低温煤焦油加氢催化剂的制备及催化性能研究

发布时间：2022-02-18 05:45

　　随着煤化工的发展,煤炭热解产物—煤焦油产量日益增多,采用煤焦油加氢制取清洁的燃料油可以提高煤焦油的附加值,为寻找新的替代能源提供路线,缓解能源危机,从而达到煤炭的清洁高效转化。本文以低温煤焦油作为研究对象,从催化剂制备工艺和多环芳烃菲、萘和蒽油的催化加氢工艺等方面展开研究,为煤焦油制备清洁燃料油提供技术支撑。采用硝酸铝、碳酸铵为制备载体原料,以硝酸镍、钼酸铵为加氢活性组分原料通过共沉淀法制备加氢催化剂,改变催化剂活性组分含量、焙烧温度等因素制备出一系列的NiMo加氢催化剂,利用BET, XRD、TPR, TPD、XPS、EDS、SEM等分析方法对氧化态及硫化态的催化剂进行表征,研究了焙烧温度、金属负载量对催化剂结构、物相、形态和活性组分的分散度及还原性能的影响。在600℃下焙烧,Mo03含量为20%时,催化剂有较大比表面和较高的活性组分分散度。在自制NiMo催化剂的基础上,试验选用菲作低温煤焦油中多环芳烃模型化合物,探索菲加氢工艺条件对催化剂活性的影响规律。以正十二烷为溶剂,在反应温度为400℃、氢初压为9MPa、反应时间为30 min的条件下,菲的转化率为70.69%；加氢过程中主要... 

【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
第2章 文献综述
    2.1 煤焦油的来源及特性
    2.2 煤焦油加氢反应原理
    2.3 加氢催化剂组成
    2.4 煤焦油加氢催化的研究进展
    2.5 有机液体作为储氢介质简介
    2.6 研究意义及内容
        2.6.1 研究意义
        2.6.2 研究思路
        2.6.3 研究的主要内容
第3章 实验部分
    3.1 实验药品及仪器
        3.1.1 实验药品和试剂
        3.1.2 实验仪器和设备
    3.2 催化剂的制备过程
    3.3 催化剂的表征
        3.3.1 XRD测试
        3.3.2 N2物理吸附
        3.3.3 程序升温还原(H_2-TPR)
        3.3.4 H_2程序升温脱附(H_2-TPD)
        3.3.5 扫描电镜(SEM)
        3.3.6 X射线衍射能谱仪(EDS)
        3.3.7 X射线光电子能谱(XPS)
    3.4 催化剂的预硫化和加氢试验
        3.4.1 催化剂的预硫化试验
        3.4.2 催化剂对多化芳烃的加氢性能评价试验
    3.5 产品油分析方法
第4章 NiMo催化剂制备工艺研究
    4.1 前言
    4.2 未负载活性组分和负载NiMo后的催化剂结构对比
        4.2.1 物理吸附的结构参数
        4.2.2 单活性组分对催化剂物相的影响
        4.2.3 单活性组分对催化剂还原性的影响
        4.2.4 单活性组分对催化剂分散性的影响
    4.3 焙烧温度对NiMo催化剂结构的影响
        4.3.1 焙烧温度对催化剂的物相形态的影响
        4.3.2 焙烧温度对催化剂的比表面、孔径的影响
        4.3.3 焙烧温度对催化剂氧化还原性能的影响
        4.3.4 焙烧温度对催化剂表面活性组分分散度的影响
        4.3.5 焙烧温度对催化剂表面活性组分化合态的影响
        4.3.6 焙烧温度对催化剂表面形貌的影响
        4.3.7 焙烧温度对催化剂表面组分含量的影响
    4.4 活性组分MoO_3对催化剂结构的影响
        4.4.1 活性组分MoO_3对催化剂物相形态的影响
        4.4.2 活性组分MoO_3对催化剂的比表面、孔径的影响
        4.4.3 活性组分MoO_3对催化剂氧化还原性能的影响
        4.4.4 活性组分MoO_3对催化剂表面活性组分分散度的影响
    4.5 活性组分NiO对催化剂结构的影响
        4.5.1 活性组分NiO含量对NiMo催化剂还原性能的影响
        4.5.2 活性组分NiO含量对NiMo催化剂活性分散度的影响
    4.6 小结
第5章 模型化合物菲、萘加氢反应及其用作储氢介质的初探..
    5.1 前言
    5.2 模型化合物菲在NiMo催化剂加氢反工艺参数的影响
        5.2.1 反应温度对菲加氢反应的影响
        5.2.2 氢初压对催化反应的影响
    5.3 NiMo催化剂制备的焙烧温度对菲加氢反应的影响
    5.4 活性组分MoO_3含量对菲加氢反应的影响
    5.5 NiMo/γ-Al_2O_3催化下的菲加氢反应路径
    5.6 模型化合物萘在NiMo催化剂上的加氢反应性能研究
        5.6.1 NiMo催化剂的焙烧温度对萘加氢反应的影响
        5.6.2 催化剂中活性组分MoO_3含量不同对萘加氢反应的影响
    5.7 小结
第6章 NiMo催化剂应用于蒽油的加氢轻质化制燃料油
    6.1 前言
    6.2 蒽油芳烃组成
    6.3 不同焙烧温度下的NiMo催化剂对蒽油加氢轻质化的影响
    6.4 活性组分MoO_3含量不同的催化剂对蒽油加氢轻质化的影响
    6.5 小结
第7章 全文结论
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]三环芳烃菲在浆态床内的催化加氢转化及动力学研究[J]. 周凌,赵静,张德祥.  石油化工. 2015(06)
[2]P改性对Mo-Ni/Al2O3煤焦油加氢脱氮性能的影响[J]. 石垒,张增辉,邱泽刚,郭芳,张伟,赵亮富.  燃料化学学报. 2015(01)
[3]NiMo/Al2O3催化剂上菲加氢反应体系动力学[J]. 杨惠斌,王雅纯,江洪波,翁惠新,刘锋,李明丰.  化学反应工程与工艺. 2014(06)
[4]Co-Mo/γ-Al2O3催化剂上煤焦油加氢裂化工艺[J]. 潘海涛,高歌,雷振,陆江银.  石油化工. 2014(05)
[5]NiW/Al2O3-Y催化剂的制备及其对煤焦油加氢处理的研究（英文）[J]. 张海永,王永刚,张培忠,林雄超,朱豫飞.  燃料化学学报. 2013(09)
[6]煤焦油加氢技术的工业应用及前景[J]. 姚磊.  广州化工. 2012(16)
[7]煤焦油加氢裂化反应及其催化剂的研究[J]. 张世万,徐东升,周霞萍,尹思聪,张丕祥.  现代化工. 2011(11)
[8]煤焦油加工技术现状及深加工发展方向[J]. 杜明明.  广州化工. 2011(20)
[9]低温煤焦油加氢制燃料油品的工艺研究[J]. 安承东.  中国石油和化工标准与质量. 2011(07)
[10]低温煤焦油的综合利用[J]. 张军民,刘弓.  煤炭转化. 2010(03)



本文编号：3630417