第 47 卷 第 8 期
2018 年 8 月
Vol.47 No.8Aug. 2018
化工技术与开发驻波
Technology & Development of Chemical Industry
袁 迎，赵加民
（广东石油化工学院化学工程学院，广东 茂名 525000）
摘 要：对掺炼10%、20%、30%、40%、50%常压渣油的催化油浆的密度、黏度、残炭、灰分、四组分等基础性质进行研究，使用数学回归的方法对实验结果进行分析。结果表明，掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆的密度、灰分、四组分均具有很好的线性关系，由此可知这些性质均具有加和性。残炭值的线性规律不明显；黏度变化趋势符合指数关系，随着掺炼比例的增大黏度变化越快。
关键词：催化油浆；常压渣油；密度；黏度；残炭；灰分；四组分
中图分类号：TE 624.4+1 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2018)08-0017-03
基金项目：茂名市科技计划（项目编号：702/517247）作者简介：袁迎(1989-)，女，山东聊城人，硕士，助理实验师，主要研究方向为资源有效利用。E-mail: yuanyingsdlc@163 ，收稿日期：2018-04-28
催化油浆是重油催化裂化工艺过程中产生的一种副产品，由于密度较大，相对分子质量大，黏度高，并含有较多的催化剂颗粒，其利用受到限制[1-3]。随着原料的重质化，油浆的产量进一步增加，目前油浆主要作为燃料油的调和油，这种利用方式不但效益低，而且油浆中含有少量固体颗粒，容易造成加热炉嘴结焦[4-6]。因此，如何有效地利用催化油浆，为企业创造更大的经济效益，具有十分重要的意义。针对这些问题，人们对催化油浆的综合利用进行了大量的研究，包括炼油装置掺炼，生产道路沥青、针状焦和炭黑，作为橡胶软化剂和填充油等
[7-10]
。本文
主要针对掺炼不同比例常压渣油后的催化油浆的基础性质进行研究，以便更好地实现催化油浆的综合利用。
青少年科技报1 实验部分
1.1 实验试剂及仪器
催化油浆、常压渣油、盐酸、正庚烷、甲苯、甲醇、二氯甲烷。
比重瓶、恒温水浴、温度计、旋转黏度计、电炉法残炭测定仪器、高温炉、干燥器、坩埚钳、分析天平、坩埚、四组分薄层谱测定仪。1.2 实验方法
将催化油浆与常压渣油按照10∶0、9∶1、8∶2、
7∶3、6∶4、5∶5、0∶10（质量比）进行调和，并对调和油品的密度、黏度、残炭、灰分、四组分等基础性质进行研究。
密度测定方法：密度计法（GB/T 1884-1992）；黏度测定方法：旋转黏度计法；残炭测定方法：电炉法(SH/T 0170-1992）；灰分测定方法：GB 508；四组分测定方法：薄层谱法（Q/SH 3210 0065-2012）。
2 实验结果与分析
2.1 掺炼不同比例常压渣油的油浆密度
俄亥俄
表1是掺入不同比例常压渣油的油浆密度，可以看出，换算为20℃时的数值，催化油浆密度为1.094g·cm -3，常压渣油的密度为0.941g·cm -3，催化油浆的密度大于常压渣油，这主要是由于催化油浆中含有较多的固体催化剂颗粒。从表1中还可以看出，随着油浆中掺炼常渣比例的增加，调和油品的
表1 掺入不同比例常压渣油后的油浆密度
油样名称60℃密度/g·cm -320℃密度/g·cm -3
油浆 1.073 1.094油浆+10%常渣 1.056 1.077油浆+20%常渣 1.049 1.070油浆+30%常渣 1.040 1.061油浆+40%常渣 1.027 1.048油浆+50%常渣
1.013 1.034常渣
0.921
0.941
18化工技术与开
发 第 47 卷
密度逐渐减小，并且调和油品的密度介于油浆和常
渣密度之间。
将表1中的数据，以密度为纵坐标、油浆中掺炼不同比例减渣或常渣为横坐标作图，结果见图1。
1.1501.1001.0501.0000.9500.900
y =-0.1501x +1.1R 2
=0.9771
0.5
1
掺炼比例
密度/g ·c m -3
图1 掺入不同比例常压渣油的20℃油浆密度变化曲线
从图1中可以看出，随着油浆中掺炼常渣比例的增加，调和油品的密度逐渐减小，对曲线进行线性
拟合，R 2
=0.9771，
可知调和油品的密度具有很好的线性关系，即调和油品的密度具有加和性。2.2 掺炼不同比例常压渣油的油浆黏度
黏度是评价石油产品的主要质量指标，黏度的大小反映石油产品的流动效果，黏度越大则石油产品越不易流动。由表2可知，随着油浆中掺炼常渣比例的增加，调和油品的密度增加，且随着常渣比例增大，黏度增加得越快。
表2 掺入不同比例常压渣油的油浆粘度
油样名称60℃黏度/mPa·s 100℃黏度/mPa·s
油浆39523油浆+10%常渣51027油浆+20%常渣55836油浆+30%常渣67740油浆+40%常渣201048油浆+50%常渣
210057常渣
9120
517
将表2的数据，以黏度为纵坐标、油浆中掺炼不同比例常渣或减渣为横坐标作图，结果见图2、图3。
y =357.39e 3.311
x R 2
=0.9519
0.5
1
1.5
ttv
掺炼比例
电力设施保护条例黏度/m P a ·s
1500010000
5000
图2 掺入不同比例常压渣油的60℃油浆黏度变化趋势
