煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质的装置及方法与流程

本发明属于属于煤热解技术领域，特别涉及一种新型多级孔分子筛实现煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质的装置及方法。

背景技术：

我国的低阶煤储量大，反应活性好，产油率高，通过中低温热解得到的中低温煤焦油，不仅可以用作车用燃料，而且还是获得一些化工原料的重要来源。但低阶煤直接热解获取的中低温煤焦油中，重质成分含量高，这不仅降低了焦油的品质，而且其高黏度的特性也造成了工业上分离，运行等一些列困难。因此，实现焦油产率及品质的提高，对煤热解产业及国家的发展具有深远的影响。

众所周知，热解工艺条件对煤热解转化率及产物分布具有很大的影响。其中升温速率的提高有效加快了热解挥发分的析出，使初次分解产物与煤粒接触时间短，减少了挥发物二次反应发生的机会，而且由于快速升温对煤分子有很强的冲击力，促使化学键同时断裂生成较多的小分子片断，从而促使相应焦油轻质组分的提高。因此，实现煤快速热解引起人们重视，目前实现煤快速热解工艺主要有微波辅助煤快速热解和传统加热炉实现煤快速热解。微波热解有效的实现了煤样的快速升温，克服了传热不均的不足，但其价格昂贵，工艺复杂，长时间内无法满足工业发展。传统加热炉实现快速热解主要有两种方式，一种是通过加热炉对反应管进行升温，待温度升至预期温度时，从反应器上方将煤样倾倒进反应管内，由于此种方法在倾倒煤样的过程中掺杂空气进入，会燃烧掉一部分煤样，对后期的计算造成困难，而且整个过程操作难度系数大，以此工业化实现困难。另一种是前期将煤样装载在小篮中，置于反应器的上方，待加热炉升至预期温度时，将小篮放下，实现快速热解。但由于此种方法是由上部落下至反应器，因此上下抽动部分时间长了也会由于磨损引起气密性变差，空气进入等问题。因此不得不常常更换配件，且对于大量煤样，人力操作系数大，就经济适用而言，此种方法也不利于工业化的发展。

