MCM-41负载的磷化钼（钨）催化剂及其深度加氢脱硫反应性能

发布时间：2017-05-11 20:11

  本文关键词：MCM-41负载的磷化钼（钨）催化剂及其深度加氢脱硫反应性能，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于更加严格的环境法规的要求,因此开发新型深度加氢脱硫(HDS)催化剂成为一个非常具有挑战性的课题。继过渡金属氮化物和碳化物之后,最近的研究表明过渡金属磷化物具有比传统硫化物催化剂更加优异的催化性能。其中,磷化钼和磷化钨催化剂所表现的良好HDS活性以及特殊的耐硫性受到较多的关注。 以MCM-41为载体,采用共浸渍法制备了磷化钼(MoP)和磷化钨(WP)氧化态前驱体,通过原位还原制备了一系列不同担载量的MoP和WP催化剂,用XRD和TPR对其进行了表征。以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物考察了MoP和WP催化剂的HDS性能。研究结果表明,MoP活性组分的担载量、浸渍液pH值、共浸渍和分步浸渍以及原位还原反应条件对催化剂活性有一定的影响。MoP的最佳担载量为40wt%:中性和碱性浸渍液制备的催化剂HDS活性相当,高于用酸性浸渍液制备的催化剂;共浸渍与分步浸渍制备的催化剂HDS活性相当;在650℃还原2小时后MoP催化剂前驱体基本还原完全,最佳还原活化温度为650℃。HDS反应活性评价结果表明,MoP/MCM-41催化剂的HDS反应活性显著高于MoP/Al_2O_3催化剂,二者HDS产物选择性明显不同,MoP/MCM-41催化剂的加氢活性高于MoP/Al_2O_3催化剂。 考察了不同活化方法对MoP/MCM-41催化剂HDS性能的影响。研究结果表明,经过先硫化后还原方法制备的催化剂HDS活性高于直接还原方法制备的催化剂,还原终温较低时,效果更为明显。两种活化方法制备的催化剂HDS产物选择性也有所不同,经过先硫化后还原方法制备的催化剂加氢活性高于直接还原方法制备的催化剂。同时也对钼磷比为2:1的磷化钼催化剂的HDS性能进行了考察。结果表明,用直接还原方法制备的催化剂活性较低,而用先硫化后还原方法制备的催化剂活性较高。在对钼磷比为1:1以及钼磷比为2:1的MoP/MCM-41前驱体预硫化所得催化剂HDS性能研究中发现,催化剂活性要远低于MoS_2/MCM-41。 同时考察了不同活化方法对WP/MCM-41催化剂HDS性能的影响。研究结果表明,先硫化后还原方法制备的WP/MCM-41催化剂HDS活性要高于直接还原方法制备的催化剂,且裂化选择性增加。相对于MoP催化剂,先硫化后还原的活化方法对WP催化剂HDS活性的促进作用更为明显。
【关键词】：MCM-41 磷化钼 磷化钨 原位还原 加氢脱硫
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE624.91;TE624.55
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 文献综述10-31
• 1.1 引言10-11
• 1.2 含硫化合物及其加氢脱硫反应11-14
• 1.2.1 含硫化合物及其反应特点11-12
• 1.2.2 含硫化合物的HDS反应网络12-14
• 1.3 传统的加氢精制催化剂14-19
• 1.3.1 组成及改性14-16
• 1.3.2 制备16-17
• 1.3.3 载体17-19
• 1.4 MCM-41及其在HDS催化剂中的应用19-22
• 1.4.1 MCM-41 概述19-20
• 1.4.2 MCM-41的应用20-21
• 1.4.3 CM-41在HDS催化剂中的应用21-22
• 1.5 过渡金属氮化物、碳化物22-24
• 1.5.1 制备22-23
• 1.5.2 催化性能23-24
• 1.6 新型加氢精制催化材—过渡金属磷化物24-30
• 1.6.1 结构和特性24-25
• 1.6.2 制备25-26
• 1.6.3 过渡金属磷化物的催化性能26-29
• 1.6.4 过渡金属磷化物的表征29-30
• 1.7 选题依据30-31
• 2 实验总述31-34
• 2.1 催化剂的制备31
• 2.1.1 化学原料31
• 2.1.2 MCM-41的合成31
• 2.1.3 MoS_2／MCM-41催化剂的制备31
• 2.2 HDS反应条件及活性评价方法31-32
• 2.3 磷化物催化剂的表征32-34
• 2.3.1 XRD表征32-33
• 2.3.2 TPR表征33-34
• 3 磷化钼催化剂制备条件的考察及其加氢脱硫反应性能研究34-56
• 3.1 引言34
• 3.2 磷化钼催化剂的制备34-35
• 3.3 催化剂及前驱体的表征35-36
• 3.4 MoP／MCM-41催化剂HDS性能考察36-46
• 3.4.1 担载量的影响36-37
• 3.4.2 浸渍液pH值的影响37-39
• 3.4.3 共浸渍与分步浸渍的影响39-41
• 3.4.4 还原终温的影响41-42
• 3.4.5 还原时间的影响42-43
• 3.4.6 MoP／Al_2O_3 DBT反应活性评价43-45
• 3.4.7 催化剂寿命的考察45-46
• 3.5 不同活化方法制备的MoP／MCM-41催化剂HDS性能的考察46-53
• 3.5.1 不同活化方法制备的催化剂DBT加氢脱硫活性比较47-50
• 3.5.2 催化剂前驱体预硫化后TPR表征50-51
• 3.5.3 混晶HDS性能的考察51-53
• 3.6 钼磷比2：1催化剂HDS的反应性能研究53-55
• 3.6.1 不同活化方法制备的催化剂DBT加氢脱硫活性比较53-54
• 3.6.2 磷化钼前驱体硫化后HDS的反应性能研究54-55
• 3.7 小结55-56
• 4 磷化钨催化剂的制备及其加氢脱硫反应研究56-64
• 4.1 引言56
• 4.2 磷化钨催化剂的制备与表征56-57
• 4.2.1 体相WP催化剂的制备56
• 4.2.2 WP／MCM-41催化剂的制备56-57
• 4.2.3 磷化钨XRD表征57
• 4.3 WP／MCM-41催化剂对DBT加氢脱硫反应性能研究57-59
• 4.3.1 担载量的考察57-58
• 4.3.2 不同W／P原子比的WP／MCM-41催化剂58-59
• 4.4 不同活化方法制备的WP／MCM-41催化剂HDS活性考察59-63
• 4.4.1 直接还原与先硫化后还原的比较60
• 4.4.2 硫化步骤H_2代替H_2S的比较60-61
• 4.4.3 还原时间的比较61-63
• 4.5 小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-72
• 论文创新点72-73
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
• 致谢74-75
• 大连理工大学学位论文版权使用授权书75

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 代学宇;吴春华;朱丹丹;;介孔分子筛MCM-41在有机催化中的研究进展[J];化工生产与技术;2012年02期

2 张国甲;唐成;杨晓东;赵檀;;Ni_2P催化剂的制备及其在加氢脱硫的研究进展[J];当代化工;2011年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 刘宗义;新型石油精炼催化剂Ni-P化合物的水热法制备研究[D];中国海洋大学;2010年

2 綦国新;催化柴油加氢精制—降凝技术的应用[D];东北石油大学;2011年

3 胡轶凡;催化柴油加氢精制—降凝组合技术的研究[D];东北石油大学;2011年

4 曲本连;负载型金属磷化物催化剂的合成与加氢性能[D];中国石油大学;2008年

5 徐娇;C5石油树脂加氢催化剂的研究[D];浙江工业大学;2012年

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本文编号：357976