y =17.88e 3.0722x
R 2
=0.9422
0.5
1 1.5
掺炼比例
黏度/m P a ·s
600
5004003002001000图3 掺入不同比例常压渣油的100℃油浆黏度变化趋势
调和油品的黏度在60℃、100℃与常压渣油掺入比例的关系见图2与图3。从图中可知，无论是60℃还是100℃的调和油品，掺炼比小于50%时，催化油浆中掺入常渣或减渣对调和油品的黏度影响较小，掺炼比超过50%，调和油品的黏度随掺炼比提高而急剧上升，其趋势与指数函数最为相似。2.3 掺炼不同比例常压渣油的油浆残炭
表3是油浆与常渣混合后的残炭数据。由表3可知，随着油浆中掺炼常渣比例的增加，残炭值逐渐减小，并且调和油品的残炭值基本介于催化油浆和常压渣油之间。
表3 油浆与常渣混合后的残炭数据
油样名称残炭/%油浆13.21油浆+10%常渣12.87 油浆+20%常渣12.42 油浆+30%常渣12.37 油浆+40%常渣11.75 油浆+50%常渣
11.45 常渣
11.46
以残炭值为纵坐标，掺炼比为横坐标绘图，结果见图4。从图4中可以看出，随油浆中掺炼常压渣油比例的增加，残炭值逐渐减小。对数据进行
线性拟合，R 2
=0.7425，
表明调和油品的残炭值线性规律不明显。
0.51
掺炼比例
y =-1.7929x +12.859R 2
=0.7425
141210残碳/%
图4 与常渣混合后的油浆残炭变化趋势图
2.4 掺炼不同比例常压渣油的油浆灰分
油浆与常渣混合后的灰分值见表4。由表4可
19
第 8 期 袁 迎等：掺炼不同比例常压渣油的催化油浆的性质研究知，随着催化油浆掺炼常压渣油比例的增加，灰分逐渐减小，且调和油品的灰分介于催化油浆和常压渣油之间。
表4 油浆与常渣混合后的灰分数据
油样名称灰分/%油浆0.24油浆+10%常渣0.21油浆+20%常渣0.20油浆+30%常渣0.19油浆+40%常渣0.18油浆+50%常渣
0.15常渣
0.06
以灰分为纵坐标、掺炼比为横坐标绘图，结果见图5。从图5中可以看出，随着催化油浆中常压渣油比
例的增加，灰分逐渐减小，对曲线进行线性拟
合，R 2
=0.9853，
由此可知调和油品的灰分具有很好的线性关系，即调和油品的灰分具有加和性。
0.51
加多宝战略
掺炼比例
y =-1.739x +0.2378
R 2
=0.9853
0.3
0.2
0.1
0灰分/%
图5 油浆与常渣混合后的灰分变化趋势图
2.5 油浆掺炼不同比例常压渣油四组分
表5为催化油浆掺炼不同比例常压渣油的四组分数据。由表5可以看出，随着催化油浆中常压渣油掺炼比例的增加，调和油品中饱和分、胶质、沥青质的含量增加，芳香分的含量逐渐减少。
表5 催化油浆掺炼不同比例常压渣油四组分数据
油样名称饱和分/%芳香分/%胶质/%沥青质/%油浆14.1375.148.05 2.70油浆+10%常渣14.0769.912.21 3.84油浆+20%常渣14.9665.914.22 4.92油浆+30%常渣15.0465.4414.51 5.03油浆+40%常渣16.4659.9916.227.34油浆+50%常渣
16.8656.8518.068.23常渣
22.94
42.18
22.31
12.58
以饱和分、芳香分、胶质、沥青质的含量为纵坐标，掺炼比为横坐标绘图，结果见图6。从图6可以看出，随着催化油浆中掺炼常压渣油比例的增加，饱和分、胶质、沥青质含量逐渐增加，芳香分含量逐渐
减小，基本呈线性关系。
80
706050403020100
百分数/%0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
y =9.1097x +13.094R 2
=0.949
y =-32.106x +73.664
R 2
=0.9885
y =13x +10.438R 2
=0.9157y =9.9955x +2.8052R 2
=0.9828
掺炼比例
沥青质/%
图6 油浆掺炼不同比例常压渣油四组分变化趋势图
3 结论
1）掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆的密度逐渐减小，且基本呈线性变化，表明调和油品的密度具有加和性。
2）掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆的黏度逐渐增加，且随着掺炼比例的增大，变化越来越快，变化趋势基本符合指数关系。
3）掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆残炭值的线性规律不明显。
4）掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆的灰分逐渐减小，基本呈线性变化，表明调和油品的灰分具有加和性。
5）掺炼不同比例的常压渣油后，催化油浆的饱和分、胶质、沥青质含量逐渐增加，芳香分含量逐渐减小，基本呈线性关系，表明调和油品的四组分具有加和性。
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Synthesis Process Research on Allyl Polyoxyethylene Alcohol-maleic Anhydride
