磷改性拟薄水铝石的性能研究

在碳化(分)法拟薄水铝石生产过程中加入磷改性剂制备出磷改性拟薄水铝石.在实验室考察了磷含量对拟薄水铝石和模式载体的物理性质和酸性质的影响.结果表明,随着磷含量的增加,拟薄水铝石和模式载体的孔体积、比表面积增大,但到一定程度后孔体积、比表面积下降,磷存在一最佳加入量.磷改性后的拟薄水铝石和模式载体随着磷含量的增加,弱酸量增加,中强酸量降低,总酸量减少.     

拟薄水铝石和薄水铝石性质的差异化研究

采用X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等仪器对薄水铝石和拟薄水铝石进行了表征,并考察了二者物理化学性质的差异。结果表明:与无定型态的拟薄水铝石相比,薄水铝石具有完整的晶体结构,尖锐的衍射峰,更好的热稳定性,但比表面积和孔体积较小;在特定水热条件下,拟薄水铝石能够转化为薄水铝石。     

薄水铝石与拟薄水铝石差异的研究

用ＸＲＤ,ＦＴ－Ｒａｍａｎ,＾２７ＡｌＭＡＳＮＭＲ方法考察了不同晶粒度拟薄水铝石和薄水铝石样品,结果表明,从拟薄水铝石到薄水铝石的演变不仅仅是晶粒大小的变化,同时还伴着随结晶的完整性和有序度逐渐提高,以及六配位铝离子数量逐渐减少了的过程,提出以晶粒大小为主区辊薄水铝石和心薄水铝石的方法,平均晶粒度１０ｎｍ以下视为拟薄水铝石,５０ｎｍ以上视为薄水铝石,１０至５０ｎｍ视为中间产物,薄水铝脱水后不能转化     

拟薄水铝石干燥温度对γ-Al2O3载体压碎强度的影响

压碎强度是加氢催化剂最重要的参数之一，加氢催化剂的压碎强度主要取决于载体。笔者主要研究了拟薄水铝石干燥温度对γ-Al2O3载体压碎强度的影响，拟薄水铝石的干燥温度控制在60-110℃。结果表明，当拟薄水铝石干燥温度为60℃时，所制备的γ—Al2O3载体的压碎强度较高，为21．9N／mm，而且有较高的均匀度，σ11/X^-值为11．6％(用σ11/X^-表示载体强度的均匀度，其值越低，表示强度越均匀)；当拟薄水铝石干燥温度为90℃时，虽然γ-Al2O3载体的压碎强度仍为20．8N／mm，但强度的均匀度明显下降，等值为24．9％；当拟薄水铝石干燥温度为110℃时，γ—Al2O3载体的压碎强度和均匀度都有较大程度的降低，分别为12．4N／mm和32．2％。拟薄水铝石干燥温度对γ—A12O3载体压碎强度的影响可能与拟薄水铝石生成过程中所形成的一部分以氢键方式与粒子表面结合的“额外水”有关。     

拟薄水铝石对加氢裂化催化剂的影响

以多种拟薄水铝石为载体制备加氢裂化催化剂,考察了所制备催化剂的活性,采用氮气吸附-脱附、XRD、XRF、TEM等分析方法对拟薄水铝石结构进行表征,结合催化剂的性能研究了拟薄水铝石影响催化剂活性的因素。实验结果表明,拟薄水铝石的晶相结构和晶粒尺寸会影响催化剂的性能,但不是主要的影响因素,纯度高且杂质少的拟薄水铝石胶溶性好,可使载体中氧化铝提供更多有效的比表面积和较适宜的孔道结构,从而有利于活性组分的均匀分布,使催化剂表现出良好活性;拟薄水铝石影响活性组分的分散性,硫化钨微晶分布越均匀,金属的活性越好,催化剂则具有更好的选择性。     

硝酸法制备拟薄水铝石中温度影响研究

氧化铝是一种应用很广的催化剂及载体,工业上一般由拟薄水铝石(PB)高温焙烧得到。温度是拟薄水铝石制备至关重要的条件。研究了温度对物相、结晶度和孔径分布等的影响。随反应温度升高,结晶度增大,平均孔径增大。     

