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煤焦油是煤生产兰炭、焦炭及煤气化的副产物,年产量约为1400万吨。通过催化加氢裂化来获取清洁燃料已成为煤焦油主要的利用途径之一。煤焦油密度高,多环芳烃含量高,为使其转化为轻质、清洁的燃料,需采用加氢裂化技术降低密度和多环芳烃含量。加氢裂化技术核心之一是加氢裂化催化剂,加氢裂化催化剂是同时具有加氢活性和裂化活性的双功能催化剂,裂化主要源于Br(o)nsted酸性位上,裂化活性组分由载体(分子筛、无定形硅铝和氧化铝)提供,加氢活性则由结合在载体上的金属组分(W、Mo、Ni、Co)提供。本研究课题主要分为三部分:首先,裂化载体的筛选及裂化组分(分子筛或无定形硅铝)最佳含量;之后考察活性组分前驱体的不同(钨源不同)对加氢裂化性能影响;最后是考察不同改性助剂的作用。使用NH3-TPD、Py-IR、BET、XRD、HRTEM等手段对催化剂进行表征分析,在固定床上考察催化剂的加氢裂化性能。 1.以Ni-W为活性组分,考察无定形硅铝及三种硅铝比(SiO2/Al2O3)不同的USY分子筛为载体时催化剂的加氢裂化效果。结果表明硅铝比为42的USY分子筛催化剂具有较高的孔体积、裂化活性。 2.考察一系列硅铝比为42的USY分子筛质量含量分别为10%、20%、30%、50%、70%,NiW/USY-γ-Al2O3催化剂的加氢裂化性能。结果表明USY分子筛质量含量为30%时,催化性能较佳,可在产品油收率大于95%前提下获得适宜的油品品质 3.以USY-ZSM-5-γ-Al2O3为载体,分别以偏钨酸铵和磷钨酸为钨源,采用共浸渍法制备Ni-W加氢裂化催化剂,考察了不同钨源催化剂的加氢裂化性能。结果表明磷钨酸为钨源催化剂上W和Ni硫化程度高,且比以偏钨酸铵为钨源的催化剂加氢裂化性能更强。 4.以USY-ZSM-5-γ-Al2O3为载体,萘为模型化合物,考察F、P、Mn、Zr做改性助剂的催化剂的加氢裂化性能;结果表明P改性的裂化性能比F性能好。Mn的加氢性能比Zr略好。催化剂选择P、Mn改性助剂。中/低温煤焦油加氢精制后柴油馏分为原料,考察NiW/USY-ZSM-5-γ-Al2O3催化剂的加氢裂化性能。结果表明改性助剂P提高了催化剂的中强酸强度,改性助剂Mn提高了催化剂的Ni的硫化程度,从而提高了催化剂的加氢活性。