萘加氢合成十氢萘γ-Al2O3负载镍催化剂催化性能的研究

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十氢萘是一种性能优良的溶剂,具有顺式和反式两种异构体,反式十氢萘可在较低温度下溶解超高分子量的聚乙烯,并与苯和乙醇混合可用于内燃机燃料和鱼雷驱动燃料等。因此,开发最经济可行的萘加氢合成十氢萘工艺是十分必要的。本文采用浸渍法制备了Ni/γ-Al2O3催化剂,通过BET、XRD、TG-DTA、H2-TPR和SEM等表征手段对催化剂理化性质进行表征,并在固定床反应器中对萘加氢合成十氢萘反应中催化活性进行评价。(1)考察了镍负载量、焙烧时间和焙烧温度等制备条件对催化性能的影响,当镍的负载量为10%(wt),焙烧温度为450℃,4h焙烧的催化剂活性比较好,萘几乎全部转化,十氢萘的总选择性可达99.41%,反、顺比例最高为3.18。(2)考察了不同反应条件对Ni/γ-Al2O3催化剂加氢性能的影响。得出萘饱和加氢合成十氢萘的优化工艺条件为:氢油比300(体积比)、反应温度260℃290℃、反应压力为6MPa7MPa、空速1h-11.5h-1十氢萘的选择性可接近100%,在原料中萘的浓度对反应有一定的影响。(3)考察了不同反应条件下十氢萘异构化反应的影响。实验结果得出提高空速和压力有利于顺式十氢萘的生成,而提高氢油比和反应温度有利于反式十氢萘的生成。(4)对催化剂进行了稳定性考察,初步分析催化剂失活及影响产物中反式十氢萘和顺式十氢萘比例的原因为催化剂本身活性组分的烧结或流失。
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