[發(fā)明專利]一種用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710995418.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN110021381B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任強;龍軍;周涵;代振宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: G16C20/50
• 分類號: G16C20/50
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發(fā)明實施例提供一種用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑、方法、以及用于確定該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的方法，屬于石油化工領(lǐng)域。所述添加劑的分子結(jié)構(gòu)滿足以下條件：該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的HOMO軌道能量E_HOMO處于?0.21～?0.14ev；該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的LUMO軌道能量E_LUMO處于?0.136～?0.081ev；以及該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的偶極矩μ處于0.0198～4.26debye。通過將該添加劑加入至重油，可打破瀝青質(zhì)的超分子結(jié)構(gòu)，使瀝青質(zhì)以單分子的形式參與反應(yīng)，有利于提高瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率，提高輕質(zhì)油收率，減少結(jié)焦。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油化工，具體地涉及一種用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑、方法、以及用于確定該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)

隨著原油價格上漲、原油變重變劣、輕質(zhì)油品需求量上升和重燃料油需求量下降，加工重質(zhì)油已成為煉油行業(yè)所必須面臨解決的問題。我國的原油資源中重質(zhì)原油(稠油)占相當高的比例；從全世界原油儲量看，重油、油砂等重質(zhì)油也是重要的潛在能源。隨著常規(guī)原油資源的日益枯竭，重質(zhì)原油產(chǎn)量的增加，重油的加工顯得十分重要。而瀝青質(zhì)的聚沉，是重油領(lǐng)域的一個重要影響因素，直接影響到重油的加工，運輸及貯存。

自1924年以來，人們不斷發(fā)現(xiàn)和證實了石油分散體系的膠體溶液的行為特征，并進一步認識到，瀝青質(zhì)所以成為原油中最難加工的組分是因其形成了膠體顆粒，由于它的極性和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，使它在原油的開采和加工的過程中有絮凝和沉淀的趨勢，因而人們對石油分散體系狀態(tài)進行了重新認識，并將其考慮進石油加工和開采過程，對于提高石油的開采利用率及改善石油產(chǎn)品的分布和質(zhì)量具有特別重要的意義。目前人們認為，可通過改變現(xiàn)有石油分散體系的組成條件來調(diào)節(jié)體系的狀態(tài)，改變其傳質(zhì)、傳熱特性，并把體系處于最有利于加工的狀態(tài)稱為活化狀態(tài)，故活化狀態(tài)為重油加工中極為重要的一個狀態(tài)，而這一狀態(tài)，與重油中瀝青質(zhì)分子的聚集狀態(tài)有重大的關(guān)系，瀝青質(zhì)分子的聚集影響其活化狀態(tài)，因此，打破瀝青質(zhì)的超分子結(jié)構(gòu)，使瀝青質(zhì)以單分子的形式參與反應(yīng)，有利于提高瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率，提高輕質(zhì)油收率，減少結(jié)焦，對于重油的加工具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑、方法、以及用于確定該添加劑的分子結(jié)構(gòu)的方法，其可打破瀝青質(zhì)的超分子結(jié)構(gòu)，使瀝青質(zhì)以單分子的形式參與反應(yīng)，有利于提高瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率，提高輕質(zhì)油收率，減少結(jié)焦。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種確定用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑分子結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括：確定用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體的添加劑分子結(jié)構(gòu)；計算該添加劑分子結(jié)構(gòu)的HOMO軌道能量E_HOMO；計算該添加劑分子結(jié)構(gòu)的LUMO軌道能量E_LUMO；計算該添加劑分子結(jié)構(gòu)的偶極矩μ；判斷所述添加劑分子結(jié)構(gòu)的HOMO軌道能量E_HOMO、LUMO軌道能量E_LUMO、及偶極矩μ是否在各自的預(yù)定范圍內(nèi)；在所述添加劑分子結(jié)構(gòu)的HOMO軌道能量E_HOMO、LUMO軌道能量E_LUMO、及偶極矩μ在各自的預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，確定所述添加劑分子結(jié)構(gòu)能夠用于打破重油瀝青質(zhì)分子聚集體。

可選的，所述HOMO軌道能量E_HOMO的預(yù)定范圍為-0.21～-0.14ev；所述LUMO軌道能量E_LUMO的預(yù)定范圍為-0.136～-0.081ev；以及所述偶極矩μ的預(yù)定范圍為0.0198～4.26debye。

可選的，所述HOMO軌道能量E_HOMO的預(yù)定范圍為-0.17ev；所述LUMO軌道能量E_LUMO的預(yù)定范圍為-0.11ev；以及所述偶極矩μ的預(yù)定范圍為2debye。