負載型非晶態(tài)Ni-B及Ni-Mo-B合金催化噻吩加氫脫硫的研究.pdf

1、隨著石油重質(zhì)化和劣質(zhì)化程度的加深以及環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格,世界各國對燃油的質(zhì)量,特別是其中的硫含量進行了嚴(yán)格的限制。裂化石油中硫含量主要分布在重餾分中,并以噻吩類硫化物為主,對油品進行深度加氫脫硫精制是生產(chǎn)清潔燃料的最有效手段之一,因此,研發(fā)更高性能的加氫脫硫催化劑具有重要的實際意義。
　　 本文采用浸漬-化學(xué)還原法制備了一系列不同載體負載的Ni-B非晶態(tài)合金催化劑,以噻吩加氫脫硫為探針反應(yīng),考察了它們的催化性能,并采用X射線衍射

2、(XRD)、差示掃描量熱法(DSC)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP)、程序升溫還原(TPR)、程序升溫脫附(TPD)、X射線光電子能譜(XPS)和透射電鏡(TEM)等技術(shù)對催化劑進行了表征。
　　 本文第一部分以γ-Al2O3的前軀體薄水鋁石作為載體,制備了負載型Ni-B/薄水鋁石(標(biāo)記為Al2O3)非晶態(tài)合金催化劑,并添加Mo作為第三組分改性催化劑,用于噻吩加氫脫硫反應(yīng)。結(jié)果表明,Mo的添加提高了Ni-B/Al2O3催化劑

3、的熱穩(wěn)定性,降低了催化劑的還原溫度,同時催化劑的吸氫強度減弱,酸性增強,從而顯著提高了催化劑的活性。在較低反應(yīng)溫度220℃,Mo的添加量為Ni質(zhì)量的12％時,催化劑活性最高,對噻吩的轉(zhuǎn)化率達到73.9%。
　　 本文第二部分采用高分子化合物殼聚糖(CS)表面修飾薄水鋁石載體,后負載Ni-B非晶態(tài)合金制備了Ni-B/CS-Al2O3催化劑,并用不同含量Mo改性催化劑,用于噻吩加氫脫硫反應(yīng)。結(jié)果表明,殼聚糖的螯合吸附作用使得活性組分

4、在載體表面更好的分散,抑制了非晶態(tài)顆粒的團聚晶化,提高了催化劑的熱穩(wěn)定性,同時增加了活性組分Ni的負載量,XRD結(jié)果表明,殼聚糖以及Mo的添加并未改變催化劑的非晶態(tài)結(jié)構(gòu),TPR和TPD的結(jié)果表明,殼聚糖對載體的表面修飾及Mo助劑的添加,使催化劑活性物種易于還原,吸附中心數(shù)增加,酸性增強,明顯提高了催化劑的活性。當(dāng)Mo的添加為Ni質(zhì)量的15%時噻吩轉(zhuǎn)化率達最高,為84.7%。
　　 本文第三部分綜合了Nb2O5獨特的酸性以及γ-A

5、l2O3的高比表面,制備了復(fù)合氧化物載體Nb2O5-γ-Al2O3(記為Nb-Al),后負載Ni-B非晶態(tài)合金,制備了不同Nb2O5含量的Ni-B/Nb-Al催化劑,用于噻吩加氫脫硫反應(yīng)。NH3紅外光譜結(jié)果表明,載體中加入Nb2O5后,催化劑中同時含有B酸和L酸。在適量B酸和L酸的協(xié)同作用下,催化劑具有高的脫硫活性,當(dāng)Nb2O5的含量為載體總量的30%時,催化劑的活性最高。同時,在Ni-B/30%Nb-Al中分別添加了不同含量的Mo作為