沥青质胶团可扩散的贯穿性孔道氧化铝载体的研究

采用二次纳米自组装方法合成出一种氧化铝载体。该载体具有贯穿性孔道,孔径集中分布在32~95 nm,有利于渣油沥青质胶团的扩散。该氧化铝载体比表面积为195 m2/g,孔体积为0.852 mL/g,平均孔径为41.9 nm,可几孔径为62.5nm,孔径分布在32~95 nm的孔的孔体积占总孔体积的52.33%,孔喉比为2.7。     

高温水蒸气处理对氧化铝孔结构的影响

研究了水蒸气处理对氧化铝孔结构的影响,并运用XRD、氮吸附脱附仪、汞孔计和核磁共振谱仪等对氧化铝的晶相、比表面积、孔分布及Al原子的状态进行表征。结果表明,水蒸气处理能够使氧化铝微孔及中孔的最可几孔半径增大,大孔的最可几孔半径减小,从而制备出大孔体积、低堆密度、低比表面积的活性氧化铝。其主要原因在于：水蒸气的存在,有利于六配位铝原子发生迁移,改变了Al2O3粒子间的堆积方式,使晶粒长大,结构有序度增加。     

南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙特征及控制因素

泥页岩孔隙特征研究是评估页岩气储集能力和评价页岩气开采可行性的关键一步。以南华北盆地MY1井下二叠统山西组和太原组泥页岩样品为研究对象,通过场发射扫描电镜（FE?SEM）、低温氮气吸附、X?射线衍射、等温吸附、有机碳（TOC）含量和镜质体反射率（R_O）等实验手段,对南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙特征及其控制因素进行了研究。结果表明：南华北盆地下二叠统泥页岩孔隙类型包括粒间孔、晶间孔、有机孔、黏土矿物聚合孔、矿物颗粒表面溶孔和微裂缝,其中黄铁矿粒间孔和黏土矿物聚合孔、有机-黏土矿物复合孔和有机质收缩缝比较发育,表面溶孔不发育;孔体积在0.004 0~0.052 8 cm³/g之间,平均值为0.019 6 cm³/g,比表面积在1.198 9~26.525 7 m²/g之间,平均值为9.506 2 m²/g。平均孔径在2.35~14.38 nm之间,平均值为8.68 nm。泥页岩孔体积和比表面积同步增加,但不同孔径段孔隙对孔体积和比表面积贡献有差异,比表面积主要由孔径小于10 nm的孔隙贡献,而孔径主要由孔径大于10 nm的孔隙贡献,孔体积和比表面积随孔径的增量曲线呈单峰分布。有机质含量和矿物类型及其含量共同制约着孔隙的发育。     

异丙醇铝制备拟薄水铝石和氧化铝

采用异丙醇铝水解制备拟薄水铝石和氧化铝,通过正交实验考察了水解温度、水解液浓度、水与异丙醇铝质量比和水解时间对拟薄水铝石和氧化铝物化性质的影响。采用XRD、氮吸附-脱附、SEM等方法分析了试样的晶相结构、孔结构及微观形貌。正交实验结果表明,异丙醇铝在何种条件下水解均能制备出高纯度的拟薄水铝石;在所考察的4个因素中,水解液浓度是影响拟薄水铝石和氧化铝孔性质的主要因素;55℃是制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解温度;低水解液浓度有利于制备大孔体积的拟薄水铝石和氧化铝,而高水解液浓度有利于制备小孔体积的拟薄水铝石和氧化铝。水与异丙醇铝质量比为(2∶1)~(4∶1)时,拟薄水铝石和氧化铝比表面积和孔体积最大;制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解时间为3~4 h。     

大比表面积大孔体积氧化铝的制备进展

综述了大比表面积大孔体积的氧化铝的制备方法及其进展,包括醇铝水解法、热分解法、偏铝酸钠CO2中和法、有机溶剂法、有机模板剂法和无模板剂法等。通过对氧化铝的比表面积和孔体积等性质的讨论,展望了未来大比表面积大孔体积氧化铝的研究方向,指出无模板剂法的合成原料廉价易得、合成方法简便快捷、合成过程绿色环保,是未来发展的方向。     

