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本论文以克拉玛依常渣及减压蜡油为原料油,采用不同的硫化方案,硫化条件对铁、钼、镍三种金属催化剂的硫化进行考察,对硫化后分离出的催化剂进行了SEM、XRD、BET和激光粒度的表征。选出了不同催化剂的最佳硫化条件,并且对硫化态镍溶胶催化剂进行了初步研究,取得了一系列有意义的结论。这些研究旨在为悬浮床加氢催化剂的进一步的研发提供实验室数据并奠定一定的理论基础。
本论文研究认为,水溶性Ni催化剂300℃使用SⅡ方案,水溶性Mo、Fe催化剂300℃使用SⅠ方案时其硫化态催化剂硫化完全度和分散性比较好。SⅡ条件下的Ni催化剂,随反应时间延长,反应体系中催化剂晶型发生从NiS到Ni3S2到Ni9S8的转化,随着晶型的变化,其硫化态催化剂粒度、活性等也发生相应的变化;考虑到各方面因素,并根据实验研究结果,建议实际悬浮床反应中的空速应不大于1.0不小于0.5。
对分离出的不同催化剂进行反应活性考察发现,SⅡ300℃1小时Fe催化剂,SⅡ300℃3小时Mo催化剂,SⅡ300℃3小时Ni催化剂加氢活性最好。固定床高压微反实验结果表明,悬浮床分离的水溶性分散型钼催化剂活性相对较低,这与分散型催化剂的硫化完全度和分散状况有关。
从所制备的硫化态Ni溶胶催化体系在油中的分散效果来看,硫化态Ni的液溶胶体系比水溶性催化剂在油中分散颗粒度小,分散均匀,且硫化完全,是一种理想的分散型催化体系;对分离出来的胶体催化剂和水溶性催化剂进行分析得出,催化剂晶粒度顺序为420℃Ni胶体的最小;说明高温更有利于硫化态胶体催化剂在原料油中的高度分散,使硫化态催化剂更趋向于以小粒径存在。应用硫化态Ni的液溶胶作为催化体系,对渣油加氢裂化进行了反应评价,得出:硫化态Ni的液溶胶有较水溶性分散型催化剂更好的催化活性。