煤液化油重組份加氫裂化反應特性與催化劑的構效關係

《煤液化油重組份加氫裂化反應特性與催化劑的構效關係》是依託同濟大學，由朱志榮擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：煤液化油重組份加氫裂化反應特性與催化劑的構效關係
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：朱志榮
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

本項目針對我國煤制油技術中開發高性能煤直接液化油提質催化劑的實際需求，以提高煤液化油重質組份在加氫裂化提質中的催化反應活性為研究目標。通過對煤液化油及其加氫裂化產物中重質成份的定性與定量分析，實現對重質組份在加氫裂化反應過程中變化行為的跟蹤檢測；選取其中含量較高並較難轉化的多環芳烴和含氧、含氮的雜環化合物為探針分子進行反應動力學考察，並採用催化反應原位紅外表征手段分析這些重組份的加氫裂化反應機理、及其對煤液化油加氫裂化催化性能的影響。同時考察催化劑組成、結構等性質的變化對重質組份反應活性與選擇性的影響規律，並結合催化劑的物化表征，綜合分析建立煤液化油重質組份反應特性與催化劑性質的構效關係；據此設計製備對重質成份具有高轉化活性的反應催化劑，並進行催化劑性能的反應驗證與最佳化調整。通過對試驗結果的分析提出高性能煤液化油提質工業催化劑製備的技術指導方案。

結題摘要

本項目針對我國煤制油技術中開發高性能煤直接液化油提質催化劑的實際需求，以提高煤液化油重質組份在加氫裂化提質中的催化反應活性為研究目標。通過矽膠柱層析分離與色譜-質譜/色譜-光譜聯用技術,對煤液化油及其加氫裂化產物中重質成份、包括O、N、S雜環化合物的定性與定量分析。建立了適用於煤液化油產物中重質成份的高靈敏度分析方法，實現對重質組份在加氫裂化反應過程中變化行為的跟蹤檢測。選取其中含量較高並較難轉化的多環芳烴和含氧、含氮的雜環化合物作為代表性的探針分子配製成模擬煤液化油作為反應物，在不同性質的加氫精制催化劑上進行加氫裂化反應過程的跟蹤考察。分析對這些重組份的加氫裂化反應機理、及其對煤液化油加氫裂化催化性能的影響。同時通過設計製備不同酸性、孔結構和金屬組成的系列催化劑，考察催化劑組成、結構等性質的變化對重質組份反應活性與選擇性的影響規律，並結合催化劑的物化表征，綜合分析建立煤液化油重質組份反應特性與催化劑性質的構效關係。據此分析提出高性能煤液化油提質催化劑製備技術的理論指導，最佳化調整了催化劑的酸性、大孔結構和加氫金屬組成，以及催化劑的製備方法，設計製備了對重質成份具有高轉化活性的8%Ni-8%W/Al2O3-USY反應催化劑，結果表明加氫精制的氧、硫和氮重質組份脫除率分別可達到95%、93%和86%，與現有同類石油煉製精製催化劑對比實驗室反應評價後該催化劑達到燃油收率提高4%以上。本項目研究成果對於開發高性能煤直接液化油提質催化劑具有理論價值與實際意義。