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。     

Ni2P催化剂催化加氢脱硫机理研究进展

介绍了Ni2P催化剂的活性组分结构及其加氢脱硫活性相,综述了Ni2P催化剂催化不同模型含硫化合物加氢脱硫(HDS)机理和HDS反应网络方面的最新研究进展。直接脱硫(DDS)反应路径主要发生在Ni2P催化剂的Ni(1)位,而加氢脱硫(HYD)反应路径主要发生在Ni(2)位。Ni2P表面上的NiPxSy作为活性相在HDS反应中起着重要作用。以Ni2P作为催化剂时,噻吩的HDS过程中有中间体四氢噻吩生成,二苯并噻吩的HDS主要通过DDS反应路径完成,4,6-二甲基二苯并噻吩的HDS主要通过HYD反应路径完成。     

TiO2对Ni2P催化剂加氢脱硫性能的影响

以DBT为模型化合物,研究了不同的钛引入量对Ni2P催化剂加氢脱硫性能的影响。通过表征发现少量钛的引入影响了Ni2P前体的还原性能;钛的引入提高了Ni2P催化剂的加氢性能,随着钛引入量的增加,加氢选择性和加氢脱硫活性出现先增加后降低的趋势,当Ti/Ni=0.03时,加氢脱硫活性最高。     

金属助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩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,采用共浸渍法制备了 P/Ni 摩尔比为0.8的 Ni₂P/SBA-15催化剂,然后添加 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba 等金属助剂,制备了一系列不同金属助剂的M-Ni₂P/SBA-15(其中M为 Li、Na、K、Mg、Ca、Sr 和 Ba)催化剂。采用 XRD 对该系列催化剂的结构进行了表征,并以二苯并噻吩质量分数为1%的二苯并噻吩/十氢萘溶液为模型化合物,在微型固定床反应器上评价它们的加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,M-Ni₂P/SBA-15催化剂的活性相为 Ni₂P。不同的金属助剂对催化剂性能的促进作用不同,其中碱土金属Ca能够明显地提高 Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性,Ca 质量分数为3.5%的Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂的 HDS 活性最好。在反应压力3.0 MPa、反应温度360℃的条件下,3.5%Ca-Ni₂P/SBA-15催化剂催化的二苯并噻吩 HDS 的转化率达到98.6%。不同金属助剂以不同方式影响加氢脱硫反应的机理。       

低温合成Ni_2P催化剂及加氢脱硫性能

以低价态的次磷酸盐替代高价态的磷酸氢二铵作磷源,采用氢等离子体还原(PR)法制备了体相Ni_2P,将Ni_2P催化剂移入固定床反应器,评价前用H_2S体积分数10%的H_2S/Ar钝化,保护催化剂表面结构免于破坏,反应活性与传统程序升温还原(TPR)法制备的催化剂相比较。实验证明,PR法还原不同前体盐,均可以成功制备Ni_2P催化剂。次磷酸盐前体制备的Ni_2P催化剂的加氢脱硫活性高于磷酸盐前体制备催化剂的活性,也高于TPR法制备的催化剂。XRD表征结果表明,氢等离子体还原法制备的Ni_2P的粒度较小,活性中心较多,其高活性可归于活性中心数量的增加。     

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.     

Ni2P加氢脱硫催化剂制备方法及改性研究进展

介绍和比较了Ni₂P催化剂的制备方法,综述了Ni₂P催化剂活性组分改性及载体改性方面的最新研究进展。Ni₂P催化剂的制备方法中,TPR法流程相对简单,但所用时间较长;水热法和溶剂热法的物相形成过程易控、所需反应温度比TPR法低,但制备过程易发生颗粒团聚、原料昂贵、过程复杂的缺点使其不能够满足工业化的要求;热解法是近些年开发出的方法,具有反应温度低、制备过程简单等优点。向Ni₂P催化剂中引入过渡金属、碱土金属元素均可提高催化剂活性。引入Fe能有效地提高直接脱硫途径（DDS）的选择性,其可能的原因是Ni原子和Fe原子形成配位体,产生协同作用;引入Ca能促进活性相Ni₂P的形成,提高催化剂HDS催化活性。螯合剂和载体对Ni₂P催化剂的形成和活性有重要的影响。     

