以Beta-MCM-41复合分子筛做载体制备NiMo加氢脱硫催化剂

摘要

清洁油品的生产是解决日益严峻的环境污染问题的迫切需求，具有长期性和艰巨性。同时原油重质化和劣质化加剧，对馏分油的深度脱硫提出了更高的要求。目前在炼油厂中，油品中的有机含硫化合物主要是通过加氢精制过程中加氢脱硫（HDS）反应脱除的。载体不仅影响活性相形貌、分散度和电子性质，还会影响活性相与载体之间的相互作用，是调变 HDS催化剂性能的一个重要因素，因此新型高性能载体材料的开发受到了广泛的关注。微孔沸石水热稳定性好、酸性强，但孔道狭小不利于大分子扩散；介孔材料比表面积大、孔道可调变；但水热稳定性差。介微孔复合分子筛将沸石和介孔材料优势相结合，因此具有优异的催化性能。本文使用水热法合成了复合分子筛Beta-MCM-41（BM），并作为载体制备NiMo加氢脱硫催化剂，通过不同分析方法对复合分子筛和催化剂前驱体进行表征，并考察其加氢脱硫性能。
　　通过XRD、N2吸附-脱附、TEM等手段对BM进行了表征，结果表明BM是在Beta沸石的外表面包覆一层 MCM-41介孔相，并且 MCM-41的一维孔道是由垂直于 Beta沸石表面向外生长。通过Na2C2O4对BM进行离子交换改性，改性复合分子筛（NaBM）的介孔和微孔结构依然保留，且吡啶红外结果表明Na+的引入使BM表面酸性显著下降。
　　以NaBM为载体制备NiMo加氢脱硫催化剂的HDS活性高于单一组分或者机械混合物为载体的催化剂，介孔的存在提高了NiMo/NaBM上加氢脱硫性能，同时也提升了催化剂的加氢能力。通过UV-vis和XRD，NaBM表面主要形成高分散聚集态Mo8O23。
　　通过对比NiMo/Al2O3和NiMo/NaBM，NiMo/NaBM上DBT转化率低于NiMo/Al2O3，这主要是因为更多DBT在NiMo/Al2O3上转化生成BP。NiMo/NaBM上CHB的选择性高于BP，NiMo/Al2O3与之相反，这可能是反应过程中BP加氢生成了CHB。
　　不同阴离子将影响复合分子筛的结构、钠含量和催化剂氧化物前驱体表面物种的分布；不同阳离子改性的BM为载体的NiMo催化剂同样表现出不同反应性能。

目录

声明

引言

1 文献综述

1.1 含硫化合物以及加氢脱硫反应

1.2 硫化物催化剂

1.3 介微孔复合分子筛

1.4 论文选题

2 实验部分

2.1 实验试剂与仪器

2.2 载体和催化剂的制备

2.3 加氢脱硫反应评价

2.4 催化剂表征

3 NiMo/NaBM加氢脱硫反应性能

3.1 催化剂表征

3.2 NiMo/NaBM及参比催化剂加氢脱硫反应性能比较

3.3 本章小结

4 NiMo/NaBM与NiMo/Al2O3加氢脱硫反应性能比较

4.1 催化剂表征

4.2 NiMo/NaBM与NiMo/Al2O3加氢脱硫反应性能对比

4.3 本章小结

5 不同制备条件对NiMo/NaBM的影响

5.1 不同阴离子对催化剂性能的影响

5.2 不同阳离子对催化剂性能的影响

5.3 NiMo/NaBM与NiMo/Al2O3-c加氢脱硫性能比较

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