还原条件对柴油加氢脱氮催化剂性能的影响

采用溶胶凝胶法制备TiO2-ZrO2-SiO2三元复合载体,并负载磷化钼制得MoP/TiO2-ZrO2-SiO2新型加氢脱氮催化剂.以喹啉为模型化合物,考察了三元复合载体负载中Ti/Zr/Si的不同配比和还原条件对催化剂加氢脱氮性能的影响.原位还原法制备的磷化钼催化剂,其还原条件对加氢活性影响较大,确定最佳原位还原条件为:升温速率2℃·min-1,还原气流速0.06 L·min-1,还原压力为0.5 MPa,还原终温为600℃,此时最佳脱氮率为97.85%.     

钒掺杂的磷化钨催化剂咔唑加氢脱氮性能

以γ- Al₂O₃ 为载体,采用共浸渍和程序升温H₂ 还原的方法,制备了一系列钒掺杂的磷化钨催化剂,对催化剂进行了XRD,BET,TG和XPS 表征。通过高压微反装置,在3 MPa,360 ℃和空速为4 h ^{- 1} 的条件下,考察了催化剂咔唑HDN 活性。结果表明,掺杂钒在一定程度上影响了活性组分WP 在载体表面的分散,当钒掺杂量达到5%时,钒与载体和活性组分间产生明显的协同效应使其结构发生细微变化。掺杂钒使催化剂前体表面的W 物种起始磷化还原温度提高而磷化还原程度降低,而载体表面高价态W⁶⁺ 数量提高。钒掺杂量为1 %的催化剂能明显增加咔唑HDN 反应活性,其咔唑HDN 转化率比不加钒的催化剂提高12. 7 %。磷化钨催化剂咔唑HDN 反应有3条路径,其中直接氢解脱氮反应(路径1) 选择性只有3. 2 %,而先加氢使两个苯环都饱和然后脱氮的反应路径(路径3) 占绝对优势,其选择性为91. 0 %。与未掺杂钒的磷化钨催化剂相比,掺杂1 %钒的催化剂的咔唑HDN 反应直接氢解脱氮选择性有所降低,通过路径3 的反应选择性降低6. 7 % ,而先加氢使一个苯环饱和然后脱氮(路径2) 的选择性提高7. 3 %。     

新型磷化钨催化剂合成条件及加氢性能考察

考察了合成条件对新型加氢精制催化剂磷化钨结构的影响。催化剂表征结果表明 ,合成温度对催化剂结构有较大影响 ,而还原氢气流量和还原时间的影响不大。在适宜的合成条件下 ,考察了共浸渍法制备的非负载和负载型磷化钨催化剂的噻吩加氢脱硫 (HDS)和吡啶加氢脱氮 (HDN)性能。结果表明 ,负载型磷化钨催化剂有利于提高催化剂的催化加氢精制性能 ,高温对HDS有利 ,低温对HDN有利。 30 0℃时 ,负载型磷化钨催化剂的HDS率和HDN率分别为 4 9.32 %和 72 .97% ,而 340℃时HDS率和HDN率分别为 84 .98%和 70 .4 9%。磷化钨催化剂是良好的加氢脱氮催化剂     

载体对柴油加氢脱硫催化剂活性的影响

分别在HY-Al_2O_3、TiO_2-Al_2O_3与ZrO_2-Al_2O_3复合载体上负载NiMo活性组分制备了加氢脱硫催化剂,考察了复合载体类型与配比、活性组分负载量对其柴油加氢脱硫活性的影响.复合载体、催化剂的表征结果表明,在Al_2O_3中引入适量的ZrO_2减弱了活性金属和载体间的相互作用,这有利于提高活性组分的分散程度.当ZrO_2-Al_2O_3中ZrO_2质量分数为10%,且活性组分MoO_3的负载量为15%时,催化剂的催化活性最高.     

喹啉和二苯并噻吩在磷化钼催化剂上的HDN和HDS性能

通过程序升温还原磷钼酸盐前体的方法制备了无负载和负载型磷化钼催化剂,并采用TG-DTG,XRD和BET技术对催化剂进行表征。采用高压连续微反装置,以二苯并噻吩、喹啉的混合体系为模型化合物考察了MoP,MoP/γ-Al2O3,CoMoP/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性,反应温度为340℃,反应压力为3.0MPa。结果表明,合成的无负载和负载型磷化钼催化剂表面均出现活性组分MoP的特征衍射峰;负载后催化剂的比表面积为74.4 m2/g;3种磷化钼催化剂的程序升温还原过程均出现明显的失重过程,MoP/γ-Al2O3前体开始还原转化的温度约为509℃。CoMoP/γ-Al2O3催化剂的HDS活性在适当反应条件下可达98.54%;当模型化合物中硫氮含量大幅提高时,催化剂的活性并未明显降低。     

