柴油加氢脱硫催化剂的研究进展

重点介绍了柴油加氢脱硫催化剂活性组分和载体的研究现状,列举了国内外几种新型的加氧脱硫催化剂.提出在进行活性组分和助剂研究的同时,应加强对前景广阔的以介孔分子筛为载体的加氢脱硫催化剂的开发.     

加氢脱硫催化剂活性影响因素的研究进展

综述了载体、活性组分及助剂、催化剂的制备方法等因素对加氢脱硫催化剂活性的影响.在加氢脱硫催化剂制备过程中,选用介孔材料作为载体,其不仅具有高比表面积,且孔径较大,对深度加氢脱硫中芳香大分子硫化物的脱除具有不可比拟的优势;过渡金属磷化物被认为是一种高活性、高稳定性和具有抗硫中毒性能的新型催化材料;助剂的引入,有利于催化剂...     

柴油在硅藻土分散 NiMoW硫化催化剂上深度加氢脱硫研究

Diatomite-dispersed NiMoW catalyst was prepared and characterized, and the activity of catalyst samples was tested during the HDS reaction of FCC diesel. Sulfur compounds in the feedstock and the hydrogenated products obtained over different catalysts were determined by GC-PFPD. The test results showed that the diatomite-dispersed NiMoW catalyst had high hydrodesulfurization activity for FCC diesel, which could be contributed to the excellent hydrogenation perfor- mance of the said catalyst. Characterization of catalyst by TEM and XRD indicated that the diatomite-dispersed NiMoW catalyst possessed higher layer stacking, larger curvature of MoS2 or WS2, and segregated Ni3S2 crystals relative to the sup- ported catalyst. This kind of structure leads to high hydrogenation activity of the diatomite-dispersed NiMoW catalyst.     

硫化型催化剂的活性相及其加氢脱硫活性

以常规金属无机盐及硫化剂为原料合成硫化物前体,在硫化物前体溶液中加入有机助剂配成浸渍液,浸渍氧化铝载体制成镍钼基直接硫化型加氢催化剂(简称硫化型催化剂);采用XPS、TEM和高压DSC等分析方法对催化剂进行分析和表征,初步探索了催化剂中活性相的形成过程,并考察了催化剂的加氢脱硫活性。实验结果表明,硫化过程中硫化型催化剂上金属先经+5价的过渡态,再逐步生成二硫化钼相;有机助剂的加入不仅改变了催化剂的硫化过程,促进了金属镍在二硫化钼表面的分布,形成高活性的Ni Mo S相,还使硫化时的放热峰弥散减小,可避免开工过程的床层飞温问题。硫化型催化剂表面上活性金属完全硫化,催化剂的加氢脱硫活性高。     

Co-Mo活性组分与加氢脱硫催化剂载体间相互作用的研究进展

综述了Co-Mo活性组分与加氢脱硫催化剂载体间相互作用的机理及研究进展,包括单组分载体、二元氧化物载体以及三元氧化物载体。认为活性组分在载体表面的分布状态及其与载体间的相互作用是影响催化剂活性与稳定性的关键因素。通过在单组分载体中添加助剂、制备多元氧化物载体等方法,可在一定程度上改善活性组分与载体间的相互作用。指出实现活性组分与载体间相互作用可控是未来研发新型加氢脱硫催化剂的方向。     

活性组分非均匀分布的渣油加氢脱金属催化剂的制备及性能考察

制备了高温和低温焙烧载体,并通过调节浸渍液的pH值制备出活性组分分布不同的Ni/Al2O3和Mo/Al2O3催化剂;通过加入竞争吸附剂的方法制备出单组分和双组分均为蛋黄形非均匀分布的催化剂。通过BET,FT-IR,SEM-EDS和UV-DRS对载体和催化剂进行物化性质表征,用实际油品评价渣油加氢脱金属催化剂沉积金属的能力和分布状态。结果表明：活性金属在载体表面的分布状态与载体的表面性质和浸渍液的pH值有关;加入适量的竞争吸附剂磷酸并调节浸渍液的pH值能改变活性金属的分布,可以制备出活性金属蛋黄形分布的MoNi/Al2O3渣油加氢脱金属催化剂,与活性组分均匀分布的催化剂相比,该催化剂具有较好的反应活性,能够改善沉积金属的分布,提高催化剂容纳金属的能力。     

