SBA-15分子筛基汽油深度加氢脱硫催化剂的制备及性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:by_huang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前我国80%的汽油来自于催化裂化(FCC)汽油,导致汽油具有高硫含量、高烯烃的特点。随着环保要求的进一步提高,如何有效脱除汽油中的硫含量、减少烯烃含量损失,并保持其辛烷值成为生产清洁汽油的关键。常用的加氢脱硫(HDS)催化剂虽然能够降低汽油中的硫含量,但在加氢脱硫过程中会造成烯烃大量饱和、辛烷值严重损失等问题,会大幅度降低油品的经济性和使用性。催化裂化改质降烯烃新工艺的出现以及新型催化剂、助剂的应用,使FCC汽油中的烯烃含量得到了有效地控制,但是硫含量仍然过高。近年来,中微双孔分子筛载体以其独特的孔道结构、表面酸碱性和水热稳定性等特点,逐渐走进了人们的视线。由于这种新型分子筛具有合理的分级孔结构,而且具有介于微孔和介孔分子筛之间的酸性,可望减小活性金属组分与载体间的相互作用,提高活性金属的分散度,进而提高汽油加氢脱硫的深度和选择性。但是目前对于中微双孔分子筛基HDS催化剂的研究并不完善,仍然存在着硫化物的脱硫和烯烃、芳烃的加氢机理尚不明确,烯烃饱和反应工艺条件不够优化等问题。因此,需要对中微双孔分子筛基催化剂的制备、改性及机理、性能做更深入的研究。本论文以中微双孔分子筛SBA-15为汽油加氢脱硫催化剂载体,以噻吩和正庚烷混合物为探针反应物,在高压釜式反应器中考察了不同活性金属组分、活性组分配比和反应工艺条件对催化剂催化活性的影响。在此基础上考察了金属氧化物改性对催化剂加氢脱硫选择性的影响。最后,对加氢脱硫过程中生成的H2S与烯烃的重排反应,以及烯烃的加氢饱和反应机理和规律开展了基础研究,以期为新型HDS催化剂的研究开发及其HDS机理研究做一些有意义的探索。具体研究内容及结果如下:本文以SBA-15、MCM-41和γ-Al2O3为载体制备了一系列CoMo/Support催化剂,在高压釜式反应器中考察了不同载体、Co/Mo摩尔比、反应温度、初始氢压等反应工艺条件对催化剂加氢脱硫性能的影响,并对催化剂的结构、表面性质、重复使用性等进行了全面表征和分析。结果表明,在三种载体制备的CoMo/Support催化剂中,以中微双孔分子筛SBA-15为载体制备的催化剂的噻吩加氢脱硫性能优于MCM-41和γ-Al2O3,这表明SBA-15的表面酸性强度更有利于提高HDS反应的深度和选择性。其中以MoO3负载量为15wt.%,Co/Mo摩尔比为0.4时的0.4CoMo/SBA-15催化剂的催化活性最优。其最佳反应工艺条件为:温度为280℃、反应初始氢压1.2MPa、搅拌速率500rpm,催化剂用量0.2g,反应液的体积50mL。本文采用金属氧化物MO(V2O5、CeO2、Cr2O3和K2O)对中微双孔分子筛SBA-15进行改性,然后负载活性组分CoMo制备得到一系列0.4CoMo/MO-SBA-15催化剂。在高压釜式反应器内考察了改性金属氧化物的种类和含量对催化剂加氢脱硫活性和选择性的影响,并对催化剂的结构、表面性质、重复使用性等进行了全面表征和分析。结果表明,四种金属氧化物改性的CoMo/MO-SBA-15催化剂中,V2O5、CeO2和Cr2O3三种由两性或弱碱性金属氧化物改性后的催化剂的加氢脱硫活性和选择性优于未改性的0.4CoMo/SBA-15,同等条件下其加氢脱硫性能也优于目前商用的以γ-Al2O3为载体的催化剂,在改性金属氧化物V2O5含量为15wt.%(相当于V/Mo摩尔比为0.86)时,加氢脱硫效果最优;但是强碱性的K2O改性后的催化剂加氢脱硫性能反而下降。为SBA-15分子筛基催化剂的改性物选择提供一定的借鉴,这是本文的创新之处。对0.4CoMo/SBA-15催化剂和V2O5改性的0.4CoMo/V2O5(15)-SBA-15催化剂上,H2S对汽油加氢脱硫过程中烯烃转化的影响进行了详细研究。结果表明,H2S可以抑制1-己烯的加氢饱和和异构化反应,但同时会促进烯烃向生成硫醇、硫醚等硫化物的方向进行反应,降低加氢脱硫深度。尽管H2S含量的增加会抑制1-己烯进行加氢饱和和异构化反应,但是确实以降低体系加氢脱硫深度为代价的,不符合油品深度脱硫的初衷,因此,为了满足油品深度脱硫的要求,在进行加氢脱硫反应的时候,要尽量移除反应体系中生成的H2S,确保催化剂具有较高的加氢脱硫活性。综合改性前、后催化剂上烯烃与H2S的反应规律及产物GC-MS分析,得到了在SBA-15分子筛基催化剂上H2S和烯烃的反应网络,为SBA-15分子筛基催化剂的HDS反应提供理论支持。这是本文的创新之处。
其他文献
乡村医生应得到应有的社会地位,社会民众将更多关注的目光放在默默奉献的这一群人身上。在新的医疗体制改革中应该有他们的一席之地。好多乡村医生祖祖辈辈将青春奉献给中国
20世纪80年代兴起的美国新品格教育是传统品格教育在现代社会中衰退之后的再次复兴。从美国品格教育的历史与内容沿革中,不难看出其品格教育的公民教育性质;对美国新品格教育
目的分析在糖尿病肾病患者维持性血液透析中应用延续护理干预的临床效果。方法从人民医院血透室择取44例糖尿病肾病维持性血液透析患者,将其随机分成两组,对照组22例患者行以
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
实施城乡居民收入倍增计划,是最大的民生实事,是民生幸福工程的基础和核心。江苏省委、省政府启动实施城乡居民收入倍增计划,并将农民收入倍增列为首项重点目标。江苏县域经济率
目的对支气管哮喘治疗护理中实施预见性护理的效果进行探讨。方法选取2017年8月~2018年7月收治的支气管哮喘患者120例,随机分为观察组(预见性护理)和对照组(常规护理)各60例,
价值投资是中小投资者最好的回避风险工具。本文重点介绍了如何用巴菲特价值公式发现评估股票的投资价值,选择合适投资对象;如何根据中国A股市场的特殊性对价值投资公式进行
目的半肝切除术病在围术期留置胃管与不置胃管的效果观察。方法收集2018年6月~2019年5月我院收治需行半肝切除术患者80例,随机分组为留置胃管组及不置留胃管组,各40例,留置胃
氮肥是果树最重要的营养物质,适时适量的氮肥施加对果树的生长非常重要,蓄水坑灌法改变了土壤的水肥分布,使得果树的水肥利用情况发生变化,为实现蓄水坑灌下果树对氮肥的高效利用,应制定适合此种灌溉方式的施肥制度。本文以地面灌溉CK处理为对照设置了三个施氮水平(0、20kg/亩、40kg/亩)和两个追肥期(花后追肥期、果实膨大追肥期)共7个蓄水坑灌处理,分析不同施氮时期和施氮量对7a生矮砧密植红富士苹果树叶
作为学校教育的一种辅助与补充,近年来中小民营教育机构也随着教育需求的扩张而蓬勃发展。虽然中小民营教育机构遍地开花,但其财务制度存在的固有缺陷使其难以实现持续发展。