煤焦油轻质油加氢制清洁燃料油试验研究

我国石油短缺,对数量可观的煤焦油进行加氢生产燃料油和精细化学品具有重要意义。以煤焦油预处理后的3种轻质馏分油混合油为原料,在固定床加氢装置上进行了轻质油全馏分加氢提质试验研究,考察了反应温度、反应压力、空速和氢油比对原料油脱硫脱氮及芳烃加氢饱和的影响。最后对加氢提质产物油性质进行分析。结果表明,产物氮、硫及芳烃含量均随着反应温度、压力、氢油比的增大而减少,随着空速的增大而增大;在反应温度为360℃,反应压力为16 MPa,液体体积空速为0.25 h~(-1),氢油比为1 800的最优工艺条件下,液体收率达到98.03%。对加氢后全馏分油进行精密蒸馏切割得到170℃的石脑油馏分和170℃的柴油馏分;石脑油馏分20℃密度为776.9 kg/m~3,几乎不含硫、氮,芳烃潜含量67.6%,可以作为优质的催化重整原料;加氢后的柴油馏分不含硫、氮,芳烃含量低,闪点高,凝点低,馏程适宜,可以作为柴油的调和油。     

新疆东疆褐煤直接加氢液化特性

为实现新疆东疆煤的清洁高效利用,对新疆东疆褐煤进行煤质与组成分析,以新疆东疆褐煤与加氢溶剂为原料,在500 m L搅拌式高压釜中进行加氢液化的过程调控试验,考察了反应温度、反应压力和停留时间对氢耗率、气产率、转化率、油产率、沥青质产率的影响规律,探究了不同工艺参数对液化性能及各类产物分布的内在作用机制,进行了0. 01 t/d连续试验的验证,并深入解析了液化初级油品的结构组成特征。结果表明,新疆东疆褐煤液化活性组分高达90%,具有高挥发分和高H/C原子比的煤质特征,在反应温度430℃,反应压力15 MPa和60 min的缓和反应条件下,煤的转化率高达94%,油产率57%,依然呈现出与传统反应条件(反应温度450℃,反应压力17 MPa,反应时间60min)相当的反应性能和液化效果,是一种适宜直接加氢液化的优质原料,反应条件的缓和使反应器温控更加平稳,有利于降低大型液化设备的能耗。过程调控表明,反应温度升至430℃,有效促进了煤和沥青质向油和气的转化,导致转化率和油产率增加;高氢压有利于氢气在液化体系中的溶解,有利于稳定自由基碎片,增强了沥青质中稠环芳烃加氢向小分子的转化; 30 min新疆东疆褐煤已呈现出良好的液化效果和反应性能,时间延长至90 min,铁系催化剂的活性相Fe7S8在加氢液化反应过程中逐渐转变为Fe9S10,甚至是FeS等非活性态,催化能力明显降低,引发了沥青质的缩聚反应,导致沥青质产率升高,转化率和油产率下降。0. 01 t/d新疆东疆褐煤连续试验获得的直接加氢液化初级油保留了煤的一些结构组成特征,具有高密度、高芳烃、高氮低硫的特点,220℃馏分油20℃密度为851. 2 kg/m~3,220～350℃馏分油20℃密度为953. 5 kg/m-3,2种馏分初级油的主要组成为单环芳烃,均为60%左右,这是由多环芳烃易加氢生成单环芳烃,而单环芳烃加氢或开环反应较为困难所致。220℃馏分油氮含量为2 500×10~(-6),220～350℃馏分油氮含量为4 800×10~(-6),均比各自的硫含量高一个数量级。     

五彩湾煤及其显微组分直接液化中的气相产物

在微型高压反应釜中,将五彩湾煤(WCW)及其镜质组(WCWV)和惰质组(WCWI)加氢液化,用气相色谱分析气体产物组成.结果表明,在380℃时,气体产率的次序为:镜质组惰质组五彩湾煤;在420℃时,气体产率的次序为:镜质组五彩湾煤惰质组;三种样品在液化过程中,C_1~C_4烷烃类气体(以下简称C_1~C_4)及CO_x气体含量随温度升高的变化趋势不同,对于WCW,C_1~C_4及CO_x气体含量随温度升高增加较明显;对于WCWI,C_1~C_4及CO_x气体含量随温度升高略有增加;对于WCWV,C_1~C_4及CO_x气体含量随温度升高反而降低;液化气体产物的分布特点为:C_1~C_4含量依次为CH_4C_2H_6C_3H_8C_4H_(10),其总量约为CO_x气体的3倍,在C_1~C_4中CH_4约占67%,C_2H_6约占22%,在CO_x气体中CO_2含量约占69%,气相产物总体呈现出"富"烷烃、"富"甲烷及"富"二氧化碳的特性.     

