【摘 要】
：
缩合多核芳香树脂（Condensed Polynuclear Aromatics Resin,简称 COPNA 树脂）是芳烃在500-1000℃内进行碳化得到的介于炭素与有机物之间的中间领域产物。因其具有热稳定性高、耐磨损和碳化收率高等优良综合性能而备受关注。通常可以萘、蒽、菲等纯芳烃物质或其混合物为原料合成,也可以富芳烃物质如煤焦油、竹焦油、石油沥青等为原料合成。柴油作为一种重要的石油产品,组成
论文部分内容阅读
缩合多核芳香树脂（Condensed Polynuclear Aromatics Resin,简称 COPNA 树脂）是芳烃在500-1000℃内进行碳化得到的介于炭素与有机物之间的中间领域产物。因其具有热稳定性高、耐磨损和碳化收率高等优良综合性能而备受关注。通常可以萘、蒽、菲等纯芳烃物质或其混合物为原料合成,也可以富芳烃物质如煤焦油、竹焦油、石油沥青等为原料合成。柴油作为一种重要的石油产品,组成中含有大量芳烃,这严重影响了柴油品质。而且近年来,随着全球炼化产业的飞速发展,柴油产能严重过剩。如果能将柴油中的芳烃通过交联聚合与柴油分离,同时得到COPNA树脂,这样既能降低柴油中芳烃含量、提高柴油质量,又能为过剩柴油寻求高附加值利用途径。本文采用柴油为原料合成COPNA树脂,对合成条件、COPNA树脂的性能、结构特征以及反应机理进行了研究,对合成产物与柴油的饱和烃组分进行了分离与组分分析,最后以COPNA树脂为载体合成了固体磺酸催化剂,并对其催化效果进行了评价。该方法为提高柴油质量与柴油减量化、合成COPNA树脂精细化工品,提供了新的技术思路。以柴油为原料、37wt%甲醛溶液为交联剂和50wt%硫酸为催化剂来合成COPNA树脂。实验结果表明,在m柴=20g、m交=30%×m柴、m催=10%×（m交+m柴）、T=160℃和t=10h的优化合成条件下,COPNA树脂收率为40.26%。对获得的COPNA树脂的性能测试发现:B-COPNA树脂在喹啉、甲苯和四氢呋喃等溶剂中溶解度较大,在无水乙醇、环己烷和二氯乙烷等溶剂中仅能溶胀,而C-COPNA树脂在大部分有机溶剂中基本只存在溶胀行为;B-COPNA树脂β树脂含量为10.41%,远大于C-COPNA树脂中的β树脂含量（4.88%）;B-COPNA树脂热稳定性较C-COPNA树脂差,345℃时出现明显失重,700℃时的残炭率达40%,而C-COPNA树脂明显失重温度为395℃,780℃时的残炭率高达62%。COPNA树脂的结构分析显示,树脂表面均呈不规则团簇状,含有孔结构,C-COPNA树脂内部石墨晶体结构有限,多为无定形碳结构。通过模型物萘和甲醛的反应,阐述了芳烃交联聚合反应机理为碳正离子引发的阳离子缩聚反应。同时分离得到未反应柴油,收率达49.41%,芳烃含量降至3.24%,柴油密度由0.8541 kg/cm3降到0.8321 kg/cm3,十六烷指数也由47.46提高到57.62,柴油品质得到提高。最后以B-COPNA树脂为载体,通过等体积浸渍法和活化碳化-磺化法制备出两种固体磺酸催化剂,酸值达1.326mmol/g,能有效催化油酸和甲醇的酯化反应,酯化率为86.05%。
其他文献
多数低渗透油藏不仅闭合度高而且埋藏较深,并且油藏的构造倾角较大等特点,水驱采出程度低,易造成底部油井过早水淹且油藏顶部滞留“阁楼油”等问题,由于注入气体能够进入未被水波及到的区域,而且压力达到一定程度还可与原油混相或近混相,从而降低流体间的界面张力提高采收率,所以发展注气提高采收率成为国内外研究的重点,气体辅助重力驱油是一种借助于气顶和原油重力差的注气方式,在国外得到成功应用。但是在国内,这项技术
致密油藏长久以来都是我国油藏开发的难点,常规的增产方式是利用压裂水平井开发,并通过产能评价评估油井的生产能力。致密油藏其产能计算的方法主要有解析法、数值模拟法及半解析法,通过分析原油在各介质中的流动,建立不同的产能模型,从而求得单井的产能。致密油藏中,原油的供给主要来源于基质。因此,考虑产能大小时,必须考虑基质的供油作用。基质常规供油方式为压差窜流。除窜流外,基质的渗吸作用也可产生供油。目前对渗吸
