煤焦油化学组成结构及其重组分悬浮床加氢工艺的研究

发布时间：2022-10-15 13:20

　　随着原油的不断重质化和劣质化,利用煤焦油生产轻质燃油受到了广泛关注,系统研究煤焦油的结构组成并开发一种高效的加工工艺迫在眉睫。本文以一种中低温煤焦油为原料,通过改进的柱色谱分离方法对其进行了组分分离及鉴定,在高压釜中对煤焦油重组分（＞350℃馏分,简称CTAR）悬浮床加氢的工艺条件进行了优化并在中试装置上进行了评价。同时,通过元素分析、相对分子量测定（VPO）、1H-NMR、XRD、IR、SEM、XPS等手段对CTAR的C7-沥青质、甲苯不溶物（TI）、焦炭的组成与形貌进行了表征,并将其与加氢裂化生焦情况进行了关联,对悬浮床加氢裂化生焦机理进行了推测。结果表明,煤焦油全馏分中链烷烃、环烷烃、芳香烃、胶质和沥青质的质量分数分别为10.72%、9.11%、38.93%、22.30%、18.94%,其中饱和分主要由链烷烃、环烷烃组成,芳香分主要由一到三环的芳烃组成,胶质和沥青质主要是侧链短而少的稠环芳烃。CTAR约占全馏分的40%,其悬浮床加氢最佳工艺条件为:反应温度425℃,初始压力9MPa（反应压力12.5MPa）,Mo-Ni催化剂加入量150μg·g-1,助剂SDBS加入为200μg·... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 选题背景与意义
    1.2 煤焦油的生产及应用
        1.2.1 煤焦油的生产
        1.2.2 煤焦油的应用
    1.3 煤焦油的组成及分析
        1.3.1 煤焦油组分分离
        1.3.2 煤焦油组分分析鉴定
    1.4 煤焦油加氢
        1.4.1 煤焦油加氢原理
        1.4.2 煤焦油加氢研究现状
        1.4.3 煤焦油固定床加氢
    1.5 悬浮床加氢裂化工艺
        1.5.1 悬浮床加氢裂化工艺特点
        1.5.2 悬浮床加氢裂化催化剂
        1.5.3 煤焦油悬浮床加氢
    1.6 本文研究的主要内容
第二章 煤焦油组分分离及鉴定
    2.1 引言
    2.2 试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验部分
        2.3.1 煤焦油基本性质测定
        2.3.2 煤焦油窄馏分切取
        2.3.3 煤焦油柱色谱分离
        2.3.4 煤焦油组成分析
    2.4 煤焦油基本性质
    2.5 煤焦油组分分离及分析
        2.5.1 柱色谱分离方法优化
        2.5.2 全馏分油烃族组成及结构族组成
        2.5.3 轻组分烃族组成
    2.6 本章小结
第三章 煤焦油重组分（CTAR）悬浮床加氢工艺研究
    3.1 引言
    3.2 试剂及仪器
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验部分
        3.3.1 悬浮床加氢裂化工艺条件优化
        3.3.2 悬浮床加氢裂化中试试验
    3.4 CTAR性质分析
    3.5 CTAR高压釜加氢工艺条件
        3.5.1 反应压力对CTAR加氢裂化反应的影响
        3.5.2 反应温度对CTAR加氢裂化反应的影响
        3.5.3 催化剂的种类及浓度对CTAR加氢裂化反应的影响
        3.5.4 助剂对CTAR加氢裂化反应的影响
        3.5.5 反应时间对CTAR加氢裂化反应的影响
    3.6 CTAR悬浮床加氢裂化中试试验
    3.7 本章小结
第四章 CTAR加氢裂化生焦机理研究
    4.1 引言
    4.2 试剂及仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验部分
        4.3.1 CTAR正庚烷沥青质（C7-沥青质）提取及分析
        4.3.2 CTAR原生甲苯不溶物（TI）的提取及分析
        4.3.3 CTAR加氢裂化焦炭的表征分析
    4.4 C_7-沥青质结构
        4.4.1 C_7-沥青质结构参数
        4.4.2 C_7-沥青质XRD分析
        4.4.3 C_7-沥青质SEM分析
        4.4.4 C_7-沥青质官能团分析
        4.4.5 C_7-沥青质对生焦的影响
    4.5 原生甲苯不溶物（TI）性质
        4.5.1 TI的元素组成
        4.5.2 TI的XRD分析
        4.5.3 TI的SEM分析
        4.5.4 TI的官能团分析
        4.5.5 TI对生焦的影响
    4.6 CTAR加氢裂化生焦特点及模型
        4.6.1 CTAR加氢裂化生焦特点
        4.6.2 CTAR加氢反应前后体系变化
        4.6.3 CTAR加氢裂化生焦过程
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]煤焦油重组分沥青质性质分析及对加氢裂化生焦影响的推测[J]. 吴乐乐,邓文安,李传,张英红,王晓杰.  燃料化学学报. 2014(08)
[2]煤焦油中甲苯不溶物的性质和组成分析[J]. 李冬,刘鑫,孙智慧,李稳宏,马伟.  石油学报(石油加工). 2014(01)
[3]中/低温煤焦油酚类化合物的组成研究[J]. 任洪凯,邓文安,李传,崔文龙.  煤炭转化. 2013(02)
[4]我国煤焦油产业发展及趋势研究[J]. 李岩.  化学工业. 2012(07)
[5]低温煤焦油组分分离及性质分析[J]. 王亚峰.  长江大学学报(自然科学版). 2012(05)
[6]高温煤焦油加氢技术在生产实践中的应用[J]. 孙建军,高明彦.  中国石油和化工标准与质量. 2012(02)
[7]煤焦油沥青中多环芳烃的柱层析分离及其GC-MS分析[J]. 罗道成,刘俊峰.  矿业工程研究. 2011(04)
[8]活性炭负载型催化剂的制备及其在渣油加氢中的应用[J]. 刘元东,宗保宁,赵愉生,赵元生,范建光,郜亮,温朗友.  化工进展. 2011(10)
[9]重油加氢催化剂用于中/低温煤焦油加氢改质的中试研究[J]. 李传,邓文安,李向伟,沐宝泉,李庶峰,文萍,付明朗.  炼油技术与工程. 2011(09)
[10]低温煤焦油沥青质和胶质的分离与表征[J]. 裴贤丰.  洁净煤技术. 2011(04)

硕士论文
[1]油溶性催化剂和助剂在渣油悬浮床加氢裂化中的研究[D]. 尚猛.中国石油大学 2010



本文编号：3691382