焦化粗苯加氢脱硫催化剂的研究

摘要

山西省是全国最大的炼焦工业基地,也是全国最大的粗苯生产基地。粗苯成分复杂,主要通过加氢精制来获得苯、甲苯和二甲苯(合称BTX)等化工原料,因此研究焦化粗苯加氢催化剂具有重要的意义。
　　本论文重点研究了负载型CoMo催化剂在粗苯加氢脱硫(HDS)反应中的活性,以反应产物中噻吩脱除率作为主要评价指标,同时尽可能地提高BTX总收率。考察了不同成型载体对催化剂活性的影响,确定了介孔丰富的 Al2O3作为后续实验的载体;考察了CoMo浸渍顺序、负载量和n(Co)/n(Co+Mo)对催化剂在HDS反应中活性的影响。研究结果表明:采用共浸渍法,CoO和MoO3相对于载体的负载量分别为2％和8％且n(Co)/n(Co+Mo)=0.3时制备的催化剂活性最高,完成了催化剂的开发。模拟工业粗苯加氢精制过程确定工艺窗口为:主加氢温度300℃、反应压力3.0 MPa、液时空速2 h-1、氢油比600:1。
　　考察了乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CA)和草酸(OA)三种螯合剂及其添加量对催化剂在 HDS反应中活性的影响,研究结果表明:当 n(Co):n(EDTA)=1:0.5、n(Co):n(CA)=1:1和n(Co):n(OA)=1:1.5时,催化剂的HDS活性分别达到各自添加比例的最大值。其中Co-Mo-CA/Al2O3在最佳工艺条件下对噻吩的脱除率达到99.9％以上,并且在100 h的寿命实验中表现出良好的稳定性,完成了催化剂的优化。

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第一章 绪论

1.1 芳烃的用途和来源

1.2 焦化粗苯的回收和性质

1.3 焦化粗苯精制方法

1.4 加氢脱硫（HDS）催化剂研究进展

1.5 课题研究思路及主要内容

第二章 实验部分

2.1 实验试剂与仪器

2.2 分析测试方法

2.3 催化剂硫化方法

2.4 催化剂活性评价装置及评价方法

2.5 催化剂表征

第三章迎头色谱法测定样品比表面积和孔径分布

3.1 吸附量标准曲线

3.2 迎头色谱法测定比表面积

3.3 孔径分布的计算

3.4 小结

第四章 CoMo加氢脱硫催化剂的开发和优化

4.1 载体的选择

4.2 不同载体制备的催化剂性质和活性评价

4.3 制备条件对CoMo/Al2O3催化剂性能的影响

4.4 工艺条件对CoMo/Al2O3催化剂性能的影响

4.5 小结

第五章 螯合剂改性CoMo/Al2O3粗苯加氢脱硫催化剂

5.1 改性催化剂的制备

5.2 不同螯合剂添加对催化剂性能的影响

5.3 不同螯合剂制备的催化剂XRD图谱

5.4 不同螯合剂制备的催化剂H2-TPR图谱

5.5 螯合剂影响CoMo/γ-Al2O3催化剂机理分析

5.6 催化剂对照及稳定性评价

5.7 小结

第六章 结论与展望

6.1论文主要结论

6.2 今后工作展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