SYLZ G02 石油化学组成5

1.超临界流体：某种溶剂所处的温度和压力都超过自身临界温度和临界压力时，这种溶剂就变成了超临界流体；

2.纯组分的P －T 图。

A ．工作原理

四、中国石油大学开发的渣油评价表征新方法

——超临界流体萃取分馏法

第6节渣油以及渣油中的胶质、沥青质

3. 独特性质

a. 介乎液体和气体之间；

b. 密度和溶解能力象液体；

c. 粘度和传递能力象气体；

d. 流体性质随温度和压力变化最敏感，改变温

度和压力流体性质就能发生明显改变，改变

其溶解能力而达到不同组分的分离。

气、液和超临界流体的典型性质

性质

流体的分类

气体超临界流体液体

密度，

g/cm3(0.6~2.0)X10-30.2~0.9

0.6~1.6

扩散系数cm2/s 0.1~0.4(0.2~0.7)X10-3

(0.2~2.0)X10-5

粘度，Pa·s(1.0~3.0)X10-5(1.0~9.0)X10-5(0.2~3.0)X10-3

4. 广泛应用

a. 医药、化工、食品以及在较低温度下分离热敏物质

b. 0.9

c. 粘度和传递能力象气体；

d. 流体性质随温度和压力变化最敏感，改变温度和压力流体性质就能发生明显改变，改变其溶解能力而达到不同组分的分离。

5. SCF溶解能力变化规律

在一般情况下，高于临界温度及临界压力状态下溶剂的溶解能力主要取决于其密度。

温度恒定，升高压力，密度增大，溶解能力增加；压力恒定，降低温度，密度增大，溶解能力提高在分离重质油时采用的是在恒温下逐渐升压的方法，以取得一系列较窄的馏分。

B．SCFE装置(萃取塔分馏柱)

C．分离步骤

a. 一次性装入样品；

b. SCF从釜底注入，与样品进行充分接触，形成两相

c. SCF不段注入，萃取相进入填料柱：在恒压下，沿

填料柱向上温度升高，溶剂溶解能力下降，部分溶剂以液态析出返回填料柱（向下流），形成回流，与上升的萃取相产生能量和质量传递，从而达到分离的目的；

d. 萃取相离开分馏柱后，降压、降温、回收溶剂循环

使用，同时获得样品；

C．分离步骤

e. 接着，升高压力，改变溶剂溶解能力，获得下一个

样品，但各点温度恒定不变，不段升高压力即可把渣油中的各馏分按溶解度大小依次被萃取出来；

f. dp/dt 可任意给定，∆p/∆t ；

g. 实际上做到了：按馏分的分子量大小进行分离。

D．一般操作条件

a.常用溶剂：丙烷、丁烷、戊烷或它们的

混合物，CO2；

b. 初始压力：4.0 MPa；

c. 终止压力：10.0～12.0 MPa ；

d. 升压速率：1.0 MPa/hr；

e.釜底温度：170～240 ℃；

f.柱顶温度：180～250 ℃；

g.萃取分馏柱的最高压力为20MPa，最高温度为

250℃，分离段的温度差为10～30℃。

1.用这种方法进行分离的过程中，其馏分的分子量、密度、残炭值、含硫量、含氮量及重金属含量均逐渐增大，而其氢碳比则逐渐减小。

2.与实沸点蒸馏的结果相比，相应馏分的组成和性质都很接近，这两种分离方法具有较好的一致性。

3.据此重质油提出了一种以超临界流体萃取分馏为基础的预测重质油沸程的方法。利用这种方法，可将原油的蒸馏曲线延伸至800℃左右。

E ．分离结果

大庆减压渣油窄馏分样品

narrow cuts (front cuts)

残渣

end cut

F．主要研究成果

建立了运用重质油特征化参数K

H 预测其组成和

催化裂化、热转化产率的关联方法，对优化渣油加工技术有重要指导意义。

根据对国内外十几种减压渣油的K

H 值的比较，建议

将减压渣油分为三类：

K

H

>7.5第一类二次加工性能好

6.5

H

<7.5第二类性质中等

K

H

<6.5第三类二次加工性能差

G．应用

一、石油渣油的评价新方法与我国减压渣油的评

价

1.国家自然科学基金委员会主任基金

2.中国石油化工总公司应用基础研究项目

3.起始：1993年9月完成：1997年4月

4.获中国石化集团公司1998年科技进步一等奖

G．应用

二、重油高效转化与优化利用的基础研究

1.国家重点基础研究计划（973计划）项目

2.起始：2005年1月完成：2009年12月

3.首席科学家：鲍晓军教授

G．应用

三、重油梯级分离与高效转化的基础研究

1.国家重点基础研究计划（973计划）项目

2.起始：2010年1月完成：2014年12月

3.首席科学家：鲍晓军教授