【摘 要】
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随着清洁油品质量指标的不断升级、柴油市场需求量的不断减少和轻质芳烃市场的持续增长,富含多环芳烃的催化裂化柴油的有效转化成为炼化企业挖潜增效的有效途径。目前,已工业应用的技术有加氢裂化技术和加氢处理-催化裂化组合工艺,其中将稠环芳烃选择性加氢饱和为单芳环环烷烃是技术的关键。本论文以蒽为模型化合物,深入认识了稠环芳烃的选择性加氢反应机理,并通过优化助剂P含量和焙烧温度,提高了Ni Mo/Al2O3催化
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随着清洁油品质量指标的不断升级、柴油市场需求量的不断减少和轻质芳烃市场的持续增长,富含多环芳烃的催化裂化柴油的有效转化成为炼化企业挖潜增效的有效途径。目前,已工业应用的技术有加氢裂化技术和加氢处理-催化裂化组合工艺,其中将稠环芳烃选择性加氢饱和为单芳环环烷烃是技术的关键。本论文以蒽为模型化合物,深入认识了稠环芳烃的选择性加氢反应机理,并通过优化助剂P含量和焙烧温度,提高了Ni Mo/Al2O3催化剂的稠环芳烃选择性加氢性能,为催化裂化柴油的综合利用提供了技术支撑。研究了蒽加氢的反应网络及其影响因素,结果表明蒽首先加氢生成9,10-二氢蒽,然后进一步加氢生成1,4-四氢蒽,生成1,8-八氢蒽与1,10-八氢蒽,最终加氢生成全氢蒽。通过降低反应苛刻度,可以有效控制蒽的加氢深度,提高加氢选择性。此外,由于竞争吸附作用,硫氮化合物的存在能够抑制蒽的过度加氢,且喹啉的抑制作用强于二苯并噻吩。随反应温度的升高,硫氮化合物对蒽加氢的影响逐渐降低。考察了助剂P含量对催化剂加氢性能的影响。研究发现适宜的P含量可以使催化剂具有较多的活性相堆垛层数及较短片层长度分布,使其暴露出更多活性位点。当P含量为1wt%时,催化剂具有最佳的蒽加氢性能及双环加氢产物(八氢蒽)选择性,在反应温度为300℃时,蒽的加氢转化率为99.5%,八氢蒽的选择性高达88.75%。探究了焙烧温度对催化剂加氢性能的影响。研究发现焙烧温度的升高会增强活性金属之间以及活性金属与载体间的相互作用,使其更加难以被还原,从而降低了活性金属的硫化度。当焙烧温度为350℃时,催化剂具有最佳的选择性加氢性能,在反应温度为300℃时的八氢蒽的选择性为91.20%。最后以青岛炼化催化裂化柴油为原料,对优选出的催化剂进行了加氢中试性能评价,结果发现在反应压力6.0 MPa、反应温度为340℃、氢油比500和空速1.0 h-1的条件下,加氢脱硫率为92.0%,脱氮率为93.2%,稠环芳烃转化率为65.4%,单环芳烃选择性可达83.0%,油品中单环芳烃含量可达56.4%。此外,建立了带有修正项的n级芳烃加氢反应动力学模型。
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