以MCM-41为载体担载Ni-Mo硫化物制备柴油深度加氢脱硫催化剂

用全硅MCM-41担载Ni-Mo双金属活性组分制备了高活性加氢脱硫催化剂,并考察了其对二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)和高硫直馏柴油加氢脱硫反应的活性。结果表明,所研制的催化剂对DBT、4-MDBT、4,6-DMDBT和高硫直馏柴油(w_S=2.83％)均具有很高的加氢脱硫活性。该系列催化剂的最佳Ni/Mo原子比为0.75,高于以γ-Al_2O_3作载体的传统Ni-Mo催化剂的最佳原子比。在DBT的加氢脱硫反应中,双组分催化剂低温下(<300℃)生成环己烷基苯(CHB)的选择性高于联苯(BP),与MoO_3/MCM-41的产物分布不同。随着温度的升高,CHB的选择性显著下降,而生成苯和环己烷的选择性显著提高,说明裂解产物主要由CHB分解而得。由TPR谱图可知,Mo和Ni活性组分在表面存在相互作用,从而使得氢耗特征温度发生变化。在Ni/Mo原子比为0.75时,TPR谱上出现4个特征峰,说明Mo和Ni的配伍性和协同作用对于提高催化剂活性很重要。     

Co-Mo/SBA-15深度加氢脱硫催化剂的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体，担载Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫催化剂。通过XRD、BET表征，担载金属后SBA-15分子筛仍然保持二维晶相结构，比表面积略有下降。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物，在固定床反应器上考察了金属负载量的影响及最佳反应条件，并用高硫催化裂化柴油为原料评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明，当催化剂负载Co-Mo（5，25）时，在反应温度360 oC，压力4 MPa，氢油体积比400，空速4.0 h-1的条件下，催化裂化柴油脱硫率最高可以达到95.59%。     

复合分子筛负载Ni-Mo制备深度加氢脱硫催化剂

用硝酸改性的氢型全硅MCM-41与HY的复合分子筛作为载体,负载Ni-Mo活性金属制备了深度加氢脱硫催化剂,在高压固定床反应器上考察了它们对DBT的加氢脱硫活性,用XRD、N2吸附、TPR对载体及催化剂进行了表征.结果表明,掺杂一定量HY的催化剂表现出了较高的加氢脱硫活性,当载体中HY的含量为25%时,催化剂活性最高.Ni/Mo最佳摩尔比为0.75,在280℃时,DBT的转化率接近100%.TPR结果表明,HY和Ni加入,使催化剂还原温度降低,加氢脱硫活性提高;催化剂低温耗氢温度与加氢脱硫活性有较好的对应关系,催化剂还原温度越低,加氢脱硫活性越高.     

以MCM-41为载体担载Co-Mo硫化物制备柴油深度加氢脱硫催化剂

用全硅MCM-41共浸渍法担载Co-Mo制备的催化剂，其金属担载量ω(MoO3)=20％。考察了该催化剂对二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)、4，6-二甲基二苯并噻吩(4，6-DMDBT)和高硫直馏柴油加氢脱硫反应的活性，并与日本某深度加氢脱硫催化剂(DHDS)作了比较。结果表明，所研制的催化剂对DBT、4-MDBT、4，6-DMDBT和高硫直馏柴油(ωS=2．83％)均具有很高的加氢脱硫活性，高于DHDS催化剂的活性。MCM-41担载的催化剂最佳Co／Mo原子比为0．75，高于以γ-Al2O3作载体的市场上广泛应用的Co-Mo催化剂，这可能是活性组分在表面高度分散的结果。在DBT的加氢脱硫反应中，联苯(BP)的选择性远高于环己烷基苯(CHB)的选择性，说明Co-Mo／MCM-41催化的加氢脱硫反应中，氢解脱硫反应占主导地位。与Ni—Mo／MCM-41催化的加氢脱硫反应过程相似，加氢脱硫反应中生成的CHB稳定性较低，会进一步分解为苯和环己烷。由TPR谱图可知，表面的Mo和Co活性组分存在相互作用，活性高的Co-Mo/MCM-41催化剂的TPR谱在600℃左右出现一个新的特征峰。     

