淮南煤多联产焦油催化加氢试验研究

摘要

我国煤炭储量巨大而石油匮乏。随着社会经济的发展，我国石油对外依存度越来越高，而利用低温煤焦油进行催化加氢制取汽柴油能一定程度上缓解这一危机。目前，国内外对于低温煤焦油加氢制取汽柴油的应用还较少，在理论研究上也不够充分。近年来，浙江大学在煤焦油加氢精制领域开展了深入研究，本文依托相关国家和国际合作项目，开展了对煤焦油加氢反应机理及反应条件影响的研究。
　　 为了使实验能顺利进行，在煤焦油进行加氢之前进行了脱水、脱盐以及蒸馏处理，获取了实验用馏分油(＜300℃)，然后对实验所用用加氢固定床微分/积分反应实验台的工作流程和原理进行介绍。
　　 煤焦油加氢精制是一个非常复杂的过程，其中涉及加氢脱氧(HDO)、加氢脱芳烃(HDA)、加氢脱氮(HDN)、加氢脱硫(HDS)反应。本文使用实验室制备的Ni2P/MCM-41催化剂开展相关研究，通过产物分析及文献调研得HDO、HDA、HDN、HDS的反应路径和机理。研究还发现该催化剂对HDO、HDA、HDN、HDS都具有较好的加氢活性，而且温度对其加氢活性的影响较大。
　　 在此基础上，为了考察反应条件如温度、压力、空速和氢油比，对煤焦油加氢精制产物的影响。本文使用工业催化剂对煤焦油馏分油(＜300℃)进行催化加氢实验，研究发现，在温度为375℃，压力为6MPa，空速为1.0h-1，氢油比为1500条件下，产物油中含氧化合物含量最低，催化剂的HDO效果最好。而温度为325℃，压力为6MPa，空速为1.0h-1，氢油比为1000条件下，产物油中烷烃、烯烃及炔烃类和环烷烃总量最高，催化剂的催化加氢性能最好。

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摘要

图目录

表目录

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 煤焦油的分类及性质

1．2．1 煤焦油的分类

1．2．2 煤焦油的化学成分及性质

1．3 煤焦油的应用现状

1．3．1 高温煤焦油加工工艺

1．3．2 中低温煤焦油加工工艺

1．4 煤焦油催化加氢研究现状

1．4．1 加氢反应机理研究

1．4．2 加氢反应影响因素

1．4．3 加氢反应催化剂研究

1．4．4 煤焦油加氢处理过程的主要化学反应

1．5 研究内容及意义

2 原料油预处理及实验台介绍

2．1 原料煤焦油介绍

2．2 煤焦油预处理

2．2．1 煤焦油脱水处理

2．2．2 煤焦油脱盐处理

2．2．3 煤焦油蒸馏切割

2．2．4 煤焦油馏分油GC-MS分析

2．3 实验台介绍

2．4 本章小结

3 煤焦油模型化合物催化加氢研究

3．1 引言

3．2 催化剂制备及表征

3．1．1 催化剂制备

3．2．2 催化剂表征

3．3 实验步骤

3．4 实验结果分析

3．4．1 单组份模型化合物邻甲酚的HDO实验

3．4．2 单组份模型化合物1-甲基萘的HDA实验

3．4．3 单组份模型化合物喹啉的HDN实验

3．4．4 加氢脱硫反应(HDS)

3．4．5 喹啉对多组分模型化合物催化加氢影响

3．5 本章小结

4 煤焦油馏分油加氢研究

4．1 引言

4．2 催化剂表征

4．3 实验步骤

4．4 实验结果分析

4．4．1 温度对加氢精制影响

4．4．2 压力对加氢精制影响

4．4．3 空速对加氢精制影响

4．4．4 氢油比对加氢精制影响

4．5 本章小结

5 全文总结及展望

5．1 全文总结

5．2 本文研究创新之处

5．3 研究展望

参考文献

作者简历