硅改性AlPO4-5/Al2O3复合载体催化剂的制备及其加氢脱硫与芳烃饱和性能评价

以硅溶胶形式将SiO2引入到AlPO4-5/Al2O3复合载体中,以W-Ni为活性组分制备不同SiO2含量的复合载体催化剂,并对复合载体和催化剂进行X射线衍射(XRD)和H2-程序升温还原(H2-TPR)表征。分别以二苯并噻吩、四氢萘为模型化合物,在微反装置上对催化剂加氢脱硫与芳烃饱和性能进行评价。结果表明：分子筛骨架稳定性好,载体与催化剂制备对分子筛未造成破坏;复合载体中SiO2质量分数为12.0%时,所制备催化剂的加氢脱硫活性和四氢萘加氢饱和活性均最高,与TPR表征结果一致。     

Ni2P/SiO2催化剂的制备及加氢脱硫性能

以次磷酸镍为原料在氮气气氛中进行低温固相反应,制备Ni2P/SiO2催化剂。用X射线衍射（XRD）、N2吸附脱附和透射电子显微镜（TEM）等分析测试技术对催化剂结构进行表征, Ni2P/SiO2 (负载质量分数为20%)催化剂的比表面积是226.2 m2/g,其活性组分在二氧化硅载体上具有良好的分散性,颗粒大小为5~8 nm。以二苯并噻吩（DBT）为模型化合物,在微型固定床反应器上对催化剂的加氢脱硫性能进行评价, 反应温度为340 ℃,氢压2.0 MPa,Ni2P 负载质量分数为20%时,催化剂对二苯并噻吩的转化率为99.1%,其直接脱硫 (DDS)与加氢脱硫(HDS)的选择性之比为4.5。结果表明,磷化镍（Ni2P）催化剂具有较高的加氢脱硫活性和选择性。     

纳米SiO2对NiMo/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响

通过在载体制备过程中加入不同含量的纳米 SiO₂分散液,制备了不同纳米 SiO₂含量的 NiMo/γ-Al₂O₃加氢催化剂,研究了纳米 SiO₂的加入对催化剂加氢性能的影响;采用 N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、FTIR、H₂-TPR、HRTEM 等方法对载体及催化剂进行了表征。实验结果表明,添加纳米 SiO₂使催化剂的硫化度整体提高,催化剂的酸量增加;当载体中纳米 SiO₂含量达到 6%(w)时,催化剂的 MoS₂片晶长度最短、片晶层数最多,催化剂的中强酸量和 B 酸量达到最大值,催化剂的加氢性能最佳;在压力 4.0 MPa、温度 340 ℃、液态空速 2.0 h^-1、氢气与原料油体积比 600∶1 的条件下,该催化剂的加氢脱硫率和加氢脱氮率分别达到 91% 和 88%。     

W 对 W-Ni2P/SBA-15催化剂结构及二苯并噻吩氢脱硫性能的影响

 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Ni₂P/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-Ni₂P/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-Ni₂P/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 Ni^δ+含量有所降低,而 P^δ-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。     

免焙烧制备Ti改性的MoP加氢脱氮催化剂

采用浸渍法制备MoP/TiO₂催化剂前驱体,然后通过氢等离子体法还原制备焙烧和免焙烧的催化剂(分别记为MoP/TiO₂-C和MoP/TiO₂-NC),并采用XRD技术和N₂物理吸附对催化剂进行表征。以质量分数为1.0%的喹啉十氢萘溶液考察了催化剂的加氢脱氮(HDN)反应活性。结果表明:与焙烧的MoP/TiO₂-C催化剂比较,免焙烧的MoP/TiO₂-NC催化剂比表面积、孔容略大且颗粒尺寸较小;在MoP/TiO₂-NC催化剂上,喹啉的转化率高于MoP/TiO₂-C,即其具有较高的HDN反应活性,且二者的喹啉转化率均随温度的升高而增加;喹啉在两种催化剂上主要以DHQ(十氢喹啉)路径脱氮。     

