[发明专利]一种用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂及方法

说明书

本发明实施例提供一种用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂、方法、以及用于确定该添加剂的分子结构的方法，属于石油化工领域。所述添加剂的分子结构满足以下条件：该添加剂的分子结构的HOMO轨道能量E_HOMO处于‑0.21～‑0.14ev；该添加剂的分子结构的LUMO轨道能量E_LUMO处于‑0.136～‑0.081ev；以及该添加剂的分子结构的偶极矩μ处于0.0198～4.26debye。通过将该添加剂加入至重油，可打破沥青质的超分子结构，使沥青质以单分子的形式参与反应，有利于提高沥青质的转化效率，提高轻质油收率，减少结焦。

技术领域

本发明涉及石油化工，具体地涉及一种用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂、方法、以及用于确定该添加剂的分子结构的方法。

背景技术

随着原油价格上涨、原油变重变劣、轻质油品需求量上升和重燃料油需求量下降，加工重质油已成为炼油行业所必须面临解决的问题。我国的原油资源中重质原油(稠油)占相当高的比例；从全世界原油储量看，重油、油砂等重质油也是重要的潜在能源。随着常规原油资源的日益枯竭，重质原油产量的增加，重油的加工显得十分重要。而沥青质的聚沉，是重油领域的一个重要影响因素，直接影响到重油的加工，运输及贮存。

自1924年以来，人们不断发现和证实了石油分散体系的胶体溶液的行为特征，并进一步认识到，沥青质所以成为原油中最难加工的组分是因其形成了胶体颗粒，由于它的极性和复杂的结构，使它在原油的开采和加工的过程中有絮凝和沉淀的趋势，因而人们对石油分散体系状态进行了重新认识，并将其考虑进石油加工和开采过程，对于提高石油的开采利用率及改善石油产品的分布和质量具有特别重要的意义。目前人们认为，可通过改变现有石油分散体系的组成条件来调节体系的状态，改变其传质、传热特性，并把体系处于最有利于加工的状态称为活化状态，故活化状态为重油加工中极为重要的一个状态，而这一状态，与重油中沥青质分子的聚集状态有重大的关系，沥青质分子的聚集影响其活化状态，因此，打破沥青质的超分子结构，使沥青质以单分子的形式参与反应，有利于提高沥青质的转化效率，提高轻质油收率，减少结焦，对于重油的加工具有重要的意义。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂、方法、以及用于确定该添加剂的分子结构的方法，其可打破沥青质的超分子结构，使沥青质以单分子的形式参与反应，有利于提高沥青质的转化效率，提高轻质油收率，减少结焦。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种确定用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂分子结构的方法，该方法包括：确定用于打破重油沥青质分子聚集体的添加剂分子结构；计算该添加剂分子结构的HOMO轨道能量E_HOMO；计算该添加剂分子结构的LUMO轨道能量E_LUMO；计算该添加剂分子结构的偶极矩μ；判断所述添加剂分子结构的HOMO轨道能量E_HOMO、LUMO轨道能量E_LUMO、及偶极矩μ是否在各自的预定范围内；在所述添加剂分子结构的HOMO轨道能量E_HOMO、LUMO轨道能量E_LUMO、及偶极矩μ在各自的预定范围内的情况下，确定所述添加剂分子结构能够用于打破重油沥青质分子聚集体。

可选的，所述HOMO轨道能量E_HOMO的预定范围为-0.21～-0.14ev；所述LUMO轨道能量E_LUMO的预定范围为-0.136～-0.081ev；以及所述偶极矩μ的预定范围为0.0198～4.26debye。

可选的，所述HOMO轨道能量E_HOMO的预定范围为-0.17ev；所述LUMO轨道能量E_LUMO的预定范围为-0.11ev；以及所述偶极矩μ的预定范围为2debye。