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克拉玛依风城超稠油常压渣油(简称KAR)属于高黏度、高酸值、高金属与高氮含量的稠油,加工困难,而渣油悬浮床加氢裂化技术具有原料适应性强的特点,可作为处理KAR的工艺之一。此外,油溶性Mo/Ni催化剂在渣油悬浮床加氢裂化反应中显示出较高的活性。因此,为解决KAR加工的难点问题,有必要对在油溶性Mo/Ni催化剂存在下KAR悬浮床加氢裂化反应进行深入研究。论文首先以萘为模型化合物,考察了在分散型油溶性Mo、Ni和Mo/Ni催化剂作用下的加氢活性;其次考察了Mo/Ni催化剂浓度及复配比、反应温度、反应压力、硫化剂及助剂对反应产物分布的影响;最后利用VPO、元素分析、1H-NMR、FT-IR、TEM、XRD和SEM等方法研究了正庚烷沥青质在反应过程中组成结构的变化及其对生焦率、焦碳形貌特征的影响。结果表明,油溶性催化剂具有较好的加氢活性,Mo催化剂加氢活性高于Ni催化剂;Mo/Ni催化剂存在协同效应,且Mo/Ni复配比在7:3到2:3之间时,协同效应尤为明显。KAR悬浮床加氢裂化反应中,当Mo/Ni催化剂浓度为100μg·g-1、Mo/Ni质量复配比1:1、反应温度435℃、反应初压7MPa时,能够在减少催化剂成本的基础上得到较理想的加氢抑焦效果:轻油收率为42.25%,减压尾油收率为24.08%,总生焦率为1.62%。KAR原料中的硫可以对催化剂进行硫化,但硫化效果较差;硫化剂浓度为300μg·g-1时,Mo/Ni催化剂可以得到较好的硫化。助剂的添加能够起到明显的抑焦作用,而且助剂SDBS适合作为KAR悬浮床加氢裂化反应体系的助剂,当其浓度为150μg·g-1时就能够明显降低总生焦率,尤其是壁相焦收率。随着反应时间的延长,反应体系中沥青质含量和缩合度逐渐升高,少量沥青质大分子聚集体开始生成焦碳,生焦率缓慢增加,沥青质表面颗粒尺寸增大,颗粒数量和芳香片层层数增多,芳香片层间距减小;当反应时间增加至20min时,体系中沥青质含量达到极大值,沥青质大量聚集,芳香片层数和间距也达到极值;而当反应时间超过20min之后,大量高缩合度的沥青质大分子聚集体迅速转化成焦碳,生焦率显著增加,焦粒的尺寸也明显增大,而反应体系中剩余的沥青质含量和缩合度逐渐下降,表面颗粒颗粒尺寸减小,颗粒数量和芳香片层层数减少,芳香片层间距增大。