Ni 2 P/Al 2 O 3 催化剂的低温制备及其萘加氢饱和性能研究
发布时间：2021-10-28 14:56
煤焦油中富含多环芳烃,目前煤焦油催化加氢主要通过加氢裂化反应制备合格的汽柴油产品,不仅条件苛刻且耗氢量大;通过加氢饱和反应将煤焦油中富含的二环及三环芳烃转化为氢化芳烃或环烷烃即可作为高性能喷气燃料的理想组分。但因煤焦油与石油原料组成差异巨大,传统石油化工加氢催化剂难以满足煤焦油制喷气燃料的需求,因此,如何获得高加氢饱和活性催化剂是低温煤焦油制高性能喷气燃料的关键。传统的过渡金属硫化物催化剂加氢饱和能力弱,贵金属催化剂虽然具有高的芳烃加氢饱和活性,但其价格昂贵,易被毒化,限制了其广泛应用。近年来,Ni2P催化剂因其具有特殊的晶体形貌和物理化学性质,已经在加氢脱硫、加氢脱氮反应中表现出很高的本征加氢活性,有望成为新一代高效芳烃加氢饱和催化剂。Ni2P催化剂的加氢活性与Ni2P的颗粒尺寸密切相关,小粒径的Ni2P具有更高的加氢活性。Ni2P催化剂一般采用传统的程序升温还原法制备,然而该方法选用的前驱体中P-O键很稳定,需要超过600°C才能使其断裂,这就决定了该方法制备Ni...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热解次磷酸盐法制备Ni2P催化剂Figure3-1ThepreparationofNi2Pcatalystbythermaldecompositionofhypophosphite由图3-1可知，在低温下（150-400°C）前驱体中的次磷酸盐会发生歧化反应，生成
太原理工大学硕士研究生学位论文两个 H2消耗峰，第一个 H2消耗峰（200-300°C）归属于 Ni2+还原为 Ni，第二个 H2峰（320°C）归属于 P 物种的还原，与宋华课题组采用热解次磷酸盐法制备的 Ni2P/BA-15 催化剂的 H2-TPR 分析一致[89]。当Ni2P 负载量由 10wt%增加至 15wt%和 20wt%驱体中 Ni2+的还原峰向高温方向移动（225°C→260°C），这是因为负载量的增加，体中 P 含量的增多，从而使 P 物种与 Al2O3载体间的相互作用增强所致。P 物种的峰随负载量的增加而逐渐升高。.3.4 形貌和颗粒粒径采用透射电子显微镜（TEM）观测不同 Ni2P 负载量的 Ni2P/Al2O3催化剂的形貌粒粒径分布情况，如图 3-7 所示。
由图4-3 可知，低倍 TEM 谱图（左）展示了不同还原温度制备的 Ni2P/Al2O3催化剂的形貌和颗粒尺寸分布。从中我们可以发现，与金属硫化物的典型堆叠的层状结构不同，Ni2P 不是层状的而是形成球状颗粒，这样可以更好地分散在载体上，暴露出更多的活性位点，从而有更高的加氢活性[23]。还原温度在 300-400°C 制备的 Ni2P/Al2O3催化剂中，Ni2P 颗粒均匀高度分散在 Al2O3载体中。当还原温度为 450°C 和 500°C 制备的催化剂中 Ni2P颗粒发生了部分团聚。不同还原温度制备的 Ni2P/Al2O3催化剂的颗粒粒径列于表 4-2，结果表明，随着还原温度的升高，颗粒尺寸逐渐增大（3nm→7nm），该趋势与 XRD 检测结果相一致。值得注意的是，当还原温度小于 400°C 时
【参考文献】：
期刊论文
[1]钇和柠檬酸对非负载磷化镍催化剂加氢脱硫性能的影响[J]. 宋华,于祺,徐晓伟,宋华林,姜楠,李锋,陈彦广. 高等学校化学学报. 2016(08)
[2]P改性NiW/γ-Al2O3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究[J]. 佟瑞利,王永刚,张旭,张海永,戴谨泽,林雄超,许德平. 燃料化学学报. 2015(12)
[3]还原温度对Ni2P/SiO2催化月桂酸甲酯脱氧性能的影响[J]. 唐明晓,陈吉祥. 化学工业与工程. 2016(03)
[4]煤基喷气燃料研究现状及展望[J]. 杨文,吴秀章,陈茂山,卢卫民,贾振斌. 洁净煤技术. 2015(05)
[5]煤焦油中芳烃(萘)的加氢饱和试验[J]. 夏良燕,夏芝香,方梦祥,唐巍,王勤辉,骆仲泱. 浙江大学学报(工学版). 2015(03)
[6]萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应与催化剂的研究进展[J]. 李贺,殷长龙,赵雪萍,李秀峥,柳云骐,刘晨光. 石油化工. 2014(08)
[7]Ni2P催化剂的低温还原法合成及其HDS性能[J]. 宋华,王紫东,代敏,宋华林,万霞,李锋. 燃料化学学报. 2014(06)
[8]高分散Pt/MCM-41催化剂的制备及其萘加氢活性[J]. 张丹丹,朱明远,代斌. 石河子大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]典型单环和双环芳烃加氢热力学分析[J]. 侯朝鹏,李永丹,夏国富,李明丰. 石油化工. 2013(06)
