劣质蜡油加氢处理催化剂载体的制备

发布时间：2020-10-09 09:57

　　随着原油重质化、劣质化趋势加剧以及焦化产能快速增长,焦化蜡油的加工利用成为炼油领域的重要课题。焦化蜡油的主要用途是作为后续二次加工的原料,然而由于氮化物极易毒害裂化催化剂,因此要想提高其利用率必须对其进行加氢处理。焦化蜡油中的氮化物通常具有芳香性强、C-N键稳定的特点,这就要求加氢处理催化剂必须兼具较强的加氢性能和氢解性能。同时由于蜡油馏分较重,因此催化剂还应有较大的孔容、孔径和比表面积。本论文旨在制备一种优质载体材料,以满足高性能加氢处理催化剂的要求。论文首先比较了并流沉淀法和pH摆动法制备氧化铝的优劣;接着,针对较优的pH摆动法,考察了原料性质及制备条件对氧化铝性质的影响。在所考察的范围内,发现以硝酸铝和氨水为原料,沉淀温度为80°C,摆动次数为3次,老化时间为30 min,扩孔剂添加量为4 g/0.143 molAl时制备出的氧化铝具有最优的性质,其比表面积可达235.4 m~2·g~(-1),孔径可达11.79 nm,孔体积可达0.80 cm~3·g~(-1)。以前述研究成果为基础,进一步采用混合摆动法、顺序摆动法和摆动并流法三种方法将钛引入氧化铝中。制备了不同TiO_2含量的钛铝复合氧化物以及以制备的钛铝复合氧化物为载体的加氢处理催化剂。采用XRD、BET、SEM、FT-IR、NH_3-TPD和UV-Vis DRS对载体和催化剂的理化性质进行了表征。结果表明,氧化铝载体中引入TiO_2后,一方面能够增加催化剂表面L酸中心的密度和强度,另一方面也能削弱金属组分与载体间的强相互作用,促进活性组分的还原、硫化。以吲哚、喹啉的环己烷溶液为原料,考察Al_2O_3和TiO_2-Al_2O_3载体的吸附性能,发现TiO_2的引入能够促进氮化物在载体上的吸附。以辽河焦化蜡油为原料,以脱氮率为评价指标,在反应温度360°C、压力8 MPa、空速1.0 h~(-1)、氢油体积比1000的条件下考察了NiW/TiO_2-Al_2O_3系列催化剂的加氢脱氮性能。结果表明,载体中引入TiO_2能够提升催化剂的加氢脱氮性能,随TiO_2含量的增加,催化剂的加氢脱氮活性均呈先增大后减小的趋势。其中,TiO_2含量为20%时对应的催化剂的加氢脱氮性能最优,在给定条件下脱氮率可高达84.1%。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE624.9
【部分图文】：

示意图,高压加氢,固定床,科研仪器

表 2.3 辽河石化焦化蜡油性质Table 2.3 Properties of LCGO性质 LCGO馏程/°C 311~477密度(40 °C)/(g/cm3) 0.885康氏残炭/wt% 1.34硫含量/(μg/g) 3853氮含量/(μg/g) 44652.6.2 反应评价流程本论文采用固定床高压加氢微反装置对催化剂加氢处理能力进行评装置产自江苏海安石油科研仪器厂，型号为 JQ-Ⅲ，示意图如图 2.6 所示

SEM图,氧化铝,氧化铝颗粒,扫描电镜分析

0 20 40 60 80(b)(c)Intensity2θ/°(a)图 3.2 不同方法制备的氧化铝的 XRD 图Fig. 3.2 The XRD patterns of aluminum prepared by different method备方法对氧化铝表面形貌的影响种方法制备的氧化铝进行扫描电镜分析，得到图 3.3。由图 3.3法制备的氧化铝颗粒大小不一，相差很大，且团聚程度较高，

SEM图,铝源,氧化铝

0 20 40 60 80(c)(b)Intensity2θ/°(a)图 3.6 不同铝源制备的氧化铝的 XRD 图Fig. 3.6 The XRD patterns of Al2O3prepared with different aluminum salts3.2.2 铝源对氧化铝表面形貌的影响图 3.7 为三种铝源制备的氧化铝的 SEM 图。从图中可以看出，以硫酸铝为铝源制备的氧化铝团聚程度较大，颗粒大小很不均匀，而以硝酸铝和偏铝酸钠为铝源源制备的氧化铝颗粒较小，团聚程度低。

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