Fe改性CoMo/γ-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂

采用等体积浸渍法制备了Fe和Cu改性的CoMo/γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂,并用XRD,BET,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了改性金属种类、浸渍溶剂种类、焙烧温度、活性组分负载量对催化剂活性的影响。实验结果表明,以甲醇为浸渍溶剂、550℃下焙烧制备的CoMoFe/γ-Al2O3催化剂活性最高;当催化剂中CoO质量分数4%、MoO3质量分数5%、Fe2O3质量分数0.5%时,加氢脱硫选择性最高。在固定床微反装置上对CoMoFe/γ-Al2O3催化剂的反应条件进行了优化,优化的液态空速、反应温度和反应压力分别为2h-1,245～255℃和1.6MPa。     

新型全馏分FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂的研究

研究了载体的酸碱度及孔径分布对全馏分催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂催化性能的影响,实验结果表明,向γ-Al2O3中添加适量的碱性组分后,载体的酸性显著下降,同时比表面积和孔分布也有不同程度的降低,有利于提高催化剂的加氢脱硫选择性.     

FCC汽油选择性HDS催化剂Co-Mo/镁铝尖晶石-Al2O3的研制

 采用镁铝尖晶石(MgAl2O4)对γ-Al2O3进行了改性,并以其为载体,以Co-Mo为活性组元,采用等体积浸渍法制备了一系列MgAl2O4含量不同的CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂。以FCC汽油为原料,在高压微反装置上对CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性进行了评价,计算了催化剂的HDS选择性因子。采用低温N2吸附、XRD、NH3-TPD、Py-IR及TPR手段对镁铝尖晶石改性后载体和相应催化剂进行了表征。结果表明,CO-MO / MgAl2O4-Al2O3催化剂具有较高的HDS活性和较大的HDS选择性因子。镁铝尖晶石的加入减弱了载体的酸性,减弱了金属与载体的相互作用,提高了催化活性,降低了反应温度,从而使催化剂的HDS选择性因子提高。在MgAl2O4-Al2O3载体中镁铝尖晶石质量分数为50%时,其所制备的CO-MO / MgAl2O4-Al2O3的HDS选择性因子达到最大值。     

FCC汽油选择性加氢硫转移催化剂的实验研究

制备了以γ-Al2O3为载体的Ni基选择性加氢硫转移催化剂Mo-Ni/γ-Al2O3,并用于催化裂化(FCC)汽油的加氢硫转移反应。对比了预硫化型和氧化型Mo-Ni/γ-Al2O3催化剂的活性和选择性,并考察了无氧焙烧温度、活性组分负载量对预硫化型Mo-Ni/γ-Al2O3催化剂加氢硫转移催化性能的影响。采用模型化合物研究了硫醇在MoNi/γ-Al2O3催化下的反应,考察了烯烃和硫醇对硫转移反应的影响。结果表明,无氧焙烧温度400℃下制备得到的w(NiO)=8.2%、w(MoS2)=5.6%的预硫化型Mo-Ni/γ-Al2O3催化剂具有相对较高的加氢硫转移反应催化活性和选择性;硫醇与烯烃的反应在催化剂表面的加氢活性位上进行,硫醇先加氢脱硫,生成吸附态H2S,吸附态H2S再与吸附的烯烃反应生成大分子硫醇或硫醚,达到硫转移的目的。     

新型MoS2/γ-Al2O3催化剂的制备及其催化二苯并噻吩加氢脱硫性能

采用硫化态前驱物四硫代钼酸铵制备了MoS2/γ-Al2O3催化剂,以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,对其加氢脱硫性能进行了评价.实验结果表明,MoS2/γ-Al2O3催化剂对DBT的脱硫率和加氢选择性均高于常规方法制备的氧化态MoO3/γ-Al2O3催化剂.通过对制备工艺的理论分析和对使用后的催化剂的X射线衍射表征结果推测,MoS2/γ-Al2O3催化剂不存在硫化不完全的问题;MoS2/γ-Al2O3催化剂表面的MoS2具有较高的堆积数.     