加氢热解和催化热解均可实现热解过程中焦油品质的提高。但是，加氢热解需要耗费大量的氢气，而制取氢气又耗费大量的能量，加上制氢及气体分离等一系列设备，加大了产业成本，于是人们将目光聚焦在催化热解上。催化剂的引入不仅提高煤热解转化率，实现了热解产物分布和定向转化，而且有效的缓和了热解条件。为了实现焦油提质，以提高热解焦油中轻油含量为目的的催化剂应选择含Mo、Co的铁基、镍基、分子筛催化剂。其中分子筛催化剂兼具载体和催化剂双重功能，活性高且具有产物选择性，目前的研究中主要采用传统的单一微孔分子筛作为低阶煤热解催化剂。闫伦靖将活性金属Mo与Ni负载在HZSM-5分子筛用于煤热解焦油原位催化改质，结果发现，经HZSM-5催化褐煤(XM)热解轻质芳烃总量的增加率为220％，负载活性金属Mo和Ni后，可以有效促进轻质芳烃的生成，Ni对焦油中带脂肪侧链化合物具有更强的裂解作用，而Mo则有利于带咋练化合物如甲苯和二甲苯的形成。Muhammad Nadeem Amin在两段式固定床上，将镍基催化剂负载在ZSM-5上对低阶煤进行催化热解，研究发现，负载NiO的ZSM-5催化剂不仅增加了轻质焦油(如酚油，萘油)的产率，而且有效的降低了焦油中的N和S的含量。因此，在催化热解低阶煤过程中，分子筛对于优化，获取高附加值化工产品具有重要的意义。孔晓俊以超稳Y型分子筛(USY)为催化剂，采用py-GC/MS考察了USY分子筛对煤热解的影响，结果表明：USY分子筛可以有效促进PAHs等重质组分向轻质组分裂解转化。经USY分子筛催化后，贺西煤所得的BTEXN产率由1.5wt％增加到4.5wt％，同时3～4环多环芳烃总产率分别降低了32.8％。陈静升利用TG-FTIR技术研究了CoMoP/13X催化剂对黄土庙煤热解失重特性和气体产物生成规律的影响，研究表明：在氢气氛围下CoMoP/13X催化剂存在时轻质芳烃化合物生成量最大，其可能是CoMoP/13X催化剂上的CoMo活性促进了氢气接力成氢自由基，使得热解过程生成的含苯环自由基被及时稳定下来，从而生成了更多的轻质芳烃物质，这也可能与13X的孔道和酸性等物化特性有关。Gang Yao将负载有钌元素的H-beta分子筛具有双重功能的催化剂用于木质素加氢脱氧以去除酚类单体及二聚物，达到提高生物油提质的目的。研究表明，在温度为413k，压力为4Mpa温和操作条件下，Ru/H-beta分子筛通过液相加氢脱氧有效的脱出了木质素中酚类及酚类单体及酚类聚合物等含氧官能团，进而实现了生物油提质的目的。刘树萍通过苯酚和叔丁醇的液相烷基化反应来评价Beta分子筛的催化活性。结果表明，当SiO₂/Al₂O₃比为15时，样品由于具有较多的酸性位和较好的孔道结构特性而表现出较高的催化活性，对苯酚的转化率较高，且主产物的选择性较高。庞新梅以硅铝比(SiO₂/Al₂O₃)为14的Beta分子筛为催化剂，分别对汽油，直馏柴油，重油进行催化，结果发现，以Beta分子筛为助剂在催化裂化反应中，有利于减少汽油的损失，提高重油转化率和轻油收率，也可以起到增产丙烯，提高汽油辛烷值的作用。Jan以负载有pt的Beta分子筛为催化剂，探索其对热解油模型化合物的催化加氢及及加氢脱氧的影响。研究发现：Pt-Beta分子筛适合于苯酚的加氢及加氢脱氧，在Pt-Beta分子筛的作用下，苯酚转化成了环己烷，环己醇和环己酮混合物，而且随着硅铝比的增加，甲酚和酚的整体转化减少。同时，具有合适硅铝比的实验室合成的介孔分子筛较商业的Beta分子筛相比，其催化效果更具优势，由苯酚转化来的环己醇具有更高的产量。然而，目前用于煤催化热解的分子筛均为单一微孔分子筛，其微孔结构使得热解中的大分子无法接近分子筛内部酸活性位，使得分子筛的催化效果无法实现。然而目前引入介孔的方式多为酸处理法和碱处理法，这种处理方法直接粗暴，严重的可能破坏分子筛自身的结构且形成的介孔结构孔道不均一，因此催化性能和择形性能均有待提高。目前，采用多级孔分子筛参与低阶煤热解挥发分(热解焦油)原位催化改质方面的研究尚未见报道。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种传热均匀快速、热解催化效果好，可实现对低阶煤进行中低温快速热解，并对热解挥发分进行原位催化改质的煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置。

同时，本发明还提供了一种用上述煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置结合多级孔分子筛实现热解催化改质且催化效果好、热解速度快、焦油转化率高且可实现原位催化的煤快速热解挥发分原位催化改质方法。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

该煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置，包括催化热解炉，催化热解炉包括催化固定炉以及设置在催化固定炉上方能够上下移动使煤快速受热的热解活动炉，热解活动炉与催化固定炉上下同轴设置，在热解活动炉的外壁上连接有可控制热解活动炉上下移动的升降机构；在催化固定炉内设置有上段延伸至热解活动炉内且与气路连通的变径反应器，变径反应器包括自上而下连通的热解腔和催化腔，热解腔延伸至热解活动炉内腔，热解腔的顶部开设有载气入口并通过安装在载气入口的管道与氦气或氮气装置连接，催化腔设置在催化固定炉内腔，在催化腔内设置有用于摊铺催化剂的催化床，在催化腔底部开有催化改质气体出口，并通过催化改质气体出口与冷却收集装置连接，在热解腔内腔恒温区设置有用于盛放煤样的盛样篮。

进一步限定，上述变径反应器的热解腔的直径是催化腔直径的1.5～3倍，热解腔长度是催化腔长度的1.5～3倍。

进一步限定，上述盛样篮的底部及侧壁上开设有透气孔。

进一步限定，上述冷却收集装置包括液氮冷却槽、收集瓶以及密封盖，收集瓶置于液氮冷却槽内，密封盖设置在收集瓶的瓶口，在密封盖上开有尾气出口和催化改质气体入口。

进一步限定，上述密封盖的催化改质气体入口与催化腔热解气体出口之间的输气管道上套装有加热圈，且输气管道的出口端延伸至收集瓶底部。

一种用上述的煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置实现的煤快速热解挥发分原位催化改质方法，由以下步骤组成：

