试析原料组成对针状焦形成的影响

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文原料组成对针状焦形成的影响姓名：王亮申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郭燕生20090501摘要大庆催化裂化油浆(FCC油浆)中含有质量分数大于50％的芳烃，是制备针状焦的优质原料。鉴于，FCC油浆中的脂肪烃、胶质、沥青质以及杂原子含量较高，无法直接制备针状焦。需对油浆进行预处理，以提高芳烃含量，降低饱和烃、杂原子和重金属离子的含量。原料处理前后组成上的变化对针状焦结构和性能的影响是本论文探讨的重点。论文工作主要有两方面：一是以糠醛为萃取溶剂，萃取FCC油浆，富集芳烃馏分，并分别以FCC油浆及其富芳馏分为焦化原料，经过炭化、焦化而制备中间相沥青。通过四

2、组分分析研究萃取前后组成的变化；借助偏光显微镜、红外和核磁等手段，分析炭化过程中中间相沥青的组成和光学结构变化，研究FCC油浆及其富芳馏分(FCCRF)的热转化行为；借助高温流变仪、偏光显微镜和X射线衍射仪等，研究了催化裂化油浆中间相(MP．FCC)及其富芳馏分中间相(MP．FCCP．r)的流变性。二是将FCC油浆和煤焦油沥青以不同比例混合，然后在常压、440℃下共炭化制备中间相沥青和针状焦。通过偏光显微镜研究中间相沥青的偏光显微结构；并借助X射线衍射仪，对中间相的晶体结构特征进行了研究。。实验结果表明，萃取前后原料组成发生了很大变化：芳烃含量由原来52．48％提高到87．33％，饱和烃含量

3、由33．68％降低至9．50％，杂原子和重金属离子含量降低，热解缩聚反应趋于温和。原料的组成对中间相的显微结构、流变性和晶体结构有决定性的影响，MP．FCCRF主要是大融并体流线结构，流变性和晶体结构都优于MP．FCC，而MP-FCC主要是粗镶嵌和细镶嵌结构。FCCRF在常压，430,-440℃，6～15h，惰性气体保护下炭化可以得到优质中间相。共炭化实验结果表明，FCC油浆和煤焦油沥青配比为1：4时，制备出的针状焦，晶体结构最好。由此可见，混合物料的炭化反应性及混合比例，很大程度上影响了中间相的性质，亦即影响针状焦的质量。关键词：针状焦，萃取，中间相沥青，共炭化，组成分析EffectofR

4、awMaterialCompositionOntheFormationofNeedleCokeWangLiang(ChemicalTechnology)DirectedbySeniorEngineerGuoYanshengAbstractDaQingFCCslurry、)l，immorethan50％weightfractionofaromaticsWritsahigh—qualityrawmaterialforpreparingneedlecoke．However,FCCslurryCannotbedirectly硒rawmaterialforpreparingneedlecoke，due

5、torelativelyhighcontentsofaliphatichydrocarbons，gelatine，asphalteneandheteroatom．Slurryneedstobepretreatedtoimprovethecontentofaromatichydrocarbonsanddecreasethecontentofaliphatichydrocarbons，heteroatomandheavymetalsiron．Effectofrawmaterialonthestructureandperformanceofneedlecokeisthefocusofthisthe

6、sistoexplore．Thereweretwoaspectsofthemainworkofthisthesis：OneWasthatFCCslurryWasextractedwithfurfuraldehyde嬲theextractionsolvent．Thearomatichydrocarbonswereenrichedandused嬲therawmaterialtoproducemesophaSethroughcarbonization，cokingprocesses．Bymeansoffour-compositionanalysis，FTIRandNMRanalysisandoth

7、ermethods，thecompositionsoffeedstockwerestudied．Asthecomponentandmicrotextureofmesophasepitches，thermalconversionbehaviorsofFCCslurryandenrichedaromatichydrocarbonhadbeeninvestigatedwitllpolaropticalmicrosc