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中国石化石油化工科学研究院开发的石油分子水平表征技术实现广泛应用
石油是天然产物中最为复杂的混合物,由不计其数的化合物分子组成。只有从分子水平上深入认识石油,才能对加工过程中的化学问题进行更加深入细致的探究,有针对性地设计合理的反应路径和条件,使每个石油分子价值最大化,实现石油炼制技术的跨越式进步。为此,中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)的科技人员突破对石油组成的传统认知,研发出石油分子水平表征技术,为实现分子水平炼油提供关键前提。
在渣油分子水平表征方面,石科院采用场解吸-飞行时间质谱建立了渣油中链烷烃和环烷烃分子类型及碳数分布分析方法,提高了对减压渣油饱和烃分子组成的认知水平;另外,还研发了减压渣油及其芳烃、胶质和沥青质亚组分中芳烃化合物、噻吩类硫化物、芳香性含氮化合物、石油酸的分子水平表征技术。目前,减压渣油分子水平表征技术已应用于渣油减黏裂化、渣油加氢、沥青质临氢裂化等加工工艺的研究中,为新工艺开发、组合工艺优化以及反应机理研究提供了理论和数据支持。
建立多措并举的表征体系。随着分析表征难度呈现指数级增加,凭借单一技术手段很难实现石油分子水平表征目标。石科院科研人员通过一系列理论分析、无数次试验探索,逐步形成了石油前处理技术、高效仪器分离技术、选择性仪器检测技术以及自编软件数据处理技术四位一体的表征技术体系,为石油分子水平表征提供了理论基础。
石科院通过分子水平表征技术的运用,在石油组成、炼油工艺过程反应化学及催化剂评价中获得一系列新认识及自主知识产权,目前已发表百余篇论文,形成数十项专利。更重要的是,对石油认知体系的创新,支撑了一系列重大工艺的创新开发。目前,石油分子水平表征技术已广泛应用于石科院的石油加工工艺研究中,为石油炼制工艺、催化材料、反应工程等研发工作提供了有力的技术支撑。
[刘泽龙供稿]