煤担载高分散铁镍催化剂在煤重油加氢共炼中的活性研究

煤液化技术

煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。

（1）煤直接液化：煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。

（2）煤间接液化间接液化：是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。

煤炭直接液化是把煤直接转化成液体燃料，煤直接液化的操作条件苛刻，对煤种的依赖性强。典型的煤直接液化技术是在400℃、150个大气压左右将合适的煤催化加氢液化，产出的油品芳烃含量高，硫氮等杂质需要经过后续深度加氢精制才能达到目前石油产品的等级。一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。但是适合于大吨位生产的直接液化工艺目前尚没有商业化，主要的原因是由于煤种要求特殊，反应条件较苛刻，大型化设备生产难度较大，使产品成本偏高。

煤直接液化技术研究始于上世纪初的德国，1927年在Leuna建成世界上第一个10万吨／年直接液化厂。1936～1943年间，德国先后建成11套直接液化装置，1944年总生产能力达到400万吨／年，为德国在第二次世界大战中提供了近三分之二的航空燃料和50％的汽车及装甲车用油。第二次世界大战结束，美国、日本、法国、意大利及前苏联等国相继开展了煤直接液化技术研究。50年代后期，中东地区廉价石油的大量开发，使煤直接液化技术的发展处于停滞状态。1973年，爆发石油危机，煤炭液化技术重新活跃起来。德国、美国及日本在原有技术基础上开发出一些煤直接液化新工艺，其中研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低液化油生产成本的目的。目前不少国家已经完成了中间放大试验，为建立商业化示范厂奠定了基础。

世界上有代表性的煤直接液化工艺是德国的新液化（IGOR）工艺，美国的HTI工艺和日本的NEDOL工艺。这些新液化工艺的共同特点是煤炭液化的反应条件比老液化工艺大为缓和，生产成本有所降低，中间放大试验已经完成。目前还未出现工业化生产厂，主要原因是生产成本仍竞争不过廉价石油。今后的发展趋势是通过开发活性更高的催化剂和对煤进行预处理以降低煤的灰分和惰性组分，进一步降低生产成本。

２００９年１２月　炼油技术与工程　ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＲＥＦＩＮＥＲＹ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　第３９卷第１２期　

渣油加氢裂化水溶性催化剂　

分散机制研究（Ⅱ）　

张磊邓文安阙国和　

中国石油大学重质油加工国家重点实验室（山东省青岛市２６６５５５）　

摘要：采用Ｗｉｎｎｅｒ９９显微颗粒图像分析仪，分析了水溶性催化剂在渣油中的分散性，建立了分散性能参数来　评价水溶性盐在渣油中的分散效果。利用密度法和改进的Ｂｒｏｗｎ．Ｌａｄｎｅｒ（Ｂ－Ｌ）法分析了胶质．沥青质的化学结构。　结果表明：水溶性催化剂在渣油中的分散性由渣油乳化体系组分之间相互作用的情况来决定，蒸馏水在不同渣油　中的分散性与活性组分、元素组成含量之间不存在对应关系，而与化学结构参数链长呈正相关性。　

关键词：加氢裂化　化学结构　水溶性催化剂　分散机制　

渣油加氢裂化水溶性催化剂成本低廉，最具　

有工业化开发前景　。但同时也存在如何解决　

渣油一水溶性盐的分散问题，水溶性催化剂在原料　

中的分散是关键步骤　，它对最终的反应结果有　

重要影响。如果水溶性催化剂能以细小粒径均匀　

稳定地分布在重油原料中，则既可减少催化剂用　

量，节约成本，又能取得理想的加氢效果　ｊ。水　

溶性催化剂在渣油中分散的方式有两种：一种为　

物理分散，另一种为化学分散。使用通常的机械　

乳化法制备颗粒细小的乳状液需要价格较高的设　

备和消耗较多的能量。在实际生产中，利用简单　

的机械设备制造出液滴更细小、分散稳定性更好　

的细／Ｊ，￣Ｌ状液，是人们普遍感兴趣的课题。本研　

究以渣油为分散介质，水溶性催化剂作为分散相，　

考察水溶性催化剂及渣油活性组分化学结构对体　

系分散性的影响。采用物理一化学分散相结合（低　

能量的动力消耗和加入表面活性剂相结合）的方　

式来解决渣油和水溶性盐溶液的分散问题。简化　

重油加氢催化剂分散工艺的流程。对渣油一表面　

活性剂和盐水所形成的乳化体系的分散性进行系　

统的、深入的研究。　

１　实验部分　

第１０卷第２期　Ｖ０Ｌ．１０　Ｎ０．２　２０１２年３月　Ｍａｒ．２０１２　

煤直接液化生成油沸腾床加氢处理催化剂的研发　

袁　明　

（冲华集团有限责任公司，北京，１０００１１）　

摘　要：　为了进一步完善煤直接液化技术，研究开发了适用于煤直接液化生成油沸腾床加氢处理　的催化剂。本催化剂的特点是在常规加氢催化剂中引入了氧化铝纤维组分，氧化铝纤维组分在催化　剂中的含量为３ｗ％～８ｗ％。本催化剂具有好的机械强度和抗磨性能，并且其加氢脱硫、脱氮、芳烃饱　