神华煤液化中油馏分加氢裂解产物的族组成

煤液化中油馏分是煤液化的主要产物.以煤液化中油为原料,FV-20为催化剂,在微型反应釜中考察了不同温度和时间下对其进行加氢裂解反应前后的族组成变化.结果表明,在400℃以前,饱和烃含量随着温度的升高、时间的延长逐渐减小;在440℃,40min时出现最小值,饱和烃中直链烷烃随温度升高逐渐减小,环烷烃含量变化不大,芳烃含量逐渐增加;440℃,30min时出现最大值82.65%,其中单环芳烃逐渐增加,而双环和多环芳烃逐渐减少;极性物含量逐渐减小;产物中气态烃类在低于400℃时,随温度增加,CH4含量逐渐减少,C2H6和C3H8含量逐渐增大,在高于该温度时有C4H10出现,但气态烃产率变化不大.     

由煤制石脑油生产芳烃

煤催化加氢液化的石脑油馏分适于用石油工业催化剂加氢精制和催化重整方法来生产高辛烷值汽油和芳烃化工原料。本试验研究了加氢精制和催化重整的煤制石脑油主要化合物含量,列出生产芳烃流程,发现煤制石脑油终馏点影响催化重整转化率。     

新疆淖毛湖煤加氢液化特性及液化产物中氢的分布规律

以新疆淖毛湖煤和四氢萘为原料,在2L高压釜中进行加氢液化实验,开展新疆淖毛湖煤直接液化过程调控研究,考查了温度、压力、时间及催化剂对氢耗、气产率、转化率、油产率和沥青类物质产率的影响规律,探讨了复杂多相体系液化产物中氢的分布规律,揭示了煤直接加氢液化反应与氢分布规律的内在联系.结果表明:在420℃,15MPa和60min的反应条件下,淖毛湖煤的转化率为94%,油产率为65%,是适宜直接液化的优良煤种;氢较均匀地分布在淖毛湖煤加氢液化的轻质产物(水、150℃馏分油、150℃～260℃馏分油和260℃～350℃馏分油)中,在350℃重质馏分油中分布最高,接近30%;氢在液化产物中的分布与加氢液化反应效果呈现出正相关特征.     

由煤制合成原油生产芳烃

煤制合成原油的石脑油馏份经过加氢精制脱除杂质和杂原子以后,是理想的重整原料。加氢精制的石脑油中含有较多的环状化合物,由它可以得至高的芳烃和氢的产率。在这篇文章中,给出由H—煤、SRC—2和EDS各工艺制得的典型煤制石脑油加氢精和重整的研究结果。本研究的重点是利用环状化合物含量高的煤制石脑油生产芳烃或汽油掺合料。一、液化工艺1.H—煤液化工艺H—煤工艺是由烃研究公司(HRI)开发的,它是由已经工业化的H—油工艺(石油     

煤直接液化油加氢改质生产清洁燃料研究

采用RGC-1/RNC-2/RCC-1催化剂组合,以煤直接液化油品为原料,在100万t/a加氢改质装置上进行加氢改质研究。结果表明,煤直接液化油的性质得到明显改善,绝大部分不饱和烃加氢饱和,加氢精制段对改善油品质量起主要作用,原料油中的S、N、O等几乎全部脱除;其柴油馏分S、N含量很低,凝点和冷滤点均低于-27℃,十六烷值约43,是国Ⅴ低凝点柴油的优质调和组分;石脑油馏分的S、N含量均小于1μg/g,芳潜含量高达68.8%,是优质的催化重整原料。     

