(一)团队负责人
郝海刚博士,2014年12月毕业于中科院山西煤炭化学研究所,师从李永旺教授。2015年2月至2017年10月,任职于中科合成油技术有限公司,2017年11月,作为引进人才,到内蒙古大学化学化工学院工作。长期从事煤转化的基础研究和工业放大等方面的研究工作,研究方向包括煤热解、煤气化、煤液化、煤焦油加氢的工艺开发和催化剂研发。
(二)研发简介
煤焦油是煤在干馏过程中得到的液态产物。其具有尘(煤粉)含量高、胶质/沥青质、S/N/O化物、金属杂质等含量高的特点。多数企业采用固定床加氢精制煤焦油,其主要工艺流程如下所示:
(1)常减压蒸馏—固定床加氢—催化重整(针对轻质油)
(2)常减压蒸馏—固定床加氢—加氢裂化—延迟焦化(针对重质油)
(3)常减压蒸馏—催化裂化—延迟焦化(针对重质油)
固定床煤焦油加氢存在的主要问题是对原料品质要求苛刻,必须对原料进行预处理,脱除固体杂质、焦质/沥青质等杂质。针对煤焦油的组成特性及传统加工工艺的不足,项目团队提出了悬浮床耦合固定床的煤焦油加氢工艺,开发出了煤焦油高效悬浮床加氢催化剂,工艺流程如图1所示,得到了高品质的焦油加氢产品(图2)。焦油原料不需要进行预处理,直接送入悬浮床加氢反应器,通过加氢裂化反应将焦油中的重质油转化为轻质油,轻质油再送入固定床加氢反应器,进行加氢提质,形成超清洁油品。该技术具有如下优点:
(1)原料适用广,煤焦油不需要任何预处理即可直接加工;
(2)可以极大的提高油品收率,增加企业经济效益。
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图1.悬浮床耦合固定床的煤焦油加氢工艺
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图2.实验室煤焦油加氢产品实物照片
(三)发明专利
(1)郝海刚、曹成、宫聚辉、崔林霞、孙瑞琴、石可、卢珂、张铭元、闫哲、胡明浩、高瑞,一种利用甲烷和水为原料生产氢气的方法,CN201910939353.0
(2)郝海刚,吴宝山,杨勇,李永旺,一种提质重质碳氢化合物生产轻质油品的方法及其等离子体加氢反应器,ZL201210464803.3
(四)科研项目
(1)国家自然科学基金,理论研究表面氧化对金属碳化物(Fe5C2和α-MoC)表面电子结构性质,2020/01-2023/12,参与;
(2)国家自然科学基金,理论预测碳化过程中碱金属助剂对F-T铁催化剂表面反应及其电子结构性质的调控作用,2019/01/-2021/12,参与。