三维贯穿结构大孔氧化铝的制备与性质表征

以聚环氧乙烷为诱导剂引发固-液两相分离形成以无定形水合羟基铝为骨架的三维贯通大孔氧化铝,经水热处理使水合羟基铝转化为拟薄水铝石(AlOOH),在温和焙烧条件下制备了具有贯穿大孔孔道的高结晶度γ氧化铝材料。采用XRD、SEM、N_2吸附-脱附和~(27)Al MAS NMR等测试手段对制备的大孔氧化铝材料的性质进行了表征。表征结果显示,所得材料不但具有300～600 nm之间的连续大孔孔道,大孔具有空间分布均匀且三维贯穿的结构特点,大孔氧化铝比表面积达到379 m~2/g;而且孔壁含有9.5 nm的介孔孔道,说明所得材料具有介孔/大孔多级孔道分布;焙烧后的试样铝物种具有四配位、五配位及六配位三种配位状态。实验结果表明,试样在500℃常规焙烧条件下即可转变为高结晶度的γ氧化铝,且抗压强度较高,基本满足多相催化对载体强度的要求。     

典型固定床渣油加氢处理装置金属沉积规律的共性研究

以三套典型固定床渣油加氢装置H、M和Q为研究对象,通过对其工业失活催化剂的剖析,分析了金属Ni和V在各类催化剂上以及催化剂颗粒间(床层空隙)的沉积负荷。通过对三套典型装置的数据对比,进行装置金属沉积规律的共性研究。同时结合每套装置的特点,分析沉积情况的差异对不同装置操作的影响并给出操作建议。     

Fe在固定床渣油加氢处理装置中的沉积及对装置操作的影响

对海南、茂名和齐鲁三套固定床渣油加氢装置失活催化剂的剖析数据进行对比分析,给出Fe在催化剂上和催化剂颗粒间的沉积量及相应负荷,表征了Fe在催化剂颗粒内沉积分布情况,分析了Fe与积炭沉积的关系及对装置操作的影响。     

双重孔分布氧化铝载体及加氢脱金属催化剂结构与性质研究

对含有微米级孔道γ-Al 2O 3载体进行碳酸氢铵水热改性处理,制备双重孔分布氧化铝载体,并以该氧化铝为载体制备加氢脱金属催化剂,应用SEM、N 2吸附-脱附、TPR、Raman、原位CO吸附等技术表征氧化铝载体及加氢脱金属催化剂的结构与性质。实验结果表明,改性处理后,γ-Al 2O 3载体表面及微米级孔道中交织生长微米级棒状结构γ-Al 2O 3粒子,使氧化铝载体具有集中的10~15 nm孔道分布和适宜的1~2μm孔道含量。与未改性氧化铝载体相比,以改性处理后的氧化铝为载体制备的加氢脱金属催化剂的程序还原峰温降低,催化剂中八面体钼的相对含量和Ni-Mo-S活性位数量增加,加氢脱金属活性和加氢脱氮活性明显提高。     

微波辅助双功能渣油加氢催化剂的研究

利用微波选择性加热的特性,在制备过程中加入微波敏化剂制得2种微波辅助双功能加氢催化剂C-Fe和C-Si。对比微波辅助双功能加氢催化剂与相同活性金属含量的商业催化剂,用X射线衍射、氮吸附-脱附、红外光谱、氢气程序升温还原、场发射透射电镜等方法分析了催化剂的物相结构、孔结构、酸性质和酸强度分布、还原性、微观形貌等。在相同的微波反应条件下进行微波辅助渣油加氢反应。结果表明：催化剂在C-Fe制备的焙烧阶段,微波敏化剂Fe3O4氧化生成Fe2O3;C-Fe中的Fe2O3和C-Si中的SiC均未与载体以及活性金属发生化学反应;包含微波敏化剂的催化剂孔体积减小,中低温B酸量增加,C-Fe的还原峰面积增大,且还原峰向高温方向移动;微波辅助催化剂中敏化剂被Al2O3包裹;C-Si的微波辅助脱硫性能与商业催化剂相当,C-Fe的微波辅助加氢脱硫性能较好。     