煤直接液化循环溶剂加氢体系中元素的转化与迁移

为深入解析煤直接液化循环溶剂的加氢反应并进行过程优化,分别以内蒙古褐煤液化粗油和内蒙古长焰煤液化粗油为原料,在固定床连续装置中进行加氢实验,对加氢全流程的物料平衡和元素平衡进行测算,开展了加氢产物及催化加氢性能的分析评价。通过研究碳、氢、氮、硫、氧五大元素在原料和各加氢产物中含量的变化,分析了各元素在加氢过程中的转化与迁移。结果表明:煤液化循环溶剂加氢反应的油产率接近100%(质量分数,下同),气产率仅为0.5%,原料中不足0.2%的碳元素进入有机气体中,80%~90%的氢耗用于芳烃部分加氢饱和反应,原料中约95%的硫元素进入H_2S中,褐煤液化粗油中12.69%的氮以及长焰煤液化粗油中27.49%的氮向氨气迁移,循环溶剂加氢体系中废水产率仅为0.5%,硫化氢和氨气不足1.5%,可与煤炭液化其他单元同类废弃物汇集处理。     

煤焦油悬浮床加氢后轻质油生产清洁油品的试验研究

对中低温煤焦油悬浮床加氢后的轻质油(370℃)进行加氢提质试验研究,以生产硫和氮含量低、安定性好的清洁燃料油组分。加氢提质试验在小型连续固定床加氢装置上进行,重点考察反应温度、反应压力、液时空速和氢油体积比对加氢效果的影响。结果表明,随着反应温度的升高,液时空速的降低,氢耗会增加,最高可达3.66%,液体收率和气产率受反应条件的影响不大,分别稳定在97%～98%和0.10%～0.25%范围内。生成油的氮含量对油品安定性影响较大,当氮含量低于12mg/kg时,生成油的安定性较好。对生成油进一步蒸馏切割得到石脑油馏分(170℃)和柴油馏分(170℃)。研究发现,石脑油馏分硫、氮含量较低,芳烃潜含量超过60%,是优质的催化重整原料;柴油馏分受反应条件的影响,其氮含量及十六烷值变化较大。在反应温度为340℃,反应压力为12MPa,液时空速为0.7h~(-1),氢油体积比为800的条件下得到的柴油馏分氮含量为154mg/kg,十六烷值仅为44.3,只能达到0~#普通柴油标准,而在反应温度为360℃,反应压力为16MPa,液时空速为0.5h~(-1),氢油体积比为1 200的条件下得到的柴油馏分氮含量仅为5.7mg/kg,十六烷值高达59.9,可以达到0#车用柴油标准。     

催化裂解石脑油加氢利用路线开发

催化裂解与传统的高温蒸汽裂解相比,通过催化剂降低催化裂解反应活化能和反应温度,除生产乙烯、丙烯和丁烯等主要化工原料外,还副产一定量的轻质芳烃。分析催化裂解石脑油,结果表明,催化裂解石脑油主要为C₅~C₉馏分,芳烃质量分数62.97%,苯、甲苯和二甲苯质量分数54.38%,与全馏分裂解汽油相当,是优质的抽提芳烃原料。提出对原料进行预处理后,经两段加氢、产品抽提芳烃的利用路线,并在试验室采用切割塔及等温床完成对原料的预处理,制取满足两段加氢要求的原料。在一段入口温度(45~55) ℃、反应压力2.8 MPa、氢油体积比100∶1、液时空速1.5 h-1和二段入口温度(250~255) ℃、反应压力2.8 MPa、氢油体积比600∶1和液时空速1.5 h^-1条件下,对一段和二段进行1 000 h的加氢评价试验,结果表明,一段加氢后产品双烯值均＜2.5 g-I·（100g油）^-1,二段加氢产品溴价＜1.0 g-Br·（100g油）^-1,硫含量＜1.0 μg·g^-1,满足芳烃抽提对原料烯烃及硫含量的要求。     

