煤直接液化油催化加氢制备环烷基油

在300 mL连续加氢实验装置上,以神华鄂尔多斯直接液化工厂生产的加氢稳定油为原料,以加氢精制剂RNC-2为催化剂,考察了不同反应温度和体积空速对加氢产物性质及加氢精制反应过程的影响.结果 表明:升高反应温度或降低体积空速,芳烃加氢饱和反应过程中的氢耗增大,产品油的密度、运动黏度及馏程降低;从不同反应条件加氢产品油中芳...     

煤直接液化油催化加氢脱硫脱氮的研究

S、N的脱除是煤直接液化油加工的重要方面,为了更好的对煤液化油进行加工利用,系统分析了目前煤液化油加氢脱硫脱氮的研究。主要从油品组分、实验室反应条件和工艺以及动力学4个方面进行了介绍。结果发现:石油行业中关于含硫氮化合物的分析手段(如GC-AED、GC-PFPD)可以进一步与煤液化油的脱硫脱氮实验研究结合起来,这有利于液化油中S、N的脱除;目前关于液化油加氢工艺条件的研究数据公开不多,反应动力学方面的研究缺乏充足的数据支持,由于催化剂对工艺的影响研究较少,但催化剂技术已有了很大发展,可以考虑将新型催化剂引入反应中。     

煤直接液化加氢稳定油生产工业白油的实验研究

以煤直接液化加氢稳定油为原料,采用Pt-Pd贵金属加氢催化剂,在连续加氢实验装置上进行了生产工业白油实验研究。研究结果表明,1~#低氮油品加氢精制后的芳烃转化率均高于80%,2~#高氮油品加氢精制后芳烃转化率不到10%;温度、压力、空速的变化对芳烃转化率有较大影响,在反应压力15 MPa、反应温度220℃、体积空速0.6 h-1的条件下,1~#产品油中的芳烃质量分数为3.3%,芳烃转化率为89.56%;1#产品油在实沸点蒸馏装置上经过切割后,280℃～300℃、300℃～320℃馏分段油基本能满足5号、7号工业白油(Ⅰ)行业标准要求。     

煤直接液化油加氢催化剂活性评价

以神华煤直接液化示范装置加氢稳定单元进料为原料,在300mL加氢装置上进行了煤直接液化油加氢稳定催化剂活性评价实验.结果表明:与HTS-358进口催化剂相比,FFT-1B国产催化剂在降低生成油密度和氮含量、提高溶剂油供氢性能方面有较大优势,加氢反应化学氢耗高0.2%(质量分数),但裂化活性低;FFT-1B催化剂的活性金属含量较高.     

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。     

煤的直接加氢液化工艺

提出中国搞煤液化的必要性,介绍了煤液化的方法,重点对目前世界上较先进成熟的煤直接液化技术的工艺特点进行了总结和比较,提出了综合利用煤直接和氢液化技术炼油的可行性方案。     

煤液化油催化加氢反应烃类气液产物的研究

采用Ni-W/γ-Al2O3型催化剂,利用固定床反应器对煤直接液化油进行催化加氢改质,研究了反应温度和氢压对烃类液体和气体产物分布的影响.结果表明:随着反应温度的升高,液态烃类产物中芳烃和烷烃组分的含量(质量分数)增加,当温度高于500℃时,裂化反应加剧,甲烷和乙烷气体含量(体积分数)急剧增加;随着反应压力的升高,氢化芳烃的含量增加,但高于4 MPa后,增加趋势变缓,甲烷气体含量随着压力升高而增加,其他气体含量受压力影响微弱.300℃,4 MPa条件下加氢液体产物中轻馏分油含量由加氢前的11%提高到17%;催化剂的HDN(加氢脱氮)、HDS(加氢脱硫)和HDO(加氢脱氧)活性分别为35.56%,72.73%和24.20%,n(H)∶n(C)由1.37提高到1.52.     