热油柱法制备毫米级大孔氧化铝小球研究

针对现有工艺制备的毫米级氧化铝小球微孔多、孔体积小、负载活性组分反应后积炭高等问题，研究了将SB粉与铝溶胶作用，经热油柱成型制备毫米级氧化铝小球方案的可行性，通过优化SB粉/铝溶胶质量比、铝溶胶铝/氯质量比、老化温度与时间，所制备的氧化铝小球压碎强度高于55 N/粒，堆密度为0.56～0.60 g/mL,孔体积大于0.75 mL/g,经650℃、10%水蒸气老化处理48 h,比表面积维持在155 m²/g以上。物化性能分析结果表明，制备的氧化铝小球可作为连续重整催化剂的载体。     

以均苯四甲酸酐为界面保护剂合成介孔氧化铝

以均苯四甲酸酐为界面保护剂、三嵌段共聚物P123为模板剂、乙醇为溶剂、异丙醇铝为铝源,采用溶胶-凝胶法合成了介孔氧化铝,并用XRD、TEM和N2吸附-脱附等手段对试样进行表征,探讨了界面保护剂用量和煅烧温度对产物结构的影响。实验结果表明,均苯四甲酸酐有利于大比表面积和规则介孔氧化铝的合成,当n(均苯四甲酸酐)∶n(Al)=0.20时,可制得孔径大小和形状均一、孔径分布窄并呈短程有序排列的介孔氧化铝。以相同配比制得的试样在400℃下煅烧后,比表面积为474 m2/g,孔体积为0.60 cm3/g,孔径分布集中在3.8 nm处;试样在800℃下煅烧,由无定形氧化铝转变为γ-Al2O3,比表面积为224 m2/g,平均孔径不变。     

应用低温氮吸附法分析新型杂原子分子筛的孔结构

利用低温氮吸附法对新型杂原子分子筛 M-Si-ZSM-5(M=B、Si、Ti、V、Fe)的孔结构进行了分析。结果表明,5种分子筛的吸附等温线都属于Ⅰ型等温线。利用 MMP 法分析吸附等温线得到孔结构参数。结果表明,5种分子筛的微孔体积都集中于最可几孔径处,且随着杂原子原子半径的增大,其最可几孔径、比表面积和孔体积均增加。     

不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响

分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行处理,考察不同扩孔方法对氧化铝载体孔结构的影响。结果表明,采用不同的扩孔剂对氧化铝孔结构影响不同。扩孔剂聚丙烯酰胺加入量(w)为15%、800℃焙烧后可得到平均孔径为14.3nm的氧化铝载体;加入一定量的扩孔剂NH4HCO3,控制n(HCO-)/n(Al3+)=0.75,经高温焙烧后可制得平均孔径为10nm的介孔氧化铝;在140℃下对氧化铝进行水热处理,发现不同的水热处理时间对氧化铝孔结构有显著影响;同时孔结构随焙烧温度的不同呈规律性的变化。     

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h~(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。     

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响北大核心CSCD

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h^(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。     

半合成与原位晶化催化裂化催化剂孔结构的研究

对中国石油兰州石化分公司催化剂厂分别采用半合成工艺和原位晶化工艺制备的两种催化裂化催化剂（编号分别为LDO-75、LB-5）进行高温水热处理（编号为LDO-75-T、LB-5-T）,考察两种催化剂高温水热处理前后的孔结构及水热稳定性。结果表明：LDO-75的孔体积和比表面积分别为0.27 cm3/g和214.1 m2/g,LB-5的孔体积和比表面积分别为0.35 cm3/g和307.3 m2/g,明显高于LDO-75;LDO-75和LB-5的最可几孔径分别为3.8 nm和6.3 nm;LDO-75和LB-5中的Y分子筛结晶度相近,但LB-5微孔比表面积达到216.0 m2/g,明显高于LDO-75;水热处理后,LDO-75和LB-5的微孔比表面积保留率分别为44.4%和25.1%,说明LB-5存在不稳定的微孔结构;经水热处理后,LDO-75-T中孔径约3.8 nm的孔增加,而LB-5-T中孔径约6.3 nm的孔减少、孔径为10～50 nm的孔增加。     

