該成果來源于國家“十三五”重點研發(fā)計劃課題,從煤液化重質(zhì)油的預分離技術入手,研究并選擇適用于煤液化重質(zhì)油的預分離手段,采用分子水平表征技術得到了煤液化重質(zhì)油及其加氫產(chǎn)物的分子組成與結構。研究定向合成高張力籠狀烴的動力學模型和過程調(diào)控原理的基礎上,開展混合芳烴合成煤基航空航天噴氣燃料的技術開發(fā)、工藝流程定型和催化劑設計制備。建立小型連續(xù)化煤液化混合芳烴合成煤基航空航天噴氣燃料的試驗裝置,進行立體共聚合成、異構化加氫穩(wěn)定、分離精制等工藝單元的工藝集成,通過研究煤加氫液化重組分組成和結構特征,開發(fā)重組分固定床加氫改質(zhì)催化劑的制備及級配技術,形成煤液化重組分輕質(zhì)化加工制備高性能煤基航空航天噴氣燃料的成套技術。
該成果建立了以窄餾分為研究對象的重質(zhì)油組成和分子結構的分析方法,以及重組分按照餾程(或極性)進行預分離的方法。優(yōu)化了加氫改質(zhì)催化劑載體結構,制備高效脫硫脫氮重組分輕質(zhì)加工加氫改質(zhì)催化劑。揭示了煤溫和加氫液化重質(zhì)油的分子組成和結構特征,開發(fā)出了重質(zhì)油輕質(zhì)化關鍵技術及高效催化劑,形成了重質(zhì)油輕質(zhì)化加工工藝及集成驗證。形成了重質(zhì)組分制高芳潛石腦油及高性能航空航天噴氣燃料關鍵技術。形成了重質(zhì)油加氫制取煤基航空航天噴氣燃料技術,噴氣燃料密度≥ 820kg/m3、能量密度≥ 35MJ/L。
圖1煤基航空航天噴氣燃料樣品
圖2煤基噴氣燃料制備專用催化劑