Pt负载位置对双功能催化剂正十二烷加氢异构化性能影响

将金属Pt分别负载在Al₂O₃和ZSM-22分子筛上,然后分别与等质量的HZSM-22分子筛和Al₂O₃混合制备2种复合双功能催化剂Pt/Al₂O₃+HZSM-22和Pt/HZSM-22+ Al₂O₃。采用XRD、BET、NH₃-TPD、SEM、ICP以及TEM表征手段对载体和催化剂进行分析。在固定床反应装置上以正十二烷为正构烷烃模型化合物,考察了复合双功能催化剂对正十二烷加氢异构性能的影响。结果表明：金属Pt的负载位置直接影响加氢异构反应性能,金属负载在γ-Al₂O₃上的催化剂Pt/Al₂O₃+HZSM-2,其正十二烷转化率和异构产率均明显优于金属负载在HZSM-22分子筛上的催化剂Pt/HZSM-22+ Al₂O₃。但是将金属Pt负载在γ-Al₂O₃或直接负载在ZSM-22分子筛上并不影响单甲基异构产物的分布,其异构产物以支链靠近端部的2-甲基异构体为主。     

基于Keras的神经网络技术在柴油超深度加氢精制中的应用

采用高通量反应装置,在温度300~360 ℃、压力4.4~7.4 MPa、体积空速0.75~12 h^-1、氢油体积比200~800的条件下,使用不同柴油原料对NiMo/Al₂O₃,CoMo/Al₂O₃,NiMoW/Al₂O₃共3种催化剂进行性能评价。采用基于Keras的神经网络技术建立了适用于3种不同催化剂的柴油超深度加氢精制模型,实现了柴油产物中硫质量分数（WS）、氮质量分数（WN）、单环芳烃质量分数（WMA）和多环芳烃质量分数（WPA）的预测。结果表明,所建模型具有良好的预测性能和泛化能力,对WS和WN预测的平均相对误差均在10%以内,对WMA和WPA预测的平均相对误差分别在3%和6%以内。使用所建模型同时对3种催化剂适用的工艺条件进行了优化,在满足国Ⅵ柴油质量标准对WS及WPA的要求下,确定了不同催化剂适用的工艺条件范围。     

P123模板剂用量对超细镍钼加氢催化剂结构及性能的影响

以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制得不同P123用量(以 n(P123)/n(Ti+Si)计)的Ni-Mo/TiO₂-SiO₂催化剂前躯体;采用 TG-DTA、N₂吸附-脱附、XRD、H₂-TPR 和 HRTEM 对催化剂进行表征;在固定床连续流动微反装置上,以200^#低硫煤油为原料,考察催化剂的加氢脱芳烃性能。结果表明,P123用量对催化剂活性组分晶粒尺寸和孔结构参数有明显的影响;催化剂的活性组分分布均匀,没有明显的团聚现象,粒径在4～5 nm;催化剂适宜的比表面积和孔结构有利于煤油的加氢脱芳烃;经过工艺优化,采用 P123模板剂的 Ni-Mo/TiO₂-SiO₂系列催化剂中,n(P123)/n(Ti+Si)为0.005的催化剂能将煤油中的烷基苯质量分数降至0.41%, 萘质量分数降至280 μg/g,芳烃脱除率达到95.98%,产品的芳烃含量达到 JLD-40脱芳烃溶剂油的产品标准要求。     

连续重整高密度催化剂PS-Ⅷ的工业应用试验

针对企业连续重整装置扩能改造的需求,高密度催化剂为现有装置扩能改造提供了新的技术方案。中国石化九江分公司结合连续重整装置改造开展了国产连续重整高密度催化剂PS-Ⅷ的工业应用试验。结果表明：在重整进料量为163.3 t/h、加权平均入口温度（WAIT）为519 ℃、氢油摩尔比为2.24和质量空速为1.46 h^-1的操作条件下,C₅+产品收率（w）为88.4%,C5+产品研究法辛烷值（RON）为101.8,芳烃产率（w）为69.7%,纯氢产率（w）为3.85%,催化剂损耗量较低,积炭速率与常规催化剂相当;在达到相同C₅+产品辛烷值的情况下,使用PS-Ⅷ时较使用PS-Ⅵ时的反应温度低4 ℃,C₅+产品收率（w）高0.5百分点,芳烃产率（w）高0.4百分点,纯氢产量高7.8 m³/t,液化气产率（w）低0.3百分点。在原料油轻组分含量较高、芳构化指数低于设计值的情况下,PS-Ⅷ催化剂表现出良好的反应活性和选择性。PS-Ⅷ高密度催化剂工业应用试验的成功,对实现国产连续重整催化剂的系列化具有重要意义。     

