CN105004643A

CN105004643A - 一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法

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Publication number: CN105004643A
Application number: CN201510378284.2A
Authority: CN
Inventors: 林存辉; 王宗贤; 陈坤; 汤一强; 孔德辉; 宋政逹; 龚旭; 焦守辉; 王俊杰; 赵娜; 赵翔鵾; 李振芳; 郭爱军; 沐宝泉
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: CN105004643B

Abstract

本发明公开了一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法，包括如下步骤：1)将不同孔径的滤膜进行预处理，称重，备用；2)将催化裂化的油浆进行预处理；3)取步骤2)处理过的油浆进行稀释，并将稀释后的油浆进行超声震荡，备用；4)依次用不同孔径的滤膜对步骤3)稀释后的油浆进行过滤，滤膜的使用顺序为从大孔径到小孔径；5)将抽滤后得到的滤膜进行恒重处理，恒重后称量；6)根据不同孔径的微孔滤膜抽滤前后的质量差得到各滤膜上的固含物质量，将其加和得到油浆中固含物的总质量，计算不同孔径的微孔滤膜上的固含物占总的固含物中的质量分数。本发明有效避免了油浆中固含物富集不全面的问题，能够更全面反映油浆中固含物的粒径分布情况。

Description

一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法

技术领域

本发明涉及一种颗粒粒径分布的测定方法，特别涉及一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法。

背景技术

催化裂化油浆是催化裂化过程的外用副产物，其因含有大量的短侧链多环芳烃组分而成为生产活性炭、针状焦及碳纤维等高附加值化工产品的潜在原料。然而油浆中一般含有2g/L以上的催化剂颗粒及焦粉粉末，这些固体颗粒严重限制了油浆的高效利用，因此需要对油浆中的固含物进行脱除。催化裂化催化剂在装置运行过程中会因碰撞、磨损而形成比新鲜催化剂粒径更小的催化剂细粉，这样一来，随油气离开沉降器进入分馏塔而沉降在油浆中的催化剂细粉就会因粒径很小而加大了其从油浆中脱除的难度。而稳定精确地测定油浆中固含物的粒度对油浆中固含物的脱除具有重要的指导意义。

颗粒粒径分布的测定方法有很多，但对于不同存在状态的颗粒，其所适用的测定方法各不相同。对于催化裂化油浆中的固体颗粒来说，常用显微镜法和激光散射法对其进行粒径分布的测定。显微镜法对显微镜的放大倍数要求较高，测定时受到油浆本身颜色的影响，再加上图像分析软件精度的限制，使得显微镜法的测定结果误差较大。激光散射法测定时一般需要用常规过滤法或灼烧法将油浆中的固含物富集出来，常规过滤法不能将油浆中固含物全部富集出来，灼烧法会烧掉固含物中的焦粉组分，同时也会使油浆中的无机盐和重金属成分结晶析出，二者均不能真实反映油浆中固含物的原始存在状况，而且，激光散射法所用的激光粒度仪量程的中段精度最高，但越靠近测量范围的边缘，精度越低，因此普通的激光粒度仪并不能准确反映油浆中微米和亚微米级固体颗粒的含量。此外，显微镜法和激光散射法的设备价格昂贵，一般实验室条件难以达到。

发明内容

为了解决现有常用的颗粒粒径的分布测定方法不能全面且准确地反映油浆中固含物粒径分布情况的技术问题，本发明提供了一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种催化裂化油浆固含物粒径分布的测定方法，包括如下步骤：

1)将不同孔径的滤膜进行预处理，称重，备用；

2)将催化裂化的油浆进行预处理；

3)取步骤2)处理过的油浆进行稀释，并将稀释后的油浆进行超声震荡，备用；

4)依次用不同孔径的滤膜对步骤3)稀释后的油浆进行过滤，滤膜的使用顺序为从大孔径到小孔径；

5)将抽滤后得到的滤膜进行恒重处理，恒重后称量；

6)根据不同孔径的微孔滤膜抽滤前后的质量差得到各滤膜上的固含物质量，将其加和得到油浆中固含物的总质量，计算不同孔径的微孔滤膜上的固含物占总的固含物中的质量分数。

优选的，步骤1)中，所述滤膜为有机微孔滤膜。

进一步优选的，步骤1)中，所述有机微孔滤膜为聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、尼龙滤膜或聚醚砜滤膜。