水热条件对均匀沉淀法制备拟薄水铝石性质的影响

本文采用水热均匀沉淀法,以硫酸铝和尿素为原料合成拟薄水铝石,结合SEM、XRD、N2吸附等分析表征手段,考察了水热反应温度和时间对产物形貌、晶型、比表面积、孔容和孔径的影响,并对晶粒形貌变化原因进行了初步分析。水热温度由100℃升高到140℃时,晶粒形貌发生了从球状到纤维状的转变,各温度下产物经600℃煅烧后比表面由15.7m2/g提高到190 m2/g,孔容由0.02ml/g提高到0.36ml/g,孔径由4.6nm提高到8.3nm。160℃下反应则纤维变粗、变长了。XRD显示产物都为拟薄水铝石晶形,结晶度较好。140℃下水热反应16h的沉淀产物经600℃煅烧后SBET=201m2/g,VP=0.44ml/g,DP=8.7nm,都表现为最大值,孔径分布较集中。     

SB拟薄水铝石焙烧产物的晶体结构特性及相转变

采用XRD、DTA、MAS NMR测定方法,对SB拟薄水铝石500至1200℃焙烧产物,特别是其中γ Al_2O_3、δ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3代表性样品,有关晶体结构特性及变化情况进行了考察。提出了晶轴比a_(440)/C_(311)、400衍射对称度和400与440两衍射峰间距加宽值。对γ-Al_2O_3至δ-Al_2O_3再至θ-Al_2O_3相变过程的表征,发现在相变过程中,四方形晶体c轴逐渐加长的规律性。MAS NMR结果表明,上述相变过程及四方形晶体c轴逐渐加长的情况,应归因于晶格内部铝离子位置分布的变化。     

硫酸铝法制备拟薄水铝石过程研究

采用硫酸铝法制备拟薄水铝石,设计正交试验考察多种因素对拟薄水铝石物化性质的影响。用X 射线衍射、氮吸附脱附、扫描电镜等方法分析了制备样品的三水铝石含量、晶相结构、孔结构以及微观形貌。正交试验结果表明：样品的三水铝石含量与成胶pH值密切相关;在所考察的因素中,成胶pH值、成胶温度、酸浓度、碱浓度、成胶时间、老化时间是影响拟薄水铝石孔性质的主要因素;制备比表面积大于280 m2/g且孔体积大于0.70 mL/g的拟薄水铝石,需控制成胶pH值在8.5左右,成胶温度高于70 ℃,硫酸铝的浓度大于130 g/L,偏铝酸钠的浓度200 g/L左右,成胶时间60 min,老化时间5 min;本试验得到的高比表面积、大孔体积的拟薄水铝石微观晶粒为棍棒状,这些晶粒的疏松堆积形成了较大的空隙。     

胶溶条件对拟薄水铝石酸分散性及成球性能的影响

采用拟薄水铝石粉体分散法制备氢氧化铝溶胶,研究胶溶条件对拟薄水铝石酸分散指数的影响,发现反应温度和酸加入量对拟薄水铝石酸分散指数影响较大,反应时间对其影响较小。将不同反应温度下制备的氢氧化铝溶胶通过油氨柱成型,经干燥、焙烧工艺制备球形氧化铝载体,采用BET、XRD表征氧化铝球的物化性能,结果表明,随着氢氧化铝溶胶制备温度的升高,所得氧化铝球的比表面积改变不大,孔体积有所降低,孔径分布更加集中,堆密度有所升高,压碎强度逐渐增大。水热稳定性实验结果表明,经650 ℃、水蒸气处理50 h后自制氧化铝球的比表面积与工业用氧化铝球的比表面积接近,二者的水热稳定性相当。     

老化时间对催化裂化催化剂物性的影响

采用固定流化床老化装置，水热老化温度为800 ℃、100%水蒸气和常压条件下，对催化裂化催化剂进行2～70 h的老化试验，考察老化时间对催化裂化催化剂物性的影响。采用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和微反活性等表征手段对选取的不同老化时间的11个催化剂样品进行分析。结果表明：随着老化时间的延长，催化裂化催化剂相对结晶度、比表面积呈先快速降低后缓慢降低的趋势；弱L酸酸量与弱B酸酸量比、强L酸酸量与强B酸酸量比呈先增加后降低的趋势；催化剂微反活性宏观上表现出先快速下降后趋于平缓的趋势。     

