论文部分内容阅读
运输燃油质量的提高对于应对世界范围内严重的空气污染问题和严苛的环境法规至关重要。中国政府从2019年起颁布了国Ⅵ排放标准,规定硫含量<10ppm。与氧化脱硫和吸附脱硫相比,具有更高脱硫效率的加氢脱硫工艺仍然是运输燃油主要的加氢处理技术。因此,未来研究的主要方向应侧重于提高传统负载型加氢脱硫催化剂的活性或寻找具有优越加氢脱硫性能的催化剂材料与催化剂。本文成功制备出了具有三维有序大孔新型孔结构的本体型加氢脱硫催化剂。本论文首先探究了聚-（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）乳液聚合的影响因素,包括单体与水的质量比、引发剂、乳化剂、搅拌速度、反应温度,最终确定单体与水的质量比为4%,引发剂加入量为0.2000g,乳化剂加入量为0.0028-0.0036g,搅拌速度为350rpm,反应温度为70oC,成功制备出了粒径在220-260nm的PMMA模板剂。本体型催化剂微观结构的改变会显著影响它们的物化性质。本文以PMMA为硬模板,成功合成了三维有序大孔（3DOM）本体型催化剂。并通过TG/DTG、XRD、低温氮气吸-脱附、SEM、TEM、HRTEM等多种表征手段对样品进行表征,以及在高压微型固定床反应器上对其进行加氢脱硫性能评价。结果表明,这种具有独特多级孔结构的3DOM本体型催化剂,不仅可以提供更多比表面积,更多的活性位,而且可以减少反应的传质阻力。并且,在经过预硫化过程以及加氢脱硫反应过程后,催化剂的三维有序大孔结构仍然保持,表明3DOM本体型催化剂具有较高的稳定性。与3DOM CoMoW和CoW本体型催化剂相比,3DOM CoMo本体型催化剂表现出了优越的催化性能,在反应温度为360oC,3MPa下,其噻吩转化率高达99.2%。为了进一步提高3DOM本体型CoMo催化剂的催化性能,我们在催化剂的制备过程中引入了表面活性剂PEG400以及F127,成功制备出了具有纳米孔结构的3DOMM本体型CoMo催化剂。高压微型固定床加氢脱硫性能评价结果表明,PEG400/F127摩尔比为35.2/1时,CoMo-PF-1本体型催化剂表现出了最优的催化性能,在360oC,1MPa下,其噻吩转化率高达99.4%,这是因为该催化剂不仅具有2-4nm的介孔结构,而且催化剂活性相MoS2具有良好的分散度和堆积数。