(1)用氢氟酸和浓盐酸对煤进行脱灰处理，之后在鼓风干燥箱干燥10～12h，转移至真空干燥箱，105～110℃，真空干燥8～10h；

(2)称取干燥煤样与石英砂按照1：0.5～2的比例混合后置于玛瑙研钵中充分研磨，使混合均匀，装入盛样篮，并将盛样篮调整至变径反应器的热解腔内恒温区；

(3)称取有序多级孔结构分子筛与石英砂按照1：8～10的比例混合均匀作为催化剂填充至变径反应器的催化腔内，保持催化腔的催化床层厚度为1～3cm；

(4)待气密性检验良好之后，向变径反应器内通入氮气或氦气排空，并保持变径反应器内为常压，将热解活动炉升至盛样篮的干燥煤样上方，设置热解活动炉的热解温度至煤样的最佳热解温度、催化固定炉的催化温度为400～900℃，控制升温速率范围为5～120℃/min；

(5)待催化固定炉的催化温度达到设定值后，计时1～2h，使催化剂充分活化；

(6)催化剂活化后向冷却收集装置中通入液氮，通过升降机构控制使达到预设温度的热解活动炉下降至原位，热解20～40min，使盛样篮的煤样在热解腔充分热解，热解的高温气体在催化腔中进一步原位催化改质；

(7)热解完成后，按照提升速度为55mm/s的速率提升热解活动炉，使变径反应器的热解腔降温，而原位催化改质的气体通过液氮冷却收集，完成煤快速热解挥发分原位催化改质。

进一步限定，上述步骤(3)称取有序多级孔结构分子筛与石英砂按照1：8～10的比例混合均匀作为催化剂填充至变径反应器的催化腔内，保持催化腔的催化剂所堆积形成的催化床层厚度为2cm；催化剂与煤样的质量比为1:1～10。

进一步限定，上述步骤(6)具体包含以下步骤：

(6.1)催化剂活化后向冷却收集装置中通入液氮，控制气体流速为30ml/min，并保持变径反应器内为常压；

(6.2)通过升降机构控制使达到预设600℃温度的热解活动炉下降至原位，并保证盛样篮调整至变径反应器的热解腔内恒温区，热解30～60min，使盛样篮的煤样充分热解，热解所产生固相截留在盛样篮，而热解产生的气相随着载气向下移动进入变径反应器的催化腔并与催化剂充分接触，气相中的大分子挥发分原位催化改质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明将催化固定炉和热解活动炉独立设置，活动炉可上下移动，实现煤样的快速升温热解与热解完成后的快速冷却，两段式独立设置，独立程序控温实现了煤热解最大效率与催化改质最高效率的最优条件，同时易于催化剂的装填与卸载。

(2)本发明利用液氮冷却收集气体产物，保证了催化改质气体的充分冷凝。与此同时，密封盖将收集瓶密封，方便拆卸的同时也保证了装个装置的气密性，使得热解过程精却，操作性强。

(3)本发明采用了变径反应器，通过调整热解段与催化段的布局以及原料配比，使得在少量催化剂的条件下，也可达到有效的催化效果，降低催化成本，此外石英管材质的反应器便于观察实验现象。

(4)本发明的原位催化改质方法中选用了通过双模板法合成有序多级孔结构分子筛，该分子筛兼具微孔与介孔分子筛的优势，催化性能好、热稳定性好、具有均一有序的孔道结构，传质效率高，实现了焦油大分子的催化改质，特别是单环芳烃类化合物和萘含量增加较多，克服了传统分子筛的不足。

