中低溫煤焦油加氫前后瀝青質組成和結構變化

孫智慧,馬海霞,李 冬,田盼盼,李學坤,2,李穩宏

(1.西北大學化工學院,陜西西安 710069;2.西安文理學院 化學與化學工程學院,陜西西安 710065)

中低溫煤焦油加氫前后瀝青質組成和結構變化

孫智慧1,馬海霞1,李 冬1,田盼盼1,李學坤1,2,李穩宏1

(1.西北大學化工學院,陜西西安 710069;2.西安文理學院 化學與化學工程學院,陜西西安 710065)

為更深入理解中低溫煤焦油加氫過程中催化劑失活問題,在小型固定床加氫反應裝置內進行煤焦油加氫實驗,通過元素分析、平均分子量、紅外光譜分析、1H-NMR和掃描電鏡等方法研究煤焦油加氫前后瀝青質組成和結構的變化。結果表明,加氫產物中瀝青質質量分數降低,加氫瀝青質平均相對分子質量減小,H/C原子比增加,硫、氮、氧雜原子含量降低;加氫后瀝青質縮合度明顯減小,瀝青質在加氫反應過程中一方面發生烷基側鏈和芳環取代雜原子(尤其是羥基氧)脫除反應,以及橋鍵斷裂反應;另一方面發生環烷環和雜環開環、芳環加氫飽和反應。

中低溫;煤焦油;瀝青質;加氫

中低溫煤焦油是煤氣化、生產半焦(蘭炭)以及低階煤加工改質過程中副產品,呈黑色或黑褐色具有刺激性臭味的黏稠狀液體。針對我國多煤、少氣、缺油的能源結構特點,目前國內煤焦油加氫生產輕質燃料油產業已得到了快速發展,國內主要的中低溫煤焦油加氫技術為全餾分加氫工藝、寬餾分加氫工藝、延遲焦化-焦油加氫工藝以及VCC工藝技術[1]。加氫處理是重質油加工最有效的技術手段之一,也是全球重油加工的發展趨勢[2]。……