含氮化合物对NiW体系催化剂芳烃加氢性能的影响

以γ-Al2O3、B改性的γ-Al2O3、F改性的γ-Al2O3、SiO2-Al2O3为载体制备Ni、W含量相同的四种催化剂，通过程序升温还原表征考察活性金属与不同载体的相互作用。利用氮含量不同、四氢萘含量相同的四种原料考察含氮化合物对同种NiW体系催化剂四氢萘加氢的影响以及对活性金属与载体相互作用不同的催化剂四氢萘加氢的影响。结果表明，以γ-Al2O3或SiO2-Al2O3载体制备的催化剂的金属组分与载体相互作用较强，B或F改性的γ-Al2O3能显著削弱活性金属与载体的相互作用；含氮化合物对四氢萘加氢具有强烈的抑制作用，使四氢萘加氢反应的表观活化能增加；在实验研究的四种催化剂中，金属组分与载体相互作用较弱的催化剂受含氮化合物的抑制较强。     

γ-Al2O3载体的固相法合成及Ni-Mo-P/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫性能

以硝酸铝和碳酸氢铵为原料,采用固相反应法,在低温条件下制备出γ-Al2O3的前驱体碳酸铝铵(AACH),然后挤条、焙烧,成功制备出高比表面积和大孔体积的γ-Al2O3载体。考察了原料配比、陈化温度等参数对碳酸铝铵合成的影响。采用X射线衍射、BET物理吸附、扫描电子显微镜、固体核磁共振、高分辨透射电镜等手段对AACH和γ-Al2O3载体进行了表征。以柴油中较难脱除的二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,在高压微反装置上评价了由上述γ-Al2O3载体制备的Ni-Mo-P/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性。结果表明,最佳原料配比下,较高的陈化温度和添加PEG有利于得到结晶度较好的纯相碳酸铝铵;以其焙烧后的γ-Al2O3为载体的Ni-Mo-P/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性明显高于以传统γ-Al2O3作载体制备的催化剂。     

磷预处理对γ-Al_2O_3及其负载Ni_2P催化剂加氢脱硫性能影响

以磷酸二氢铵为磷源对γ-Al2O3进行磷预处理,得到了不同磷质量分数(0~7.2%)的改性γ-Al2O3,以其为载体采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备了负载型Ni2P催化剂。以噻吩为模型化合物在固定床反应器上对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行评价,并运用X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附、氨程序升温脱附(NH3-TPD)等技术对改性载体及催化剂进行表征。结果表明:对γ-Al2O3进行磷预处理可以提高其比表面积,并可以对其孔径分布进行一定的调节;同时,磷的加入可以调变γ-Al2O3的酸强度分布及总酸量。采用适量磷改性的γ-Al2O3为载体制备催化剂有利于生成纯相的Ni2P。当载体中的磷质量分数达到3.6%时,γ-Al2O3的总酸量及中强酸量较高,比表面积较大,以其为载体制备的负载型Ni2P催化剂具有更高的加氢脱硫性能。     

二苯并噻吩和4-甲基二苯并噻吩在Mo和CoMo/γ-Al2O3催化剂上加氢脱硫的反应机理

研究了二苯并噻吩(DBT)和4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)在Mo／γ-Al2O3和CoMo／γ-Al2O3上加氢脱硫反应的产物分布及其可能的反应网络，并通过反应压力和温度对产物分布的影响，揭示了加氢脱硫反应的可能机理。DBT在Mo／γ-Al2O3上的加氢脱硫反应主要通过直接氢解路径和加氢路径进行，两种途径的作用相近；在CoMo／γ-Al2O3催化剂上的加氢脱硫主要通过直接氢解路径进行。4-MDBT在Mo／γ-Al2O3和CoMo／γ-Al2O3上的加氢脱硫反应主要通过加氢路径进行。Co的加入有助于提高Mo／γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性，尤其是直接氢解脱硫活性。4-MDBT加氢脱硫反应中加氢路径的相对作用显著大于DBT加氢脱硫反应的加氢路径，间接证明4-MDBT的加氢脱硫过程存在对“端连吸附”的空间位阻。4-MDBT分子中甲基的供电子作用有利于促进苯环的加氢反应，从而有助于缩小与DBT分子间加氢脱硫活性的差别。在DBT和4-MDBT加氢脱硫反应中，反应压力和温度对加氢路径的影响大于对氢解路径的影响。     