硝酸钠添加剂对氧化铝形貌的影响

采用水热合成法制备了扁六角状纳米氧化铝，在制备过程中添加NaNO3，通过调整NaNO3的加入量来考察其对氧化铝的形貌和性质的影响。采用N2吸附-脱附 、XRD、TEM、HRTEM等表征手段对制备的样品进行了表征。实验结果表明：是否添加NaNO3以及NaNO3添加量的多少不会改变勃姆石及氧化铝的晶型，但会使氧化铝的侧面变厚，即（100）和（111）面的面积增加；NaNO3的添加量太大会导致氧化铝的比表面积和孔体积变小,孔径增加。     

基于氮气吸附实验的页岩孔隙结构表征

页岩储层微观孔隙结构研究对页岩含气性评价具有重要意义。为此,采用低温氮气吸附法,对宁夏六盘山盆地下白垩统乃家河组页岩样品的微观孔隙结构进行了实验研究,计算了页岩的比表面积、孔径分布、孔体积和平均孔径等孔隙结构参数,并探讨了页岩孔隙发育的控制因素及孔隙结构对页岩气存储的意义。实验结果表明：①页岩平均孔径为3.6~4.3 nm,主体孔隙为中孔,也含有一定量的微孔和大孔,孔隙形状以平行板状和墨水瓶孔为主,同时具有无定形孔特征;②页岩比表面积和孔体积远大于常规储层岩石,孔径小于50 nm的微孔和中孔提供了主要的比表面积和孔体积,构成了页岩中气体吸附存储的主要空间;③页岩微孔、中孔的发育与有机质有关,有机碳含量与微孔、中孔的比表面积、孔体积呈正相关性,页岩大孔的发育与黏土矿物含量有关,黏土矿物含量增加,大孔的比表面积和孔体积都增大。     

修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩孔隙特征

通过孔隙度实验、低温N₂吸附法和CO₂吸附法,对修武盆地RDZ01井下寒武统荷塘组页岩孔隙发育特征进行定量表征,结合总有机碳含量、矿物组成及有机质的热演化程度,讨论孔隙发育特征主控因素。结果表明：孔隙形态以楔形孔为主,并发育墨水瓶形孔及狭缝形孔。页岩孔隙度为1.24%~2.91%,具低孔隙度特征;微孔、中孔和大孔3类孔隙分别占总孔体积的35.45%、44.54%和20.01%。页岩总孔体积为5.33×10^-3 ~20.10×10^-3 cm³/g,其中低温N₂吸附法和CO₂吸附法平均孔体积分别为7.40×10^-3 cm³/g和2.24×10^-3 cm³/g;总比表面积为7.62~17.84 m²/g,其中低温N₂吸附法和CO₂吸附法平均比表面积分别为5.23 m²/g和7.41 m²/g。孔径分布的主峰值小于10.00 nm,微孔的结构复杂,0.30~0.70 nm的孔隙较为发育,大的比表面积为页岩气提供更多的吸附位。总有机碳含量是微孔发育的主控因素,同时促进中孔发育,对大孔的影响较弱;黏土矿物增多会降低页岩的孔隙度;高石英含量为总孔体积和总比表面积增大的有利因素。修武盆地下寒武统荷塘组海相页岩和鄂西地区下侏罗统自流井组页岩储集层特征相似,呈现良好的储集能力。     

黔西上二叠统龙潭组高煤级煤微观孔隙结构特征及其对含气性的影响

为探讨高煤级煤的微观孔隙结构特征及其对含气性的影响,选取黔西地区黔普地1井龙潭组5件高煤级煤样品,分别采用高压压汞、低温N₂吸附和CO₂吸附对各煤样的纳米级孔隙进行定量表征,基于BJH和DFT方程分别计算孔隙的孔径、孔体积和比表面积,分析煤的微孔（孔径<2 nm）、介孔（孔径2~50 nm）和宏孔（孔径>50 nm）的孔径分布特征,并统计各级孔径对孔体积和比表面积的贡献率。在低温N₂吸附实验的基础上,运用FHH模型分析了高煤级煤孔隙结构分形性质及其控制因素。采用线性拟合的方法,讨论了高煤级煤的持续演化对微孔和介孔的影响,以及各级孔径的比表面积对含气性的控制作用。结果表明：微孔、介孔和宏孔对孔体积的贡献率分别为49.47%、33.22%及17.31%,对比表面积的贡献率依次为85.44%、14.35%及0.21%;高煤级煤的孔隙形态可分为2类：小于3.7 nm的孔主要以一端开口的孔为主,大于3.7 nm的孔则主要为两端开口的孔和细颈瓶孔;孔隙分形维数随着地层压力的增加而增大,且以3.7 nm为界,大孔隙比小孔隙具有更加复杂的空间结构;微孔和介孔随镜质体反射率呈现规律性的变化,微孔的大量形成与煤大分子空间结构演化导致的介孔体积缩小有关;微孔对CH₄吸附量的控制作用远超过介孔和宏孔,小于2 nm的微孔为煤层气的吸附提供了主要的空间。     