[10]四氢萘加氢转化研究进展[J]. 杨平,辛靖,李明丰,聂红. 石油炼制与化工. 2011(08)
博士论文
[1]煤基液体产物的组成分析与芳烃组分催化加氢研究[D]. 佟瑞利.中国矿业大学(北京) 2016
[2]多孔ZSM-5沸石的合成及其在加氢精制反应中的应用[D]. 傅雯倩.东南大学 2016
硕士论文
[1]Ni2P/Ce-Al2O3催化剂制备及其萘饱和加氢性能研究[D]. 张子毅.太原理工大学 2018
[2]中低温煤焦油加氢制备喷气燃料以及反应规律研究[D]. 刚勇.西北大学 2018
本文编号：3462967
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热解次磷酸盐法制备Ni2P催化剂Figure3-1ThepreparationofNi2Pcatalystbythermaldecompositionofhypophosphite由图3-1可知，在低温下（150-400°C）前驱体中的次磷酸盐会发生歧化反应，生成
太原理工大学硕士研究生学位论文两个 H2消耗峰，第一个 H2消耗峰（200-300°C）归属于 Ni2+还原为 Ni，第二个 H2峰（320°C）归属于 P 物种的还原，与宋华课题组采用热解次磷酸盐法制备的 Ni2P/BA-15 催化剂的 H2-TPR 分析一致[89]。当Ni2P 负载量由 10wt%增加至 15wt%和 20wt%驱体中 Ni2+的还原峰向高温方向移动（225°C→260°C），这是因为负载量的增加，体中 P 含量的增多，从而使 P 物种与 Al2O3载体间的相互作用增强所致。P 物种的峰随负载量的增加而逐渐升高。.3.4 形貌和颗粒粒径采用透射电子显微镜（TEM）观测不同 Ni2P 负载量的 Ni2P/Al2O3催化剂的形貌粒粒径分布情况，如图 3-7 所示。
由图4-3 可知，低倍 TEM 谱图（左）展示了不同还原温度制备的 Ni2P/Al2O3催化剂的形貌和颗粒尺寸分布。从中我们可以发现，与金属硫化物的典型堆叠的层状结构不同，Ni2P 不是层状的而是形成球状颗粒，这样可以更好地分散在载体上，暴露出更多的活性位点，从而有更高的加氢活性[23]。还原温度在 300-400°C 制备的 Ni2P/Al2O3催化剂中，Ni2P 颗粒均匀高度分散在 Al2O3载体中。当还原温度为 450°C 和 500°C 制备的催化剂中 Ni2P颗粒发生了部分团聚。不同还原温度制备的 Ni2P/Al2O3催化剂的颗粒粒径列于表 4-2，结果表明，随着还原温度的升高，颗粒尺寸逐渐增大（3nm→7nm），该趋势与 XRD 检测结果相一致。值得注意的是，当还原温度小于 400°C 时
【参考文献】：
期刊论文
[1]钇和柠檬酸对非负载磷化镍催化剂加氢脱硫性能的影响[J]. 宋华,于祺,徐晓伟,宋华林,姜楠,李锋,陈彦广. 高等学校化学学报. 2016(08)
[2]P改性NiW/γ-Al2O3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究[J]. 佟瑞利,王永刚,张旭,张海永,戴谨泽,林雄超,许德平. 燃料化学学报. 2015(12)
[3]还原温度对Ni2P/SiO2催化月桂酸甲酯脱氧性能的影响[J]. 唐明晓,陈吉祥. 化学工业与工程. 2016(03)
[4]煤基喷气燃料研究现状及展望[J]. 杨文,吴秀章,陈茂山,卢卫民,贾振斌. 洁净煤技术. 2015(05)
[5]煤焦油中芳烃(萘)的加氢饱和试验[J]. 夏良燕,夏芝香,方梦祥,唐巍,王勤辉,骆仲泱. 浙江大学学报(工学版). 2015(03)
[6]萘、四氢萘和十氢萘的加氢或脱氢反应与催化剂的研究进展[J]. 李贺,殷长龙,赵雪萍,李秀峥,柳云骐,刘晨光. 石油化工. 2014(08)
[7]Ni2P催化剂的低温还原法合成及其HDS性能[J]. 宋华,王紫东,代敏,宋华林,万霞,李锋. 燃料化学学报. 2014(06)
[8]高分散Pt/MCM-41催化剂的制备及其萘加氢活性[J]. 张丹丹,朱明远,代斌. 石河子大学学报(自然科学版). 2013(05)
[9]典型单环和双环芳烃加氢热力学分析[J]. 侯朝鹏,李永丹,夏国富,李明丰. 石油化工. 2013(06)
[10]四氢萘加氢转化研究进展[J]. 杨平,辛靖,李明丰,聂红. 石油炼制与化工. 2011(08)
博士论文
[1]煤基液体产物的组成分析与芳烃组分催化加氢研究[D]. 佟瑞利.中国矿业大学(北京) 2016
[2]多孔ZSM-5沸石的合成及其在加氢精制反应中的应用[D]. 傅雯倩.东南大学 2016
硕士论文
[1]Ni2P/Ce-Al2O3催化剂制备及其萘饱和加氢性能研究[D]. 张子毅.太原理工大学 2018
[2]中低温煤焦油加氢制备喷气燃料以及反应规律研究[D]. 刚勇.西北大学 2018
本文编号：3462967
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