收藏本站
《中国石油大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Ni-Mo-W本体催化剂的制备、表征与加氢脱硫性能研究

刘迪  
【摘要】:环境法规对柴油中硫和芳烃含量的规定越来越严格,满足这一要求的最为经济和有效的手段就是使用具有高加氢活性的催化剂。常规的负载型加氢催化剂由于受到载体上活性组分负载量的限制,活性很难大幅度的提高,无法满足生产超低硫、低氮和低芳烃油品的要求。 本论文开发出了一种新型的本体型柴油加氢精制催化剂的制备方法。该方法采用与目前国内外现有技术不同的技术路线,即以钼酸铵、偏钨酸铵和硝酸镍为原料,引入分散介质SiO_2或者硅藻土,采用沉积沉淀法制备Ni-Mo(-W)本体型催化剂。此技术制备的催化剂具有较高的比表面积及介孔孔径分布,且Ni、Mo、W等活性组分分散均匀。另外,沉积沉淀法还使得活性组分分布在分散介质的表面,进一步地提高了活性组分的利用率,而且催化剂中活性金属含量可以通过改变原料与分散介质的配比而任意调节,以达到最优的性价比。 以SiO_2为分散介质制备的本体型催化剂具有较高的比表面和孔容。XRD表征显示,无分散介质的Ni-Mo-W催化剂具有微晶结构,而Ni-Mo-W/SiO_2催化剂则是无定型结构,TEM表征进一步证实了Ni-Mo-W/SiO_2中Ni-Mo-W复合物颗粒呈纳米分散;而双组分Ni-Mo/SiO_2本体型催化剂上呈现均匀分散的钼酸镍纳米颗粒,这些都证明SiO_2能够高度地分散活性组分。DBT的加氢脱硫实验表明,Ni-Mo-W/SiO_2和Ni-Mo/SiO_2的加氢脱硫活性远高于参比催化剂以及常规的Ni-Mo/Al2O3负载型催化剂。 以硅藻土为分散介质,采用沉积沉淀法制备的Ni-Mo-W催化剂的比表面和孔容比纯的Ni-Mo-W催化剂有很大的提高,表明硅藻土能够有效地分散金属活性组分,而且Ni-Mo-W/硅藻土催化剂的强度有所提高,说明硅藻土还有一定的粘结作用。对Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂的制备条件进行了详细的考察,确定了最佳的制备条件。研究表明Ni-Mo-W复合物具有层状结构,其主体层板主要由Ni和W两种元素组成,Mo处于板层中间位置。硫化态Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂XRD谱图中出现了的(002)晶面衍射峰,表明MoS2或WS2沿c-轴方向堆积层数较高,活性组分主要以催化活性较高的Ⅱ型Ni-Mo(W)-S活性相形式存在。催化剂中镍的含量对其催化性能有很大的影响,原因是首先镍的硫化物能支撑、分散MoS2或WS2,起到了“载体”的作用;其次,镍还能控制MoS2或WS2活性组分的形态,暴露更多的边、角、棱位,从而提高催化剂的催化活性。 以模型化合物(二苯并噻吩、喹啉、联苯)和FCC柴油为评价对象,对所制备的Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂进行活性评价,并与工业化负载型催化剂进行了对比。同时还采用GC-PFPD方法对柴油及加氢后油样中的含硫化合物进行了定性及定量分析,以研究其在不同催化剂上转化脱除规律。实验结果表明,Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂具有优异的加氢脱硫、脱氮和脱芳活性。催化剂的吡啶吸附红外光谱图显示,参比催化剂表面既有B酸中心又有L酸中心,而Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂表面只有L酸中心,说明两种催化剂中MoS2或WS2堆积层数不同及其弯曲的形态可能是造成这种现象的主要原因。Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂较高的MoS2或WS2堆积层数,活性组分主要以Ⅱ型Ni-Mo(W)-S活性相形式存在;而MoS2或WS2弯曲的形态则能暴露更多的活性位,这些都使得本体型硫化物催化剂具有很高的加氢活性。Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂对FCC柴油的加氢脱硫率、脱氮率明显高于参比负载型催化剂。柴油加氢脱硫过程是优先脱除苯并噻吩及其衍生物,其次是二苯并噻吩,加氢后油样中残留的硫化物主要为带有取代基的二苯并噻吩类化合物。对二苯并噻吩及其烷基取代的衍生物而言,由于其空间位阻很大,主要依靠加氢路径将其脱除,而Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂比参比催化剂具有更强的加氢能力,从而导致Ni-Mo-W/硅藻土本体型催化剂对二苯并噻吩及其烷基取代的衍生物具有更强的脱除能力。
【学位授予单位】:中国石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE624.5

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 左东华,谢玉萍,聂红,石亚华,李灿;4,6-二甲基二苯并噻吩加氢脱硫反应机理的研究 Ⅰ.NiW体系催化剂的催化行为[J];催化学报;2002年03期