based Polycarboxylate Superplasticizer
WAN Tianming, SHU Doudou, HE Nian, LUO Shuai, LI Yi
(IVY Science & Technology Development Co. Ltd., Chengdu 610065, China; Sichuan Tongzhou Chemical Technology Co. Ltd.,
Mianyang 621000, China)
Abstract：A type of allyl alcohol polyoxyethylene ether-maleic anhydride type polycarboxylate super
plasticizer was obtained using allyl alcohol polyoxyethylene ether (APEG), maleic anhydride (MAH), acrylic acid (AA) as the main monomer, ammonium persul-fate (APS) as initiator and sodium methpropylsulfonic acid (SMAS) as chain transfer agent. Through orthogonal test, the optimum synthesis process was obtained: the ratio of acid to ether n(AA): n(APEG) =3.5:1, MAH and APEG molar ratio n(MAH) : n(APEG) =1.25 : 1, the reaction temperature was 80℃. The results of concrete test showed that compared with the similar products, the polycarboxylate superplasticizer had low content, good dispersion, low slump loss and high compressive strength, and had a wide application prospect.
Key words: allyl alcohol polyoxyethylene ether; maleic anhydride; polycarboxylate superplasticizer; orthogonal test
（上接第19页）
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Study on Properties of Catalytic Oil Slurry Blended with Different Proportion of
Atmospheric Residue
YUAN Ying, ZHAO Jiamin
(College of Chemical Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology, Maoming 525000, China) Abstract: The basic properties of density, viscosity, carbon residue, ash content, four components of catalytic oil slurry which added 10%, 20%, 30%, 40% and 50% atmospheric residue, were studied. The experimental results were analyzed by method of mathematical regression analysis. The results showed, the density, ash content, four components of catalytic slurry oil which blended with different proportions of atmospheric residue, had good linear relation, therefore these properties had additive property. Carbon residue value linear regularity was not obvious. Change trend of viscosity was in conformity with index relationship, and the viscosity changed faster with the increase of blending ratio.
Key words: catalytic oil slurry; atmospheric residual ; density; viscosity; carbon residue; ash content; four components
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