延迟焦化-催化裂化联合工艺是目前渣油利用的主要路线。但是,由于延迟焦化后焦化蜡油含氮量高,氮化物尤其是碱性氮化物在催化裂化过程中,会破坏催化剂的酸性活性中心,导致催化剂中毒失活,使得产出的汽柴油收率降低。同时,高含量的氮化物及硫化物易导致产品油氧化安定性差,燃烧后造成严重的环境污染。针对这一不利现象,目前国内外主要采用对焦化蜡油进行吸附脱氮,加氢脱氮,酸法脱氮,络合萃取脱氮等处理工艺。为了简化脱氮工艺,节约生产成本,本研究团队提出原位定向脱氮技术,即在延迟焦化工艺过程中加入脱氮剂,在重质原料油焦化过程中直接脱除氮化物,进入下道工序。本文根据结构导向集总的方法建立了描述重质原料油分子组成的模拟矩阵。通过编写反应规则及构建整个延迟焦化的反应网络,建立了关于DN-3脱氮剂的反应动力学方程组。同时以原料油分子组成矩阵作为初值,采用四阶龙格库塔法进行数值求解,从而获得了模拟延迟焦化的产物分布。本文设计了新型DN-5脱氮剂,同时考察了其在分馏塔底油模拟延迟焦化实验中的脱氮脱硫效果。在无需添加溶剂、相容剂并且省去了预焦化过程的前提下,进一步降低了脱氮剂的添加量,节约了生产成本。结果表明,DN-5添加量为3wt%时,焦化蜡油中氮化物含量由3120.0ppm降低至1450.3 ppm,总氮脱除率为53.5%。其中,碱性氮化物含量由1088.0 ppm降低至342.0 ppm,碱氮脱除率为68.6%。氮化物含量已满足催化裂化生产的常规要求。此外,DN-5对硫化物亦具有一定的脱除效果,硫化物脱除率为20%左右。