论文部分内容阅读
长期以来我国能源结构以煤炭为主。为了实现能源的高效利用,提升能源产品的综合利用价值,需要开发先进的加工与转化技术。国家能源科技“十二五”规划确定了煤炭加工与转化等4个能源应用技术和工程示范重大专项,煤基技术在我国面临新的机遇和挑战。煤间接液化可转化成F-T合成油,其后续加工利用手段主要是蒸汽裂解与加氢处理,利用催化裂化手段加工F-T合成油在近些年也得到一定的实验研究。实验室的前期工作已经证明：重质F-T合成油是生产汽油的优质原料,但汽油辛烷值偏低。基于前期工作,本课题通过研究重质F-T合成油在不同催化材料上的裂化性能,探索其生产高辛烷值汽油的有效途径。实验所用重质F-T合成油的馏程较为宽泛,为250～706℃；元素组成中碳质量分数为84.75%,氢质量分数为14.51%,不含有S、N等杂原子；烃类组成中正构烷烃质量分数为64.1%,异构烷烃质量分数为34.9%。分别选取含USY、Beta以及AMC三种不同分子筛的催化剂,考察重质F-T合成油在不同分子筛催化剂上的裂化性能。实验结果表明：实验条件下重质F-T合成油在不同类型分子筛催化剂上都能够有效转化；AMC催化剂的汽油辛烷值最高,但汽油中烯烃质量分数高达66.76%;USY催化剂的汽油产率最高,汽油中异构烷烃质量分数高达39.87%,烯烃含量最低,汽油辛烷桶最高；Beta催化剂的汽油产率较低,液化气产率较高且液化气中丙烯含量高。在不同稀土含量的USY催化剂上进行了对比试验。结果表明：催化剂中的稀土能够促进汽油过裂化反应的发生,降低汽油中烯烃含量,异构烷烃和芳烃含量增加,汽油辛烷值和辛烷桶降低。通过水热老化和催化剂预积炭等措施进行USY催化剂失活处理,考察失活处理催化剂对重质F-T合成油裂化性能的影响。实验结果显示：USY催化剂水热老化处理和微量积炭处理均能降低重质F-T合成油的转化率,干气、液化气以及焦炭产率降低,而汽油产率及汽油选择性增加；汽油族组成变化中,汽油中烯烃含量均增加,而异构烷烃和芳烃含量均降低；汽油RON均增加,MON在老化处理的USY催化剂作用下降低,在预积炭USY催化剂作用下略微增加；汽油的辛烷桶均增加。在USY催化剂中添加一定量的择形分子筛对重质F-T合成油转化率的影响很小；汽油的产率降低,但汽油的RON和MON增加,汽油辛烷桶降低；族组成中汽油的烯烃和芳烃含量增加,异构烷烃含量降低。重质F-T合成油在不同反应条件下的裂化性能结果表明：高反应温度、低质量空速和大的剂油质量比条件下利于提高汽油辛烷值；适宜的反应温度、高质量空速和小的剂油质量比则有利于提高汽油辛烷桶。