤龍供稿]