高温煤焦油临氢催化热裂化反应性能研究

发布时间：2020-11-18 17:27

【摘要】：本文以一种高温煤焦油为原料,在高压反应釜中考察了分散型催化剂下高温煤焦油临氢热裂化反应行为和原料中的固体颗粒对其临氢催化热裂化生焦的影响。通过~1H-NMR、XPS、XRD和SEM等手段表征分析高温煤焦油中的沥青质、固体颗粒和反应后的悬浮焦,研究了固体颗粒影响高温煤焦油临氢热裂化反应生焦的机理。结果表明,高温煤焦油密度大,残炭值高,含有5.72%的固体颗粒;其中轻馏分油(IBP~350℃馏分)约占40%,主要由小分子量的单环芳烃和双环芳烃组成,饱和烃仅占20%;减压馏分油(350~500℃)占全馏分的26%,含有38%的长链烷烃、18%的以1~4环为主的环烷烃以及42%的1~4环为主的芳香烃,而500℃尾油约为34%。综合比较高温煤焦油临氢催化热裂化反应后的生焦率和轻馏分油收率,较合适的临氢热反应条件是:H_2初压为9MPa,反应温度为450℃,反应时间为90min。在分散型催化剂下,高温煤焦油临氢热裂化反应的尾油转化率较高,反应后生焦较少,而且几乎没有沉积焦,表明悬浮床加氢工艺处理高温煤焦油基本上是可行的。与不添加固体颗粒的体系相比,添加固体颗粒的高温煤焦油体系临氢热反应后沥青质含量高,沉积焦和悬浮焦均显著降低。高温煤焦油中的固体颗粒表面是一层有机物,含有约7%的极性含氧基团和1.4%的硫、氮极性基团,使沥青质在固体表面的吸附能力增强。沥青质在被吸附后,在反应体系中呈高分散的状态,不易聚并结合生焦。生成的悬浮焦的粒径也比较小,附着在比表面积较大的碳质和矿物上,主要以高分散状态存在于反应体系中,沉积焦较少。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ524
【图文】：

图 1-1 高温煤焦油全馏分加氢工艺流程图Fig 1-1 The flow chart of high temperature coal tar hydrogenation process 重油悬浮床加氢工艺.1 悬浮床加氢工艺概述重油悬浮床加氢工艺研究始于上个世纪的煤液化技术，它是将分散的很细的催到原料油中，催化剂随原料油一起进入反应器，在高温、高氢气压的条件下原裂化与加氢反应的过程[35]。该工艺所用到的催化剂或添加物的粒度很细，能够相中，主要起载焦的作用。这项技术对原料杂质含量基本没有限制，可以加工高、高金属、高残炭等劣质渣油，甚至是沥青和油砂。悬浮床加氢技术由于工艺简简便，可以大幅提高渣油转化率，一直是炼油行业中渣油加工的热点和重点。悬浮床加氢反应类型是临氢热裂化，符合自由基机理，C-C键的断裂以自由基

·g-1) 207.25 ·g-1) 94.94 ·g-1) 260.47 ·g-1) 80.90 ）/ % 22.13 / % 5.72 据可以看出，首先，高温煤焦油的密度大，为 1.1次，高温煤焦油氢碳原子比低，金属元素铁和钠的艺有关。氧含量介于中/低温煤焦油和石油渣油之间油。残炭值比较高，易使催化剂失活。此外，高温细固体颗粒，含量为 5.72%，如图 2-1 所示。

图 3-3 沥青质 XRD 谱图及其分峰拟合ig 3-3 XRD patterns with curve de-convolution of the asphalten表 3-2 沥青质 XRD 的堆积结构参数-2 Crystalline parameters determined from XRD data of the as层间距 dm/ 链间距dγ/ 片层直径 La/ 片层高度 Lc/ 片层数 M3.62 4.48 3.36 3.86 2.07知，与石油沥青质[11]相比，高温煤焦油沥青质片层数 M 证了非缔合状态下的煤焦油沥青质相对分子质量较小。青质芳核外围环烷环较少，脂肪碳链短而少，堆积程度
【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;对高温煤焦油组成的新认识[J];煤炭转化;1979年04期

2 周军;高明彦;孙建军;;高温煤焦油加氢技术与发展[J];山东化工;2012年06期

3 杨涛;孟兆会;;高温煤焦油全馏分加氢方案初探[J];当代化工;2015年05期

4 宋希祥;杨国祥;李毓良;;高温煤焦油轻质宽馏分加氢装置的运行[J];燃料与化工;2011年04期

5 张铭金，唐仁生，沈士德，何选明，陈邦杰;高温煤焦油组成的毛细管气相色谱／傅立叶变换红外光谱研究─—中油馏分的分析[J];色谱;1995年06期

6 李志峰;任世彪;水恒福;;高温煤焦油加氢催化剂的再生研究[J];燃料与化工;2018年01期

7 许洁;;高温煤焦油燃烧烟尘对汽油鉴定结果的影响研究[J];武警学院学报;2018年02期

8 刘择一;王彩虹;李平;张悦;李壮楣;桑磊;任倩;;高温煤焦油常减压蒸馏工艺的模拟及优化[J];计算机与应用化学;2016年04期

9 杨立刚;;高温煤焦油裂化燃料油实验研究[J];特种油气藏;2008年03期

10 李志鹏;张小虎;张军民;;高温煤焦油的应用现状分析[J];广东化工;2012年11期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 隆建;掺炼高温煤焦油提高劣质渣油溶剂脱沥青效果及机理研究[D];华东理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孔振伟;高温煤焦油临氢催化热裂化反应性能研究[D];中国石油大学(华东);2017年

2 张成旺;粉炭再生制备成型活性炭的孔隙结构调控[D];南京林业大学;2016年

本文编号：2888987