柴油超深度脱硫催化剂Co-Mo-Ni-W/g-Al2O3的研究

论文摘要

本文研究了柴油加氢脱硫催化剂W-Mo-Ni-Co/γ-Al2O3的制备、表征、评价和改性。采用分步共浸渍法制备W-Mo-Ni-Co/γ-Al2O3催化剂,利用BET、XRD、TPD、TPR、IR及TEM等分析手段对其进行表征。考察了扩孔剂及焙烧温度对载体物化性质的影响;浸渍液的配制方法对其可溶性和稳定性的影响;催化剂第一次浸渍后的焙烧温度和不同活性组分对催化剂物化性质的影响。此外,以FCC柴油作为原料油,在加氢微反装置中评价了催化剂的脱硫、脱氮性能。在载体制备过程中加入适量扩孔剂,可使得载体孔径分布集中,比表面积和孔容适中;载体于550℃焙烧时具有较为集中的孔径分布和较高机械强度及较大的比表面积;在低温条件下配制的浸渍液具有良好的可溶性和稳定性;催化剂第一次浸渍后于450℃条件下焙烧可使催化剂中的各活性组分均匀分布于载体中。通过催化剂加氢活性评价,A2催化剂均具有良好的柴油加氢精制活性和工业应用前景。在100ml加氢装置上考察了反应温度、空速和氢油比对A2催化剂加氢性能的影响。实验结果表明,在温度360℃、压力6.7MPa、空速1.5-2.0h-1、氢油比500/1的条件下,可使FCC柴油脱硫率达到96.4%,脱氮率达到86%以上,表明催化剂具有良好加氢活性。另外在上述研究的基础上,对催化剂添加Y型分子筛进行改进研究,分别考察了分子筛对催化剂酸性及HDN和HDS活性的影响,并对催化剂进行了酸性表征。结果表明对载体进行Y型分子筛改性,Y分子筛添加量为9%时催化剂加氢脱氮活性提高最显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 含硫化合物反应网络
• 1.2.1 噻吩
• 1.2.2 苯并噻吩
• 1.2.3 二苯并噻吩
• 1.3 加氢脱硫反应机理
• 1.4 柴油加氢精制催化剂研究现状
• 1.4.1 国内外工业加氢精制催化剂介绍
• 1.4.2 加氢精制催化剂活性影响因素
• 1.4.3 加氢精制催化剂制备方法
• 1.5 研究目的及主要内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 药品、仪器与设备
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.1.3 设备
• 2.2 催化剂制备
• 2.2.1 载体制备
• 2.2.2 Co-Mo-Ni-W 浸渍液配制
• 2.2.3 Mo-Ni-W 浸渍液配制
• 2O₃ 催化剂制备'>2.2.4 Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃催化剂制备
• 2.3 催化剂表征手段
• 2.3.1 X 射线衍射分析（XRD）
• 2.3.2 孔结构及孔分布分析（BET）
• 2.3.3 程序升温还原分析（TPR）
• 2.3.4 透射电镜分析（TEM）
• 2.3.5 吡啶吸附红外光谱分析（FT-IR）
• 2.4 催化剂及载体物性测定
• 2.4.1 强度测定
• 2.4.2 载体及催化剂半成品吸水率测定
• 2.5 油品性质分析
• 2.5.1 油品中硫氮含量测定
• 2.5.2 油品苯胺点测定
• 2.5.3 油品密度测定
• 2.6 催化剂加氢活性的评价
• 2.6.1 催化剂10ml 压力微反评价
• 2.6.2 催化剂100ml 压力微反评价
• 2O₃催化剂制备与表征研究'>第3章 Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃催化剂制备与表征研究
• 3.1 前言
• 3.2 催化剂制备过程中的影响因素
• 3.2.1 扩孔剂对载体物性的影响
• 3.2.2 焙烧温度对载体物性的影响
• 3.2.3 浸渍液配制方法的研究
• 3.2.4 催化剂第一次焙烧温度对催化剂物性的影响
• 3.3 Ni、CO 含量对催化剂物性的影响
• 3.4 催化剂XRD 研究
• 3.5 催化剂TPR 研究
• 3.6 催化剂TEM 研究
• 3.7 本章小结
• 2O₃催化剂加氢性能评价'>第4章 Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃催化剂加氢性能评价
• 4.1 前言
• 4.2 温度对催化剂加氢性能的影响
• 4.2.1 温度对加氢后生成油密度的影响
• 4.2.2 温度对加氢后生成油十六烷值的影响
• 4.2.3 温度对催化剂脱硫率的影响
• 4.2.4 温度对催化剂脱氮率的影响
• 4.2.5 温度对加氢后生成油苯胺点的影响
• 4.2.6 温度对加氢后生成油硫化物分布的影响
• 2O₃ 加氢活性对比评价'>4.3 A2、B3 与Ni-MO-W/γ-Al₂O₃加氢活性对比评价
• 2O₃ 物理性质分析'>4.3.1 A2、B3 与Ni-Mo-W/γ-Al₂O₃物理性质分析
• 2O₃ 加氢活性对比分析'>4.3.2 A2、B3 与Ni-Mo-W/γ-Al₂O₃加氢活性对比分析
• 4.4 A2 与工业催化剂加氢活性对比评价
• 4.4.1 A2 与工业催化剂物化性质对比分析
• 4.4.2 A2 与工业催化剂加氢活性对比分析
• 4.5 本章小结
• 2O₃催化剂加氢工艺条件优化'>第5章 Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃催化剂加氢工艺条件优化
• 5.1 前言
• 2O₃ 加氢活性的影响'>5.2 温度对CO-MO-Ni-W/γ-Al₂O₃加氢活性的影响
• 5.2.1 温度对脱硫率、脱氮率及加氢后生成油密度的影响
• 5.2.2 温度对加氢后生成油馏程的影响
• 2O₃ 加氢活性的影响'>5.3 空速对CO-MO-Ni-W/γ-Al₂O₃加氢活性的影响
• 5.3.1 空速对脱硫率、脱氮率及加氢后生成油密度的影响
• 5.3.2 反应空速对加氢后生成油馏程的影响
• 2O₃ 加氢活性影响'>5.4 氢油比对CO-MO-Ni-W/γ-Al₂O₃加氢活性影响
• 5.4.1 氢油比对脱硫率、脱氮率及加氢后生成油密度的影响
• 5.4.2 氢油比对加氢后生成油馏程的影响
• 5.5 本章小结
• 2O₃催化剂分子筛改性'>第6章 Co-Mo-Ni-W/γ-Al₂O₃催化剂分子筛改性
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 2O₃ 催化剂制备'>6.2.1 Co-Mo-Ni-W/Y-γ-Al₂O₃催化剂制备
• 2O₃ 加氢活性评价'>6.2.2 Co-Mo-Ni-W/Y-γ-Al₂O₃加氢活性评价
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 分子筛加入量对催化剂物性的影响
• 6.3.2 分子筛加入量对催化剂酸性的影响
• 6.3.3 分子筛加入量对生成油十六烷值的影响
• 6.3.4 分子筛加入量对催化剂脱氮率、脱硫率的影响
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间的研究成果