铁基沸腾床渣油加氢脱硫催化剂研究

制备了具有相同活性金属质量分数的铁基和非铁基沸腾床渣油加氢脱硫催化剂.通过BET、XRD、Raman、H2-TPR、CO吸附原位红外和吡啶红外技术对催化剂进行表征,并采用模型化合物和减压渣油考察了催化剂的加氢脱硫反应机理和加氢活性.结果表明:催化剂的加氢脱硫反应按照直接脱硫反应路径进行,铁基催化剂表现出更高的渣油加氢脱硫、加氢脱残炭和加氢脱金属活性.这是由于铁的加入,增加了催化剂的红外酸量和MoS2活性物种数量,提高了活性金属的利用率,在活性金属质量分数相当的情况下,使催化剂具有更高的加氢活性.     

渣油加氢生成油沉积物含量影响因素研究

通过制备不同孔结构和酸性质的催化剂，采用高压釜进行活性评价，考察催化剂性质的变化以及不同原料油对生成油中沉积物含量的影响。结果表明：催化剂的可几孔径由9.1 nm增加到17.5 nm，生成油中沉积物的质量分数由1.07%下降到0.09%；随着催化剂的总酸量由0.467 mmol·g-1增加到0.633 mmol·g-1，生成油中沉积物的质量分数由0.09%增加到0.2%；渣油转化率相当的情况下，原料油稳定性越好，其沉积物含量就越低。因此，催化剂的孔结构、酸性质以及原料油性质对于沸腾床渣油加氢生成油中沉积物的含量影响较大。     

甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃催化剂ZSM-5改性研究

采用等体积浸渍法制备了ZnOSiO_2,P_2O_5与MgO复合改性HZSM-5催化剂,并在固定床反应器中系统地研究了复合改性对甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃反应的影响。通过SEM,TEM,XRD,N_2吸附-脱附以及氨程序升温脱附(NH_3-TPD)对催化剂进行表征,揭示了改性方法与催化性能之间的构效关系。结果表明:Zn的引入有效地提高了HZSM-5的反应活性,这是由于锌改性降低了强酸强度和强酸量,并形成了ZnOH~+脱氢活性中心。再通过SiO_2,P_2O_5和MgO进行多重修饰,产生的协同效应能够有效地消除外表面酸位,同时缩小孔口,抑制了对二甲苯异构化、烷基化等副反应以及氢转移反应,从而将二甲苯中对二甲苯选择性提高至79.3%,乙烯在C_2烃类的选择性高达98.7%,芳烃和C_2~C_4烯烃总收率可达到84.1%。     

甲醇制芳烃催化剂及相关工艺研究进展

当前我国芳烃生产面临石油资源短缺等困难,而我国丰富的煤炭资源和当前过剩的甲醇产能为煤基甲醇制芳烃提供了价格低廉的原料,对于我国的能源安全具有重要意义。本文综述了近年来国内外甲醇制芳烃（MTA）技术的相关研究进展,分别介绍了MTA固定床、流化床技术;针对传统MTA过程产物复杂,分离能耗大,经济效益差等不足,归纳总结了更具经济性的甲醇一步法制对二甲苯（MTPX）以及甲醇一步法制对二甲苯联产低碳烯烃（MTO&PX）技术;针对传统MTA催化剂稳定性差等不足,对比介绍了甲醇直接制芳烃以及低碳烯烃制芳烃路线,结果表明甲醇经低碳烯烃制芳烃工艺路线具有催化剂寿命长、产品组成易调节等优势。最后,本文认为分子筛限域效应、分子筛表面修饰新技术、金属-酸双活性中心协同效应是未来MTA研究的重要方向。     

甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃改性ZSM-5催化剂在流化床中的反应性能

在流化床反应器中,对Zn、Si和P改性的ZSM-5催化剂的甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃的反应性能进行了研究。采用X射线衍射（XRD）、BET比表面积、扫描电镜（SEM）、NH₃-程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段进行表征分析。结果表明,Zn改性使得催化剂酸强度降低,中强酸酸量增加,对二甲苯和低碳烯烃选择性都随之提高;一定量的硅沉积改性在降低催化剂外表面酸量的同时缩小孔口,浸渍适量P能够调变分子筛的酸中心强度和酸量,这都能够提高对二甲苯选择性。在流化床反应器中甲醇制对二甲苯联产低碳烯烃反应结果表明,3Zn-3Si-3P/ZSM-5催化剂在温度425℃、常压、反应时间40min、空速1h^-1的条件下,对二甲苯在二甲苯中的选择性为76.0%,C₂~C₄低碳烯烃选择性为24.4%,特别是芳烃和C₂~C₄低碳烯烃的总选择性高达92.2%。