二氧化钛载体制备及负载Ni-Mo加氢脱硫催化剂性能研究

发布时间：2018-05-16 09:30

  本文选题：二氧化钛 + 焦炉煤气　； 参考：《太原理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,随着我国焦化工业发展的加快,使得焦炉煤气的深加工利用被人们广泛关注。将焦炉煤气作为化工原料进行深加工合成甲醇、甲烷、化肥等可以大幅提高其附加值,是焦炉煤气科学利用的途径之一。焦炉煤气中含有H_2S、COS、CS2、噻吩等多种形态硫,会造成以Ni、Cu、Fe为活性组分的催化剂失活,因而工业生产中需要将有机硫加氢成H_2S再脱除至总硫低于0.1ppm。目前工业应用的有机硫加氢催化剂主要以γ-Al_2O_3为载体,γ-Al_2O_3为载体的加氢催化剂的操作温度高(约350℃),导致甲烷化、积碳、甚至在COS和CS2存在下生成硫醇和硫醚等副反应。近些年来,人们开始逐渐把目光投向了低温活性好、副反应发生较少的TiO_2为载体的加氢催化剂。由于传统TiO_2的比表面积在10m~2/g左右,制备负载型加氢催化剂活性低,本文主要采用水热合成法和溶胶-凝胶法优化制备出四种高比表面积的TiO_2载体,采用比表面孔径分析仪(BET)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)以及其他表征手段对所制备的TiO_2载体及催化剂进行了比表面积、形貌、晶体结构等方面的分析。其次,以优化制备出的TiO_2和γ-Al_2O_3为载体制备负载型镍钼加氢催化剂,在模拟焦炉煤气气氛下进行催化剂的评价。具体研究内容及结论如下:1、以甘油、乙醇、乙醚为原料,采用水热合成法合成TiO_2纳米片层结构基础层次管(MTNHTS),考察原料配比,反应时间,反应温度对产物的影响。在甘油:乙醇:乙醚为20mL:40mL:20mL,反应温度160℃,反应时间24小时,合成的纳米片层结构基础层次管(MTNHTS)比表面积可达55m~2/g。2、采用溶胶-凝胶方法制备规则介孔TiO_2(OMT),通过考察原料钛酸丁酯、P123、乙醇、盐酸的配比用量对规则介孔TiO_2(OMT)的影响。结果表明:钛酸丁脂为5g,P123为2.5g,乙醇为37.5ml,盐酸为8ml时,制备规则介孔TiO_2比表面积达到了154m~2/g。3、以低比表面积的钛白粉和10mol/L的NaOH为原料,采用水热合成法合成高比表面积TiO_2纳米管(TNT),考察后处理PH、反应温度、反应时间对产物的影响。结果表明:PH=7、反应温度170℃、反应20h,制备TiO_2纳米管比表面积达到119m~2/g。4、以偏钛酸和10mol/L的NaOH为原料,采用水热合成法合成高比表面积TiO_2纳米材料(TAN),考察反应温度、反应时间对产物的影响。结果表明:反应温度为170℃、反应时间为24小时制备钛酸纳米管(TAN)的比表面积达到了161m~2/g。5、利用仲钼酸铵((NH_4)_6Mo7O_24·4H_2O)为Mo源,六水合硝酸镍(Ni(NO_3)_2·6H_2O)为Ni源,以上述四种方法优选的TiO_2和γ-Al_2O_3为载体,制备得到NiMo/γ-Al_2O_3、NiMo/MTN、NiMo/OMT、NiMo/TNT和NiMo/TAN催化剂。在常压、反应温度200-380℃、空速2000h-1、噻吩进口浓度450mg/m3的反应条件下,以TiO_2为载体的催化剂对噻吩的转化率都高于NiMo/γ-Al_2O_3催化剂,其中NiMo/MTN和NiMo/OMT催化剂在300℃时噻吩的转化率就能达到99%以上;当温度达到350℃时,在NiMo/TNT和NiMo/TAN催化剂上的转化率达到99%以上;当温度达到380℃时,噻吩在NiMo/γ-Al_2O_3催化剂上的转化率仅达到95%。
[Abstract]:In recent years , with the rapid development of coking industry in China , the deep processing and utilization of coke oven gas has been paid more attention to . It is one of the most important ways to produce supported nickel - molybdenum hydrogenation catalyst by using the method of hydrothermal synthesis and sol - gel method . The specific surface area of the catalyst is as follows : 1 . The specific surface area of the catalyst is 20 mL : 40 mL : 20 mL , the reaction temperature is 160 鈩，

本文编号：1896324