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煤焦油加氢制取燃料油不仅有效利用了煤化工下游副产物,同时也可以为日趋紧张的原油供应提供了一种有效的补充途径。中低温煤焦油中氮含量(0.45%~1.30%)普遍高于硫含量(0.29%~0.40%),由于存在的氮化物会产生污染物NOx并严重影响后续加氢裂化催化剂的稳定性和活性,再加上加氢脱氮(HDN)反应难度大于加氢脱硫(HDS),这使得加氢脱氮成为煤焦油加氢制取燃料油清洁化过程中必须解决的关键问题之一。本文通过浸渍法制备了系列MoNi催化剂并添加磷改性处理,通过X射线衍射(XRD)、程序升温脱附(NH3-TPD)、程序升温还原(H2-TPR)、氮气吸附等技术对催化剂进行了表征。以煤焦油为原料使用高压固定床进行了评价并对反应产物做了分析。论文主要工作与结论如下: (1)比较详细的分析了催化剂酸性与孔结构分布对催化剂加氢脱氮活性的影响。 (2)根据煤焦油原料及加氢后产物组成,建立煤焦油加氢反应网络图,并假设了两条主要反应路线“萘—苯—环烷烃—烷烃”与“苯酚—苯—环烷烃—烷烃”。 (3)采用分步浸渍法按磷添加顺序不同制备了三种改性催化剂:MoP-Ni/Al2O3、Mo-NiP/Al2O3、Mo-Ni/PAl2O3。考察了不同磷改性方式对催化剂加氢脱氮(HDN)性能的影响。实验结果表明,适宜的磷添加方式能够改变催化剂的酸性分布,提高10~13 nm加氢脱氮有效孔的比例,并且减弱活性组分与载体的相互作用,同时使得活性组分更易被还原,进而提高催化剂加氢脱氮性能。其中加氢脱氮效果: Mo-Ni/PAl2O3(74.36%)>Mo-NiP/Al2O3(72.74%)>Mo-Ni/Al2O3(71.72%)>MoP-Ni/Al2O3(56.13%)。 (4)磷改性催化剂加氢脱氮的同时,也促进了煤焦油中芳烃的加氢饱和、杂原子的脱除、以及大分子烃类化合物的裂化分解,这对煤焦油制取燃料油轻质化起到了重要的促进作用。