【摘要】：重質(zhì)油中含有大量多環(huán)芳烴,多環(huán)芳烴具有高污染、致癌、誘導(dǎo)基因變異和低降解等不良屬性。多環(huán)芳烴選擇性催化加氫不但可以消除多環(huán)芳烴帶來的危害而且催化加氫產(chǎn)物可作為重要的燃料、化工和中間體原料,有效提高重質(zhì)油利用效率和經(jīng)濟價值的途徑之一。本研究以重質(zhì)油中多環(huán)芳烴為研究對象,根據(jù)選擇性加氫目的不同進行系統(tǒng)研究,以期得到不同選擇性加氫產(chǎn)物。本研究設(shè)計了加氫飽和催化劑和雙效復(fù)合催化劑,并分別根具加氫性能進行優(yōu)化分析。加氫飽和催化劑的初步篩選及工藝優(yōu)化:采用XRD、XPS、SEM和BET表征手段對催化劑進行物性分析復(fù)合設(shè)計目標;通過對加氫飽和催化劑的載體、負載金屬比、助金屬和助金屬比四個因素優(yōu)化催化劑,結(jié)果表明:采用改性氧化鋁X-Al_2O_3、鎳鉬比6:9、助金屬Co和助金屬比3wt%制備的催化劑加氫效果最佳;通過考察反應(yīng)溫度、氫初壓、反應(yīng)時間和劑油比四個工藝條件,在反應(yīng)溫度380~390°C、氫初壓8 MPa、反應(yīng)時間60 min和劑油比1:20加氫效果最佳。雙效復(fù)合催化劑的初步篩選及工藝優(yōu)化:首先,對制備的催化劑晶態(tài)、化合價、表觀結(jié)構(gòu)、酸性和孔性質(zhì)進行簡單表征分析符合設(shè)計要求;其次,考察不同分子篩種類、復(fù)配方法、復(fù)配比對雙效復(fù)合催化劑性能的影響,結(jié)果表明:采用A型分子篩、復(fù)配法3制備的4:6配比催化劑雙效催化效果最佳;最后,通過對反應(yīng)溫度、氫初壓、反應(yīng)時間和劑油比四個工藝條件優(yōu)選最佳工藝,在反應(yīng)溫度380~400°C、氫初壓9 MPa、反應(yīng)時間60 min和劑油比1:20加氫效果最佳。采用原料油多次加氫和催化劑重復(fù)利用對所設(shè)計催化劑進行綜合性能評價,通過評價實驗得出原料油經(jīng)兩種催化劑多次催化加氫后,飽和分含量分別為65.91%和72.91%且餾分以160~380°C為主輕質(zhì)化效果明顯,催化劑在使用后催化活性損失嚴重,穩(wěn)定性差,當對兩種催化劑對比分析發(fā)現(xiàn)加氫飽和催化劑得到更多環(huán)烷烴產(chǎn)物,雙效復(fù)合催化劑得到更多烷烴產(chǎn)物,總體性能雙效復(fù)合催化劑優(yōu)于加氫飽和催化劑。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE624.43
【圖文】：

不能滿足當前人們對高品質(zhì)清潔能源的需求和當前表 1-1 典型劣質(zhì)柴油主要性質(zhì)Table 1-1 The main properties of different types of bad diesel.劣質(zhì)柴油 1 劣質(zhì)柴油 2 劣質(zhì)柴20°C)/g×cm-30.9113 0.9213 0.9S, % 1.48 1.05 0.N/μg×g-1402 860 9C，% 87.54 88.32 89H，% 10.94 10.54 9.烷烴, % 23.7 14.8 13烷烴, % 11.8 9.9 8芳烴, % 64.5 75.3 78環(huán)芳烴, % 24.2 29.3 24環(huán)芳烴, % 35.2 41.7 46以上芳烴, % 5.1 4.3 7膠質(zhì), % 0 0

圖 1-2 加氫精制流程示意圖Fig 1-2 Diagram of hydrotreating process硫氮，低芳烴和低烯烴的高品質(zhì)油品國內(nèi)中石化開發(fā)了 HDS/H術(shù)，國外開發(fā)了 MQD 精制、SynSat 工藝、Prime-D 加氫等技核心就是高性能脫雜原子催化劑的開發(fā)。中石化根據(jù)需求相繼列催化劑以應(yīng)對不同油品加氫精制需求，UOP 公司開發(fā)了 N 系氫脫芳劑。目前加氫精制工藝以兩段加氫為主，第一段采用非絕大多數(shù)硫、氮等雜原子，脫除率可以達到 90 %左右；第二段芳烴進行深度加氫精制，多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化為單環(huán)芳烴(或飽和環(huán)烷 規(guī)定硫含量低于 50 μg/g、多環(huán)芳烴低于 6 %、烯烴低于 10 %。催化加氫技術(shù)對油品也可以實現(xiàn)深度硫含量和高芳烴脫除，但和芳烴。環(huán)油由于密度大、硫含量高、芳烴含量大(主要以多環(huán)為主)和去由于對油品品質(zhì)要求低，輕循環(huán)油主要作為調(diào)和成分使用，

應(yīng)器多層裝填不同催化劑、多個反應(yīng)器裝填多種催化劑等都有應(yīng)用。加氫裂中壓、低壓、部分加氫和多次深度加氫工藝。CU(HyCycle Unicracking)加氫裂化技術(shù)是目前最具代表的工藝，單程低壓實現(xiàn)率最大化的生產(chǎn)高沸點產(chǎn)品，該技術(shù)設(shè)備及流程見圖 1-3。該技術(shù)創(chuàng)新性采新鮮原料經(jīng)原料處理器后進行高效熱分離(加氫反應(yīng)器)，裂化產(chǎn)物和未反應(yīng)裂化產(chǎn)物選擇性加氫，加氫后的物流經(jīng)回收氫氣、閃蒸、分餾處理，分餾的經(jīng)循環(huán)返回加氫裂化反應(yīng)器，分餾物進行后續(xù)處理。

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