煤直接液化低分油加氢脱硫脱氮反应动力学研究

为了进一步了解煤直接液化油中硫氮化合物的形态和性质,采用石油研究中的先进分析手段GC-PFPD和GC-NCD,对煤直接液化低分油进行了分析,获得了详细的硫氮化合物组成含量。结果发现:煤直接液化低分油中含有大量的杂环化合物,S主要以苯并噻吩类和二苯并噻吩类化合物存在,N主要以五元环化合物形式存在。在高压釜中进行了催化剂添加量和不同温度条件下的加氢实验,对总硫总氮的加氢反应动力学进行了研究。通过计算得到了高压釜煤液化油加氢脱硫反应的一级反应动力学模型,且通过模型计算的S含量与反应实测的S含量相对误差仅为7.8%;对实验得到的震荡式高压釜中煤液化油加氢脱氮反应的一级反应动力学模型进行验证,发现相对误差也仅为0.97%。     

煤直接液化加氢工艺氢气系统优化研究

介绍了煤直接液化加氢工艺的氢气需求和为提高氢气利用率所采取的措施。该工艺采用两套煤气化制氢、一套天然气制氢和一套重整装置制氢为煤炭液化和液化油品加氢等提供所需的氢气。煤直接液化装置采用膜分离系统将循环氢中的氢气含量从86%提高到96%。同时,采用变压吸附装置(PSA)回收煤直接液化加氢工艺的富氢排放气中的氢气。因膜分离系统受原料制约,其使用效率随运行周期逐渐降低,致使氢气回收率下降、尾气中氢气含量逐渐升高,即降低了膜分离效率,又增加了后续PSA运行能耗;各工段塔顶气经过轻烃回收后所产干气含氢量在49～61%之间,氢气没有得到有效回收利用,直接进入燃料气管网用于燃烧加热,造成了氢气的浪费。因此膜分离系统进行优化配置、干气系统进行氢气回收,对提高煤直接液化加氢工艺的氢气利用率及整个工艺过程的节能降耗具有重要意义。     

煤直接液化柴油产品特性研究

介绍了煤直接液化柴油的生产工艺,原料特点。与石油基柴油对比,从组成、排放、低温流动方面简述了煤直接液化柴油的优势,并对煤直接液化柴油在民用产品和军品开发领域的应用前景进行了阐述。     

煤直接液化循环溶剂加氢稳定试验研究

在300 m L加氢试验装置上进行加氢稳定试验,考察了反应压力对煤直接液化循环溶剂性质的影响,并通过0.5 L高压釜煤液化试验,考察了煤在不同加氢深度循环溶剂中的液化效果。结果表明,随着溶剂加氢反应压力的升高,循环溶剂密度、黏度及氮含量递减,氢碳原子比及供氢指数递增,循环溶剂性质得到改善,供氢性能得到提高,从而促进煤的转化率和油收率提高。当加氢反应压力由12.5 MPa升至19.3 MPa时,煤的转化率从87.21%提高到88.40%,液化油收率从51.62%提高到55.58%。     

铁系催化剂催化淖毛湖煤加氢液化反应研究

煤直接液化的关键是催化剂体系的优化。文中采用小型加氢反应装置和多种仪器分析方法,研究了铁系催化剂催化淖毛湖煤直接加氢液化反应性能及过程杂原子分布特征。发现升华S作为助剂较SO_4~(2-)催化效果更好;FeOOH和S对沥青质有较好的催化转化作用。复合Fe/Ni催化活性较单Fe活性略低,对沥青质的转化效果较差。液化产物中正己烷可溶组分含有较多的正构烷烃,碳数可达到C_(28)。含氮杂环化合物中,主要含喹啉和异喹啉。含硫杂环化合物主要为噻吩类,苯并噻吩类和苯硫醚等。硫化物部分来自原煤并与添加的硫助剂有关。液化过程中氧元素和硫元素反应活性较高,氮元素反应活性较低,其在液化残渣中的含量几乎不变。     

重质液化油延迟焦化的研究

建立了管弹式微反应试验装置和延迟焦化连续试验装置,进行了重质液化油延迟焦化的基础研究和工艺试验。成功地解决了重质液化油在预热器里结焦的问题,获得了最佳工艺条件和比较理想的焦化产品。     

神华煤直接液化油煤浆常温流变特性研究

研究了常温放置不同时间神华煤直接液化油煤浆随存放时间、测定温度、剪切速率的不同流变特性的变化规律,并分析了可能的原因.结果表明,常温放置不同时间,在相同温度和相同剪切速率下,油煤浆的黏度与油煤浆常温放置时间关系不大;相同的存放时间和相同的剪切速率,油煤浆黏度随着温度的升高而下降;在相同的存放时间、相同的温度和不同剪切速率下,油煤浆黏度随着剪切速率的增加而升高.     