非均相类Fenton体系催化氧化脱除模拟汽油中噻吩

以Fe元素作为主要金属组分,γ-Al2O3为载体,制备负载不同第二金属组分的XO-Fe2O3/γ-Al2O3双金属催化剂(X为La,Ce,Co,Cu),采用XRD、SEM、氮气吸附-脱附等手段对催化剂进行表征;以H2O2为氧化剂,噻吩为模型硫化物,将含噻吩的正辛烷作为模拟汽油,研究非均相类Fenton试剂催化氧化脱硫过程,考察催化剂中金属元素种类、n(H2O2)/n(S)、催化剂用量等对氧化脱除噻吩效果的影响。结果表明:Fe2O3/γ-Al2O3具有一定的催化H2O2氧化脱硫活性,非均相类Fenton试剂可以催化H2O2产生·OH;在Fe2O3/γ-Al2O3中掺杂少量其它金属可以改变其催化活性,其中以加入Cu后的催化剂活性最高,Cu起到了催化剂助剂的作用,催化剂呈现明显的介孔性质;对于30mL噻吩质量分数为526μg/g的模拟汽油,以CuO-Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂,在反应温度333K、催化剂加入量0.2g、n(H2O2)/n(S)=7.40、反应时间120min的条件下,噻吩脱除率达到95.3%以上,有效硫质量分数降至9.4μg/g,达到超深度脱硫效果。     

载体改性对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂性能的影响

采用浸渍法和混捏法对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂载体进行改性，研究结果表明，浸渍法改性仅能使催化剂的加氢脱硫选择性略有提高；混捏法改性可使载体的酸性显著下降，同时比表面积和平均孔径也有不同程度的降低，有利于提高催化剂的加氢脱硫选择性，当载体中碱性组分Mb含量为（x＋40）％时，催化剂具有最佳的加氢脱硫选择性。10天的稳定性试验结果表明，改性载体所制备的催化剂具有良好的稳定性。     

增强型降低催化裂化汽油硫含量催化剂的工业应用

为降低催化裂化汽油硫含量,石油化工科学研究院开发了增强型降低催化裂化汽油硫含量的催化剂(CGP-S),并在中国石化沧州分公司MIP装置上进行工业应用试验。结果表明,CGP-S催化剂具有显著降低催化裂化汽油硫含量的性能,与空白标定和CGP-2催化剂标定结果相比,当CGP-S催化剂占系统催化剂藏量的60%时,硫传递系数分别下降49.23%和27.43%。另外,CGP-S催化剂具有良好的重油转化能力和良好的产品选择性,能有效地改善汽油质量,与CGP-2催化剂相比,汽油选择性提高2.27个百分点,MON增加1个单位,汽油烯烃体积分数下降近4个百分点。     

助剂对WP/γ-Al2O3催化剂性能的影响

 采用浸渍法和H₂气流中磷化还原法制备了一系列负载 30%WO₃和各种不同含量Ni、Co、V助剂的WP/γ-Al₂O₃, 并采用XRD、NH₃-TPD、XPS手段和高压微反装置对它们进行表征和催化活性评价,考察助剂Ni、Co和V对WP/γ-Al₂O₃催化剂物化性质和催化性能的影响. 结果表明, 加入适量的助剂Ni(3%～5%)、Co(5%～7%)和V(1%～3%)能够改善WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上活性组分的分散性和增加WP/γ-Al₂O₃催化剂的比表面积. 助剂Ni和Co的加入使WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上低价W物种数量增多.而助剂V的加入使WP/γ-Al₂O₃催化剂表面上低价W物种数量减少. 在高温(360℃)下咔唑加氢脱氮(HDN)反应中和低温(300℃)下的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应中, WP/γ-Al₂O₃催化剂分别具有优良的HDN和HDS活性. 含有更高的DBT的HDS活性. 在较高温度(360℃)下DBT的HDS反应中, 含1%V的V-WP/γ-Al₂O₃催化剂的HDS活性高于WP/γ-Al₂O₃催化剂. 助剂Ni和Co明显促进了WP/γ-Al₂O₃催化剂在咔唑HDN反应中的活性, Ni助剂的助催化作用比Co更明显.含7%Ni的Ni-WP/γ-Al₂O₃催化剂和含5%Co的Co-WP/γ-Al₂O₃催化剂在300℃咔唑HDN反应中HDN活性很高. 加入1%的V可以提高WP/γ-Al₂O₃催化剂在咔唑HDN反应中尤其在360℃下咔唑HDN反应中的HDN活性.     