Y型沸石酸性对负载Pt催化剂催化萘加氢转化反应性能的影响

以不同酸性的HY沸石为载体,金属Pt为加氢活性组分,采用浸渍法制备了一系列的双功能Pt/HY催化剂;采用吡啶红外、TEM、H₂-TPR、XPS等手段对其进行表征;并以萘为原料,采用固定床加氢装置考察Pt/HY系列催化剂在萘加氢转化反应中的催化性能。结果表明：金属Pt分散在HY载体的外表面和孔道中,且具有相似的电子状态,金属同载体之间的相互作用相近;在反应温度250 ℃、反应压力2 MPa、质量空速1.0 h^-1的条件下,Pt负载质量分数1%的3种Pt/HY催化剂均表现出较强的催化加氢性能;酸性对制备的Pt/HY催化剂催化萘加氢反应性能没有显著影响,主要影响十氢萘的异构性能;此外,HY载体的酸性对Pt/HY催化剂的异构开环性能和稳定性也具有一定的影响;具有较多酸量的Pt/HY催化剂表现出更好的异构开环性能,且酸量越多,催化剂稳定性越差。     

C5 /C6烷烃低温异构化Pt/Cl-Al2O3催化剂

通过氯化剂种类的筛选,以及对活性组分Pt和引入第2金属组分Zr 添加质量分数的考察,制备出适于C5,C6烷烃低温异构化的高活性Pt/Cl-Al2O3催化剂,并在10 mL小型试验装置中,对上述制备的该催化剂性能与反应工艺条件进行了优化。结果表明:采用无水氯化铝制备的Pt/Cl-Al2O3催化剂对C5,C6烷烃的异构化率分别为64.58%,78.64%,C1～C4裂化产物收率为0.65%,综合性能较佳;Pt/Cl-Al2O3催化剂的异构化性能随着Pt质量分数的增大而提高,且随着第2金属组分Zr质量分数的增大,呈现先增加后降低的趋势;在确保该催化剂性能前提下,Pt与Zr添加质量分数分别以0.24%,0.2%为最佳。在反应温度为130 ℃,反应压力为1.0 MPa,体积空速为1.5 h-1,氢气/烃（摩尔比）为0.1的最佳条件下,制备的Pt/Cl-Al2O3催化剂对C5,C6烷烃的异构化率分别为78.64%,88.34%,液体收率为96.41%。     

不同Pt前躯体对Pt/KL催化剂芳构化性能的影响

为考察不同Pt前躯体对Pt/KL催化剂芳构化性能的影响,分别以Pt(NH₃) ₄ (NO₃) ₂和Pt(NH₃ )₄ Cl₂为Pt前躯体,KL分子筛为载体,制备了TN-Pt/KL和TC-Pt/KL芳构化催化剂,其对应的再生剂为R-TN-Pt/KL和R-TC-Pt/KL。采用XRD、XRF、TGA、BET、TEM、H₂-TPR等分析手段对上述催化剂进行了表征,并以正庚烷为原料,在500  ℃、0.4 MPa、MHSV=1.5 h^-1、n(H₂)/n(n-Heptane)=3的条件下分别对新鲜剂和再生剂的芳构化性能进行评价。结果表明：2种不同的Pt前躯体对新鲜剂上Pt的粒径、比表面积和孔体积影响不大,但 TC-Pt/KL 催化剂上芳构化活性中心更多,且该催化剂上的Pt²⁺与KL分子筛载体之间的相互作用力更强,有利于提高其芳构化活性,减缓Pt颗粒聚集长大;与新鲜剂相比,2种再生剂Pt粒径均明显增大,比表面积和孔体积也明显降低,但R-TC-Pt/KL的物化性质优于R-TN Pt/KL;以Pt(NH ₃ ) ₄ Cl₂为前躯体制备的催化剂具有较优异的芳构化活性和稳定性,2种催化剂的再生性能均较差, TC-Pt/KL催化剂比TN-Pt/KL的再生性能略好。     