纳米自组装大孔催化剂对催化裂化柴油的加氢催化性能

采用二次纳米自组装方法制备出具有大孔道的催化剂0106、1227,两种纳米自组装催化剂在30～100 nm孔径分布分别占11％、28％。纳米自组装催化剂具有低堆积密度和高金属含量等特点。在10 mL固定床微型反应器中,以镇海炼化的催化裂化柴油为原料,在温度360℃、压力7 M Pa、氢油体积比为600∶1、体积空速为1．5 h-1条件下,考察了两种纳米自组装催化剂的初活性评价,并与现有工业催化剂作对比。结果表明,两种纳米自组装催化剂0106、1227可使催化裂化柴油的含硫质量分数从12400μg/g分别最低降到483、283μg/g ,最高脱硫率分别为96．10％、97．71％;将含氮质量分数从1507μg/g分别最低降到35．7、14．0μg/g ,最高脱氮率分别为97．63％和99.00％;其最高芳烃饱和率分别为67．99％和68．88％;而参比催化剂仅可使催化裂化柴油的含硫质量分数从12400μg/g最低降到537μg/g ,最高脱硫率为94．57％;将含氮质量分数从1507μg/g最低降到64．6μg/g ,最高脱氮率为95．54％;其最高芳烃饱和率为65．65％。     

柠檬酸对WP催化剂噻吩加氢脱硫性能影响

以柠檬酸(CA)为助剂,采用共浸渍和程序升温还原的方法制备了不同n(CA)/n(WP)的WP催化剂。并用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)分析等方法对催化剂进行了表征,通过高压微反评价了催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,柠檬酸并没有改变WP的本体结构,但具有阻止WP晶相颗粒生长的作用,并提高了WP催化剂的BET比表面积。加入柠檬酸改变了硝酸根的分解过程,降低了催化剂的起始磷化还原温度和磷化还原过程终结温度,有利于活性组分在催化剂表面的分散。柠檬酸对WP催化剂噻吩HDS反应有利。Cat-5催化剂具有相对最好的HDS活性,与不加柠檬酸的催化剂相比,其噻吩转化率提高近20.4%。     

含磷加氢处理催化剂

综述了含磷催化剂的制备、组成、加氢脱氮 (HDN)和加氢脱硫 (HDS)活性研究。引用了在加氢精制催化剂领域中有关Ni-Mo-P、W -Ni-P、Mo -P、Ni -P、W -P、Co -Mo -P、NiPS3 、Mo -Ni-W -P等加氢精制催化剂的合成及其HDS、HDN活性方面的研究成果 ,并讨论了磷或磷化合物的加入对Mn -Ni、Ni-Mo、Ni-W、Co-Mo、Mo、W、Ni、Co等各类加氢精制催化剂结构、HDS、HDN活性的影响。磷 (或磷化合物 ,如P2 O5、磷酸、磷酸氢铵、磷化合物 )可作为加氢精制催化剂的助剂和稳定剂。但在加氢精制催化剂的研究中 ,对磷化物催化剂的合成和性能研究报道很少 ,未发现负载型磷化物催化剂的合成 ,及对其加氢脱氮和加氢脱硫活性的研究。因此 ,磷化物催化剂的制备、组成、加氢脱氮和加氢脱硫活性的系统研究目前还是一个新的领域     

石油产品非加氢脱氮技术对比分析

介绍了原油中含氮化合物的对炼油加工、产品质量和环境等方面的危害,以及石油产品中氮化物的种类;对各种脱氮技术和组合脱氮技术的特点、缺点进行了对比分析,重点介绍了微生物脱氮的原理、主要菌种及反应过程;分析了微生物脱氮技术的关键和工业化的主要障碍,对石油产品非加氢脱氮技术的发展趋势进行了预测。     

制备条件对磷化钼催化剂重整性能的影响

研究了络合剂、溶解反应时间、还原温度等因素对磷化钼催化二氧化碳重整甲烷制取合成气重整性能的影响。结果表明：还原温度较低时,催化剂晶型不够稳定,温度太高催化剂容易聚集均影响催化剂的活性;以柠檬酸为络合剂,溶解12 h,还原温度923 K时催化剂有较好的反应活性。     

加载条件对车用发动机瞬态工况性能的影响

在一台增压柴油机上探讨了恒转速、不同起始负荷以及相同加载范围下不同转速对发动机加载过程中燃烧及排放性能的影响。试验结果表明:在转速一定的条件下,相较于高怠速起始负荷的加载过程,起始负荷为部分负荷时加载过程中进气的响应性及缸内燃烧过程有一定程度的改善,碳烟排放量变化较小,而NOx的排放量变化较为明显,增幅变化是高怠速起始负荷NOx排放量的80%;转速不同的条件下,相较于高恒定转速,低恒定转速的瞬变过程中烟度的恶化程度急剧增大,NOx的改善程度提高。     

