《表2 沥青或减压渣油水热裂解研究文献综述》

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《超临界水在重油加工中的研究进展》

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研究者对水在减压渣油、沥青的热裂化过程中的作用进行了广泛的研究，具体如表2所示。在反应过程中水的加入通常是有利的，可以降低黏度、降低生焦率、提高转化率等。在超临界水改质重油的过程中主要存在两种反应方式，通常包括基于自由基机理的热裂解反应和基于离子反应机理的水解反应。在高温和低水密度条件下热裂解反应占据主要优势，在低温和高水密度条件下水解反应占据主要优势。将超临界水用于烃类改质反应，最初是因为超临界水可以作为氢供体为自由基反应供氢。但是在研究聚乙烯在超临界水中的热裂解反应中用D2O和H218O作示踪剂，发现氢原子是通过烯烃水合反应参与到热裂解反应中而不是直接从水中参与到热裂解反应网络中[5]。这意味着超临界水在反应过程中主要是作为反应介质而不是直接参与反应。程振民等[6]通过大量的实验发现，由于超临界水的分散作用，使超临界水作为反应介质对重质油的改质起到促进作用；对于溶剂化效应来说，可以归因于超临界水的溶解性能和扩散性能远远高于重质油，因此在热裂化过程中产生的轻质组分在反应过程中不断地向超临界水中转移，从而提高了反应速率，增加了液收。胶质、沥青质由于分子结构复杂，分子量极大，只能部分溶解于超临界水中，因此在热处理过程中重组分更倾向于形成高度分散的微乳结构，微乳结构的存在抑制了热处理过程中焦的生成，同时提高了油-水接触面积，大大改善传质，进而提高液体收率。