Pt-Pd/SiO2-Al2O3催化剂芳烃加氢饱和性能研究

以SiO2质量分数40%的无定形硅铝和氢氧化铝干胶为主要原料,制备不同SiO₂含量的SiO₂-Al₂O₃载体,以氯铂酸和氯化钯为Pt和Pd的前躯物配制浸渍液,并用等体积浸渍法制备Pt-Pd/SiO₂-Al₂O₃催化剂。采用N₂吸附-脱附、X射线衍射、程序升温脱附、金相显微镜、透射电子显微镜等手段对所制备催化剂进行表征,在10 mL固定床加氢装置上,以2%（w）四氢萘+10%（w）十氢萘+88%（w）异辛烷混合物为原料对催化剂进行芳烃加氢活性评价。结果表明：在SiO₂质量分数为20%~40%范围内,随着SiO₂含量的增加,催化剂的比表面积增大,晶相组成不变,中强酸酸量增加,L酸酸量减少,B酸酸量增加;Pt-Pd在SiO₂-Al₂O₃载体上的分散由蛋壳型转变为均匀型,分散度增加;其催化四氢萘加氢的活性提高。随着浸渍液中盐酸浓度增加,催化剂上活性组分的分散度先增大后减小,盐酸浓度为0.1 mol/L时Pt-Pd/SiO₂-Al₂O₃活性组分的分散度最好,催化剂的四氢萘加氢活性最高。     

贵金属对Co/Al2O3催化剂费托合成反应性能的影响

在氧化铝负载的钴催化剂上考察了微量贵金属助剂（Pt,Pd,Re）对费-托合成反应性能的影响。结果表明,3种助剂对催化剂性能的影响差别较大。在催化剂中添加质量分数为0.1%的Pt或0.1%的Re时,可以提高其费-托合成反应活性和C5+烃类选择性;添加质量分数为0.1%的Pd时,可以提高催化剂的费-托合成反应活性,但C5+烃类选择性降低。催化剂的X射线衍射、程序升温还原、H2-程序升温脱附分析结果表明,贵金属的加入改变了催化剂的还原温度,可以提高催化剂的还原度,并使活性金属在催化剂表面保持高分散度。     

PS-Ⅵ催化剂在连续重整装置扩能中的应用

中国石化海南炼油化工有限公司1.2 Mt/a连续重整装置扩能改造中,采用中国石化集团石油化工科学研究院研发的PS-Ⅵ重整催化剂,标定和运行数据表明,在重整进料171 t/h、反应器加权平均入口温度524℃的条件下,重整生成油C+5液体收率90%以上、芳烃质量分数75%以上、芳烃产率69%以上、研究法辛烷值99~100,重整生成油辛烷值、芳烃产率、纯氢产率均满足工艺要求。PS-Ⅵ催化剂具有良好的活性和选择性:催化剂循环再生194次时,催化剂比表面积保持162 m2/g;PS-Ⅵ催化剂水热稳定性良好;待生催化剂碳质量分数平均4.15%;再生催化剂氯质量分数平均1.08%;催化剂粉尘保持2 kg/d左右,粉尘中完整颗粒占20%~30%;PS-Ⅵ催化剂能保持良好的持氯能力、强度和低积炭速率。     

MTP工艺副产混合芳烃非芳烃馏分催化裂解实验研究

以MTP(甲醇制丙烯)工艺副产混合芳烃为研究对象，采用实沸点蒸馏仪以100℃为切割点对MTP混合芳烃进行蒸馏切割。切割后的<100℃非芳烃馏分烯烃含量较高，约占混合芳烃总量的50%。对再生ZSM-5催化剂在克级催化裂化装置上的催化裂解反应特点及产物分布进行了研究。结果表明：混合芳烃<100℃非芳烃馏分、水、甲醇混合进料时，催化剂再生干气平均产率为5%左右；随反应时间延长，液化石油气(C₃+C₄)产率呈缓慢下降趋势；液相C⁺₅平均产率在60%左右，随反应时间延长，芳烃含量与烯烃含量变化趋势相反；液相C⁺₅组分密度较非芳烃馏分稍有增加，随反应时间延长，该组分密度整体呈现下降趋势；反应初期部分样品诱导期超过480 min,满足国Ⅵ汽油标准要求，随反应时间延长，产物氧化诱导期呈逐渐缩短趋势。     