优选的，步骤1)中，所述不同孔径的滤膜是指孔径分别为1.2μm、0.8μm、0.45μm及0.22μm的微孔滤膜。

优选的，步骤1)中，所述预处理是指在105～110℃的温度下真空干燥1～2h，然后冷却。干燥的目的是脱除滤膜吸附的水分。

优选的，步骤2)中，所述预处理为将催化裂解油浆预热到50～60℃，并恒温搅拌10min以上，使油浆中的固含物在油浆中均匀分布，避免因沉降引起的颗粒分布不均。

优选的，步骤3)中，所取油浆的质量为30～50g。

优选的，步骤3)中，油浆与稀释剂的质量比为1:2-4。

优选的，步骤3)中，所述稀释剂为极性有机溶剂。

进一步优选的，步骤3)中，所述稀释剂为二硫化碳、甲苯、苯、二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醇。

优选的，步骤3)中，所述超声震荡的操作温度为50～60℃，时间为10min以上。使油浆中的固体颗粒充分分散开来，避免因颗粒团聚而造成粒径分布测定结果不准确。

优选的，步骤5)中，所述恒重处理的条件为在105～110℃下真空干燥1～2h，冷却。以除去滤膜和滤饼上的稀释剂。

优选的，所述油浆为蜡油油浆或重油油浆。

本发明的有益效果：

1、本发明所述方法具有准确度高、重复性好且成本较低的特点。本发明所采用滤膜的最小孔径为0.22μm，该孔径大小小于现有技术中的检测下限值，因此本发明有效避免了油浆中固含物富集不全面的问题，能够更全面反映油浆中固含物的粒径分布情况。

2、本发明所采用的稀释剂，如甲苯能与油浆充分互溶，能够将油浆中固体颗粒表面吸附的重组分(胶质、沥青质)溶解下来，从而减少颗粒的团聚现象，另外超声震荡作用也使得固体颗粒在油浆中充分分散，保证了粒径分布测定结果的准确度。此外，本发明所述方法能重点反映油浆中1.2μm以下的固体颗粒的粒径分布情况，正是这部分小颗粒的存在加大了油浆脱固的难度，因此本方法有针对性地对其进行粒径分析可以在油浆中小颗粒脱除方法的选择上提供有益参考，并可以作为一种考察脱固效果的方法。

附图说明

图1为本发明实施例中不同油浆的粒径分布示意图；

图2为激光散射法测定了吉林石化三催油浆中固含物的粒径分布示意图。

具体实施方式

下面用实施例对本发明作进一步说明，而本发明并不限于此。

催化裂化油浆固含物粒径分布的测定方法，具体测定方法如下：

1)将孔径分别为1.2μm、0.8μm、0.45μm及0.22μm的滤膜放入称量瓶中，在105～110℃的真空干燥箱中真空干燥1h，然后在干燥器中冷却0.5h，并用分析天平称重，其质量依次记为m_1.2、m_0.8、m_0.45及m_0.22，放在干燥器中备用；

2)将催化裂化油浆预热到50～60℃，并恒温搅拌15min；

3)向500mL烧杯中加入30g左右上述催化裂化油浆，然后向烧杯中加入一定量的稀释剂甲苯(分析纯)，并将烧杯在50-60℃下超声震荡15min；

4)将称量过的1.2μm的滤膜安放到抽滤装置上，然后对稀释过的油浆进行减压抽滤，待油浆全部透过滤膜时用少量稀释剂反复淋洗滤饼，至滴下的滤液呈无色时停止抽滤，将滤液接收瓶中的滤液全部转移至500mL烧杯中，并用少量稀释剂反复润洗滤液接收瓶，将润洗液一并转移至500mL烧杯中；

5)换上0.8μm的滤膜，对上一步骤得到的滤液进行减压抽滤，同样将得到的滤液转移至500mL烧杯中，以此类推，依次用0.45μm及0.22μm的滤膜对上一级抽滤得到的滤液进行抽滤；

6)将抽滤后得到的1.2μm、0.8μm、0.45μm及0.22μm的四个滤膜放入真空干燥箱中，在105-110℃条件下真空干燥1h，然后在干燥器中冷却0.5h，并用分析天平称重，其质量依次记为m’_1.2、m’_0.8、m’_0.45及m’_0.22；

