石油系加氢精制剂用于煤直接液化油的研究

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1、第36卷第2期煤炭转化V0I．36No．22013年4月C0ALC0NVERS10NApr．2013石油系加氢精制剂用于煤直接液化油的研究李军芳D李文博。史士东石智杰。摘要以煤直接液化低分油为原料，对几种国内外的石油系加氢精制催化剂进行了不同工艺的条件实验．结果表明，催化剂Cat—A具有相对好的加氢脱氮率，催化剂Cat-B具有相对好的加氢脱硫率，而催化剂Cat—C具有非常好的加氢脱硫率，但其氮脱除率很低．实验得到加氢精制较适宜的反应条件为：压力10MPa，温度350℃，氢油体积比800：1左右．实验发现几种催化剂较易失活，在微反装置上连续运转一周后，催化剂Cat—A的

2、活性下降20左右．关键词煤直接液化油，加氢精制，催化剂，脱硫，脱氮中图分类号TQ529．1性质见表1．由表1可以看出，原料油中的氮含量为0引言4403ttg／g，硫含量为475g／g．而石油中硫、氮杂在过去的十年里，我国煤炭直接液化技术的开原子的含量一般都小于几百g／g．可见原料油中的发和产业化已经取得了可喜的进展．神华鄂尔多斯氮含量远高于石油馏分中的氮含量．原料油中的芳百万吨级煤炭直接液化示范厂的建设和连续稳定运烃含量高达77．16，和石油馏分有很大的差异．转，标志着煤炭直接液化技术的成熟．煤炭直接液化表1原料油性质Table1Propertiesoffeedsto

3、ck工艺所生产的液化油(液化粗油)，保留了液化原料煤的一些性质特征，芳烃含量高，氮、氧杂原子含量高，储藏稳定性差，易氧化变成深黑色．[1煤液化油如果要得到与石油制品一样的品质，必须要进行!竺!!!!!pensity(20℃)／PONAUnknownmateria1(g·am一)提质加工．加氢精制是液化粗油后续提质加工的首要工序，是在催化剂和氢气的作用下，将馏分油中的硫、氮、氧的化合物和有机金属化合物加以脱除，并将烯烃和芳烃进行不同程度的加氢饱和．使后续蒸馏馏分达到各项规定指标，或使后续的加氢裂化催1．2催化剂的性质化剂不受到毒害．由于煤液化粗油的性质与石油原油有很大的

4、差异，因此煤液化粗油的加氢精制不能选择了国内外三种加氢精制催化剂进行活性比简单地套用石油系的催化剂，也需要更苛刻的提质较，三种催化剂性质见第37页表2．由表2可以看加工条件．[3]本文选用国内外的三种商品石油系加出，三种精制催化剂的化学组成和物化性质相似．氢催化剂，在10mL的固定床连续装置上以煤液化1．3实验方法低分油为原料进行加氢精制实验．实验在10mL微型反应器加氢装置上进行．装1实验部分置流程见第37页图1．操作条件为：反应温度330。C～38O℃，反应压力：6MPa16MPa，空速：1．1原料油的性质1．5h_。，氢油体积比：600：1～1200：1．催化剂

5、处实验选用的原料油取自0．1t／d连续实验装置于硫化态才有催化活性，因此需要预硫化．催化剂在生产的煤直接液化低分油．原料油经脱水过滤后的预硫化之前先在干燥箱里I10℃干燥2h，之后按照*国际科技合作项目(2010DFB63090)、国家科技支撑计划项目(2012BAA04B04)和煤炭科学研究总院重点技术创新基金资助项目(2009ZD02)．1)硕士；2)研究员、博士生导师；3)工程师、硕士，煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院，100013北京收稿日期：2012—11_19；修回日期：2012—12-02第2期李军芳等石油系加氢精制剂用于煤直接液化油的研究反应器的设计

6、将催化剂装填在恒温段．然后按照相剂采用湿法硫化方法，硫化原料油采用的是航煤+应催化剂的预硫化曲线要求进行预硫化24h．催化2％DMDS．表2催化剂的物化性质Table2Thepropertiesofthecatalysts除率低下．图2中催化剂Cat—C加氢脱硫、脱氮率初始活性高，其后活性下降，再随着温度的上升，脱硫和脱氮率增大，370℃时脱氮率达到最大而脱硫率有所下降．造成这种现象的原因是该催化剂具有部分加氢裂化功能，催化剂初始活性高使得硫氮脱除率都高．而370℃时硫的脱除率有所下降，可能原因是在此温度下催化剂对含氮的物质喹啉、吲哚类吸附更多，而这类物质在催化剂的表

7、面将影响催化剂对硫的脱除率．L4基、图110mL微型反应器加氢装置0墨Fig．1Flowchartof10mLmicrohydrogenationinstallation1——Feedst0cktank；2——Vulcanizati0ntank；3——OI1pump；4Hydrogentreatingreactor；5，6——Receivingtan：7——Gasometer959085802结果与讨论75706560在不同工艺条件下分别考察三种石油系精制催5550化剂Cat-A，Cat-B和Cat—C对原料油的适应性．考察不同反应温度、压力、氢油比