(5)本发明的原位催化改质方法反应条件缓和，产物收率高、品质好，适于工业化推广应用。

附图说明

图1为本发明的煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置的结构示意图。

图2为图1中催化腔4的局部放大图。

图3为图1中冷却收集装置7的结构示意图。

图4为焦油随热解终温变化曲线。

图5为半焦随热解终温变化曲线。

图6为焦油随热解时间变化曲线。

图7为商业beta分子筛的扫描电镜照片。

图8为本发明所采用的多级孔分子筛的扫描电镜照片。

图9为商业beta分子筛的透射电镜照片。

图10为本发明所采用的多级孔分子筛的透射电镜照片。

图11为本发明所采用的多级孔分子筛与商业beta分子筛分别对低阶煤(神东煤)热解挥发分的催化提质后所得焦油以及原煤热解后所得焦油的组分分析对比。

图12为本发明所采用的多级孔分子筛与商业beta分子筛分别对低阶煤(神东煤)热解挥发分的催化提质后所得苯、甲苯、BTX及单环芳烃的含量与原煤热解后所得苯、甲苯、BTX及单环芳烃的含量对比。

图13本发明所采用的多级孔分子筛与商业beta分子筛分别对低阶煤(神东煤)热解挥发分的催化提质后所得PC及单环酚类与原煤热解后所得PC及单环酚类的选择性对比。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。

参见图1，本发明的煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置是由热解活动炉1、催化固定炉2、升降机构5、变径反应器、盛样篮6、氦气或氮气装置以及冷却收集装置7组合构成。

其中，热解活动炉1和催化固定炉2组成催化热解炉，实现煤样的解热、催化改质，采用开式单段加热、数字程序控温式加热炉，热解活动炉1和催化固定炉2竖列同轴设置，催化固定炉2在下方固定，热解活动炉1的外壁通过连接件与升降机构5连接，通过升降机构5调节热解活动炉1可上下移动，其提升高度范围为0-550mm，提升速度为55mm/s，且热解活动炉1的长度是500～800mm，内径是10～100mm，长度是催化固定炉2长度的1～3倍，内径是催化固定炉2内径的2～5倍，可以根据热解需要调整其长度以及内径的分布比例。在催化固定炉2内腔嵌装有变径反应器，该变径反应器采用石英材质，可承受的温度范围是室温～950℃，变径反应器包括自上而下连通的热解腔3和催化腔4，催化腔4长度为360mm，内径为10mm，套装在催化固定炉2内腔，与催化固定炉2同轴设置，腔热解腔3的直径与催化腔4直径可在1.5～3：1的比例范围内调整，热解腔3长度是催化腔4长度也可在1.5～3：1的比例范围内调整，其可依据外部热解活动炉1和催化固定炉2的规格以及热解催化反应需要而调整。在催化腔4内固定有用于摊铺催化剂的催化床8，在催化床8上可填充催化剂，参见图2，催化床8是由撑管8-1、筛板8-2以及石英棉层8-3组成，撑管8-1固定在催化腔4的底部，用于支撑筛板8-2，使热解的挥发分在催化床8中能够有效停留，筛板8-2上以及催化剂上表面均覆盖有石英棉8-3，可将催化剂摊铺在上下石英棉8-3之间，催化剂上方的石英棉8-3可用于分散气流，使得热解挥发分能够均匀通过催化剂，催化剂下方的石英棉8-3可有效防止催化剂通过筛板8-2漏到催化腔4底部，同时可起到过滤反应气体的作用，使得催化改质后气体均匀透过石英棉8-3和筛板8-2网孔，在催化腔4底部汇集。在催化腔4的底端开有催化改质气体出口，通过螺纹挤压式不锈钢圈与冷却收集装置7连通；热解腔3是在催化腔4上方，延伸至热解活动炉1内，其长度为740mm，内径为20mm，热解腔3的顶部开设有载气入口，通过螺纹挤压式不锈钢圈与氦气或氮气装置的出气口连通，可将氦气或氮气引入变径反应器内。在热解腔3内恒温区还安装固定有一个用于盛放煤样的盛样篮6，该盛样篮6的底部及侧壁上均布有4列透气孔，保证热解产生的固体截留，气体穿过透气孔流动。

其中，盛样篮6内煤样的量与催化腔4内的催化剂量有关，但是为了保证较好的催化效果以及控制催化剂用量，本实施例的催化剂所构成的催化床层的厚度为1～3cm，以2cm为佳。