渣油加氢脱金属催化剂活性组分非均匀分布状态的制备

渣油加氢脱金属催化剂上活性金属的非均匀分布状态对催化剂的加氢活性有着重要影响。实验过程中,运用改变浸渍液pH值的方法,探究制备蛋黄形和均匀形催化剂的确切条件;利用柠檬酸占位的方法,探究了制备蛋壳形催化剂的适宜条件。     

废催化剂掺入量对加氢脱硫催化剂性能的影响

为了降低催化剂制造成本,有必要研究催化剂生产过程物料回用及废催化剂合理利用技术。通过在柴油加氢脱硫催化剂制备过程中掺入不同比例的废催化剂,考察废催化剂掺入量对催化剂性能的影响。研究结果表明,随着废催化剂粉末掺入量的增加,载体和对应催化剂的强度、比表面积、孔容和平均孔径都呈下降的趋势。活性评价表明,催化剂制备过程中掺入不大于5%的同类废催化剂粉末,对催化剂加氢脱硫和加氢脱氮活性没有明显的影响;当掺入量继续增加时,加氢脱硫活性损失严重。因此,为了降低催化剂制造成本并减少废催化剂处理带来的环境污染,建议在催化剂制备过程中将掺入废催化剂的比例控制在5%以下。     

催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂的研制及性能评价

报道了催化裂化汽油选择性加氢脱硫催化剂HL－07的研制及小试性能评价结果，该剂对催化裂化汽油有较脱硫活性和较低的烯烃饱和活性，硫含量为1100μg/g的原料加氢脱硫后硫含量降为295μg/g,RON及MON的损失分别为0．6及0．7个单位。     

制备因素对催化裂化汽油加氢脱硫催化剂性能的影响

针对催化裂化汽油脱硫技术要求,介绍了一种以共沉淀法制备的载体负载Co、Mo活性金属组分的催化汽油加氢脱硫催化剂,考察了载体Mg／Al原子比、焙烧温度、活性金属含量对催化剂活性及选择性的影响,并对本研究的催化剂进行了1000h的稳定性试验。实验结果表明,采用Mg／Al=X 0、5、焙烧温度(y 200)℃所制备的载体,在其活性金属MoO3含量8％、CoO含量2.0％时,催化剂具有适宜的酸性中心数和最佳的脱硫选择性;本研究催化剂在1000h的试验运转过程中,具有较高的脱硫率和较低的烯烃饱和率,其活性稳定性良好。     

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。     

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。     

CoMo/MgO催化剂的制备及其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫性能

以高比表面积的纳米氧化镁(MgO)为载体,分别以四硫代钼酸铵、钼酸铵为Mo源,采用浸渍法制备了MgO负载的催化剂CoMo/MgO-S和CoMo/MgO-O;并对硫化后的催化剂进行了N₂吸附-脱附、XPS、TEM等系列表征;以4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)为模型化合物,考察了CoMo/MgO-S和CoMo/MgO-O的加氢脱硫活性。结果表明：与CoMo/MgO-O催化剂相比,CoMo/MgO-S具有比表面积大、Mo物种的硫化程度高、活性相堆垛层数多等特点;以CoMo/MgO-S为催化剂,4,6-DMDBT的转化率为70.8%,分别高于CoMo/γ-Al₂O₃-O和CoMo/MgO-O催化剂的59.8%和52.3%;进一步消除传质的影响,得到CoMo/MgO-S催化剂的催化转化频率(TOF)为2.2 h^-1,优于CoMo/MgO-O催化剂。     

