該成果來源于國家“十三五”重點研發(fā)計劃課題，針對低變質煤直接加氫液化富產芳烴過程原理及調控中需要解決的關鍵科學問題，研究煤及加氫液化產物中硫、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行為，實現了多環(huán)芳烴選擇性加氫過程調控。在建立煤、瀝青烯和前瀝青烯碳結構分析方法的基礎上，闡明了瀝青質富產芳烴反應機理及過程調控，揭示了加氫液化過程中瀝青質的裂化-縮聚及抑焦機理，形成了低變質煤直接加氫液化富產芳烴過程的新催化劑及成套工藝。
該成果開發(fā)的低變質煤加氫液化富產芳烴新工藝反應器為兩個串聯的鼓泡床反應器，采用復合型催化劑，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油原料，經過加氫提質反應器加氫，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器。通過供氫溶劑的選擇性加氫機理和過程調控優(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單、環(huán)保，價格低廉，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，同時避免反應系統(tǒng)焦炭沉積，延長開工周期。
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證試驗都表明，與傳統(tǒng)鐵系催化劑相比（轉化率94.5%，輕質油收率15%），CCRI催化體系煤的轉化率高達98.8%，輕質油收率22%。該催化劑可應用于煤直接液化、煤油共煉、煤焦油加氫、渣油加氫等，工業(yè)化應用前景廣闊。
圖1低變質煤直接加氫液化富產芳烴流程
圖2擬均相加氫裂化催化劑制備平臺