需要进一步说明的是，上述的升降机构5可以采用常规的液压升降机构5、垂直丝杆升降机构5、链条式升降机构5、齿轮齿条式升降机构5等均可。

需要进一步说明的是，参见图3，上述的冷却收集装置7是由液氮冷却槽7-1、收集瓶7-2以及密封盖7-4，收集瓶7-2置于液氮冷却槽7-1内，通过液氮冷却收集瓶7-2内气体，密封盖7-4设置在收集瓶7-2的瓶口上，在密封盖7-4上开有尾气出口和催化改质气体入口，通过催化改质气体入口与催化腔4的催化改质气体出口连通，为了保证催化改质气体从催化腔4出来后保温，在催化改质气体入口与催化腔4的催化改质气体出口之间的输气管道7-3上套装有加热圈7-5，且输气管道7-3的出口端延伸至收集瓶7-2的底部，催化改质高温气体在收集瓶7-2中骤冷，使冷凝效果更好。

需要进一步说明的是，上述变径反应器的热解腔3和催化腔4的体积分配有利于热解段和催化段原料配比的调节，使得在少量催化剂的条件下也可实现有效的催化效果，因此，本发明的热解腔3的直径是催化腔4直径的1.5～3倍，热解腔3长度是催化腔4长度的1.5～3倍，在此比例范围内可以根据实际处理量进行调整。

用上述的煤快速热解耦合热解挥发分原位催化改质装置实现的煤快速热解挥发分原位催化改质方法，是由以下步骤组成：

(1)用氢氟酸和浓盐酸对煤进行脱灰处理，之后在鼓风干燥箱干燥10～12h，转移至真空干燥箱，105～110℃，真空干燥8～10h；

(2)称取干燥煤样与石英砂按照1：0.5～2的比例混合后置于玛瑙研钵中充分研磨，使混合均匀，装入盛样篮6，并将盛样篮6调整至变径反应器的热解腔3内恒温区；

(3)称取三维有序多级孔结构分子筛与石英砂按照1：8～10的比例混合均匀作为催化剂填充至变径反应器的催化腔4内，保持催化腔4的催化床层厚度为1～3cm；催化剂与煤样的质量比为1:1～10。

(4)将变径反应器的热解腔3与氦气或氮气装置连接，催化腔4与冷却收集装置7连接，连接完成后，向变径反应器中通入氦气或氮气，检验装置的气密性，保证装置的气密性良好，并保持变径反应器内为常压，控制气体流速为30ml/min，之后将热解活动炉1升至盛样篮6的干燥煤样上方，设置热解活动炉1的热解温度至煤样的最佳热解温度即600℃、催化固定炉2的催化温度为400～900℃，控制升温速率范围为5～120℃/min；

(5)待催化固定炉2的催化温度达到设定值后，计时1～2h，使催化剂充分活化；

(6)煤样热解，具体由以下步骤实现：

(6.1)催化剂活化后向冷却收集装置7中通入液氮；

(6.2)通过升降机构5控制使达到预设600℃的最佳温度的热解活动炉1下降至原位，并保证盛样篮6调整至变径反应器的热解腔3内恒温区，热解10～60min，优选20～40min，使盛样篮6的煤样充分热解，热解所产生固相截留在盛样篮6，而热解产生的气相随着载气向下移动进入变径反应器的催化腔4并与催化剂充分接触，气相中的大分子挥发分原位催化改质。

(7)热解完成后，按照提升速度为55mm/s的速率提升热解活动炉1，使变径反应器的热解腔3降温，而原位催化改质的气体通过液氮冷却收集。

上述有序多级孔结构分子筛是采用已公知的双模板法(有机硅表面活性剂TPOAC和小分子季铵盐TEAOH)制备多级孔beta分子筛(Beta)

为了验证本发明的技术效果，申请人做了大量的实验进行验证，现以下述实验为例进行说明。

(1)热解最佳工艺条件

为了更好地探索热解条件对热解产率的影响，发明人对热解停留时间与热解温度两个工艺条件，热解步骤和实施例1的方式中的步骤一致。以热解温度为自变量分别试验了450℃、500℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃、650℃一些列温度对焦油产率的影响，并在600℃最适温度下，以停留时间为自变量，分别试验了10min、20min、30min、40min、50min对焦油产率的影响，得出最佳停留时间。参见图4～6。