深度加氢脱硫催化剂载体效应的研究进展

综述了近年来深度加氢脱硫催化剂载体的研究进展,主要介绍了单一氧化物载体、复合氧化物载体、酸性载体以及炭材料等其他载体对深度加氢脱硫催化剂活性的影响。单一氧化物载体容易与活性组分作用生成没有催化活性的相,从而影响催化剂的活性;复合氧化物载体可以克服单一氧化物载体的缺陷,从而使制备的催化剂对芳烃的加氢和对二苯并噻吩及它的芳烃衍生物的转化具有较好的效果;对芳香烃大分子硫化物的脱除,酸性载体比其他载体具有不可比拟的优势;炭材料等新型载体与金属活性组分的相互作用可达到最小,从而可以充分发挥金属活性组分的作用。     

不同种类SiO_2对NiMo催化剂加氢脱硫性能的影响

分别以白炭黑、气凝胶和普通SiO2粉末为硅源,采用混捏与浸渍相结合的方法制备了NiMo/SiO2-γ-Al2O3催化剂;用SEM,TG,XRD,BET,TEM,NH3-TPD,UV-Vis DRS等手段表征了催化剂的结构和物理化学特性;同时对二苯并噻吩(DBT)-正辛烷模拟体系和常压直馏柴油进行了加氢脱硫性能评价。实验结果表明,白炭黑能很好地减弱活性组分与载体之间的相互作用,形成更多的微晶层数为2～6层、长度为8～15 nm的Ⅱ型加氢脱硫活性中心,使催化剂中含有20 nm以上的大孔,同时具有合适的表面酸性。将白炭黑改性催化剂用于初始硫含量为4.00×10-3(w)的DBT-正辛烷模拟体系,在300℃、氢分压2.5 MPa、液态空速3.0 h-1、氢气流量与原料流量的比(简称氢油比)为200的条件下,出口处硫含量降至3.00×10-5(w);对初始硫含量为1.05×10-3(w)的常二线直馏柴油,在350℃、氢分压2.6 MPa、液态空速1.8 h-1、氢油比200的条件下,出口处硫含量为3.48×10-5(w)。     

Ce改性CoMo/Al2O3选择性加氢脱硫催化剂的表征及其催化硫醇硫生成反应性能

针对Ce改性CoMo/Al2O3选择性加氢脱硫催化剂,通过XRD、H2-TPR、Py-IR、XPS、HRTEM表征分析和活性评价,考察了CeO2含量对其表面物相结构性质和生成硫醇硫反应性能的影响。结果表明：Ce改性CoMo/Al2O3催化剂载体表面的Ce以Ce3+价态存在;其与Al2O3形成CeAlO3或类似结构的物相,减弱了金属Mo和载体的相互作用,促进了Mo的硫化,使催化剂表面MoS2晶簇的堆垛层数和晶片长度均有增加,有利于II型CoMoS活性相的形成,具有较多的不饱和活性位(CUS),增大了L酸酸量;Ce的引入减少了反应过程中硫醇硫的生成;将催化剂表面酸分布和CoMoS活性相含量与生成硫醇硫反应性能进行关联,发现硫醇硫生成量与L酸的强酸酸量和弱酸酸量的比值(A(Ls)/A(Lw))以及CoMoS活性相含量相关,(A(Ls)/A(Lw))越大,CoMoS活性相含量越多,则硫醇硫生成量越少。     

MgO对Co-Mo/Al_2O_3-MgO催化剂性能的影响

采用尿素螯合剂法制备了不同MgO含量的Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂,采用N2吸附-脱附法、TPR、HRTEM等技术对催化剂进行了表征,在管式固定床反应器中以二苯并噻吩(DBT)的二甲苯溶液为模型化合物对催化剂的加氢脱硫活性进行了评价。实验结果表明,添加MgO可显著改善Co-Mo/Al2O3催化剂的结构和性能,Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂呈现出多孔径中心的特点;随MgO添加量的增加,Co-Mo/Al2O3-MgO催化剂中的Co-O-Mo物相增多,硫化后易形成更多高活性Co-Mo-S物相。与Co-Mo/Al2O3和Co-Mo/Al2O3-TiO2催化剂相比,Co-Mo/Al2O3-MgO-0.8(载体中MgO的质量分数为0.8)催化剂在氢烃体积比为300时即呈现出很高的DBT脱除率(97.0%),具有低氢烃比下即可实现高加氢脱硫活性的优点。