DOC《2019年中国石油天然气集团有限公司基础研究奖参加人员公示》

2019年中国石油天然气集团有限公司基础研究奖参加人员公示 项目名称:重油分子结构解析及反应特性研究 申报等级:二等 完成单位:中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、中国石油大学(北京) 完成人员:史权(排名二)、张霖宙(排名四) 项目简介: 重油中大分子高度集中、非烃类化合物结构复杂以及分析方法手段的局限,使得以宏观物性和集总划分为指导的加工过程处于"黑箱"状态.

解析重油分子组成结构进而精准指导加工利用一直是石油化学研究的焦点和难点.重油中高沸点组分占比高、热稳定性差,常规方法难以有效分离;

基于重油分子由碳氢元素组成而建立的Brown-Ladner经典算法,可以求取重油平均结构参数,但是无法反映含硫、氮、金属等杂原子的非烃化合物结构信息,这是劣质原料轻质化、清洁化加工过程面临的突出难题;

近年来高分辨质谱技术在石油组成分子层次认识方面取得重要进步,需要克服重油复杂基质的干扰,提高目标分子的可检测性,实现定性定量精细化表征. 主要研究创新: (1)针对重油大分子精细分离分析的科学问题,创建了重油中特征组分的分离富集、组成分析系列新方法,解决了重油中含硫、氮、氧及金属杂原子化合物分子层次的定性、定量表征难题,实现了重油组成结构分子层次解析.特征组分富集率超过90%,分子识别率达到95%以上. (2)针对考量非烃分子转化行为的科学问题,研究了非烃化合物在重油胶体体系中存在形态及转化规律,揭示了沥青质超分子结构特征及生焦特性,建立了分子层次反应预测模型,指导了重油转化过程提高液收抑制生焦新技术开发. (3)针对分子信息与反应特性关联利用的科学问题,集成了重油组成结构及转化规律,开发了加工工艺过程关联模块,构建了全球首个劣质重油性质和分子数据平台,涵盖了国内外52种典型重油详尽的组成性质数据,分子信息数量超过45万条. 成果价值: 本研究深化了重油化学理论认识,学术观点被Journal of Physical Chemistry C( IF=4.5)、IEC(IF=3.1)等国际知名刊物引用逾百次.本成果做为集团公司劣质重油加工技术研究的基础,为重油加工工艺和催化剂开发提供了重要的理论支撑,取得了系列技术创新,其中典型成果"劣质超重油改质、加工成套技术研究开发及工业应用"获得2017年集团公司科技进步特等奖.所建立的重质油数据平台,可以便捷的进行数据分析和管理,准确预测加工性能,对重质油加工技术研究、生产管理具有重要的指导作用,自2011年11月以来,先后在中石油燃料油公司、广西东油沥青和广东高富公司安装使用,给企业经营、技术应用及商业决策提供了重要支持.