介孔分子筛催化剂Co-Mo/SBA-15的制备及其加氢脱硫性能

 以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Co-Mo/SBA-15催化剂。采用XRD、BET、FT-IR、TEM等测试手段对样品进行了分析。用0.5% 二苯并噻吩（DBT）的环己烷溶液为模型化合物,在固定床反应器上评价了Co-Mo/SBA-15的催化活性。结果表明,担载金属后的SBA-15分子筛仍然具有高度有序的二维六方介孔结构,金属颗粒高度分散。当MoO₃的负载量增加到25%时,分散度有所降低,部分MoO₃以聚集态存在于载体表面。含5%CoO和25%MoO₃的Co-Mo/SBA-15催化剂具有最高的加氢脱硫活性,硫质量分数由490μ g/g降至11μ g/g,DBT的脱硫率可达97.75%。     

W对W-Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩加氢脱硫性能的影响

以硝酸镍为镍源,磷酸氢二铵为磷源,介孔分子筛SBA-15为载体,采用共浸渍法制备Ni2 P/SBA-15前驱体,再将一定量的偏钨酸铵水溶液引入,采用程序升温还原制备了一系列W-Ni2 P/SBA-15催化剂.采用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD和XPS表征了催化剂的结构,并评价了催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性.结果表明,W-Ni2 P/SBA-15催化剂中均只存在Ni2P物相;催化剂的比表面积和孔体积随着W含量的增加先增大后减小;强酸量和总酸量都随W含量的增加有明显增加;W的加入使得催化剂表面的Niδ+含量有所降低,而pδ-含量有所增加;在大于360℃时,催化剂对二苯并噻吩具有很好的深度加氢脱硫活性,并且以直接脱硫生成联苯的脱硫机理为主.     

MCM-41担载的Pd催化剂加氢脱硫反应性能

 以含0.8%(质量分数)二苯并噻吩(DBT)的十氢萘溶液为模型化合物, 考察了Si-MCM-41、Al-MCM-41和Si-MCM-41与HY机械混合物(MY)担载的Pd催化剂加氢脱硫(HDS)反应性能, 并采用XRD、N₂吸附和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)方法对载体进行了表征. 结果表明, Al-MCM-41表面酸中心以L酸为主, MY表面主要为B酸; 而Si-MCM-41的酸性较弱. DBT在这些担载型Pd催化剂上主要通过预加氢反应路径脱硫, 催化剂活性顺序为: Pd/Al-MCM-41>Pd/MY>Pd/Si-MCM-41. 提高载体的酸性显著提高了催化剂的加氢脱硫活性, 但对其直接脱硫活性影响不大. 从DBT的HDS产物分布来看, Pd/Al-MCM-41具有较高的脱硫活性和异构化活性以及较低的加氢裂化活性; 而Pd/MY表现出较高的加氢裂化活性, 但脱硫活性相对较低, 并且失活较快. 二者在反应性能上的差异可能与MY孔道结构和表面酸中心分布不同有关. 具有良好介孔孔道结构和较高L酸与B酸比例的Al-MCM-41是一种优良的贵金属HDS催化剂载体.     

新型深度加氢脱硫催化剂的制备与表征

 对采用分步浸渍法制备的 NiO-MoO₃/γ-Al₂O₃氧化态前驱物进行了硫化、程序升温碳化（TPC）、TPC 后再硫化等处理,并进行了 XRD、XPS 表征;将所得的硫化物、碳氧化物和硫化的碳氧化物催化剂进行了二苯并噻吩的加氢脱硫（HDS）活性评价,并与一种现有的工业催化剂进行了比较。结果表明,对碳氧化物催化剂的硫化处理可以促进碳氧化物催化剂的活性稳定性;这种促进作用源于硫化时部分L酸位向B酸位的转变,所导致的金属的C、S活性物相在临氢时既具有较高的活性位密度和B酸位数目,又保持了一定程度的碳氧化物所具有的加氢活性。     

硫化行为对Ni2P/SBA-15催化剂结构和加氢脱硫性能的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体、硝酸镍为镍源、磷酸氢二铵为磷源,等体积浸渍法制备了Ni2P/SBA-15催化剂前驱体,然后在H2流中程序升温还原,得到Ni2P/SBA-15催化剂,再用CS2溶液对催化剂进行了硫化处理,制备出了硫化态xCS2-Ni2P/SBA-15催化剂。采用XRD、N2吸附-脱附、XPS对催化剂的结构进行了表征,对催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫活性进行了评价,考察了硫化条件对催化剂结构和二苯并噻吩加氢脱硫催化活性的影响。结果表明,xCS2-Ni2P/SBA-15催化剂的物相有Ni2P、Ni12P5、Ni3S2,催化剂的比表面积随硫化溶液中CS2质量分数的增加有一定程度的增加,催化剂表面的Ni以Niδ+和Ni 2+形式存在,P以Pδ-和P5+形式存在。采用5%CS2硫化溶液硫化的催化剂对二苯并噻吩加氢脱硫具有最高的催化活性,380℃时二苯并噻吩的转化率可达99.3%。硫化过程形成的Ni3S2活性物相对二苯并噻吩的转化和直接脱硫都有利。     