2 ;In Situ Regeneration of Mo/MCM-22 with 1%O_2 at Reaction Temperature[J];催化学报;2003年11期
3 赵国良;滕加伟;谢在库;唐颐;杨为民;陈庆龄;;氟硅酸铵改性的HZSM-5催化剂的表征及其碳四烯烃裂解催化性能[J];催化学报;2005年12期
4 彭富昌;姚亚东;杨绍利;;新型纳米V_2O_5催化剂的制备与表征[J];化学工程与装备;2010年05期
5 邓存,周振华,童迅;TiO_2调变对MoO_3/γ-Al_2O_3和CoO-MoO_3/γ-Al_2O_3催化性能的影响[J];分子催化;1998年02期
6 刘家琏;;世界油品标准发展趋势及中国相关问题思考[J];国际石油经济;2008年05期
7 王利剑;郑水林;田文杰;;载体对TiO_2/硅藻土中TiO_2相变及晶粒生长的影响[J];硅酸盐学报;2008年11期
8 徐学军;刘东香;王海涛;王继峰;;FH-FS柴油超深度加氢脱硫催化剂的芳烃加氢性能[J];工业催化;2007年05期
9 葛晖;李学宽;秦张峰;王建国;;油品深度加氢脱硫催化研究进展[J];化工进展;2008年10期
10 程松;TiO_2用于Mo系加氢脱硫催化剂的研究进展[J];化学工业与工程技术;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任靖;以MCM-41-Y混合分子筛为载体担载Ni-Mo制备深度加氢脱硫催化剂[D];大连理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春;李村;吴振玉;王冬梅;康文斌;;掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
2 王晓中;;ASPEN B-JAC软件在加氢装置高压换热器设计中的应用[J];安徽化工;2010年04期
3 王伟;;FHDO选择性加氢脱除混合二甲苯中烯烃的首次应用[J];安徽化工;2012年02期
4 章璟嵩;于少明;;由膨润土合成介孔分子筛及其吸附性能研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期
5 张国君;班红艳;吴红运;王家博;张丽华;高丽娟;;有机改性介孔硅材料在重金属废水处理中的应用[J];安徽农业科学;2011年12期
6 陈君华;郭雨;周扬;周川成;周鑫;钱行;胡少强;;高比表面硫酸沉淀法纳米白炭黑的制备及表征[J];安徽科技学院学报;2012年01期
7 王永红;红梅;;苯加氢工艺比较及设计应注意的一些问题[J];包钢科技;2010年01期
8 张磊;穆青;戴洪兴;何洪;;Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2和BaSO_4微纳米粒子的水热合成与表征[J];北京工业大学学报;2010年03期
9 李慧琴;杨儒;徐新花;李敏;郝新敏;张华;张建春;;麻炭的制备及其微观结构[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年05期
10 李志平;赵瑞红;郭奋;陈建峰;;复合模板剂制备有序介孔氧化铝[J];北京化工大学学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙国锋;王金渠;刘垚;孔春龙;;FAU型沸石膜的合成及其在气/液分离中的应用[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
2 赵庆宇;王爱芳;孔春龙;鲁金明;杨建华;王金渠;;低模板剂法合成Silicalite-1沸石膜及其气体渗透性能[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
3 孙国锋;刘垚;王金渠;;FAU型沸石膜的合成及其在气/液分离中的应用[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
4 龚德志;闫群英;刘旭松;蒋丽娟;姜斌;王国胜;;纯硅MCM-41的制备及表征[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
5 王广建;曾娜;张晋;郭娜娜;;合成Ti-HMS分子筛的制备过程[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
6 任杰;刘旭汝;袁海宽;;过氧乙酸处理催化汽油的脱硫过程模拟[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
7 瞿国华;;近代炼厂的低氢成本战略[A];炼厂制氢、废氢回收与氢气管理学术交流会论文集[C];2008年
8 任洪理;刘登峰;王禹;王业华;曲鑫;;加氢型炼厂总加工流程氢气资源的优化[A];炼厂制氢、废氢回收与氢气管理学术交流会论文集[C];2008年
9 王悦;;膜法氢气提纯技术在茂名3#制氢装置的应用[A];炼厂制氢、废氢回收与氢气管理学术交流会论文集[C];2008年
10 祝翠梅;魏长平;彭春佳;许洁;孙小飞;;MCM-41与8-羟基喹啉铝复合发光材料的制备与性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敏建;镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 高登征;固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];山东科技大学;2010年
