萘加氢裂化制单环芳烃催化剂制备及其催化性能研究

来源 :北京石油化工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bloneedu
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
煤焦油作为一种非常规油品,其资源十分丰富,充分合理的利用煤焦油资源,将其中的重质稠环芳烃馏分油通过催化加氢裂化转化为苯、甲苯、乙苯、二甲苯(简称BTEX)基本有机化工产品,对于实现以煤炭为基础原料的资源高效利用具有十分重要的现实意义。论文围绕萘加氢裂化转化为BTEX的双功能催化剂制备及工艺条件进行了研究。根据萘加氢裂化转化为单环芳烃的反应机理,筛选适宜萘选择性加氢生成四氢萘中间体的金属加氢活性组分以及四氢萘催化裂化的酸性分子筛,并制备适合于萘加氢裂化转化为BTEX单环芳烃的催化剂,采用XRD、SEM、H2-TPR、TPD以及BET等表征手段表征了催化剂的性质。研究表明:通过镍铝合金粉与拟薄水铝石为载体所制备的负载金属态镍的催化剂Raney Ni/Al2O3、以及MoO3改性的MoO3-Raney Ni/Al2O3加氢催化剂,其XRD表征的结果表明其具有弥散型骨架态镍存在,其低温活氢性优良,催化萘转化时,具有很强的加氢活性,在所考察的实验条件下能彻底将萘转化为十氢萘,四氢萘的选择性很低。而采用超声等体积浸渍法制备的一系列总金属氧化物的负载量为25%的x NiO·y MoO3/γ-Al2O3催化剂,其萘加氢转化为四氢萘的及四氢萘的选择性明显优于金属态的镍催化剂,按NiO/MoO3=1:7的比例负载得到的NiO·7MoO3/γ-Al2O3催化剂,在氢油体积比120:1、反应温度300℃、反应压力3 MPa、液时空速2 h-1的条件下,其催化萘的转化率可达98.14%,四氢萘的选择性可达90.3%。这表明,以过渡金属镍元素作为萘加氢的活性组分,不宜采用金属态的镍,氧化态的镍更适合于萘加氢转化为四氢萘中间物,而且MoO3作为加氢催化剂的助剂,其负载量对于萘加氢转化为四氢萘的选择性影响十分显著。以酸性分子筛和拟薄水铝石制备了加氢活性组分的载体,并按NiO/MoO3=1:7、负载金属氧化物总量为25%制备了四氢萘加氢裂化催化剂,着重研究了HY、HZSM-5、Hβ不同酸性分子筛裂化活性组分对四氢萘加氢转化为BTEX单环芳烃性能的影响。研究表明,不同分子筛由于具有不同的孔结构及酸性质,对于四氢萘的催化裂化活性以及BTEX选择性的影响十分显著。HZSM-5分子筛相对较小的孔径以及相对较强的酸性中心明显不利于四氢萘加氢裂化转化为BTEX;HY分子筛由于其酸性相对较弱,其催化四氢萘的转化率不高;而Hβ分子筛具有合适的酸强度以及适宜的孔径更适合于四氢萘的裂化反应,以其作为裂化活性组分的所制备的NiO·7MoO3·Hβ/γ-Al2O3催化剂,其催化四氢萘的加氢裂化转化为单环芳烃的活性以及BTEX的选择性存在明显的优势,在氢油体积比180:1、温度350℃、压力4 MPa、空速2 h-1的条件下,催化四氢萘加氢裂化转化率为93%,BTEX的选择性为60%。论文还对催化四氢萘具有优良活性的NiO·7MoO3·Hβ/γ-Al2O3催化剂直接用于催化萘的加氢裂化转化为BTEX的反应条件进行了考察,并得到了萘加氢裂化制备BTEX的工艺条件。由于萘的加氢裂化反应经历萘加氢转化为四氢萘中间物以及四氢萘加氢裂化转化为BTEX两个主要反应。其中,萘的加氢过程为分子数减小的放热反应,而四氢萘的裂化与异构则为典型的分子数增加的吸热反应,因此,萘的加氢裂化反应需要综合考虑串连的两个主反应的工艺条件,以提高萘的转化率及BTEX单环芳烃的选择性。研究发现,萘加氢裂化反应温度及反应压力对萘转化率及BTEX的选择性影响比较明显,控制氢油体积比为180:1、反应温度为400℃、压力为5 MPa、液时空速为2h-1的条件下,萘的转化率为96%,BTEX的选择性可达63%。
其他文献
离子液体具有很多独特的性质,如几乎不挥发、热稳定性好、溶解能力强及可设计性等,在许多工业生产中有望代替易挥发的传统有机溶剂。无限稀释活度系数(γi∞)是一种重要的化工热力学参数,能够反映溶剂的选择性和溶解能力,可以为离子液体作为溶剂分离各种难分离体系及在其他方面的应用提供理论依据。另外,离子液体具有的独特性质与气相色谱柱固定相所需性质匹配度较高,将其应用到色谱分析领域具有一定的理论及实际意义。本论
