稠环芳烃加氢饱和催化剂研究进展
2021-03-08刘道诚王九占荆洁颖杨志奋冯杰李文英
化工进展 2021年2期
关键词:催化剂
刘道诚,王九占,荆洁颖,杨志奋,冯杰,李文英
(太原理工大学煤科学与技术省部共建国家重点实验室培育基地,山西太原030024)
随着世界经济的发展和人们环保意识的增强,我国对燃油品质的要求越来越高,对提高能源的利用效率日益重视。为提升燃油品质,国Ⅵ标准进一步限制了汽柴油中的芳烃含量(规定汽油中芳烃体积分数≤35%、柴油中稠环芳烃质量分数≤4%),从而降低CO、颗粒物、有毒物的排放,减少发动机燃烧室沉积物的产生[1-2]。而在能源利用效率方面,我国煤焦油的产能和产量随着钢铁产业的发展逐年增加[3]。将煤焦油中的稠环芳烃加氢提质转化为环烷烃,可提升其燃烧性能,用于生产高附加值的燃料油及调和组分,这既能补充石油产品的不足,又能提高煤焦油的附加值,具有良好的发展前景[3-6]。因此对稠环芳烃加氢饱和反应以及加氢饱和催化剂的研究是近年来的研究热点之一。
稠环芳烃的加氢饱和反应已经被学者广泛研究,热力学研究表明,该反应在热力学上可行,且氢压越高、温度越低时加氢平衡转化率越高[7];动力学研究表明,在稠环芳烃逐环加氢饱和过程中其加氢速率常数逐渐减小,想要彻底去除芳香性得到环烷烃变得愈发困难,末环(即加氢饱和至分子中只含一个芳环时)的加氢饱和反应往往是难点所在[8-9]。
分析其原因,主要包括以下三点:①受共振效应的影响,在稠环芳烃加氢饱和至末环的过程中,该不饱和环的共振能逐渐增加,最终接近苯环的共振能,加氢饱和难度增加;……
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