扩孔氧化铝载体的制备及工艺优化

分别采用传统工艺和改进工艺,以高分子材料为扩孔剂和分散剂,对氢氧化铝粉进行扩孔改性制备了氧化铝载体。以此为基础,得到了催化裂化(FCC)汽油加氢脱硫催化剂,并在反应温度为250℃,反应压力为1.6 MPa,体积空速为3.0 h~(-1),氢气/原料油(质量比)为300/1的条件下,对催化剂的反应性能进行了评价。结果表明:采用传统工艺,在扩孔剂C-1(食品级)加入质量分数为30%,焙烧温度为650℃,焙烧时间为4 h的条件下,可制备平均孔径、吸水率和强度依次为6.54 nm,104.3%,118 N/cm的扩孔氧化铝载体;由其制备的催化剂与未加扩孔剂氧化铝载体制备的相比,FCC汽油的脱硫率提高了0.7个百分点,选择性因子提高了2.57个单位。采用改进工艺,当扩孔剂C-1(食品级)和分散剂丁二烯-马来酸酐共聚物加入质量分数分别为30%,1.5%时,可制备孔结构较好的扩孔改性氧化铝载体。     

双峰孔对渣油加氢降残炭催化剂性能的影响

将大孔最可几孔径和大孔孔体积占比呈梯度分布的3种双峰孔载体制备成催化剂,考察双峰孔对催化剂物化性质和性能的影响.结果表明,与单峰孔载体制备的渣油加氢降残炭催化剂相比,由于双峰孔载体比表面积的降低以及单位质量羟基数量的降低,催化剂上金属分散度较低,金属与载体间作用力较弱,硫化态活性相平均长度和平均堆积层数均较高.随催化剂...     

碱酸联合处理介孔改性丝光沸石及其结构表征

以硅溶胶为硅源、铝酸钠为铝源,采用含氟水热合成体系制备了结晶度保留率高、晶体尺寸大的氢型丝光沸石(H-MOR),并采用水热碱蚀-碱溶滤-酸洗法(简称碱酸联合处理法)对H-MOR进行介孔改性,考察了水热碱蚀、碱溶滤与酸洗处理过程对不同硅铝比的H-MOR的介孔结构、晶体形貌、介孔分布、结晶度保留率及收率的影响。实验结果表明,采用碱酸联合处理法可制得介孔率高、孔分布窄的改性H-MOR;水热碱蚀过程诱导晶内介孔的形成与空间分布,酸洗过程促进沸石骨架脱铝且有拓孔作用;随骨架硅铝比的增大,介孔体积和最可几介孔孔径逐渐增大,结晶度保留率和收率呈下降趋势。由硅铝比为50的凝胶得到的改性H-MOR的介孔体积为0.127 cm3/g,介孔比表面积为206.8 m2/g,最可几介孔孔径为5.2 nm。     

胶溶剂用量对氧化铝载体物化性质的影响

以醋酸为胶溶剂,研究了在氧化铝载体成型过程中胶溶剂用量对氧化铝载体的孔结构、压碎强度、表面酸性等物化性质的影响。研究发现,胶溶剂用量对载体的比表面积影响较小;随着胶溶剂用量的增加,载体的孔容、平均孔径、可几孔径逐渐降低;从孔分布情况看,载体中大于20nm的孔含量降低,而小于10nm的孔含量呈上升趋势。加入胶溶剂后氧化铝载体中L酸含量明显降低,随着胶溶剂用量的增加,载体中L酸含量逐渐减少。胶溶剂的加入改变了载体中微粒子的大小和堆积方式以及配位不饱和四面体铝离子数量,从而使氧化铝载体的物化性质发生变化。