硫氮化合物在磷改性NiW/Al2O3加氢催化剂上的吸附行为研究

采用等体积浸渍法制备了一系列以γ-Al₂O₃及磷改性γ-Al₂O₃为载体,Ni、W为活性金属组分的加氢催化剂,以N₂物理吸附-脱附、XRD、NH₃-TPD、Py-IR等技术对Al₂O₃及P/Al₂O₃系列催化剂进行了表征,考察了磷改性对加氢催化剂理化性质的影响,探究了喹啉、吲哚和二苯并噻吩（DBT）吸附行为与催化剂理化性质以及吸附质本身性质的关系。研究发现,喹啉最易于吸附在Al₂O₃及P/Al₂O₃系列催化剂上,吲哚和DBT的吸附能力较为接近;磷的引入会降低催化剂的比表面积和孔体积,但是能够提高喹啉、吲哚及DBT的吸附能力;硫氮化合物在催化剂上的吸附能力随着催化剂表面酸性的增强或酸中心数量的增多、活性金属分散度的增大以及硫氮化合物杂原子电子云密度或分子极性的增大而增大。     

乙二醇对NiMoP/Al2O3上二苯并噻吩加氢脱硫反应的影响

在NiMoP浸渍液中添加不同含量乙二醇,制备了一系列NiMoP/Al₂O₃催化剂,以二苯并噻吩为模型化合物,考察有机添加剂乙二醇对NiMoP/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明,乙二醇的加入显著提高催化剂的加氢脱硫性能,乙二醇中的羟基与Ni物质的量比为5∶1时,催化剂的加氢脱硫活性最高。乙二醇明显改善NiMoP/Al₂O₃催化剂的加氢性能。     

Claus尾气加氢催化剂载体研究进展

阐述了近年来Claus尾气加氢脱硫催化剂载体的研究现状。主要介绍了Al₂O₃和TiO₂单组分载体及Al₂O₃-TiO₂复合载体。Al₂O₃载体具有比表面积大、机械性能好和容易成型的特点,应用较广,但低温加氢活性较差;TiO₂载体具有较高的低温加氢和有机硫水解活性,但比表面积较小,一般以复合载体形式使用;复合载体具有较好的低温加氢活性和抗水性能,但制备工艺复杂。介孔结构不仅可以增大载体的比表面积,同时有利于分子的扩散,具有更加优异的活性。活性组分在复合载体表面呈现不同的活性状态,从而改变反应条件。如何调控Al₂O₃载体的孔道结构,研究复合载体各组分之间的作用及对活性组分的影响是今后的发展方向。     

Ce浸渍方式对CoMo/CeAl2O3催化剂反应性能影响

针对具有较高脱硫活性的CoMo/CeAl₂O₃催化剂,考察了Ce的不同浸渍方式对催化剂表面金属性质及催化活性的影响。结果表明,Ce采用不同浸渍方式（CoMo共浸渍）制备催化剂的加氢脱硫活性大小顺序为：先浸渍Ce后浸渍CoMo催化剂（CoMoCe/Al₂O₃）＞先浸渍CoMo后浸渍Ce催化剂（CeCoMo/Al₂O₃）＞Ce与载体混粘后浸渍CoMo催化剂（CoMo/CeAl₂O₃）。对于CoMoCe/Al₂O₃催化剂,先浸渍Ce减弱了二次浸渍CoMo时载体与Mo物种间的相互作用力,有利于Mo物种硫化,提高了硫化度,生成了较多的CoMoS活性相,增加了脱硫率;用实验室自组装固定床微型反应装置对CoMoCe/Al₂O₃催化剂进行了活性评价,以广西石化分公司（广西石化）重馏分油（≥65℃）为原料油时,产物硫含量可以降至8.6μg/g,RON损失1.3个单位。     

柠檬酸促进NiMoP催化剂上二苯并噻吩脱硫反应

车用燃油中的含硫化合物是大气主要污染物SOx的主要来源,降低燃油中该类化合物含量是减少汽车尾气SOx排放量的重要保障。燃油加氢脱硫技术是满足这一环保要求的最重要手段,技术的关键是研制高效加氢脱硫催化剂。通过在NiMoP浸渍液中添加不同含量的柠檬酸,制备一系列NiMoP/Al₂O₃催化剂,以二苯并噻吩为模型化合物,考察催化剂在制备过程中添加柠檬酸对NiMoP/Al₂O₃催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明,柠檬酸的加入能够提高催化剂的加氢脱硫性能,明显改善NiMoP/Al₂O₃催化剂的加氢性能。     

