论文部分内容阅读
在世界石油资源供不应求的今天,人们迫切地希望寻找到能够代替石油的新能源,其中,煤炭、油页岩资源的利用受到广泛的关注,成为热点。煤和油页岩经过提炼得到的煤焦油、页岩油,其性质与石油类似,最有希望成为天然原油的替代品。但其中较高的芳烃含量一直是限制其应用的难题,加氢精制是目前最有效的脱除芳烃方法。煤焦油和页岩油所含的稠环化合物中,萘含量最高。萘是用于合成树脂、染料的重要原料,通过加氢饱和得到的十氢萘可用作航空煤油的原料,而部分氢化产物四氢萘则是煤炭直接液化的最佳供氢溶剂,同时也可用作多种工业溶剂。因此,对萘加氢饱和的研究,开发高活性催化剂,具有重要的意义。在目前的研究中,过渡金属磷化物催化剂展现出了比较优秀的性能,其在HDS、 HDN上的应用均取得效果,但对其芳烃加氢饱和性能的研究较少。发挥过度金属磷化物的性能需要高性能且廉价易得的载体,本论文选用活性炭,负载磷化镍催化剂,通过与二氧化硅负载的磷化镍进行对比,探究其对萘加氢饱和的反应性能。研究内容和结果包括：采用原位还原法制备活性炭和SiO2负载的Ni2P催化剂,在固定床连续型反应器上探究萘的加氢反应网络,并考察负载量、反应温度、压力、氢油比和空速对萘加氢反应的影响。实验发现萘加氢饱和产物为四氢萘、反式十氢萘和顺式十氢萘,加氢路径为连串反应,先饱和生成四氢萘并进一步饱和为十氢萘,负载量为30wt%Ni2P/AC催化剂活性最高,最佳反应条件为340℃、4MPa.氢油比500ml/ml,此时萘转化率为95%,四氢萘选择性91.87%,反式十氢萘选择性6.72%,顺式十氢萘选择性1.41%。Ni2P/SiO2在相同条件下,萘转化率为98.29%,四氢萘选择性33.05%,反式十氢萘选择性53.36%,顺式十氢萘选择性13.59%。Ni2P/AC更易用来制取煤液化供氢溶剂四氢萘。喹啉对萘在Ni2P/AC上的加氢影响实验结果表明：喹啉的存在对萘形成竞争吸附,降低了萘的转化率,强烈抑制四氢萘进一步加氢,在各个反应条件下均使萘的加氢发生滞后,同时对于Ni2P/AC的吸附具有可逆性,NiP/AC具有较强的抗N中毒性能。噻吩对Ni2P/AC催化剂有一部分不可逆吸附,易与磷化镍形成新的活性相,对萘加氢反应不利。