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1、超临界流体技术在石油化工的应用,主讲人：,超临界流体萃取原理,当压力高于Pc，温度大于Tc时，物质处于超临界流体或者第四相态。在超临界状态下，流体相中气体占有优势，但是还保留了液体的某些属性，例如密度与液体相近，以及与液体一样具有溶解固体的能力。总而言之，超临界流体的化学性质与液体相似，而物理性质与气体相似。,纯二氧化碳压力-温度相区图,超临界CO2流体的特点,CO2的TC(31.4)接近常温，PC(7.38 MPa)较低，临界点容易达到，所以操作条件比较简单，而且CO2是惰性气体。因此，对一些热敏性物质和需热性差的物质无降解变质作用。适用于超临界流体萃取的溶剂有：二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烷、
2、丙烯、氨、乙醇、二氯乙烷、正庚烷和甲苯等，其中，二氧化碳最适合工业上应用。,超临界流体技术在石油化工中的应用,油气勘探油气开采石油炼制,1、超临界二氧化碳钻井液2、超临界二氧化碳驱油提高采收率,1、渣油超临界萃取2、渣油超临界流体萃取精密分离技术,超临界二氧化碳流体在油气勘探中的应用,地表油气地球化学勘探,以近地表土壤和岩石为介质，用微量和超微量测试手段检测油气及其伴生物和它们在运移过程中的衍生物，作为指示深部是否存在油气藏的指标。,快速提取样品中烃类物质,超临界二氧化碳由于在临界压力和温度附近具有易于穿透样品介质的特殊性能,油气开采中的应用,超临界二氧化碳驱油提高采收率,超临界二氧化碳钻井液
3、,在钻具内，二氧化碳流体处于超临界状态，其类似于液体的高密度为动力钻具提供了足够的动力,在油藏中注入的高压二氧化碳可部分地溶于石油中，引起石油膨胀，粘度降低,超临界二氧化碳萃取在石油炼制中的应用,1、渣油超临界萃取的应用2、渣油超临界流体萃取精密分离技术的研究和应用,渣油超临界萃取的应用,ROSE(Residual Oil Supercritical Extraction)ROSE工艺是国际最先进的脱沥青技术，设备耗能低、投资少、脱油率高，可同时生产脱沥青油、脱油沥青和树脂三种产品，处理硬沥青效果较好，在我国有应用前景。该工艺在萃取段通过选择适当的超临界条件,使超临界流体具有足够高的溶解能力,
4、以便选择性地将脱沥青油从渣油中溶解出来,而在溶剂回收段,通过适当改变温度、压力,便可使超临界流体的溶解能力大幅度下降,甚至完全丧失,从而使脱沥青油从溶剂中分离出来,使溶剂得以循环使用。,利用超临界流体的性质实现沥青质的分离和溶剂回收,以代替常规的蒸发回收。,溶剂脱沥青技术,溶剂脱沥青是一个劣质渣油的预处理过程。通过溶剂的作用把减压渣油中很难转化的沥青质和稠环化合物以及对催化转化过程有害的重金属和硫、氮化合物脱除出去，而把质量较好的脱沥青油作为润滑油、催化裂化和加氢处理/裂化的原料。,ROSE工艺的发展,Kerr-McGee从二十世纪五十年代中期开始研究超临界抽提技术，1954年建成并运行了一套
5、750桶天的示范装置。70年代将开发重点转为节能的研究，并建成一套1桶天的实验装置，用于超临界回收技术研究和原料评价研究。1979年，ROSE技术工业化。1995年，KBR公司收购了ROSE技术。,ROSE工艺流程,ROSE工艺是基于采用轻质、易得的烷烃溶剂从富含沥青质的进料中萃取出脱沥青油，在下游脱沥青油分离器中对溶剂和脱沥青油进行分离，回收溶剂循环利用。基于对给定进料所要求的脱沥青油纯度和产率来选择溶剂。ROSE装置包括一台脱沥青油汽提塔、一台沥青质汽提塔，用于从两股出料中最终回收和循环溶剂。,ROSE两段脱沥青的工艺流程,烷烃溶剂,对溶剂和脱沥青油进行分离,ROSE抽提塔的结构,抽提塔：
6、从两股出料中最终回收和循环溶剂,ROSE溶剂分离塔的结构,分离塔：对溶剂和脱沥青油进行分离,产品应用,脱沥青油：润滑油、催化裂化/加氢原料脱油沥青：道路沥青、气化、焦化、燃料胶质：特种产品,胶质的性质介于脱沥青油和沥青之间，其硫含量大致与减压渣油相当，而金属含量低一些，几乎不含沥青质，粘度比沥青小应用在金属加工、润滑脂、造纸和防水 纤维制品、涂料，橡胶和塑料生产上。,渣油超临界流体萃取精密分离技术,超临界流体萃取精密分离技术是将超临界流体萃取和精馏结合起来进行分离纯化的新技术。超临界流体溶剂的溶解能力主要取决于它的密度,恒温升压,超临界流体的密度增大,溶解能力增强;恒压升温,溶解能力降低,出现超临界萃取过程中特有的“加热冷凝”现象。依据以上基本原理即可设计成渣油超临界萃取精密分离装置,其关键部件是超临界萃取分馏塔,它由萃取段和分离段组成,分离段中装有高效填料。,小结,超临界流体技术在石油化工中有一定的研究和应用,主要是超临界流体萃取技术。随着对渣油在超临界溶剂中相平衡热力学特性的深入了解,超临界流体萃取技术在石油化工中将有更进一步的应用。超临界化学反应在石油化工中的应用尚处于实验室研究阶段,但已有的研究结果预示出,超临界化学反应技术在石油化工中将具有很好的工业应用前景。,Thank You for Your Attention,