免焙烧的CoMo-CA/Al_2O_3加氢脱硫催化剂的制备与表征

以柠檬酸为络合剂,制备了稳定的Co Mo浸渍液Co Mo-CA(CA表示柠檬酸),将其浸渍于γ-Al2O3载体上制备了免焙烧的Co Mo-CA/Al2O3催化剂,采用UV-Vis、FTIR、N2吸附-脱附、H2-TPR和HRTEM等手段对催化剂进行分析与表征;以直馏柴油为原料,在高压微反装置上评价了催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性。实验结果表明,Co Mo-CA浸渍液中柠檬酸不能置换出[Co(H2O)6]2+中的水分子形成新的Co2+-柠檬酸配合物;柠檬酸与活性组分M o形成配合物,提高了溶液的稳定性。免焙烧的Co Mo-CA/Al2O3催化剂中活性组分Mo以金属配合物的形式存在,柠檬酸在硫化过程中逐步分解,有利于降低活性组分与载体的相互作用,Mo的硫化变慢,避免形成难硫化的Mo物种,有利于Ⅱ型Co-Mo-S活性相的形成。在所考察的评价条件范围内,免焙烧的Co Mo-CA/Al2O3催化剂的加氢活性优于焙烧后的催化剂。     

TiO2对Ni-Mo/MCM-41催化剂加氢脱硫性能的影响

 采用分步浸渍法制备了TiO2改性的Ni-Mo/MCM-41加氢脱硫(HDS)催化剂,并以质量分数为0.8%的二苯并噻吩的十氢萘溶液作模型化合物,考察了TiO2及其引入顺序对Ni-Mo/MCM-41 HDS反应催化活性的影响。紫外/可见漫反射光谱（UV-Vis）、程序升温还原（TPR）以及NH3-TPD结果表明,TiO2的引入对Ni-Mo/MCM-41催化剂活性物种配位状态及其还原性能和酸性影响不显著。由HDS反应结果可以看出,引入TiO2虽然抑制了Ni-Mo/MCM-41的直接脱硫反应路径(DDS)的活性,但显著提高了其加氢反应路径（HYD）活性,进而提高了总的HDS反应活性。先引入Ni-Mo活性组分然后引入TiO2能更有效地提高催化剂HDS反应活性.根据反应产物组成分析,TiO2可能主要通过提高Ni-Mo/MCM-41硫化物酸性来提高催化剂的HYD和HDS活性。     

新型MoS2/γ-Al2O3催化剂的制备及其催化二苯并噻吩加氢脱硫性能

采用硫化态前驱物四硫代钼酸铵制备了MoS2/γ-Al2O3催化剂,以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,对其加氢脱硫性能进行了评价.实验结果表明,MoS2/γ-Al2O3催化剂对DBT的脱硫率和加氢选择性均高于常规方法制备的氧化态MoO3/γ-Al2O3催化剂.通过对制备工艺的理论分析和对使用后的催化剂的X射线衍射表征结果推测,MoS2/γ-Al2O3催化剂不存在硫化不完全的问题;MoS2/γ-Al2O3催化剂表面的MoS2具有较高的堆积数.     

器外预硫化型MoNiP/γ-Al2O3催化剂的加氢脱硫性能研究

以二苯并噻吩为模型化合物，研究了器外预硫化型加氢催化剂MoNiP／γ-Al2O3的加氢脱硫初始活性及其储存稳定性。结果表明，使用不同配方的硫化剂，在反应温度160℃、浸渍温度160℃、浸渍时间4h、氮气热处理温度300℃的条件下制备得到的器外预硫化催化剂的加氢脱硫活性较好，部分可以达到器内预硫化催化剂的效果，但其加氢活性稍弱；二苯并噻吩在器内与器外预硫化催化剂上的加氢脱硫反应的历程类似，但是对于器外预硫化催化剂而言，二苯并噻吩的加氢脱硫主要依赖于氢解历程。器外预硫化催化剂的储存稳定性较好，长期储存后仍可以维持较高的HDS活性。     

