负载型Ni2P催化剂催化噻吩加氢脱硫反应性能的研究

摘要

以钙钠基膨润土为原料,首先对其钠化改型得到适合制备柱撑蒙脱石的基质,然后用不同OH-量使用交联法制备Ce柱撑液,再进一步制备Ce-柱撑膨润土。并以此为载体,用浸渍法制备Ni2P/Ce-PILC加氢脱硫催化剂,并用XRD,氮气吸咐表征,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了不同OH-的量、Ni/P的比值、负载量、还原温度等对Ce-柱撑膨润土的柱撑效果和对催化剂活性的影响。
　　 本文首先对江西广丰的膨润土进行提纯和钠化处理,通过理化方法来对提纯和钠化后的膨润土进行考察。实验结果表明,经过提纯后的膨润土和钠化后结果较理想。适合进一步处理做为催化剂的载体。经过钠化后的膨润土进行柱撑得到催化剂载体,以镍源为Ni(NO3)2.6H2O,磷源为(NH4)2HPO4为间驱体,制备Ni2P催化剂,将活性组负载在不同的载体(二氧化钛、酸改性海泡石、三氧化二铝、柱撑膨润土)上进行活性测试(以噻吩加氢脱硫为控针反应),得到了Ni2P负载在经过处理的膨润土的活性要高于传统的的γ-Al2O3与TiO2和酸改性海泡石。显示了膨润土作为新型催剂载体的优点。
　　 对于实验条件的探索中,确定了反应的还原温度为500℃,当还原温度太高的时候发现Ce柱撑的膨润土作为载体会发生塌陷的现象,使得催化剂的反应活性降低,转化率减小。考察了负载量的不同对催化剂活性的影响,结果表明当Ni2P负载量为20％H寸,催化剂的活性最大,噻吩转化率为51%。同时Ni/P比例不同时,催化剂的活性也有差别,当Ni/P为2(摩尔质量比)时,Ni2P/Ce-PILC加氢脱硫催化剂活性最高。因为载体能够影响到催化剂的活性,在载体制备过程中,柱撑液中的OH-起着极为关键的作用,所以本文重点考察了OH-对于载体的影响。研究的结果表明:在活性组分负载量为10%时,实验条件为n(Ni):n(P)=2:1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3小时,还原温度为500℃时,还原时间为2小时,升温速率为2℃/min,反应温度为350℃的情况下,当n(OH-):n(Ce3+)=2.5:1时柱撑效果最好并对噻吩加氢脱硫的催化活性最高,Ni2P(wt.%=10%)/Ce-PILC噻吩转化率为47%。