7)根据1.2μm、0.8μm、0.45μm及0.22μm的微孔滤膜抽滤前后的质量差得到油浆中粒径范围分别为1.2μm以上、0.8～1.2μm、0.45～0.8μm及0.22～0.45μm的固含物的质量，分别记为m_>1.2、m_0.8～1.2、m_0.45～0.8及m_0.22～0.45，加和即得到油浆中固含物的总质量，记为m，再由m_>1.2、m_0.8～1.2、m_0.45～0.8及m_0.22～0.45与m的比值计算得到油浆中粒径范围分别为1.2μm以上、0.8～1.2μm、0.45～0.8μm及0.22～0.45μm的固含物的质量分数。实施例中的质量单位均为g。

实施例1

采用锦州石化催化裂化油浆作为测试对象，所取油浆质量及稀释比的选择见表1，所用滤膜为聚四氟乙烯滤膜，粒径分布测定结果如表2及图1所示。

实施例2

采用吉林石化一催油浆作为测试对象，所取油浆质量及稀释比的选择见表1，所用滤膜为聚偏氟乙烯滤膜，粒径分布测定结果如表2及图1所示。

实施例3

采用吉林石化二催油浆作为测试对象，所取油浆质量及稀释比的选择见表1，所用滤膜为尼龙滤膜，粒径分布测定结果如表2及图1所示。

实施例4

采用吉林石化三催油浆作为测试对象，所取油浆质量及稀释比的选择见表1，所用滤膜为聚醚砜滤膜，粒径分布测定结果如表2及图1所示。

实施例5

采用大庆石化催化裂化油浆作为测试对象，所取油浆质量及稀释比的选择见表1，所用滤膜为聚四氟乙烯滤膜，粒径分布测定结果如表2及图1所示。

表1实施例中所取油浆质量以及稀释比的选择

实施例	油浆质量/g	油浆粘度(50℃)/mm²·s^-1	稀释剂与油浆质量比
				1	32.60	136.60	2:1
2	30.28	60.44	2:1
				3	33.00	59.94	2:1
4	35.28	421.08	4:1
				5	31.36	279.54	3:1

表2实施例中粒径分布测定计算数据表

对比例

以吉林石化三催油浆为例，用0.22μm的聚四氟乙烯滤膜过滤得到油浆中的固含物，然后用激光散射法测定了吉林石化三催油浆中固含物的粒径分布，结果如图2所示。所采用的仪器为LS-POP(6)型激光粒度仪，其测试范围为0.2～500μm。

值得说明的是，本对比例中激光粒度仪所测的粒径分布用体积百分数表示，而本发明所提供的测定方法得到的粒径分布用质量百分数表示。由图2可以看出，激光散射法得出的粒径分布结果中小于1.2μm的颗粒所占体积百分比还不到10％，考虑到油浆中固含物的密度(20℃)为1.1025g·cm^-1，转换为质量百分比后也不会超过10％；而由图1可以看出本发明所提供的测定方法得到的粒径分布结果中小于1.2μm的颗粒所占质量百分比超过了40％，远大于激光散射法所得到的结果，这正是由于激光粒度仪在其所测量范围的下限精度不高所造成的，导致激光粒度仪不能准确地反映油浆中小颗粒尤其是微米及亚微米级颗粒的粒径分布情况。因此，本发明所提供的一种催化裂化油浆固含物粒径分布的测定方法能够较为准确地反映出油浆中微米及亚微米级颗粒的粒径分布情况，可以为油浆中细小颗粒的脱除提供参考，并可以作为一种考察脱固效果的方法。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种催化裂化油浆中固含物粒径分布的测定方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将不同孔径的滤膜进行预处理，称重，备用；

2)将催化裂化的油浆进行预处理；

5)将抽滤后得到的滤膜进行恒重处理，恒重后称量；

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤1)中，所述滤膜为有机微孔滤膜。

3.根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于：步骤1)中，所述有机微孔滤膜为聚四氟乙烯滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、尼龙滤膜或聚醚砜滤膜。

4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤1)中，所述不同孔径的滤膜是指孔径分别为1.2μm、0.8μm、0.45μm及0.22μm的微孔滤膜。

5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤1)中，所述预处理是指在105～110℃的温度下真空干燥1～2h，然后冷却。

6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤2)中，所述预处理为将催化裂解油浆预热到50～60℃，并恒温搅拌10min以上。

7.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤3)中，油浆与稀释剂的质量比为1:2-4。

8.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤3)中，所述稀释剂为强极性有机溶剂。

9.根据权利要求8所述的测定方法，其特征在于：步骤3)中，所述稀释剂为二硫化碳、甲苯、苯、二氯乙烷、氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醇。

10.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于：步骤3)中，所述超声震荡的操作温度为50～60℃，时间为10min以上。