3 谢伟;Ti-MWW钛硅分子筛合成新方法及其催化性能的研究[D];华东师范大学;2011年
4 陈丽;具有多重孔结构的MFI型分子筛的合成及其催化性能的研究[D];华东师范大学;2011年
5 李红娟;LDHs基纳米复合材料的制备及其电容性能研究[D];陕西师范大学;2010年
6 李晚谊;几种重要医药中间体的绿色催化合成研究[D];昆明理工大学;2009年
7 祝琳华;新型NZP族催化剂载体材料的合成及应用研究[D];昆明理工大学;2010年
8 乔健;新型开放骨架结构亚磷酸锌和亚磷酸铁晶体的合成与性质研究[D];吉林大学;2011年
9 张道军;稀土有机—无机杂化纳米发光材料的制备与发光性能研究[D];吉林大学;2011年
10 许迪欧;多级孔纳米分子筛的制备与性质研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐怀浩;载金属离子的介孔炭吸附噻吩类有机硫的研究[D];山东科技大学;2010年
2 赵紫军;(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质研究[D];长春理工大学;2010年
3 谷桂娜;介孔分子筛的合成及其孔道中脂肪酶固定化的研究[D];辽宁师范大学;2010年
4 孙伟杰;介孔分子筛的制备及对木瓜蛋白酶固定化研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 赵存挺;介孔生物玻璃对银离子的装载、释放及抗菌性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 王友强;中孔二氧化钛光催化剂的制备及其在有机废水处理中的应用[D];郑州大学;2010年
7 李恒;氧化锰及其纳米复合材料的制备与性能研究[D];郑州大学;2010年
8 李敏艳;A1-SBA-15介孔材料的合成、表征及催化性能研究[D];郑州大学;2010年
9 苏会立;沸石参与的选择性催化醇需氧氧化研究[D];郑州大学;2010年
10 喻娟;以离子液体为模板剂合成介孔分子筛MCM-41[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘英骏,谢有畅,明晶,刘军,唐有祺;X光衍射法测定MoO_3在γ-Al_2O_3表面的单层分散量[J];催化学报;1982年04期
2 杨先春,崔剑文,李大东;激光喇曼光谱研究Mo/TiO_2(锐钛矿)催化剂[J];催化学报;1984年03期
3 沈平生,李大东,闵恩泽;二氧化钛载体强度和孔结构的关系[J];催化学报;1984年04期
4 刘英骏,谢有畅,解刚,唐有祺;MoO_3与不同载体的相互作用及其单层分散量的测定[J];催化学报;1985年02期
5 朱永法,桂琳琳,唐有祺;负载型TiO_2/γ-Al_2O_3体系的制备及其表面状态表征[J];催化学报;1989年02期
6 魏昭彬,辛勤,郭燮贤;加氢脱硫催化剂研究:TiO_2调变Al_2O_3载体对MoO_3物化行为的影响[J];催化学报;1991年04期
7 韩维屏,尹喜林,李永战;MoO_3与TiO_2界面化学分散的研究[J];催化学报;1992年01期
8 刘宪春,赵琦,刘秀梅,王毅,李文丽,韩秀文,包信和;原位固体NMR用于研究分子筛表面酸性[J];催化学报;1999年03期
9 曹光伟,罗锡辉,刘振华,何金海;加氢处理催化剂的制备和表征Ⅰ.MoNiP/Al_2O_3催化剂的制备及助剂的作用[J];催化学报;2001年02期
10 徐友明,李文库,何金海,罗锡辉;加氢处理催化剂的制备和表征Ⅱ.制备方法对MoNiP/Al_2O_3催化剂性质的影响[J];催化学报;2001年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨先春;;激光喇曼光谱原位法研究硫化态催化剂 Ⅱ.硫化态W/γ-A1_2O_3催化剂的活性组分的化学形态及其表面光谱特性[J];石油学报;1987年04期
2 高崇;罗忠禹;王树清;魏奇业;;提高国产中变催化剂内表面利用率的途径[J];吉林化工学院学报;1991年02期
3 龙晓达;催化剂的异地预硫化处理[J];石油与天然气化工;1992年03期
4 徐浩东;宁平;王学谦;;催化氧化净化黄磷尾气中PH_3[J];云南化工;2007年01期
5 赵永才;郑重;;VOCs催化燃烧技术及其应用[J];现代涂料与涂装;2007年11期
6 王润平;毛树红;池永庆;段秀琴;刘军;;费托合成铁基催化剂助剂的研究概述[J];天津化工;2008年01期
7 朱想明;向建敏;;甲醇裂解催化剂失活与再生[J];大众科技;2008年06期
8 王红妍;易红宏;唐晓龙;于丽丽;;羰基硫脱除技术研究现状及进展[J];化学工业与工程;2010年01期
9 黄赛棠;X光电子能谱(XPS)的某些应用[J];化学世界;1982年06期
10 张家明;;NZP—1型催化剂应用于催化燃烧法处理有机废气[J];今日科技;1982年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许韵华;晋丽叶;陈敏;王永生;朱红;;质子交换膜燃料电池抗CO催化剂PtRu/C的研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年
