LOGO化工学院工艺硕开题报告重油在SCW中发生的化学反应及机理.ppt

* LOGO 化工学院工艺硕开题报告重油在SCW中发生的化学反应及 机理 报告人：徐伟伟 开题报告人：徐伟伟 报告人电子邮件：xtx848689@126.com 内容 题目来源 选题意义及依据 课题相关国内外研究现状 论文研究内容 面临的问题 模型化物的选择 选题意义及依据 选题意义 当前世界石油资源匮乏，而替代能源的开发则显得迫在眉睫，而重油在SCW中的改质降粘成为人们的研究热点。它相对于重油的其他改质的优点是整过工艺过程的绿色化，这也是它被关注的原因。而要最大化的实现重油在SCW中工业化，则需要我们对重油在SCW中发生的化学反应及机理有熟悉的了解和研究，从而正确的指导实践。 选题依据当前国内外对重油在SCW中改质的研究有很多方面的报道，但是涉及发生的化学反应及其机理，SCW在改质中的明确作用的报道却很少。有关的报道只是单方面的对重油中一种物质，如沥青等进行模型研究，对这些方面缺少充分的实验及直接的数据和全面的理论认识。因此，我们选择了本课题的研究。 课题相关国内外研究现状 通过对中外文献的仔细阅读，我发现关于重油在SCW中改质降粘，国内外主要进行了如下的研究，比如：重油的性质，SCW在改质中的作用，改质过程发生的化学反应，重油在SCW中改质的机理等。具体如下： 1.徐涛等在2013年发表论文表示，他们分别以探针化合物：萘，苯醌，偶氮苯在4000 C,25.3MPa的超临界水中进行反应，通过对其的产物进行分析，并且与其他条件进行比较，热水，SCW+四氢萘，SCW+惰性气体，SCW+惰性气体+四氢萘，氢氧根离子和氢氧根自由基作为SCW供氢能力的指标，结果显示，SCW不具有供氢自由基的能力，而缩合的碳物质提供氢自由基在SCW的温度范围内。在SCW中加入惰性气体，可以分散自由基，这是因为SCW的溶剂效应。 2.Han支持SCW提供氢自由基和氢氧根自由基的观点，在4000 C, 34MPa以苯基苄基醚，硫化二苯基，喹啉作为煤焦油的模型化合物. 3. Kruse用D2O作为示踪物来研究叔丁基苯在过热水条件下的水解。从产物中分析归纳得出，叔丁基产生的碳氢自由基离子从水中得到重氢。 4.Morimoto等排除了SCW的供氢能力。他们将在SCW中比在在惰性气体中形成更多的轻质油归于SCW的分散作用，其导致了分子内的脱氢作用，阻止分子间缩合。 5.Cheng等利用液体产品的模拟蒸馏，得出在温度为4200C，水密度为0.15g/cm3 ,水油质量比为2/1，反应时间为1h的状态下对重油在超临界水中进行研究，发现同时提高水的密度和水油比时，能显著的提高裂解率和轻油的生成率。重油裂解产生的焦炭粒子在10-100um间，这是因为超临界水的分散作用，由红外光谱分析指出，液体产品中的C/H增加，这意味着H可能是从缩合反应中得到，而非是从水中得到，因为没有含氧基团在产物中发现。 6.Rolad，Ederer，Watanabe等分别进行了n-C32H66 的水热模拟，叔丁基苯的分解，聚乙烯的转换实验，证实了SCW参与反应，但是SCW的供氢能力在这些实验中却不成立。 7. Pinilla等利用选择性的催化蒸汽裂解改质重油，在温度为400-5000C将蒸汽作为氢源，蒽作为芳香烃的模型化合物。 8.Clark将稠油中的典型模型化合物组分噻吩和四氢噻吩与高温高压水反应,并提出反应路线。 9. 丁勇等为了解重质油中饱和分在超临界水中的热解机理, 将十六烷作为模型化合物, 在间歇反应器内研究了它在超临界水中的热解反应, 反应温度 420~ 460 , 压力 23~ 27M Pa。在超临界水中, 十六烷热解为较轻、较重的碳氢化合物和气体。与无超临界水、常压下十六烷的热解反应相比, 超临界水中十六烷热解反应的活化能 ( 300. 0 kJ/mo l)低, 因而反应速率快。通过对产物的分析,推断反应遵循自由基机理, 反应过程包括自由基的产生、传递、分解和终结。在超临界水中, 十六烷的热解反应存在超临界水的供氢机制, 减压渣油在超临界水中的热解反应也存在这种供氢机制, 而该机制有利于改善热解产物的质量。 10.?秦少朋等以石蜡、萘、渣油分别替代原油中的组分烷烃、芳烃和胶质沥青质为研究对象，分析超临界水氧化法处理原油中各组分氧化程度。 论文研究内容 通过上面文献，我们可以发现，国内的学者对重油在SCW中改质降粘都进行了大量的研究，但是他们所作的实验很多缺少直接的证据来说明问题，此外他们所选模型化合物的片面性，让实验没有充分的可靠性，因此，本次课题主要是针对重油在SCW中改质降粘进行的研究，其中主要针对以下几方面： 1.SCW在改质过程中的作用 2.重油在改质过程发生的化学反应 3.反应的机理 通过文献的查看，我们大致需要面