以全硅MCM—41为载体制备W系深度加氢脱硫催化剂

用全硅MCM－41担载Ni-W和Co-W制备了深度加氢脱硫催化剂,并在中压固定床反应器上分别考察了对二苯并噻吩（DBT）和高硫直接馏柴油的加氢脱硫性能。结果表明,全硅MCM－41担载制成的W系催化剂表现出很高的加氢脱硫活性,其中Ni-W/MCM-41活性高于Co-W/MCM-41,但两类催化剂的最佳Ni(Co)/W原子比均为0．75。从加氢脱硫产物分布看,两类催化剂的脱硫反应路径不同,在Co-W/MCM-41上主要通过氢解脱硫,而在Ni-W/MCM-41上则是通过氢解以及先经芳环加氢后脱硫的两条路径来进行,对Ni-MCM-41来说,加氢活性随温度升高而升高。     

SBA-15孔道键连苯磺酸及其Beckmann重排催化性能

采用水热体系中一步法合成了苯磺酸基修饰SBA-15的SBA-15-ph-SO3H催化剂.以液相反应为探针,系统考察了不同溶剂体系对催化剂催化活性的影响.结果表明,以该型杂化材料为催化剂,Beckmann重排反应存在明显的溶剂效应.在非极性非质子溶剂体系中,催化剂显示了较好的催化活性和选择性.根据实验结果,尝试性地提出了一个五元环过渡态的反应机理.     

KOH/SBA-15催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

通过后合成法制备了KOH/SBA-15负载型固体碱催化剂,以大豆油和甲醇为原料,进行酯交换反应合成生物柴油。考察醇油比、反应温度、反应时间、活性组分负载量和催化剂用量等因素对生物柴油收率的影响。结果表明,当醇油摩尔比为16：1、反应温度为60 ℃、反应时间为8 h、活性组分KOH负载量（w）为15 %、催化剂用量为原料油质量的5％条件下,生物柴油收率为85.32 %。     

含Cu SBA-15催化剂的合成、表征及DeNPAC反应性能评价

采用浸渍法和离子交换法合成了CuO/SBA-15、CuAl/SBA-15和CuOAl/SBA-15 3种催化剂.SBA-15的酸功能通过负载A1而得以改进.通过浸渍法和离子交换法将Cu引入SBA-15和A1/SBA-15中.3种催化剂相比,CuAl/sBA-15在DeNPAC反应中具有最高的吡啶转化率的同时,具有最低的NOx产率.CuAI/SBA-15具有较好的含氮多环芳烃化合物脱除反应性能的原因,可能是其酸功能和金属离子功能共同作用的结果.     

金属离子Sn2+对合成的SBA-15分子筛性质和形貌的影响

考察了在合成体系中添加金属离子Sn2+对合成的SBA-15分子筛性质和形貌的影响.实验发现,当反应物中n(Si)/n(Sn2+)为50∶3时,合成的SBA-15的BET比表面积可达到1125 m2/g,同时呈现纤维束形貌.这可能与Sn和Si是同主族、性质相似有关.在静置条件下加入Sn2+,可合成出六边形片状单晶SBA-15.金属离子Sn2+通过与聚合物PEO段之间的相互作用改变了嵌段共聚物胶束的聚集,从而对SBA-15形貌产生影响.     

氯气在A型、X型和SBA-15分子筛上的吸附性能

分子筛是一类具有规则可调变均匀孔径的多孔材料,具有很大的比表面积和孔容.对多种气体有非常好的吸附性能.A型分子筛和X型分子筛具有不同的孔笼结构和组成,SBA-15是近几年来研究热门的新型介孔分子筛,采用p-C-T氯气吸附装置对4种分子筛的氯气吸附性能进行了研究.红外光谱结果表明,吸附氯气后的CaA、NaX和SBA-15分子筛骨架结构的特征峰仍然存在;XRD衍射谱图表明,吸附氯气后的CaA、NaX和SBA-15的特征衍射峰仍然存在,但峰强度略有减弱.实验数据表明,分子筛氯气吸附性能受骨架结构、孔容积、孔径大小的影响很大,阳离子的不同也会引起对氯气吸附性能的变化.随着温度的下降,NaX分子筛对氯气的吸附量明显增大.在30℃、0.274 MPa下,CaA分子筛的氯气吸附量可以达到34%(质量分数).