钒系SCR催化剂对汞形态转化的影响

为研究燃煤电站选择性催化还原(SCR)系统对烟气汞形态转化的作用,通过浸渍法制备钒系(V2O5/TiO2)SCR催化剂,利用实验室SCR汞形态转化试验台研究催化剂钒(V)负载量、反应温度、烟气组分、氨气和空速等因素对汞形态转化反应的影响.结果表明:V2O5负载量的增大在其表面形成更多的V活性中心位,促进汞形态的转化;在试验条件下,SCR催化剂活性随温度升高而增强,最大汞转化率达99.2%;烟气中的HCl为汞氧化反应提供所需的活性Cl原子;NH3与汞氧化反应组分在催化剂表面发生竞争吸附,抑制了汞氧化反应的发生;空速增大不利于汞的形态转化.     

制焦条件和催化剂对大颗粒煤焦还原NO影响

为探索一种有效的工业锅炉脱硝技术,针对管式炉,研究制焦停留时间、制焦温度和担载不同催化剂对粒径1.7~2.8 mm煤焦还原NO的影响.结果表明:900℃以下时,制焦停留时间越长,大颗粒煤焦对NO的还原性越差,在900℃时,停留时间对反应的影响则不大.随着制焦温度的升高,大颗粒煤焦-NO的反应性大体呈降低趋势,但在低温段(500~600℃左右)则规律相反,呈上升趋势.添加不同种类的金属催化剂对煤焦还原NO能力有不同程度的提高,平均催化活性排序为FeCuKNaCaMg.金属元素对煤焦异相还原NO的催化效果受温度影响较大,不同实验条件下金属的催化能力不同.此外,煤焦本身的性质(包括挥发分含量、孔隙结构和微晶结构)对还原NO反应也有较大影响.煤焦的挥发分含量越高,孔隙越发达,石墨化程度越低,对NO的还原效果就越好.     

Ni掺杂MoS2/石墨烯催化剂的制备及其电催化析氢活性

为了制备高效、低成本的析氢反应电催化剂,采用一步水热法制备镍掺杂二硫化钼/石墨烯复合材料(Ni_x-MoS₂/G,x=0.03,0.05,0.10),并用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和X-射线光电子能谱（XPS）对其进行表征,讨论镍掺杂对复合材料的微观结构和电催化析氢性能的影响. 结果表明,与MoS₂/G催化剂相比,镍掺杂的MoS₂/G催化剂显示了更高的电催化析氢性能,尤其当水热反应体系中的Ni和Mo的摩尔比为1∶20时,制备的Ni_0.05-MoS₂/G显示了最强的电催化析氢性能,其塔菲尔斜率为50.8 mV/dec. 电催化活性的增强主要是由于少量镍的掺杂改变了复合催化剂的形貌,使MoS₂纳米片更好地负载在石墨烯表面,暴露出更多的催化活性位点,同时镍掺杂提高了MoS₂边缘活性位的固有催化活性.     

炭载金属钴卟啉催化剂氧还原性质的研究

以金属钴卟啉(CoTMPP)负载在炭黑Black Pearls 2000(BP2000)上作氧还原电催化剂,对质子交换膜燃料电池阴极氧还原进行电催化.采用旋转圆盘电极(RDE)研究了BP2000炭载体经φ=30%H2O2或c=6 mol/LHNO3化学预处理后对催化剂氧还原催化活性的影响,并且测试了不同CoTMPP/BP催化剂的单电池性能.采用Koutevky-Levich关系式评价了电子转移数目,分析了反应过程催化剂的催化机理.结果表明,炭载体经过预处理后催化性能明显提高,且CoTMPP负载于H2O2处理过的炭载体BP2000上活性最好,焙烧的最佳温度是900℃,电催化还原过程的电子转移数介于2～4 e,反应机理符合催化还原的混合机理.     

稀土对钼粉还原行为及性能影响

采用热分析、X射线衍射、程序升温还原及光电子能谱等方法研究了稀土元素对钼粉还原行为及性能的影响.实验结果表明,稀土离子与钼离子之间的相互作用使得氧化铝的还原温度降低,且稀土氧化物对钼粉具有明显的细化作用.Mo粉表面的RE₂O₃微粒可以增加光电子的非弹性散射自由程,减小Mo基体的特征能量损失峰,增加Mo3d光电子谱峰强度.     

制备过程对磷化钨催化剂重整性能的影响

采用程序升温还原的方法制备磷化钨(WP)催化剂,以物质的量比为1∶1的甲烷和二氧化碳的混合气为反应气,对催化剂的重整活性进行评价。考察了用溶胶凝胶法、高温固相法和水热法等不同方法制备催化剂前体对WP催化性能的影响。实验结果表明:溶胶凝胶法和高温固相法所制备的WP催化剂都具有较好的重整活性,甲烷的转化率都可达到88%以上。这3种方法所制备催化剂前体经程序升温还原后都可以得到较纯的WP粉体晶相。