脈沖放電等離子體技術驅動重油轉化方面最新進展

　近日，中國科學院電工研究所極端電磁環境科學技術研究部邵濤研究團隊聯合中石化石油化工科學研究院有限公司等，在利用脈沖放電等離子體技術驅動重油轉化方面獲新進展。

　　全球石油資源重質化趨勢不斷加劇，如何高效、清潔地利用重油資源已成為煉油工業亟需解決的問題。等離子體技術無需催化劑和高溫高壓反應條件，具有原料適應性強、工藝流程短、碳排放低、啟停迅速、易與可再生能源匹配等優勢，是重油轉化利用的新方向。然而，等離子體與重油相互作用過程復雜、反應機制尚不明確，制約了這一技術的發展。 

　　該團隊利用不同形式等離子體，分別探討了等離子體-重油的轉化規律與反應機理。該工作利用溫度較高的脈沖火花放電等離子體開展重油裂解技術研究，揭示了脈沖放電過程的快速加熱與降溫機制，實現了一步裂解重油制備乙炔即重油轉化率50.4%，乙炔產率19.7%，能耗55.4 kW·h/m³，顯著縮短了工藝流程，并副產氫氣和納米碳材料（少層石墨烯等），提高了能量效率。科研人員采用近室溫的脈沖介質阻擋放電等離子體進行重油加氫技術研究，實現了溫和、無催化條件的芳香烴加氫制環烷烴反應，突破了常規加氫技術高溫高壓催化劑的條件限制，并揭示了氫自由基加氫反應機制和動力學過程，為等離子體重油加氫工藝研究奠定了基礎。 

　　相關研究成果發表在《化學工程期刊》（Chemical Engineering Journal）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。