老化时间对催化裂化催化剂物性的影响

采用固定流化床老化装置,水热老化温度为800 ℃、100%水蒸气和常压条件下,对催化裂化催化剂进行2～70 h的老化试验,考察老化时间对催化裂化催化剂物性的影响。采用XRD、BET、NH3-TPD、Py-IR和微反活性等表征手段对选取的不同老化时间的11个催化剂样品进行分析。结果表明：随着老化时间的延长,催化裂化催化剂相对结晶度、比表面积呈先快速降低后缓慢降低的趋势;弱L酸酸量与弱B酸酸量比、强L酸酸量与强B酸酸量比呈先增加后降低的趋势;催化剂微反活性宏观上表现出先快速下降后趋于平缓的趋势。     

氧化铝载体工业焙烧条件对孔性质的影响

考察了加氢催化剂工业制备过程中载体焙烧炉类型、网带窑的网带运行频率、料层厚度、焙烧温度、改性气体流量和转炉预焙烧温度等生产工艺因素对氧化铝载体孔性质的影响.结果表明:工业焙烧氧化铝载体时,转炉焙烧的载体比表面积小,孔径为2～6 nm的孔体积分布比例低,孔径为6～20 nm的孔体积分布比例高;无气体改性时,网带窑焙烧的载...     

沉淀剂对体相加氢催化剂物化性质和活性的影响

分别选用NH3.H₂O,NaOH,Na₂CO₃以及不同配比NaOH和Na₂CO₃混合液作为沉淀剂制备一系列体相催化剂;采用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜、电子探针等表征方法和小型加氢装置评价手段,考察不同沉淀剂和不同沉淀剂配比对体相加氢催化剂物化性质和活性的影响。结果表明：采用单独一种沉淀剂时,由NaOH合成的体相催化剂压碎强度和孔结构最优,活性金属分散均匀,加氢脱硫活性最高;采用NaOH和Na₂CO₃的混合沉淀剂对体相催化剂有扩孔作用,可使催化剂性能提升;混合沉淀剂在m(Na₂CO₃)：m(NaOH)=2:3时催化剂物化性质和活性最佳,此时催化剂比表面积为213 m²/g,孔体积为0.308 cm³/g,堆密度为1.01 g/cm³,压碎强度为14.9 N/mm,相对脱硫活性为采用NaOH为沉淀剂的催化剂的1.66倍。     

制备条件对CoMoP加氢催化剂性质的影响

利用BET,TPR,UV-DRS物化表征方法系统考察不同制备条件对加氢催化剂CoMoP性质的影响。结果表明：较低的浸渍液温度及较低的干燥、焙烧温度有利于活性组分的还原;干燥和焙烧气氛的流动性较差时催化剂中活性组分的分散性较差;降低焙烧温度可以降低催化剂中钴铝尖晶石的数量;催化剂的孔径分布不受浸渍液温度、干燥和焙烧温度及此过程中通风状况的影响。通过精细控制催化剂制备工艺条件可以使催化剂活性组分性质稳定并达到更好地利用活性组分的目的。     

微波消解/ICP-AES法测定拟薄水铝石中的微量Na和S元素

建立了同时测定工业拟薄水铝石中Na含量和S含量的微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)分析方法,考察了微波消解条件、元素间干扰对测定结果的影响,建立了测定Na、S含量的标准曲线。优化的微波消解条件为：样品0.1 g,消解液(盐酸)10 mL,消解温度185℃,消解时间50 min。所建ICP-AES方法测定溶液的Na质量分数为0.07～15.00μg/g,测定结果拟合线性相关系数为1.000 00,相对标准偏差为1.1%,加标回收率为100.0%～101.0%;测定溶液的S质量分数为0.10～35.00μg/g,测定结果拟合线性相关系数为0.999 99,相对标准偏差为1.1%,加标回收率为95.0%～100.0%。该方法适用于Na质量分数为35～7 500μg/g、S质量分数为50～17 500μg/g的工业拟薄水铝石的Na、S含量测定。     

重油催化裂化催化剂孔体积对其裂化性能的影响

通过调节拟薄水铝石无机酸酸化条件制备了2种孔体积不同的重油催化裂化催化剂;采用X射线衍射、吡啶吸附红外光谱、场发射扫描电子显微镜等手段及裂化反应装置研究了催化剂的物化性质和重油裂化性能。结果表明：催化剂Cat-1、Cat-2的孔体积分别为0.46 cm3/g、0.36 cm3/g,Cat-1的孔体积显著高于Cat-2的孔体积;在反应温度为530 ℃、剂油质量比为5的条件下,与使用Cat-2催化剂相比,使用Cat-1催化剂,重油转化率提高6.86百分点,目标产物液化气及汽油收率大幅上升,副产物干气和焦炭选择性明显下降。