中文摘要：

本项目以发展焦化蜡油中碱氮化合物、含氮多环芳烃、稠环芳烃等特征组分及其分子群的精细分离分析方法为出发点，获得对焦化蜡油复杂组分结构和性质的深入认识，结合精细分离组分催化转化行为的实验研究结果，确定这些特征分子群及其组合与主要物理化学性质以及化学反应性能的内在联系；通过深入认识焦化蜡油中特征组分在催化裂化反应过程中的竞争吸附、反应特性与催化剂孔道结构、表面性质的关系，揭示催化剂失活机理，为加工焦化蜡油专用催化剂的优化设计、制备提供思路；基于对焦化蜡油组分的结构特征和化学转化规律的认识，研究与之匹配的反应环境，探索焦化蜡油高效催化裂化转化的新途径；综合集成上述方面的研究，阐明制约焦化蜡油催化裂化反应性能的关键科学问题，为开发焦化蜡油的新型加工工艺提供理论基础。

结论摘要：

本项目以发展焦化蜡油中碱氮化合物、含氮多环芳烃、稠环芳烃等特征组分及其分子群的精细分离分析方法为出发点，获得对焦化蜡油（Coker Gas Oil,以下简称CGO）复杂组分结构和性质的深入认识，研究展示了CGO这一特殊催化原料中各类型特征分子群平均尺度、极性和结构细节，指明制约CGO催化转化的碱氮化合物主要为碳原子数20-24的喹啉、吖啶系列高度缩合、具有枝干比<1.0短侧链的芳环结构化合物，该类型化合物主要存在于馏程400~450℃的馏分段内，分子平均尺度>0.65nm×0.85 nm，大于Y型分子筛的孔径（0.74nm）。根据与VGO分子群化学结构细节进一步对比，揭示了CGO中碱性、非碱性氮化合物和稠环芳烃这三类分子群是抑制分子筛高活性难以充分发挥的关键因素—“大尺寸苯环构架分子的堵孔生焦”，从而突破了以往研究者认为CGO反应性能差仅仅是碱性氮化物含量高的认识局限。相关论文连续发表在国际化工TOP期刊Ind. Eng. Chem. Res. 以及能源期刊Energy & Fuels上；此外，在国内《石油学报》（石油加工）、《化工学报》等核心期刊发表论文3篇。基于以上基础研究，提出了按照反应特性差异区分催化裂化原料，在FCC提升管反应器中设置不同反应区间，为不同性质原料匹配各自优化的催化环境，从而有效避免传统工艺方法中将劣质原料、优质原料混合进入同一反应区间，造成少量极性“有害”分子群在催化活性中心恶性竞争吸附及对整体反应的阻滞作用，进而形成了“焦化蜡油催化裂化分区转化新工艺”，在Energy & Fuels上发表了相关论文并申请2项国家发明专利。本研究阐明了制约焦化蜡油催化裂化反应性能的关键科学问题，提出并开发了焦化蜡油的新型加工工艺，为进一步的工业试验和应用奠定了基础。