催化重整高氮原料预加氢技术的开发及工业应用

中国石化抚顺石油化工研究院成功开发了直馏石脑油掺炼焦化汽油、直馏石脑油掺炼FCC中汽油等高氮含量原料的催化重整预加氢技术及与其配套使用的FH-40C高活性轻质馏分油加氢精制催化剂。工业应用结果表明：FH-40C催化剂对原料适应性强,加氢脱硫和加氢脱氮活性高,稳定性好;在直馏石脑油中掺炼低于20％（w）的焦化石脑油和FCC中汽油时,产品质量完全可以满足重整装置进料质量指标要求。除此之外,还开发了配套的FDAS-1脱砷剂和FHRS-1/FHRS-2捕硅剂,应用效果良好。     

加工中间基原料MIP工艺专用催化剂RMI Ⅱ的开发

石油化工科学研究院针对MIP工艺加工中间基原料油，采用较常规REUSY沸石具有更好的重油裂化能力、汽油降烯烃性能以及具有良好焦炭选择性的可接近性改善的AIRY沸石，研制了RMI Ⅱ专用催化剂。实验室评价结果表明，RMI Ⅱ专用催化剂的重油裂化与抗碱氮中毒、汽油降烯烃、增产丙烯等性能均优于常规裂化催化剂。中试放大试验结果表明，RMI Ⅱ专用催化剂中试大样的重油反应性能很好地重复了小试催化剂的结果，并且催化剂的制备易于在国内现有FCC催化剂生产装置上直接实施生产。     

循环氢中硫化氢对催化裂化汽油重馏分选择性加氢脱硫的影响

采用Co-Mo型催化剂在中型固定床加氢试验装置上考察催化裂化汽油选择性加氢脱硫过程中不同脱硫深度下循环氢中硫化氢含量对加氢脱硫反应（HDS）和烯烃加氢饱和反应（HYD）的影响。结果表明：硫化氢对加氢脱硫反应具有抑制作用,对烯烃加氢饱和反应具有促进作用,随着循环氢中硫化氢含量的增大,催化剂的选择性下降。不同反应苛刻度下,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响程度不一样,在较低苛刻度条件下,控制产品硫质量分数不大于50 μg/g时,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响相对较大;在较高苛刻度条件下,控制产品硫质量分数不大于10 μg/g时,硫化氢对脱硫反应和烯烃加氢饱和反应的影响相对较小。     

FCC汽油烷基化脱硫的中试研究

针对加氢脱硫技术(HDS)存在的操作条件苛刻、装置投资及操作费用高等缺点,无锡蓝星石化公司与西南石油大学合作,采用后者研制的催化剂SW-Ⅰ对无锡蓝星石化公司FCC汽油进行烷基化脱硫中试试验研究。在SW-Ⅰ催化剂用量0.61%、反应温度60 ℃、压力0.5~0.8 MPa、空速3.77 h-1的条件下,100 mL催化剂SW-Ⅰ可处理原料油27.5 L,烷基化脱硫汽油的硫含量为191 μg/g、收率为87.90%,。将烷基化脱硫汽油与直馏汽油、C9芳烃以及MTBE按质量比67：15：10：8调合生产车用汽油,调合汽油RON为93.4,密度为0.721 5 g/cm3,硫含量为142 μg/g,硫含量符合国Ⅲ标准。与HDS相比,FCC汽油烷基化脱硫技术工艺流程简单、操作条件缓和、不损耗辛烷值、装置投资及操作费用低、能耗低,具有一定的工业应用前景。     

硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫选择性的影响

以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法分别制备了H2SO4,Ni(NO3)2,Ni(NO3)2-H2SO4,NiSO4改性的加氢脱硫催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、H2-程序升温还原、紫外-拉曼光谱、X射线光电子能谱和反应性能评价等方法研究了硫酸根对Ni/γ-Al2O3催化剂的物性和催化噻吩加氢脱硫选择性的影响。结果表明：含硫酸根前躯体制备的Ni/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性和选择性高于Ni(NO3)2前躯体制备的催化剂;NiSO4前躯体制备催化剂的加氢脱硫活性和选择性最高,较Ni(NO3)2制备的催化剂分别提高了19百分点和78%。催化活性的差异与催化剂中Ni的形态相关,硫酸根的存在一方面减弱了Ni与载体间的相互作用,另一方面提供了镍原位自硫化的硫化剂,形成的硫化镍物种与NiSO4是催化剂的活性中心,其脱硫活性和选择性明显高于引入硫化剂硫化的催化剂。     

Development of New Generation Catalysts for Selective Hydrodesulfurization of FCC Naphtha

The influence of active metal components of catalyst, additives and catalyst preparation method on the reactivity of catalyst for selective hydrodesulfurization (HDS) of FCC naphtha was investigated, and the RSDS-21 catalyst with high HDS performance and the RSDS-22 catalyst with high selectivity were developed by RIPP. The composite loading of a new series of catalysts for selective HDS of FCC gasoline has demonstrated excellent desulfurization activity and selectivity and can under conventional hydrotreat...