Si改性对NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

以中和法合成的不同SiO₂含量的改性氧化铝为载体,本文制备系列Si改性的NiMo/Al₂O₃催化剂,采用X射线衍射（XRD）、N₂物理吸附（BET）、程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）、程序升温还原（H₂-TPR）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X射线光电子能谱（XPS）等分析手段进行详细表征。表征结果显示,引入Si减弱了活性金属与载体之间的相互作用,改善了催化剂的孔结构与表面酸性分布,提高了活性相分散度和金属硫化度,促使形成更多的II类NiMoS活性相。以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物,在固定床加氢装置上考察了系列催化剂的加氢脱硫（HDS）性能,结果表明,引入Si可降低DBT的加氢反应活化能,提高反应速率常数,进而提高催化剂的加氢脱硫活性。对比DBT转化率在50%时的脱硫产物分布表明引入Si可影响催化剂的反应路径选择性,直接脱硫路径（DDS）选择性从83.69%增加至92.89%,证实了催化剂的表征规律。     

Co/Si/Mo/Ni/Al2O3催化剂对汽油加氢脱硫性能的影响

为了研究活性组分的负载对催化剂加氢脱硫性能的影响,设计并制备了Co/Si/Mo/Ni/Al₂O₃多元复合催化剂。通过固定床催化剂评价装置对其进行二苯并噻吩加氢脱硫反应活性评价,并利用X射线衍射仪（XRD）、N₂吸附测试仪、X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和Mapping等分析测试手段对催化剂进行表征。结果表明,复合催化剂具有优良的加氢脱硫性能,当活性组分负载量为（0.5%Co）/（1.5%Si）/（3.0%Mo）/（10.0%Ni）/Al₂O₃时,其加氢脱硫性能最高可达到96.1%。     

Ni/Al2O3-SiO2催化剂表面性质及顺酐加氢性能

以Al₂O₃质量分数为10%的Al₂O₃-SiO₂复合氧化物为载体,通过浸渍法制备一系列不同Ni负载量的Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂。运用BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD-MS方法研究催化剂表面性质随活性金属Ni负载量的变化规律,探讨催化剂表面性质的变化对其顺酐加氢活性、选择性及催化剂稳定性的影响。结果表明,Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂中的Ni质量分数由5.0%增加至12.5%时,γ-丁内酯收率由7.9%快速增至38.9%,进一步增加Ni质量分数至20.0%,γ-丁内酯收率增加趋于平缓。催化剂中Ni活性物种与催化剂酸性中心的数量是影响催化剂顺酐加氢活性的主要原因。     

多级孔ZSM-5分子筛的加氢脱硫性能

以四头聚季铵盐为模板合成的多级孔ZSM-5分子筛为载体、Pd为金属组分制备新型介孔分子筛基Pd催化剂,考察其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫活性,并与其他催化剂进行对比。结果表明,与常规ZSM-5分子筛基Pd催化剂和γ-Al2O3基Pd催化剂相比,以多级孔ZSM-5分子筛为载体制备的Pd催化剂表现出更高的加氢脱硫活性。该催化剂同时具有介孔和B酸中心,为4,6-二甲基二苯并噻吩的异构化和脱硫反应提供了更多的活性中心,使其能够发生甲基异构化反应,生成3,6-二甲基二苯并噻吩后进行氢解脱硫。     

低温选择加氢脱硫醚催化剂NiMoZn/Al2O3中Zn的作用

以Al₂O₃作为载体,采用等体积浸渍法制备了多种不同的金属氧化物催化剂,考察其低温选择加氢脱硫醚活性。以1-戊烯和叔丁基甲基硫醚的环己烷模型化合物为反应原料,考察助剂的添加对NiMo/Al₂O₃催化剂性能的影响,并筛选出选择加氢脱硫活性最优的催化剂;接着以FCC全馏分汽油进行150h的长周期实验考察最优催化剂的性能;通过SEM、XRD、H₂-TPR、C₄H₄S-TPD、硫碳分析对催化剂进行了表征。实验结果表明:经过适当组合的三组分催化剂的选择加氢脱硫醚的性能有所改变,其中以NiMoZn/Al₂O₃催化剂的选择加氢脱硫醚性能最好,并在长周期试验中表现出很好的活性和稳定性。表征结果证实Zn的加入起到了分相作用,促进NiO向表面迁移;降低活性组分与载体间的强相互作用,有利于组分的还原;适宜的Zn含量有利于催化剂表面的活性相均匀分布;Zn促进催化剂对硫化物的吸附。     