柴油芳烃吸附剂的失活研究

以加氢精制柴油为原料,在模拟移动床反应器中考察MgY芳烃吸附剂的分离性能。长周期运行830 d后,产品芳烃组分芳烃质量分数从98.6%降至84.7%,产品非芳组分芳烃质量分数从1.3%升至7.8%,分离性能下降明显,说明吸附剂出现失活现象。通过紫外漫反射仪（UV-Vis）、化学吸附仪（NH₃-TPD）和热重分析仪（TGA）对失活吸附剂做了表征,并利用质量分数为40%的氢氟酸溶液分解失活剂骨架,添加四氯化碳超声萃取失活物质,通过X射线衍射仪（XRD）和气质联用仪（GC-MS）分析失活物质类型。失活物质主要是C₁₀~C₁₆带侧链单环、双环或三环芳烃,随着反应的进行芳烃不断累积,导致吸附剂极性位被覆盖进而失活,但不存在明显积炭现象。450 ℃再生后吸附剂的非芳烃/芳烃分离度与新鲜剂基本相同,吸附-脱附过程趋于平衡。     

中油型加氢裂化催化剂的研制及其性能评价

以改性Y分子筛、Beta分子筛和无定形硅酸铝为酸性组分,W-Ni为活性金属组分,采用等体积浸渍法制备中油型加氢裂化催化剂。采用XRD、SEM-EDS、BET和XRF等对催化剂进行表征,在200 mL加氢评价装置上评价加氢裂化性能和活性稳定性。结果表明,催化剂具有较强的加氢裂化活性、良好的活性稳定性和中油选择性。在反应压力14.5 MPa、氢油体积比1 500∶1、体积空速1.5 h^-1和原料油＞370 ℃馏分转化率70%条件下,中油选择性为78.5%,C₅⁺液体收率为98.40%。（65~140） ℃重石脑油芳潜45.06%,（140~370） ℃柴油十六烷值61.2,＞370 ℃尾油BMCI值7.6,分别可作为优质的重整装置进料、柴油调和组分及乙烯裂解原料。     

烃重组汽油与催化重整汽油的PONA分析及其组成对比

烃重组技术和催化重整技术都可以生产高辛烷值汽油调和组分,采用气相色谱PONA分析法对烃重组汽油和催化重整汽油分别进行组成分析,并对数据结果进行对比讨论;PONA分析显示,虽然二者都是芳烃质量分数大于70％的高芳烃含量汽油,但在组成分布上存在明显不同;通过结果判断,烃重组汽油的芳烃集中在C8～C10范围,重整汽油中的芳烃...     

Improving hydrocarbons production via catalytic co-pyrolysis of torrefied-biomass with plastics and dual catalytic pyrolysis

To increase the low yield and selectivity of aromatic hydrocarbons during the biomass pyrolysis process, we torrefied the biomass and then co-pyrolyzing with plastics such as high-density polyethylene (HDPE), polystyrene (PS), ethylene-vinyl acetate (EVA) and polypropylene (PP) and also single and dual catalyst layouts were investigated by Py-GC/MS. The results showed that non-catalytic fast pyrolysis (CFP) of raw bagasse (RBG) generated no aromatics. After torrefaction non-CFP of torrefied bagasse (TBG) generated low aromatic yield. Indicating that torrefaction would enhance the proportion of aromatics during the pyrolysis process. The CFP of TBG_200℃ and TBG_240℃ over ZSM-5 produced the total aromatic yield of 1.96 and 1.88 times higher, respectively, compared to non-CFP of TBG. Furthermore, the addition of plastic could increase H/Ceff ratio of the mixture, consequently, increase the yield of aromatic compounds. Among the various torrefied-bagasse/plastic mixtures, the CFP of TBG/EVA (7:3 ratio) mixture generated the highest the total aromatic yield of 7.7 times more than the CFP of TBG alone. The dual catalyst layout could enhance the yield of aromatics hydrocarbons. The dual-catalytic co-pyrolysis of TBG_200℃/plastic (1:1) ratio over USY (ultra-stable Y zeolite)/ZSM-5, improved the total aromatics yield by 4.33 times more than the catalytic pyrolysis of TBG_200oC alone over ZSM-5 catalyst. The above results showed that the yield and selectivities of light aromatic hydrocarbons can be improved via catalytic co-pyrolysis and dual catalytic co-pyrolysis of torrefied-biomass with plastics.     