结合图4～6结果表明：随着热解温度的升高，焦油产率增加，到600℃时焦油产率达到最大值，焦油产率为15.77％，600℃以后，随着温度的上升，焦油产率逐渐下降；半焦产量随热解温度的升高而下降；随着热解时间的增大，焦油产量呈现增大的趋势，30min时达到最大值14.9％；30min后，焦油产量急剧减少。鉴于此，确定本热解反应器针对低阶煤热解获取焦油的最佳工作条件为：热解温度600℃，热解时间30min，升降炉实现室温至600℃的升温速率约为150℃/min。

(2)多级孔分子筛与商业beta分子筛的形貌分析

采用双模板法(有机硅表面活性剂TPOAC和小分子季铵盐TEAOH)制备多级孔beta分子筛(Beta)，并将多级孔beta分子筛(Beta)与商业beta分子筛(南开催化剂厂)进行了对比分析(两种样品均在同条件下离子交换及煅烧处理)，从扫描电镜照片图7和8对比可以看出，两种分子筛晶粒尺寸相当，均为200-500nm，其中多级孔beta分子筛颗粒较分散，无明显团聚现象，而商业beta分子筛则表现出较为明显的团聚现象；从透射电镜照片图9和10可以看出，两种分子筛均具有较高的结晶态，其中多级孔Beta分子筛晶粒内存在晶内大中孔，而商业beta分子筛为单纯的微孔沸石。

(3)不同催化剂用于低阶煤(神东煤)热解挥发分的催化改质中热解效果对比

工况条件：热解活动炉1热解温度600℃，热解时间30min，升温速率150℃/min；催化固定炉2的催化重整温度450℃，分子筛催化剂装填量0.2g，40-60目，均匀混合石英砂后床层高度2cm；煤样装填1g；He气氛，流速30ml/min；产物焦油用2.4ml甲醇定量收集；GC-MC检测。

经过两种分子筛催化提质后的焦油(甲醇可溶物)组分种类与原煤热解后的焦油组分对比，参见图11、12和13。

由图11对比可知，经过商业beta分子筛催化提质后的焦油中，苯、甲苯、二甲苯含量较原煤相比均分别减小了8.92％、1.43％和13.34％，二甲苯总含量减少了8.92％，除BTX外的单环芳烃总量则提高了4.31％。而本发明的经过多级孔Beta分子筛催化提质后的焦油中，苯，甲苯，二甲苯及单环芳烃的含量较原煤相比分别增高了1.72％、21.41％、5.30％、16.71％，而二甲苯的含量较原煤相比降低了9.64％。分析其原因主要在于本发明所使用的多级孔Beta分子筛具有更好的酸催化作用，以及良好的孔道传递优势，有利于连接碳上的芳香烃脱落以及二甲苯脱烷基得到甲苯。

由图12对比可知，经过商业beta分子筛催化提质后的焦油中，酚，甲酚，酚类化合物较原煤中的相比减少了24.51％，41.61％，36.26％；经过多级孔Beta分子筛催化提质后的焦油中，酚、甲酚、酚类化合物依次降低了43.04％、50.78％、52.26％。而本发明使用多级孔Beta分子筛的降酚效果更优，再次证明多级孔Beta分子筛的更为适宜的催化酸性和多级孔道传递优势。

由图13对比可知，经过商业beta分子筛催化提质后的焦油中，萘及萘的同系物较原煤中提高了298.28％、烷烃降低了92.27％；经过多级孔Beta分子筛催化提质后的焦油中，萘及萘的同系物较原煤中提高了323.48％、烷烃降低了89.80％，分析其原因主要来自于beta分子筛的芳构化作用，使得挥发分中的烷烃类化合物发生芳构化，因此使得单环芳烃类化合物的增加，萘含量的增加可能来自于芳烃以及酚类的缩聚反应。同时本发明的产物焦油中检测到更多的萘、蒽、菲等大分子稠环芳烃，说明多级孔Beta分子筛相较于商业beta分子筛，具有更好的传质效率。

综上所述，本发明的工艺选择多级孔Beta分子筛作为催化改质的催化剂，对焦油中苯、甲苯、二甲苯及单环芳烃的含量较原煤相比，含量更高，酚、甲酚、酚类化合物含量降低，萘及萘的同系物提高，而烷烃含量降低，与商业beta分子筛作为催化改质的催化剂相比，两者的作用相似，但多级孔beta分子筛效果更加显著，也同时说明了本发明的多级孔Beta分子筛结合本发明的工艺，使传质效率更高，催化改质效果更好。