FZC-24 B型渣油加氢脱金属催化剂的开发

采用由硫酸铝法制得的氧化铝干胶为原料制备出催化剂载体,在该载体上浸渍Mo和Ni活性组分,并经焙烧后制得FZC-24 B型渣油加氢脱金属催化剂.以沙中常压渣油为原料,在200 mL固定床加氢装置上进行了FZC-24 B型催化剂的稳定性考察实验,并与国产同类型参比催化剂G-1进行了性能对比.结果表明,在运转初期,二者均表现出较高的脱金属活性;但当运转时间大于1 000 h后,FZC-24 B型催化剂的活性保持平稳,金属Ni与V的脱除率稳定在60%,而参比剂的活性则下降较快.工业放大制备FZC-24 B型催化剂的物性重复了实验室制备该催化剂的结果.     

FZC-24A渣油加氢脱金属催化剂的开发

进行了FZC-24A渣油加氢脱金属催化剂开发及工业放大。以沙中常渣为原料在小型固定床加氢装置上进行了催化剂稳定性试验。结果表明,FZC-24A渣油加氢脱金属催化剂活性和稳定性优于参比剂。工业放大催化剂性能重复了小试结果。     

基于助剂改性的水热处理对加氢处理催化剂及其反应性能的影响

采用XRD、BET、NH3-TPD、H2-TPR、CO-IR、Raman等表征方法,详细考察了水热处理温度及助剂改性对加氢处理催化剂性质的影响,并以催化柴油为原料,评价了水热处理温度及助剂改性对加氢处理催化剂加氢脱硫、脱氮活性的影响。结果表明：基于助剂改性的水热处理可以有效地改善催化剂表面活性金属的存在状态,催化剂表面更容易形成八面体的Mo物种。评价结果表明,水热处理后的催化剂孔结构更为畅通,其加氢脱硫、脱氮活性显著提高;SRC-2和SRC-3的HDS活性明显提高,分别在93%和94%左右,较SRC-1的脱硫率提高了3～4个百分点。SRC-5的产物中,总芳烃质量分数最低为69.2%,总饱和烃质量分数最高为30.8%,其总饱和烃质量分数相比于原料和SRC-1的加氢产物分别提高11.3、7.3个百分点。     

连续法制备拟薄水铝石过程研究

采用连续法制备拟薄水铝石,设计了相应的正交实验来考察制备过程中的多种因素对拟薄水铝石物化性质的影响。采用XRD、SVD等手段分析了所制备样品中三水铝石含量、物相结构、孔结构性质等。结果表明：影响拟薄水铝石中三水铝石含量较大的因素为反应温度和二级p H;影响拟薄水铝石晶粒大小的较大的因素为二级p H和二级质量浓度;影响拟薄水铝石比表面积的较大的因素为一级p H、二级p H和二级质量浓度;影响拟薄水铝石孔体积的较大的因素为二级p H和二级质量浓度;影响拟薄水铝石平均孔径的较大的因素为反应温度、一级pH和二级p H;影响拟薄水铝石最可几孔径的较大的因素为酸质量浓度和反应温度。较为理想的反应条件为：控制酸质量浓度不超过基准+0.7g·mL^-1,选择了在基准+0.3g·mL^-1左右;酸流速在基准+14.0 mL·min^-1左右;反应温度在基准+20.0℃以下;成胶一级p H在基准+2.0左右;成胶二级p H在基准+0.5左右;二级质量浓度在基准+8.0 g·mL^-1以下;老化时间控制在基准+40.0 min至...     

碳基载体石油馏分加氢脱硫催化剂研究进展

总结了以活性炭、碳纳米管、介孔碳、石墨烯等碳基材料为载体的加氢脱硫催化剂的研究进展。与常规Al₂O₃基载体催化剂相比,碳基载体催化剂比表面积大,活性金属的分散性好,活性金属-碳表面间的相互作用弱,有利于形成高活性的Ⅱ类活性相。以二苯并噻吩及4,6-二甲基二苯并噻吩等含硫有机物为处理对象,碳基载体加氢脱硫催化剂总体上具有比Al₂O₃基载体催化剂更高的加氢脱硫催化活性。为满足碳基载体加氢脱硫催化剂的工业应用要求,需要降低制备成本,并针对催化体系的特点进行孔结构优化及表面改性,同时,还需要加强对碳基加氢催化剂加氢脱硫反应机理和动力学方面的研究,以促进催化剂与工艺技术的进步。