页岩气的定义为赋存于富有机质的页岩层段中,以游离气、吸附气和溶解气状态储藏的天然气。页岩气藏主体上是自生自储成藏的连续性气藏,属于非常规天然气,可通过体积压裂改造获得商业气流。我国页岩气资源丰富,页岩气藏的开发还处在不断探索,积累技术的阶段。和美国页岩气田相比,WY页岩气藏地质条件较为复杂,开发面临着较大的难度和挑战。由于页岩气藏在储集和渗流机理方面不同于常规气藏,传统的气藏工程方法在页岩气产能评
页岩气是中国未来油气资源的重要接替领域,由于页岩十分致密,采用“水平井+多簇射孔+大规模滑溜水”的体积压裂技术有效动用页岩气的关键技术。由于页岩存在大量的天然裂缝和层理,压裂缝形态为主裂缝加次裂缝构成的复杂裂缝,其支撑类型也分支撑裂缝及自支撑裂缝两种形态。由于裂缝形态的复杂性和和多种支撑机理,页岩压裂设计中的导流能力优化设计也是一项重要难题。本文以川南W区块龙马组页岩为例,首先分析了储层工程地质特
非常规能源页岩气开发将有助于改善我国的能源结构,国家能源局将其纳入国家战略性新兴产业,是四川省五大高端新成长产业规划之一。钻井工程是页岩气开的关键工程技术,钻井废液是钻井过程中最具有代表性的废弃物之一,其产生量大、成分复杂、处理成本较高,研究钻井废液的处理对钻井作业现场周边环境的可持续发展意义重大。论文以威远页岩气开采国家级示范区直井段代表性的聚合物钻井液、聚磺钻井液和钾-聚磺钻井液体系所产生的水
海洋管线是海上油气田重要组成部分之一,海底不平整或是冲刷作用可能导致管线存在自由悬跨段,悬跨段在海流或波浪的作用下会发生涡激振动（Vortex induced vibration,VIV）,涡激振动会导致管线疲劳失效。在悬跨段出现以后,海洋生物可能附着在其表面,形成一定粗糙度,粗糙度会改变原有结构的涡激振动响应特性。关于悬跨海底管线涡激振动问题,可以简化均匀来流下近壁圆柱自由振动问题。本文选取了两
车用柴油中含有大量的多环芳烃会导致柴油质量变差,排放到空气中会对人体健康造成危害和污染生态环境。但是多环芳烃具有重要的工业用途,如用作精细化学品的基础原料。由此,将柴油中的多环芳烃分离出来,既提高了柴油的品质,又可用作生产精细化工品。因此,分离柴油中的多环芳烃具有重要的工业意义。在工业中通常采用加氢脱芳工艺使芳烃饱和或开环来提高柴油的品质,该技术能够有效的脱除柴油中的芳烃,但柴油中的芳烃被加氢后开
随着聚合物驱油的推广应用,生产过程中也逐渐发现一些问题,例如在在解堵洗井的过程中,有大量的含聚固废物返排出来,在聚驱采出液处理过程中也会产生大量含聚固废。这些含聚固废物包含大量的残余聚合物,具有很强的黏性,易成团,成分复杂,难以处理。含聚固废物已被列为危险固废物,这含聚固废物中的老化油、沥青质、胶质、聚合物和苯系、酚类等毒性物质对环境和人类健康具有严重的威胁性。目前对海上油田含聚固废物的形成原因研
随着社会的进步,人类对能源的需求越来越大,同时伴随着石油开采技术和设备的提升,作为以前不能开发的非常规能源渐渐进入人们的视野。而致密油藏在非常规资源中占据了巨大比例,自然成为了人们的重点关注对象。致密油藏的开发主要采用水平井分段多簇压裂技术,通过增加裂缝与油藏的接触面积,缩短渗流距离,降低流动压差,来达到增产的目的。本文采用理论分析、数学建模、程序开发和数值模拟相结合的研究方法,采用边界元法与有限
水资源是地球上所有生命体不可或缺的重要物质资源。但随着经济的快速发展与工业化程度的不断加深,水资源分布不均衡及污染等问题愈发严重。污水中的有机染料、无机重金属离子及油脂等对生态环境与人体健康造成了巨大的威胁。一些研究表明,某些金属有机骨架材料（MOFs）在暴露于光照时会表现为半导体,这意味着它们可能作为非常有效的光催化剂。与传统的光催化剂相比,MOFs的优势在于其多孔结构和高比表面积可促进底物和产