制备条件对Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3异构化催化性能的影响

 摘要：为了考察复合载体固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应,考察了焙烧温度、Al2O3质量分数、浸渍溶液的(NH4)2S2O8浓度、Pt质量分数、活化温度等制备条件对Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3异构化催化活性的影响,并采用XRD、BET、FT-IR、TG-DTA、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,当Al2O3质量分数2.5%、Pt质量分数0.10%、0.75mol/L (NH4)2S2O8溶液浸渍、650℃焙烧、300℃活化时,Pt-S2O82 /ZrO2-Al2O3催化剂的异构化催化活性最高。在240℃、2.0MPa,氢气/正戊烷的摩尔比4,质量空速1.0h 1的反应条件下,该催化剂上正戊烷异构化反应的异戊烷产率为60.2%。     

Pt基介孔碳柴油加氢脱芳催化剂的制备及应用

以介孔碳材料CMK-3作为载体,采用等体积浸渍焙烧还原的方法,制备不同Pt含量的负载型催化剂Pt(n)/CMK-3。采用XRD、BET、SEM、TEM等方法表征催化剂。以萘加氢反应为探针评价催化剂的催化加氢性能。结果表明,Pt(n)/CMK-3催化剂保持了CMK-3高度有序的介孔结构,Pt粒径随着其质量分数的增加而增大。当质量分数为1.5%和2.0%时,Pt粒子可均匀分散在催化剂孔道内,粒径可控制在5nm以内;当质量分数达到3%时,Pt粒子出现团聚现象,Pt粒径增大到7nm。Pt质量分数为2.0%的Pt(2.0%)/CMK-3催化剂对萘的加氢反应的催化性能最佳,萘转化率可达98%以上,十氢萘选择性大于95%。     

CeO_2修饰的Pt/SiC催化剂催化CO氧化反应的性能

以SiC为载体,采用等体积浸渍法制备了Pt质量分数为1%的Pt/CeO2/SiC催化剂,采用X射线衍射、程序升温还原和CO化学吸附法对催化剂进行了表征。考察了CeO2添加量、焙烧温度、预还原温度等对Pt/CeO2/SiC催化剂催化CO氧化反应性能的影响。实验结果表明,添加助剂CeO2可显著提高催化剂表面活性组分Pt的分散度,且CeO2与Pt产生一定的相互作用,使催化剂活性显著提高;当Pt/CeO2/SiC催化剂中CeO2的质量分数为8%时,催化剂活性最高,CO的最低完全转化温度比Pt/SiC催化剂约低100℃;Pt/CeO2/SiC催化剂的最佳焙烧温度为500℃,最佳预还原温度为200℃。     

Pt/SBA-15用于正庚烷催化重整反应的研究

采用浸渍法制备了不同Pt含量的Pt/SBA-15催化剂,采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、N2吸附-脱附和透射电镜（TEM）等方法对催化剂样品进行表征,并以正庚烷为模型化合物,考察了Pt/SBA-15与传统重整催化剂PR-D机械混合复合催化剂对重整反应的催化性能。结果表明,与单独使用PR-D催化剂相比,采用Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,正庚烷转化率基本相当,气体产率有所降低,液体收率有所升高。采用1.0%Pt/SBA-15与PR-D以质量比1:9机械混合的复合催化剂时,芳烃产率较单独使用PR-D时增加3.2百分点。     

不同分子筛载体制备的Pt催化剂对正辛烷加氢脱硫催化剂

分别以Y-β复合分子筛、Y和β的机械混合物、Y、β为载体,制备了Pt系加氢异构催化剂Pt/Y-β、Pt/Y+β、Pt/Y、Pt/β.采用XRD、N2等温吸附-脱附、FT-IR等分析手段进行表征,探讨了其物化性能的差异,并采用固定床反应器考察了上述催化剂对正辛烷加氢异构化反应的催化性能.结果表明,与Pt/Y+β相比,催化剂Pt/Y-β具有较高的相对结晶度、较大的比表面积和孔体积、较高的B酸和L酸,为正碳离子发生骨架异构化和裂化反应提供了条件.230℃时,在Pt系催化剂催化正辛烷加氢异构化反应中,按正辛烷转化率高低排列的催化剂顺序为Pt/Y-βPt/βPt/YPt/Y+β;按裂解率高低排列的催化剂顺序为Pt/βPt/Y-βPt/Y+βPt/Y;按液体收率高低排列的顺序与裂解率的排列相反,按异辛烷产率高低排列的催化剂顺序为Pt/Y-βPt/YPt/βPt/Y+β,其中,Pt/Y-β催化剂上单、双支链异辛烷产率分别于230、240℃取得最大值,分别为27.97%,12.54%,明显高于其它催化剂.以双微孔复合分子筛Y-β为载体制备的异构化催化剂Pt/Y-β是具有双重结构的催化剂,具有酸性功能的可调变性、孔道的非单一性,将成为石油加工和石油化学品深加工的新型催化材料.     