均一介孔Al2O3劣质蜡油加氢脱氮催化剂研究进展

提高加氢脱氮（HDN）性能是劣质蜡油加氢处理催化剂开发的关键和难点，而催化剂载体材料的制备及改性技术研究是获得高性能劣质蜡油加氢处理催化剂的核心。本文针对常规Al₂O₃孔径分布较大而不利于反应物的扩散及比表面积的提高问题，介绍了均一介孔Al₂O₃（MA）载体的制备方法（溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法）及优缺点。为提高催化剂加氢脱氮活性，综述了Al₂O₃载体的助剂（磷、硼、氟）改性、复合氧化物（钛铝、硅铝复合氧化物）改性及复合改性的最新研究进展，分析了改性后载体酸性及与活性相间相互作用的变化以及对催化剂加氢脱氮性能的影响。指出未来应着重于均一介孔Al₂O₃载体及复合改性两方面的研究，以期获得高活性劣质蜡油加氢脱氮催化剂。     

钼酸铵与LaHY固相反应机理

采用TG-DSC技术研究了钼酸铵和LaHY在空气气氛中的失重行为,考察了钼酸铵与LaHY的固相反应机理,用XRD、BET和NH₃-TPD对其物相结构、比表面积和表面酸性进行了表征。结果表明,（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O分解产生的表相Mo物种借助固相反应以金属-氧簇定位在LaHY分子筛体相笼中形成nMoO_x·LaHY单相复合体,引起分子筛的晶胞收缩,晶胞参数a₀减小,比表面积下降。制备的nMoO_x·LaHY较相应LaHY分子筛的弱酸中心变化较小,中强酸中心增加,强酸中心略有减少,总酸量增加。以质量分数为0.6%的二苯并噻吩/正癸烷溶液为模型反应物,评价了制备的nMoO_x·LaHY催化剂的加氢脱硫性能。负载Mo质量分数为5.0%制得的nMoO_x·LaHY催化剂在反应压力4.0 MPa,反应液时空速20 h^-1,H₂/原料液体积比500:1的实验条件下,290℃和310℃的二苯并噻吩加氢脱硫转化率达到了56.38%和88.79%,较相应负载Mo质量分数为20.0%制备的MoO₃/Al₂O₃催化剂分别提高了约12个百分点和28个百分点,表现出了较高的二苯并噻吩加氢脱硫反应活性。     

硫化型NiMo加氢催化剂制备与表征

以四硫代钼酸铵溶液和硝酸镍溶液为浸渍液,根据活性组分Ni和Mo浸渍顺序的不同,采用真空饱和浸渍法制备了MN系列和NM系列 NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在固定床加氢中试反应装置上研究了NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应的催化性能,结果表明,NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂对二苯并噻吩加氢反应具有良好的活性和选择性。Ni助剂的加入,有利于二苯并噻吩加氢反应的活性和选择性。MN-0.3为最优NiMoS/γ-Al₂O₃催化剂。在空速10 h^-1、反应压力2.0 MPa、氢油体积比300∶1、氢气预处理温度320 ℃和反应温度300 ℃条件下,催化剂对二苯并噻吩加氢反应转化率达83.9%,加氢反应活性较高。     

TiO2载体特性对二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

以自制的大比表面介孔二氧化钛晶须作为加氢脱硫催化剂的载体,采用一步浸渍法制备了MoO₃-NiO/TiO₂催化剂,并用 X 射线衍射、N₂ 吸附-脱附、SEM、拉曼衍射等技术对载体和催化剂进行了表征,考察了TiO₂晶须材料作为二苯并噻吩(DBT)上加氢脱硫(HDS)催化剂载体的性能及优越性,并详细考察了不同TiO₂载体的晶型与比表面积对催化剂加氢脱硫反应活性的影响。结果表明,TiO₂介孔晶须具有较为活泼的锐钛矿相和晶须形貌,同时提供了大的比表面积和特殊的孔道结构,在温度280℃、氢分压2.0 MPa、氢/油体积比400、体积空速4 h^-1的温和条件下,DBT转化率即可接近100%。比表面积相近时,催化剂的脱硫效果依次为锐钛矿相>混晶>金红石相;同为锐钛矿相TiO₂载体,催化剂的脱硫效果随着比表面的增大而增加。     

Al2O3负载Pd基催化剂的研究进展

氧化铝的化学性质稳定，并具有丰富的孔道结构，常被用为催化剂载体来分散金属活性组分，起到提高催化剂的催化活性和稳定性的作用，已被广泛地应用于化学工业中。负载型纳米Pd基催化剂具有优异的反应活性和产品选择性，己被广泛应用于催化加氢、脱氢、碳-碳耦合等反应中。综述了近年来Al₂O₃负载Pd基催化剂的研究进展。     

