該成果來源于國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題，針對(duì)低變質(zhì)煤直接加氫液化富產(chǎn)芳烴過程原理及調(diào)控中需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，研究煤及加氫液化產(chǎn)物中硫、氮、氯及重金屬遷移規(guī)律，在分子水平上闡明了低變質(zhì)煤在加氫液化過程硫、氮、氯及重金屬的賦存繼承特性、遷移規(guī)律和演變機(jī)制。研究多環(huán)芳烴的類型和分布規(guī)律及選擇性加氫反應(yīng)行為，實(shí)現(xiàn)了多環(huán)芳烴選擇性加氫過程調(diào)控。在建立煤、瀝青烯和前瀝青烯碳結(jié)構(gòu)分析方法的基礎(chǔ)上，闡明了瀝青質(zhì)富產(chǎn)芳烴反應(yīng)機(jī)理及過程調(diào)控，揭示了加氫液化過程中瀝青質(zhì)的裂化-縮聚及抑焦機(jī)理，形成了低變質(zhì)煤直接加氫液化富產(chǎn)芳烴過程的新催化劑及成套工藝。
該成果開發(fā)的低變質(zhì)煤加氫液化富產(chǎn)芳烴新工藝反應(yīng)器為兩個(gè)串聯(lián)的鼓泡床反應(yīng)器，采用復(fù)合型催化劑，催化劑具有加氫和裂化雙重功能，加氫活性高。供氫溶劑以液化重質(zhì)油原料，經(jīng)過加氫提質(zhì)反應(yīng)器加氫，得到高供氫性的供氫溶劑（循環(huán)溶劑），溶劑加氫采用固定床反應(yīng)器。通過供氫溶劑的選擇性加氫機(jī)理和過程調(diào)控優(yōu)化研究，獲得了溶劑加氫最近工藝條件，溶劑供氫能力大大提高。開發(fā)的CCRI擬均相懸浮床加氫裂化催化劑制備方法簡(jiǎn)單、環(huán)保，價(jià)格低廉，具有較好的加氫活性，催化劑可多次再生循環(huán)使用，能大幅降低催化劑的制備和使用成本，降低工藝過程中催化劑的使用量，同時(shí)避免反應(yīng)系統(tǒng)焦炭沉積，延長(zhǎng)開工周期。
該成果開發(fā)的擬均相懸浮床加氫裂化催化劑在0.01t/d與0.1t/d等不同規(guī)模煤直接液化裝置驗(yàn)證試驗(yàn)都表明，與傳統(tǒng)鐵系催化劑相比（轉(zhuǎn)化率94.5%，輕質(zhì)油收率15%），CCRI催化體系煤的轉(zhuǎn)化率高達(dá)98.8%，輕質(zhì)油收率22%。該催化劑可應(yīng)用于煤直接液化、煤油共煉、煤焦油加氫、渣油加氫等，工業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。
圖1低變質(zhì)煤直接加氫液化富產(chǎn)芳烴流程
圖2擬均相加氫裂化催化劑制備平臺(tái)
