本研究采用的原料是锡林郭勒褐煤在420℃⁴30℃条件下催化热溶加氢得到的重质热溶产物-煤沥青烯,通过对煤沥青烯进行元素分析、FTIR和TG-DTG表征以及抽提性能评价,考察了煤沥青烯的结构和性能。实验结果表明:煤沥青烯主要以芳香族结构为主,同时含有大量的脂肪烃和少量的含氧官能团,具有高碳、低氧、低硫、无灰分等特点,几乎全溶于四氢呋喃,在环己烷中的溶解度大于正己烷,且在360℃⁴00℃下的热解活性较高。通过煤沥青烯的直接加氢液化,重点考察了Cu-Ni/γ-Al₂O₃、Ni/ZSM-5、Ni-Mo-S/γ-Al₂O₃、SO₄^2-/ZrO₂固体酸等催化剂对加氢液化转化率和产物收率的影响,以及不同反应温度、反应时间和溶剂对Ni-Mo-S/γ-Al₂O₃催化加氢液化的影响。结果表明,较为适宜的液化条件为反应温度400℃,反应时间60min,溶剂THN,样品溶剂比1:4,初始氢压5MPa,使用Ni-Mo-S/γ-Al₂O₃作为催化剂,其气体收率和油收率分别达到1.8%和73.5%,TS和TI收率分别为11.07%和13.64%。而不添加催化剂时,气体收率和油收率最低,分别为6.4%和60.4%。液化产物的表征分析表明,使用高活性的催化剂、适当延长反应时间以及使用供氢能力强的溶剂,都有利于煤沥青烯中大分子结构的加氢裂解,促进羟基、C-O键和醚键等的断裂,得到以二环芳香结构为主的轻质油品,且油中的芳香结构和含氧官能团减少,H/C原子比增加。但随着反应温度的升高,油中的环烷烃含量减少,因此要制得富含环烷烃以及氢化芳烃的喷气燃料可适当降低温度。此外,在不同的液化条件下,油的芳香度并无明显变化。催化剂循环利用对煤沥青烯加氢液化的研究表明:Ni-Mo-S/γ-Al₂O₃第3次循环利用液化得到的油收率由73.5%逐渐下降到62.7%,气体收率由1.8%逐渐升高到5.0%。并通过催化剂和液化产物的表征分析结果发现,随着循环次数的增加,催化剂的表面逐渐吸附了大量煤沥青烯中沉积的大分子物质,阻塞了催化剂的孔道,导致活性逐渐降低,油中的芳香结构和含氧官能团逐渐增加,环烷烃含量逐渐减少。