不同硅源对NiW/Al2O3-SiO2催化剂加氢脱硫性能的影响

 分别以硅溶胶、SiO₂粉、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源与Al₂O₃粉制备成硅铝载体,然后采用孔饱和法制备负载型NiW催化剂NiW/Al₂O₃-SiO₂。采用TPR、XPS和TEM手段对各硫化态NiW/Al₂O₃-SiO₂催化剂进行了表征。在微反装置中,以4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)为模型硫化合物,评价其加氢脱硫活性,并与NiW/Al₂O₃比较。结果表明,采用无机硅源制备的NiW/Al₂O₃-SiO₂催化剂的加氢脱硫活性高于NiW/Al₂O₃;而由正硅酸乙酯制备的NiW/Al₂O₃-SiO₂催化剂仅在SiO₂质量分数为5%时,其加氢脱硫活性才高于NiW/Al₂O₃。同时,不同硅源制备的NiW/Al₂O₃-SiO₂催化剂对其上4,6-DMDBT加氢脱硫反应的直接脱硫和加氢脱硫两条路径的促进作用也不相同,由无机硅源制备的NiW/Al₂O₃-SiO₂催化剂对直接脱硫路径的促进作用强于对加氢路径的促进作用;而由正硅酸乙酯制备的催化剂对直接脱硫路径无促进作用。NiW/Al₂O₃-SiO₂加氢脱硫性能的提高与其容易还原和硫化的性能相关。     

TiO2-Al2O3复合载体焙烧温度对Co-Mo加氢脱硫催化剂性能的影响

采用混捏法制备纳米介孔TiO2-Al2O3复合载体,考察载体焙烧温度对负载型Co-Mo双金属加氢脱硫催化剂性能的影响,并采用N2物理吸附、X射线衍射和吸附吡啶红外光谱技术对复合载体及催化剂进行表征。结果表明,不同温度焙烧的复合载体都具有介孔结构;随焙烧温度的升高,催化剂的比表面积和孔体积减小,平均孔径增大;催化剂中TiO2的平均晶粒尺寸属纳米级且随焙烧温度的升高而增大;复合载体中Al2O3的存在提高了TiO2的晶型转变温度;不同温度焙烧的复合载体表面均主要为L酸中心而几乎没有B酸中心。在微型固定床反应器上对制备的Co-Mo/ TiO2-Al2O3催化剂进行了评价,结果表明,载体经适宜温度焙烧后所得催化剂具有良好的加氢脱硫活性和选择性。     

钛改性复合载体催化剂用于柴油加氢脱硫的研究

将纳米二氧化钛引入到AlPO4-5／Al2O3复合载体中,以W—Ni为活性金属制备了不同TiO2含量的复合载体催化剂。以二苯并噻吩为模型化合物,在微反装置上对催化剂加氢脱硫性能进行评价,结果表明,在反应压力4．0MPa,氢油体积比500：1,体积速度7．53mL／h的条件下,TiO2含量在10．0％（w）时,所制备催化剂的加氢脱硫活性最高。以大庆催化裂化柴油为原料对催化剂进行加氢脱硫性能试验,结果表明,该催化剂表现出较高的活性。     

NiW/Al2O3上喹啉对二苯并噻吩 加氢脱硫的抑制作用及反应动力学

 以二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化合物，在中压滴流床反应装置中研究了工业NiW/Al₂O₃催化剂(RN-10)上喹啉对DBT加氢脱硫(HDS)的抑制作用，考察了喹啉质量分数(0.5%~1.5%)、反应温度(290~380℃)、反应压力(4.0~5.6MPa)对DBT的HDS的影响。结果表明，喹啉的存在对于DBT的HDS反应有很强的抑制作用，且喹啉浓度越高，抑制作用越大；对DBT的先加氢饱和再脱硫路径(HYD)的抑制作用比对直接脱硫路径(DDS)更大；提高反应温度对DDS和HYD路径的脱硫活性均有提升，但由DDS路径生成联苯的选择性降低；较高反应压力有利于提高HYD路径产物的选择性。采用带有氮化物吸附(中毒项)的拟一级反应动力学模型对实验数据进行拟合，得到不同喹啉质量分数下DBT的HDS表观反应速率常数。经检验，模型计算结果与实验结果吻合。