2 盖帅;徐永强;刘晨光;;硅胶键合有机磺酸催化剂的制备与表征[A];中国石油学会第六届石油炼制学术年会论文集[C];2010年
3 蒋树斌;;污染物治理技术进展[A];中国工程物理研究院科技年报(2010年版)[C];2011年
4 庞新梅;钱锦华;高雄厚;;渣油催化裂化催化剂技术最新进展[A];甘肃省化学会成立六十周年学术报告会暨二十三届年会论文集[C];2003年
5 李林;王晓东;王爱琴;张万生;张涛;;Mo_2C催化剂的吸附量热研究[A];中国化学会第十三届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要集[C];2006年
6 靳凤英;王祥生;袁景利;龙化云;杨晓宇;陈立东;郭新闻;;有机酸改性的CoMo/HZSM-5催化剂的加氢脱硫活性[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
7 安立敦;;负载型纳米金催化剂投入工业生产[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
8 周晓奇;;加氢脱硫催化剂及其新进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
9 杨勇;杜阳;王和义;;无机载体疏水催化剂研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2008年版)[C];2009年
10 欧阳平;姚金华;陈国需;李华峰;;摩擦催化反应中机械摩擦作用对催化剂的影响[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵亚辉;李灿:“催化”人生[N];人民日报;2004年
2 记者应庆;李灿院士获今年何梁何利进步奖[N];中国医药报;2005年
3 苛卫;二氧化碳变塑料[N];中国石油报;2003年
4 本报记者 张佳星;表面化学:我们身边的科学[N];科技日报;2007年
5 记者 吴苡婷;书写“水变氢”的传奇[N];上海科技报;2011年
6 潘治;他的研究“深入浅出”,至少能帮人理解“铁为什么会生锈”[N];新华每日电讯;2007年
7 ;科学家变废为宝二氧化碳制成塑料[N];中国高新技术产业导报;2001年
8 刘文;勇攀科学高峰的人[N];中国矿业报;2005年
9 本报记者 张震;国Ⅱ车喝欧Ⅲ油得不偿失?[N];中国消费者报;2005年
10 通讯员  黄剑华 本报记者  郭姜宁;窥探警戒线内的“宝贝”[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢文新;纳米碳纤维生长速率及形态调控[D];华东理工大学;2010年
2 褚睿智;微波辐射下耐硫型Pd催化剂的可控制备及在一步法合成二甲醚中的应用[D];中国矿业大学;2010年
3 黄辉;脂肪酸甲酯加氢制脂肪醇Cu/Zn催化剂的失活机理研究[D];华东理工大学;2011年
4 王文举;Ni催化剂催化乙醇重整制氢的研究[D];天津大学;2009年
5 陈鸿庆;乙醇重整制氢Ir-La催化剂设计及微反性能优化[D];华南理工大学;2010年
6 姜烨;钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D];浙江大学;2010年
7 张安杰;Ni基催化剂上甲烷二氧化碳重整制合成气的研究[D];大连理工大学;2011年
8 丁保宏;新型载体SiO_2-TiO_2-ZrO_2载负MoP催化剂的制备、表征及加氢精制性能[D];华东师范大学;2011年
9 滕阳;硫化后还原法制备磷化物催化剂及其加氢脱硫反应性能[D];大连理工大学;2010年
10 邹志强;钴基低温氧化催化剂和钾基稀燃NOx储存还原催化剂研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李正启;橡胶防老剂4020合成工艺的研究[D];华东理工大学;2012年
2 杨燕萍;Ni/TiO_2-SiO_2催化剂的制备、表征及顺酐加氢性能研究[D];山西大学;2011年
3 彭神风;烟气脱硝SCR催化剂的性能研究[D];华东理工大学;2012年
4 刘树森;甲醇液相氧化羰基化Cu-Si-Ti基催化剂的研究[D];太原理工大学;2010年
5 庄永涛;柴油车尾气净化蜂窝状Fe-Mo/ZSM-5催化剂的试验研究[D];太原理工大学;2010年
6 刘艳霞;纳米金催化剂室温氧化CO及其再生研究[D];大连理工大学;2011年
7 王光伟;改性蒙脱土负载Co催化剂的费—托合成反应行为[D];陕西师范大学;2011年
8 王莉萍;焦炉煤气钌甲烷化催化剂的制备及研究[D];太原理工大学;2010年
9 张晓伟;化学镀制备Co基催化剂及其催化硼氢化钠水解制氢的研究[D];南开大学;2010年
10 杨晓楠;超重力共沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂及其性能表征[D];北京化工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026