和活性高，是一种较好的煤直接液化生成油沸腾床加氢处理催化剂。　关键词：　煤直接液化生成油　沸腾床加氢催化剂　氧化铝纤维　

中图分类号：ＴＱ５３　文献标识码：Ｂ　文章标号：１　６７４—８４９２（２０１　２）０２—０７３—０４　

１　前言　

煤直接液化技术已经历了近一个世纪的发展，　

到目前为止，在德国、美国、１３本、中国等国家已经分　别开发出了具有代表性的煤直接液化技术。尽管这　

些技术在催化剂、工艺方面存在着明显的区别，但它　们的共同之处就是都选用供氢性溶剂油与煤粉混合　来配制煤浆做为进料，这样可以在较缓和的反应条　

件下得到较高的煤直接液化生成油收率。　供氢性溶剂油通常是以富芳烃馏分油（如煤直　

接液化生成油中的重馏分油）为原料经过适当深度　

的加氢处理而得到。沸腾床加氢技术的特点是所用　催化剂在反应器中处于“沸腾”状态，可以在线更换　

催化剂，并且反应器温度相对比较均匀。它可以处理　污染物含量相对较多、影响催化剂使用寿命的原料　油，可以长期稳定操作，产品性质保持稳定。而煤直　

接液化生成油是一种氧、氮、硫等杂原子以及固体煤　粉颗粒含量高、高温下容易聚合结焦的富芳烃宽馏　

分油，且煤直接液化工艺要求保持连续、稳定性质的　供氢性溶剂的供给。所以，选用沸腾床加氢技术处理　

这种原料油较为合理。　沸腾床加氢处理技术，在石油加工领域里常处　

理高“污染物”含量的重油。早在上世纪６０年代，美　国Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．开发了一种沸腾床加氢　处理工艺　，可以用于加工含固体颗粒的原料油。尤　

基于预加氢的煤焦油重质馏分油供氢性能研究

胡发亭; 王光耀; 李军芳; 李伟林

【期刊名称】《《石油炼制与化工》》

【年(卷),期】2019(050)003

【总页数】5页(P24-28)

【关键词】煤焦油; 馏分油; 预加氢; 煤油共炼; 供氢性能

【作 者】胡发亭; 王光耀; 李军芳; 李伟林

【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院 北京 100013; 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室; 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室

【正文语种】中 文

在世界石油储量减少和原油重质化、劣质化趋势加剧，以及我国能源消费仍以煤炭为主、而对液体清洁燃料需求却越来越多的情况下，实现劣质重油的高效转化、煤炭资源的清洁高效利用是能源领域亟需解决的重要问题[1-3]。煤油共炼(煤油共处理)是将煤和重质油混合在一起通过反应器并加氢裂解成轻、中、重质油和沥青烯、前沥青烯以及少量烃类气体的工艺技术。煤油共炼采用重质原油、石油渣油、催化裂化油浆等石油基重质油代替煤液化过程中使用的溶剂油，是利用煤炭和重质油资源生产液体燃料的有效方法[4-7]。

煤油共炼的优势主要表现在煤与重质油之间存在协同效应、原料转化率高、产品质量好等方面，其中重质油的供氢性能对原料转化率、产品质量影响很大。随着20世纪煤油共炼的兴起，针对煤油共炼的催化剂、工艺条件、反应动力学、煤油协同效应和交互影响的研究比较多，而对煤油共炼中重质油的供氢性能并未有深入的研究[8-12]。

煤焦油重质馏分油是煤焦化的副产物，具有多环芳烃含量高，硫、氮、氧含量高，机械杂质含量高等特点，是一种劣质油，经预加氢处理后与煤共同加氢时和煤粉的相容性好，适合作为煤油共炼的溶剂油[12-13]。本课题对煤焦油重质馏分油进行预加氢处理，探讨煤焦油重质馏分油预处理前后的供氢性能变化，深入研究煤焦油重质馏分油的供氢性能变化机理，为重质油在煤油共炼工艺中的高效清洁转化提供理论指导。