中低温煤焦油加氢制备喷气燃料以及反应规律研究

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1、分类号：TQ536学校代码：10697密级：公开学号：201531519硕士专业学位论文DissertationfortheProfessionalDegreeofMaster中低温煤焦油加氢制备喷气燃料工艺以及反应规律研究学科名称：化学工程作者：刚勇指导老师：李万华副教授西北大学学位评定委员会二O一八年摘要随着国际油价的动荡以及新能源的推广，汽柴油的市场利益及市场需求发生了明显的转变。煤焦油也由传统的生产汽柴油等燃料油品技术向生产多种高附加值的化工产品方向转型。而煤焦油加氢制特种喷气燃料关键技术，就是实现煤炭资源梯级综合利用的重要措施之一。本论文对以中低温煤焦

2、油为原料制备喷气燃料工艺过程进行了系统研究，取得了以下成果：1、加氢精制工艺过程研究。⑴以200~360°C煤焦油为原料，采用自制催化剂对精制转化规律进行了研究，结果表明：①温度较低时催化剂活性较低，加氢深度较小，而当温度达到峰值后，随温度升高，会加剧裂化反应与脱氢反应，导致汽油馏分大幅增加。②低空速下反应物与催化剂进行接触时间较长，加氢深度较高，但由于产物不能与催化剂及时脱附，容易导致裂化反应。③高压下氢气可以充分溶解在反应物中，加氢深度较高，H/C原子比增加，S、N含量较低，进而改善油品性质。-1⑵得到了加氢精制优化工艺条件：温度、压力与空速分别为360°C

3、、14MPa与0.4h。此时油品饱和程度较高，达到57.91%以上。S、N、O脱除率分别为92.7%、91.9%、91%，通过GC-MS检测，产品组分以烷烃与环烷烃为主。2、加氢异构工艺过程研究。⑴对精制后油品冰点值较高这一关键问题，又通过异构工艺来解决这一难题，探索了不同工艺对该过程的影响规律：①温度较低时，异构化程度较低，而在高温下容易导致中间体的二次反应，使得异构收率与选择性均降低，不利于异构化反应。②低压不利于芳烃脱除；高压抑制了脱氢反应，导致异构选择性较低，油品低温流动性能变差。③低空速下加氢深度较高，但会加剧副反应的发生；反之加氢深度过低，不但油品饱

4、和程度差，而且也不利于油品转化率与选择性。-1⑵得到了加氢异构工艺优化条件：温度、压力与空速分别为380°C、10MPa与0.8h。此时喷气燃料收率在56.7%以上，可以作为优良的调和基础油。通过GC-MS分析，产品组分主要为环烷烃与异构烷烃。关键词：中低温煤焦油，加氢精制，加氢异构，工艺优化，喷气燃料iAbstractWiththeturbulenceofinternationaloilpriceandthepromotionofnewenergy,themarketinterestandmarketdemandofgasolineanddieselhasch

5、angedobviously.Coaltarisalsotransformedfromthetraditionalproductionofgasolineanddieselfueltotheproductionofavarietyofhighvalue-addedchemicalproducts.Thekeytechnologyofcoaltarhydrogenationtospecialjetfuelisoneoftheimportantmeasurestorealizethecomprehensiveutilizationofcoalresources.In

6、thispaper,theprocessofpreparingjetfuelfrommediumlowtemperaturecoaltarasrawmaterialwassystematicallystudied,andthemainachievementswereasfollows:1、Studyontheprocessofhydrofining.⑴Thedistillatefractionwithboilingpointfrom200~360°Cwasselectedasfeedstockandthehydrorefinetransformationlaww

7、asstudiedontheself-madecatalyst.Theresultshows:①Atlowtemperature,thecatalystactivitywaslow,whichaffectedthedepthofhydrogenation.Whenthetemperaturereachedthepeakvalue,thecrackingreactionanddehydrogenationreactionwouldbeaggravatedwiththeincreaseoftemperature,resultinginalargeincreasein

8、thegasolinef