Pt-Sn工业重整催化剂失活过程金属分散性的原子尺度表征

重整催化剂活性铂原子的表面分散特性与催化剂的活性密切相关。借助球差校正扫描透射电子显微镜(Cs-STEM),针对金属Pt、Sn质量分数均为0.3%左右的低负载量的工业Pt-Sn/γ-Al₂O₃重整催化剂,采用STEM方法研究了不同工业状态下Pt原子在催化剂载体表面的分散特性。结果表明：新鲜催化剂中活性元素Pt以单原子或小原子簇形式分散,催化剂失活的过程是活性Pt原子不断聚集的过程;当Pt-Sn金属聚集体尺寸大到不能再生分散时,则催化剂活性无法恢复。本研究从工业剂角度给出了金属原子分散性与催化剂性能的构效关系。     

金属含量对Pt-Co/AC催化剂低温苯加氢性能的影响

采用浸渍法制备了活性炭负载的Pt-Co双金属催化剂Pt-Co/AC。探讨了不同金属质量分数(Pt的质量分数0.1%~1.2%,Co的质量分数5.0%~40.0%)对Pt-Co/AC催化剂在70℃时催化苯加氢反应活性的影响。采用差热-热重方法分析了浸渍后样品的热分解过程,采用H₂程序升温还原法考察催化剂的还原性能,采用CO脉冲化学吸附测定催化剂表面活性位点。结果表明,Pt-Co/AC催化剂的加氢活性和表面活性位点均随着Co质量分数的增加而呈现先增加后减少的趋势,当Co质量分数为20%时,催化剂的活性最高;Co质量分数从5%增至40%时,催化剂单位活性位点的活性相近。当Pt-Co/AC催化剂中Pt质量分数在0.3%~1.2%时,其催化加氢活性随着Pt质量分数减少仅略有下降,表明加入少量的Pt即可表现出双金属效应。Pt-Co/AC双金属催化剂在70℃,甚至室温(30℃)时均表现出优异的苯加氢催化活性。     

La_2O_3对NiO/HMCM-56催化剂C_9~+重芳烃加氢脱烷基性能的影响

采用等体积浸渍法制备了NiO质量分数6%、La2O3添加量不同的La2O3-NiO/HMCM-56催化剂,考察了La2O3添加量和工艺条件对C9+重芳烃加氢脱烷基反应性能的影响,并采用XRD、H2-TPR、NH3-TPD和BET等技术对催化剂的物化性质进行了研究。实验结果表明,添加La2O3可以提高NiO在催化剂上的分散性,改变催化剂的酸性分布与酸量,改善了催化剂的加氢脱烷基性能;在实验范围内,随La2O3添加量的增加,加氢脱烷基反应的深度增加,C9+重芳烃转化率及苯、甲苯和二甲苯(统称BTX)收率增大,但二甲苯的选择性在La2O3添加量(质量分数)为3%时达到最大。采用La2O3添加量为3%的La2O3-NiO/HMCM-56催化剂,在460℃、3.0MPa、重量空速3.62h-1及V(H2)∶V(C9+)=1600的条件下,C+9重芳烃的转化率、BTX收率及BTX选择性分别为75.23%,63.36%,84.23%。     

沉淀法高镍催化剂的制备及其催化重整抽余油加氢性能

采用沉淀法以拟薄水铝石为铝源制备了高镍加氢催化剂,考察了催化剂处理重整抽余油的加氢活性、稳定性以及不同硫化物的原料适应性。研究结果表明：与苯加氢工业催化剂相比,采用并流沉淀法制备的高镍加氢催化剂具有更小的晶粒粒径(10～20 nm)、均一的形貌及更高的金属分散度(约13.8%);催化剂经Mg助剂改性后改善了Ni的电子性能,有助于提高Ni活性组分的加氢活性与稳定性;在温度120℃、压力1 MPa、体积空速1 h^-1条件下,针对重整抽余油原料(芳烃体积分数为3%、烯烃体积分数为1%、硫质量分数为10.3 mg/kg),实现烯烃和芳烃的100%脱除,与苯加氢工业催化剂对比,其抽余油加氢稳定时间延长3倍;相比含硫醇原料,吸附能更低的噻吩硫化物更容易被镍活性位吸附,促进形成不可逆的Ni—S共价键,对高镍加氢催化剂稳定性影响较大。