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本文采用浸渍法制备了一系列负载型Co-Mo FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂,考察了助剂和载体对Co-Mo选择性加氢脱硫催化剂性能的影响,借助NH3-TPD、Py-IR、XPS、BET和HRTEM等现代分析手段对其进行了表征,以高硫和低硫FCC汽油为原料进行了催化剂的加氢脱硫活性评价。
助剂对Co-Mo/Al<,2>O<,3>催化剂性能影响的考察结果表明,P的引入增加了催化剂中MoS<,2>片晶的堆积程度,并提高了加氢脱硫活性,然而,P修饰的催化剂仍具有较多的酸性位,这导致烯烃的大量饱和,从而使汽油辛烷值损失较大。相比P修饰的催化剂而言,碱金属K修饰的催化剂,尽管可中和传统催化剂上的酸性位,显著减少烯烃的加氢饱和程度,但由于催化剂中酸性位的过度下降,则显示出较差的加氢脱硫活性。与上述两种催化剂不同,本文所开发的催化剂由于平衡的MoS<,2>分散度和堆积度以及良好的酸性质,表现出良好的选择性加氢脱硫性能。当K/P比为2.0时,Co-Mo-K-P/Al<,2>O<,3>催化剂脱硫率达到80%,辛烷值损失1.7个单位。
复合载体制备的Co-Mo催化剂的表征和催化性能评价结果表明,高岭土的引入降低了催化剂的比表面积和表面酸量,导致活性相MoS<,2>片晶的分散度变差,催化剂的脱硫活性降低,而平均孔径的增大使烯烃饱和率上升;微孔ZSM-5沸石的引入增加了催化剂的酸强度,使烯烃饱和率上升,其微孔的存在导致催化剂脱硫率的降低;中孔分子筛MCM-41的引入增加了催化剂的表面积并提供了适宜的酸强度,比表面积的增加使活性相MoS<,2>片晶的分散度增加,其脱硫率上升,而适宜的酸强度和中孔结构使催化剂的烯烃饱和率下降,该催化剂脱硫率达到85%,而烯烃的饱和率为20%,辛烷值损失1.5个单位。
所获得的较优催化剂的长周期评价结果表明,以高硫FCC汽油为原料,该催化剂运转500 h后,其脱硫率保持在70%以上,烯烃饱和率小于20%;针对低硫FCC汽油运转300 h后,脱硫率保持在75%,烯烃饱和率为20%,该催化剂呈现出良好的选择性加氢脱硫活性和稳定性。针对FCC汽油重馏分的选择性加氢脱硫结果表明,切割、反应后调和油的脱硫率高于全馏分FCC汽油,可达到85%,辛烷值损失1.4个单位,这表明把原料油切割为轻、重两种馏分然后进行选择性加氢脱硫更适合于深度脱硫的要求。