共浸法制備高分散Ni-CCA催化劑及順酐加氫性能研究.pdf

1、Ni/Al2O3催化劑被廣泛應(yīng)用于包括加氫、脫氫、脫氯、脫硫、甲烷化以及重整在內(nèi)的多種化工過(guò)程。長(zhǎng)期以來(lái),研究者對(duì)Ni/Al2O3催化劑的制備化學(xué)開(kāi)展了廣泛而深入的研究,以期獲得具有適宜還原能力與高分散的催化劑,提高催化劑的反應(yīng)性能。γ-Al2O3載體屬于類(lèi)尖晶石型結(jié)構(gòu),在催化劑制備過(guò)程中,Ni首先會(huì)進(jìn)入到載體表面的四面體與八面體空位,形成與載體具有強(qiáng)相互作用的 Ni物種。這種強(qiáng)的金屬-載體相互作用使得催化劑必須在較高的溫度下進(jìn)行還原,

2、而較高的還原溫度又易引起活性組分的燒結(jié)、聚集,影響催化劑的催化性能。以上缺陷使得以γ-Al2O3為載體的 Ni基催化劑往往在低溫液相加氫中表現(xiàn)出低的反應(yīng)活性。開(kāi)展對(duì)負(fù)載型鎳基氧化鋁催化劑載體的改性研究,制備活性組分含量高,同時(shí)分散度好的催化劑具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。
　　本工作以炭前驅(qū)體和Ni前驅(qū)鹽共溶等體積浸漬的方法制得Ni/CCA加氫催化劑,結(jié)合低溫 N2物理吸附、TPO-MS、XRD、H2-TPD-MS等測(cè)試表

3、征方法考察制備條件對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)、織構(gòu)及順酐加氫性能的影響,揭示了Ni/CCA催化劑在順酐液相加氫過(guò)程中的構(gòu)效關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:
　　1.通過(guò)共浸法引入炭、鎳制備N(xiāo)i/CCA催化劑,研究了制備過(guò)程中熱處理氣氛對(duì)Ni/CCA催化性能的影響。結(jié)果表明,共浸法引入鎳、炭使得活性組分Ni以高分散狀態(tài)存在,提高了活性比表面積,催化劑較Ni/Al2O3表現(xiàn)出更高的加氫反應(yīng)性能。對(duì)催化劑后處理氣氛的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng) H2直接還原的催化劑較先 N

4、2后 H2與先空氣后H2制備的催化劑暴露出更多的Ni活性位點(diǎn),活性組分分散度最好,在順酐(MA)加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出高的γ-丁內(nèi)酯(GBL)選擇性。
　　2.考察了處理溫度對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)、織構(gòu)及順酐液相加氫性能的影響。結(jié)果表明,H2氣氛熱處理溫度是影響催化劑活性組分Ni存在狀態(tài)的重要因素。在考察350℃到550℃的范圍內(nèi),經(jīng)450℃氫氣氛下熱處理的催化劑具有適宜的Ni晶粒尺寸,最大程度的阻止了催化劑制備過(guò)程中活性組分在載體表面的遷移聚集