煤焦油加氢脱硫脱氮催化剂研究进展

随着石油资源的日趋减少,煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫和氮污染环境,各国对油品中的硫和氮含量进行了严格限制,脱硫和脱氮成为煤焦油化工行业的重要课题。介绍煤焦油加氢工艺,综述金属碳化物、氮化物、磷化物和硫化物作为催化剂的研究现状。贵金属催化剂具有较强的加氢能力,并且通过使用强酸性载体分子筛和双金属催化剂的方法提高贵金属催化剂的抗硫毒性。碳化物催化剂具有较高的熔点和硬度、较好的机械稳定性和热稳定性,室温下几乎可以耐各种腐蚀性物质。根据金属源和碳源的不同,介绍使用程序升温还原法、气相法、热分解法和液相反应法制备碳化物催化剂的制备工艺。过渡金属磷化物催化剂具有优异的加氢脱硫和加氢脱氮选择性,添加钒的磷化物催化剂能改变加氢脱氮路径的选择性,明显增加咔唑加氢脱氮反应活性,钙的添加明显提高磷化物催化剂的加氢脱硫活性。工业上通常以ⅥB族和ⅧB族金属为活性物质制备过渡金属硫化物催化剂,使用的贵金属主要包括Pt、Pd和Ru,非贵金属主要包括W、Mo、Co和Ni等,其中,贵金属通常使用Al₂O₃或SiO₂为载体。ZrO₂载体可与活性组分产生较强的相互作用,热力学稳定性较高,但比表面积小,价格昂贵。Al₂O₃载体机械强度大,比表面积高,ZrO₂-Al₂O₃复合载体将两者的优良性能结合,可以获得性能更加优异的载体。     

载体改性对Cu/B/Al2O3结构及其催化醋酸仲丁酯加氢性能的影响

以γ-Al₂O₃为载体采用分步浸渍法制备了不同金属氧化物进行载体改性的Cu/B/M/Al₂O₃(M=Mg,Ca,Ni)催化剂,并测试了其催化醋酸仲丁酯加氢反应的性能。结果表明,以NiO进行载体改性的催化剂导致酯加氢反应中大量酸催化产物及烃类出现;以MgO进行载体改性不利于金属Cu的分散且催化剂的结构稳定性较差;以CaO对γ-Al₂O₃载体进行改性不仅能够促进金属Cu的分散,提高催化剂的酯加氢活性和产物选择性,而且可以有效减少反应中非活性碳物种在催化剂表面的沉积。     

Research progress of TiO2?Al2O3 composite support

TiO₂·Al₂O₃多孔复合氧化物是新型的催化剂载体材料,因其在加氢精制工艺上能够显著增加催化剂的脱硫、脱氮活性而逐渐受到重视。本文综述了国内外关于TiO₂·Al₂O₃多孔材料的制备方法,分析了制备方法对材料的比表面积、孔结构、表面酸性等载体性能影响的一般规律。通过对国内外研究者的TiO₂·Al₂O₃合成方法的综合评述,指出了有待发展提高的方向。     

助剂对碳四馏分选择性加氢Pd/Al2O3催化剂性能的影响

以Al₂O₃为载体,Pd为活性组分,Ag和Li为助剂,制备碳四馏分选择性加氢脱除丁二烯催化剂,并对催化剂进行XPS、TPR和TPD表征。结果表明,加入助剂Ag使Pd的电子云密度升高,而加入助剂Li使催化剂表面酸中心数量减少。催化剂评价结果表明,加入助剂Ag和Li后,催化剂的1-丁烯双键异构活性降低,加氢选择性提高。     

磷添加方式对NiMo/Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同磷添加方式改性的NiMo/Al₂O₃催化剂,在固定床微反装置上考察了该系列催化剂对焦炉煤气中噻吩加氢脱硫（HDS）性能的影响,采用BET、X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、C₄H₄S(H₂)程序升温脱附[C₄H₄S(H₂)-TPD]、X射线光电子能谱（XPS）、高清透射电镜（HRTEM）和拉曼（Raman）等分析手段对催化剂进行表征。结果表明,不同磷添加方式制备NiMo/Al₂O₃催化剂的HDS性能存在较大差异。其中,催化剂PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al表面弱吸附解离活性位增强,对焦炉煤气中噻吩有较好的低温加氢脱硫活性,以含292.5mg/m³噻吩的模拟焦炉煤气为原料时,PNi-Mo/Al在250℃下对噻吩的脱硫率达61%。对于PNi-Mo/Al和PMo-Ni/Al催化剂,先浸渍P、Ni或者P、Mo时,P优先和载体Al₂O₃作用,减弱了活性金属组分Ni、Mo与载体间的相互作用,而又防止Ni或者Mo与载体间相互作用过低而聚集,提高了Ni、Mo在载体表面的均匀分散,生成能够促进硫化形成Ⅱ型活性相Ni-Mo-S的NiMoO₄物种。NiMoO₄和MoO₃之间的协同作用提高了催化剂的硫化度,使HDS活性得以提高。