煤基石脑油半再生催化重整制芳烃的工艺

采用工业铂铼双金属重整催化剂Pt-Re/γ-Al₂O₃开展了煤基石脑油半再生固定床催化重整单因素实验,并采用响应面法对工艺参数进行了优化与分析,最后对优化工艺条件下实验产物进行了分析。结果表明：加权平均入口温度（WAIT）、压力（P）、液时空速（LHSV）等操作条件对煤基石脑油芳烃型半再生重整产品质量、芳烃收率和C₅₊液体收率有很大的影响。煤基石脑油重整合适工艺参数区间：WAIT（500~520℃）、P（1.2~1.6MPa）和LHSV（2.0~3.0h^-1）;最佳工艺条件：WAIT为516℃,P为1.4MPa,LHSV为2.3h^-1。优化工艺条件下芳烃收率达到了79.81%,响应面实验操作条件区间内,WAIT、P和LHSV对芳烃收率影响大小顺序为：P > LHSV > WAIT。相比于石油基石脑油重整,煤基石脑油重整不仅纯氢产率和氢气纯度更高,还可获得更高的苯-甲苯-二甲苯（BTX）产率,其中苯收率：甲苯收率：二甲苯收率近似为1：3：2。     

中低温煤焦油全馏分加氢改质技术研究

以中低温煤焦油全馏分为原料,采用加氢精制-加氢裂化两段串联工艺在中试装置上开展加氢改质实验,结果表明,石脑油产品可作为优质的催化重整预加氢原料,柴油产品可用来生产优质低凝点国Ⅴ柴油,尾油馏分可作为优质的加氢裂化原料、催化裂化原料或乙烯裂解原料。中低温煤焦油全馏分加氢改质技术可以最大限度地提高轻油收率,具有技术合理可行、液体收率高、产品质量好等特点,具有良好的工业应用前景。     

高密度、低十六烷值柴油加氢改质生产优质清洁柴油工艺研究

以高密度、低十六烷值柴油为原料进行加氢改质研究,结果表明：在压力10.0-12.0 MPa、空速0.7-1.0 h-1、氢油比700-1 000及一定的温度条件下,柴油馏分质量收率较高,其十六烷值提高19.5-25.5个单位,密度大幅度降低,其它指标均有不同程度的改善,可作优质清洁柴油的调和组分。副产品石脑油馏分芳潜高,硫、氮含量低,是优质的重整原料。     

重质芳烃油选择性加氢工艺研究

以油浆抽提得到的重质芳烃油为原料,通过选择性加氢工艺降低其中有害的稠环芳烃(PAHs)化合物,得到的精制油为橡胶用环保芳烃油。实验分别对反应温度、压力、时间以及一段、二段加氢工艺对PAHs转化率的影响进行了考察,同时运用BET及EDS对2种硫化态催化剂进行了表征,以考察催化剂的活性及选择性。结果表明,Ni-W/γ-Al2O3催化剂活性及选择性较Ni-Mo/γ-Al2O3高。实验证明:通过选择性加氢可大幅度降低重质芳烃油中PAHs质量分数,一段加氢采用Ni-W/γ-Al2O3催化剂,在反应温度280℃、压力8 MPa、时间6 h的条件下,原料PAHs转化率达到46.24%;二段加氢采用Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂,在与一段相同的反应条件下,PAHs转化率达到32.94%。经2段加氢后,产物中PAHs质量分数由起始的58.13%降到21.05%,总转化率达到63.79%,液体总收率91.72%。     

油页岩有机质的逐级热溶解聚及产物特性

依兰油页岩有机质经过四氢萘逐级热溶解聚,热溶解聚物分别经过GC-MS检测并归纳分类,并结合热溶解聚残渣的FT-IR和¹³C NMR分析结果,旨在从分子水平上揭示依兰油页岩有机分子结构特征。结果表明,依兰油页岩有机质经过200~400℃逐级热溶解聚后,200、300、350、375和400℃温度条件下逐级热溶解聚物的收率分别为8.8%、9.9%、18.5%、19.2%和23.4%,总收率达79.8%。在可溶性组分中,脂肪烃化合物占比为36.9%（其中直链烷烃27.4%,支链烷烃8.7%）,酚/醇类占比为5.5%,芳香烃占比为32.0%,酮类占比为12.7%,醚/酯类占比为5.4%,其他化合物占比为7.5%。呈现脂肪烃>芳烃化合物>酮类>酚/醇>酯/醚的规律分布状态,其中27.4%直链烷烃中碳数分布在14~30并在C₁₆和C₂₆呈现两个峰值。