煤直接液化制油技术研究现状及展望

煤直接液化制油技术是促进煤炭清洁高效利用、缓解石油供需矛盾、保障我国能源安全的重要途径。为全面了解煤液化反应机理、动力学、催化剂及工艺的全过程,促进煤直接液化技术基础研究的快速进步和新工艺的开发,笔者综述了国内外在煤加氢液化反应机理、反应动力学、催化剂以及液化工艺方面取得的研究成果,重点介绍了德国IGOR、日本NEDOL和我国的神华煤液化工艺,分析了这些典型煤液化工艺的开发历程和特点;指明了煤直接液化制油技术发展趋势。煤的加氢液化反应是自由基反应机理,是一系列顺序反应和平行反应的综合结果,包含煤的热解、自由基加氢、脱杂原子和缩合反应等,总体上以顺序反应为主。借助同位素示踪、原位实时检测、等离子体技术以及微波快速加热技术等现代分析方法和试验手段,重点研究自由基的产生速率、活性氢产生速率及定量传递机理,有助于深入认识和精准阐明煤加氢液化反应机理。各国学者利用不同的研究方法,针对不同煤种、催化剂、工艺条件和供氢溶剂等,建立了各种各样的动力学模型。动力学模型从单组分到双组分和多组分,从连续反应、平行反应到复杂的网络反应,从最初的一步反应到后来较为合理的多段反应,模型越来越复杂,越来越接近工业应用。根据反应阶段不同进行分段处理的多组分"集总"反应动力学模型将是今后煤加氢液化反应动力学发展的主要方向。借助先进分析手段及科学的处理方法,建立真正揭示不同条件下煤液化动力学规律的通用型动力学模型是未来的发展趋势。借助纳米合成、等离子体等高新技术,调控组分配伍、降低催化剂粒径、优化制备方法是制备高活性催化剂的有效手段。强化系统合理配置和优化集成,重视煤的温和液化和分级转化,优化产品结构,发展直接液化-间接液化耦合技术是煤直接液化未来的发展趋势。     

重质油和低阶煤共加氢油煤浆的黏温特性

针对重质油油煤浆输送过程存在沉积和阻力过大等问题,采用旋转黏度计和高温黏度仪,考察了催化裂化油浆、煤焦油重油和低阶煤共处理时的油煤浆黏温特性及变化机理。结果表明,常压低温条件下,温度对油煤浆黏度的影响很大,随温度升高,煤浆黏度起初下降较快,随后下降变缓,催化裂化油浆配制的油煤浆的活化能高于煤焦油重油配制的油煤浆。高温高压条件下,以催化裂化油浆配制的油煤浆黏度随温度升高基本呈下降趋势,在350～370℃黏度略有增加;以煤焦油重油配制的油煤浆的黏度随温度升高起初呈下降趋势,温度超过140℃时,油煤浆黏度逐渐上升,338℃时,黏度达到最大值,随温度进一步升高,黏度呈下降趋势。     

某些天然矿物质对煤液化催化加氢活性的研究

对中国某些天然矿物质以及一些冶金企业的精矿、尾矿和废渣的煤液化催化和加氢活性及其影响因素进行研究和探讨；并把它们与催化加氢活性较好的人工合成ＦｅＳ２进行了比较，以寻找适合于中国今后实现煤炭直接液化工业化可用的催化剂资源。     

Fe-CN_x复合材料用于煤直接液化催化的试验研究

为提高"863"催化剂的煤直接液化催化性能,以二乙胺为碳源和氮源,Fe/Na Y为催化剂,采用化学气相沉积法(CVD)制备得到氮掺杂碳纳米管材料(CNx),并在其上浸渍Fe SO4·7H2O得到可用于煤直接液化助剂的Fe-CNx复合材料。采用拉曼光谱(Raman)、X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段表征了氮掺杂碳纳米管结构组成和形貌,考察了Fe-CNx复合材料分别作为"863"催化剂助剂和单独作为催化剂时的煤液化加氢反应催化性能。结果表明,制备的氮掺杂碳纳米管形态规整,直径为50~100 nm,石磨化程度较高。煤直接液化反应表明,添加量为0.3%的Fe-CNx复合材料单独作为煤直接液化催化剂使用时,可达到与"863"催化剂相当的煤液化性能;作为助剂使用时,仅添加0.1%的Fe-CNx即可分别提高煤液化煤转化率和油收率1.54%和3.42%,表现出极强的助催化煤液化加氢性能。