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传统的氧化铝酸性较弱,以其为载体制备的柴油加氢精制催化剂难以实深度脱硫脱芳的要求。针对于此,本文通过向氧化铝载体中添加酸性较强的微孔沸石和无定形硅铝,以期改善NiW/Al2O3催化剂的柴油加氢精制性能。本文系统研究了催化剂的制备方法、催化剂中微孔沸石的类型和含量以及无定形硅铝对催化剂柴油加氢精制性能的影响,得到如下结果:
1.与常规浸渍法制备的NiW/USY-Al2O3催化剂相比,水热沉积法制备的相应催化剂的加氢精制性能更优,这应归于水热沉积法对活性组分的高分散作用以及对B酸形成的促进作用。在Al2O3载体中加入USY和HY沸石都能增加催化剂的酸强度和B酸量,但USY的作用更为明显,因此相应的催化剂具有更佳的柴油加氢精制性能。当载体中USY含量为15wt%时,催化剂的加氢精制性能最佳,表现为脱硫率98.7%、脱氮率90%、多环芳烃脱除率70%、十六烷值提高11.6个单位。
2.在Al2O3载体中引入β沸石制备的催化剂的柴油加氢精制性能低于含USY的催化剂,这是因为前者的酸强度低于后者。当载体中β沸石含量为15 wt%时,相应催化剂的加氢精制性能最佳。水热沉积过程中,溶液中的Ni2+与β沸石中的H+进行离子交换,导致β沸石的强酸量下降,从而使得所制备催化剂的反应性能低于常规浸渍法制备的相应催化剂。
3.与上述含微孔沸石的催化剂相比,NiW/SiO2-Al2O3催化剂的柴油加氢精制性能不佳,这是因为无定形SiO2-Al2O3的酸强度低于含微孔沸石的载体。
4.柴油中的硫、氮化合物强烈抑制催化剂的加氢脱芳活性,因此其脱除有利于增强催化剂对多环和单环芳烃的饱和能力。