现阶段,我国城市化水平不断提升,对于“智慧城市”的建设也逐步纳入国家城市规划的行列中。在城市的现代化进程中,作为公共基础设施的路灯照明系统,它的作用不言而喻,它不仅对城市的社会治安和出行安全具有重要意义,而且还能直接反映着一个城市化建设的发展水平。当前主流的路灯控制大多采用的是继电器控制,定时亮灭,这种照明系统缺乏灵活性,造成了无谓的电能损耗;城市照明管理的方式是人工管理,路灯的日常维护主要是靠人
激光晶体材料作为21世纪最重要的光电子材料之一,在工业、医疗、军工等多领域广泛应用。上称重提拉法生长激光晶体控制系统由多个功能子系统组成,包括提拉与旋转运动控制、重量控制、温度控制等子系统。提拉与旋转运动系统中的低速爬行、称重系统中电源和机械振动对称重的干扰、晶体生长温度梯度变化导致的晶体生长力不足、各子系统总线异构的实时互联和晶体生长过程数据的有效利用等问题,是影响晶体生长的主要因素。在提拉与旋
多年来,由材料失效带来的安全事故和经济损失给人们和社会带来巨大损失。本文从铝合金阳极氧化基础电解液的优化出发,希望通过阳极氧化膜性能的提高,提高膜层对铝合金的保护,延长铝工件或设备的寿命和安全性,降低事故发生风险。基于传统硫酸(SAA)、硼-硫酸(BSA)阳极氧化电解液体系,引入了苹果酸-硫酸(MSA)电解液体系,通过改变苹果酸添加量来优化电解液体系。结果表明:在最初三种电解液体系下,当MSA中苹
镁合金作为一种可降解的金属植入材料,具有与天然骨相匹配的弹性模量、良好的生物相容性及生物安全性,广泛应用于骨科及口腔植入领域。然而,镁合金的硬度低,耐腐蚀性较差,不仅会因人体的运动或牙齿的咀嚼造成局部磨损,而且也会受人体环境中腐蚀性离子的攻击而发生严重的腐蚀,二者的协同作用会使植入材料造成更大程度的降解,进而过早地失去应有的机械性能等相关功能。因此,采用适当的表面改性技术来改善医用镁合金的摩擦腐蚀
新一代通信技术仅仅需要卫星具有通讯、对地功能,而传统多功能卫星不适用,因此小卫星是实现新一代通讯技术的关键。卫星姿态控制直接影响通信技术的精度和准确性,具有小负载、高控制精度、无污染、高寿命等优点的动量轮是卫星姿态控制系统的重要执行机构。动量轮通过改变转速的大小输出力矩,使得卫星姿态得到精准控制。电机是动量轮的核心组件,而电机的性能是转子的速率跟踪精度以及稳速精度的决定性因素,作用于系统整体控制力
金属粉床增材制造技术以离散-堆积为原理,通过计算机程序将CAD模型进行二维截面化,以纯净度高、球形度好的增材制造用金属粉末为原材料,采用激光束或电子束熔化金属粉末使工件逐步成型。因其技术成熟、操作便捷和制作精度高等特点被广泛应用在机械制造、航空航天等领域,但其生产作业中存在火灾、爆炸、窒息和辐射伤害等多种风险。目前对金属粉床增材制造技术系统安全风险的研究较少。为有效提升金属粉床增材制造技术的安全水
表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman Scattering,SERS)是指分子吸附在某些金属、半导体、碳材料等纳米材料的粗糙表面时,拉曼散射强度大大增强的现象。SERS可以提供待测分子含量和结构信息,实现快速无损超灵敏检测。目前广泛接受的SERS机理是电磁增强和化学增强。前者的增强主要取决于表面等离子体与激发场之间的共振过程,当分子接近或吸附纳米材料表面时,会激发纳米材料
氢能是一种清洁能源,对促进能源结构转型和降低碳排放具有重要意义。目前氢能基础输送设施发展还不完善,如何实现氢能大规模高效输送是氢能“制-储-运-用”全产业链中的重要问题。将一定比例的氢气掺入天然气中,并利用现有天然气管道或管网进行输送,是实现氢气大规模高效输送的有效方式。但由于氢气与天然气的性质差别较大,掺氢后会对天然气输送水热力工况及管材力学性质产生影响。因此,开展掺氢天然气管道输送过程中氢对管
硫作为重要的原料被广泛应用于工业生产中,其生产过程中往往会产生大量含硫化合物,如硫酸根和H2S等,给环境带来严重的污染,同时也会产生一些安全性问题,因此需要对硫酸根和H2S进行处理。课题组利用铁碳微电解处理工业污水过程中发现硫酸根可被有效去除,通过文献资料调研发现,目前还未见铁碳微电解处理硫酸根的报道。本文中将铁碳微电解应用于处理硫酸根和H2S的处理并进行安全性分析。首先,铁碳微电解被应用于污水中