NiMo/REHY催化剂喹啉加氢脱氮性能研究

摘要

炼油企业主要借助加氢精制脱除油品中的硫、氮杂原子以提高油品质量，生产出符合政府法规的清洁燃料。本文采用等体积浸渍法制备了Mo/REHY和NiMo/REHY催化剂，采用XRD、NH3-TPD、BET和SEM等现代表征手段对其进行了表征。以质量分数为5％的喹啉/环己烷溶液作为模型反应物，通过自制高压微型反应器对催化剂的喹啉加氢脱氮性能进行了评价。
　　 实验结果表明，催化剂中归属于REHY的XRD衍射峰保持完整，REHY分子筛未遭到破坏，Mo和Ni等活性组分在REHY分子筛表面呈高度分散状态，并覆盖了部分酸性中心，从而降低了催化剂的总酸量和比表面积;加入Ni助剂可以使Mo/REHY催化剂的比表面积有所增大，从而促进加氢脱氮反应的进行。
　　 在H2/原料液体积比为500∶1，反应压力为6.0MPa，反应液时空速为4h-1，Mo负载量为10wt％，540℃焙烧4h制得的Mo/REHY催化剂在反应温度为320℃、340℃和360℃下的喹啉加氢脱氮转化率可以达到40.73％、49.6％和91.72％，比520℃制备的Mo/REHY催化剂Mo/REHY催化剂分别提高了4.62、0.6和11.32个百分点，进一步提高焙烧温度制备的Mo/REHY催化剂喹啉加氢脱氮转化率有所下降，可见，540℃为本文催化剂的适宜焙烧温度;Mo负载量为10wt％，540℃焙烧10h制得的Mo/REHY催化剂在反应温度为320℃、340℃和360℃下的喹啉加氢脱氮转化率可以达到46.11％、55.33％和94.97％，较相应焙烧8h制备的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮转化率提高了0.26、8.1、和2.78个百分点，延长焙烧时间所制备的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮转化率有所降低，可见10h为本文实验条件下Mo/REHY催化剂的适宜焙烧时间。
　　 加入Ni助剂可提高催化剂的喹啉加氢脱氮活性，Mo负载量为10wt％，Ni/Mo原子比为1.5∶1，540℃焙烧10h制得的NiMo/REHY催化剂反应温度320℃、340℃和360℃的喹啉加氢脱氮转化率为47.83％、63.95％和98.45％，比相应Mo/REHY催化剂提高1.72、8.62和3.48个百分点。

目录

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学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

第二章 文献综述

2．1 加氢脱氮催化剂的研究进展

2．1．1 非负载型加氢脱氮催化剂

2．1．2 负载型加氢脱氮催化剂

2．2 加氢脱氮反应机理

2．3 负载型分子筛催化剂的研究进展

2．4 研究中的一些问题

2．5 主要研究内容

第三章 实验部分

3．1 实验药品和仪器

3．1．1 实验药品和气体

3．1．2 实验仪器

3．2 催化剂的制备

3．2．1 Mo/REHY和Mo/y-Al2O3催化剂的制备

3．2．2 NiMo/REHY催化剂的制备

3．3 催化剂的表征

3．3．1 XRD表征

3．3．2 NH3-TPD表征

3．3．3 BET表征

3．3．4 SEM表征

3．4 催化剂加氢脱氮活性评价

第四章 Mo/REHY及NiMo/REHY催化剂的表征

4．1 XRD表征

4．1．1 MoO3的XRD衍射谱图

4．1．2 NiO的XRD谱图

4．1．3 REHY的XRD谱图

4．．1．4 不同焙烧温度制备的Mo/REHY催化剂的XRD谱图

4．1．5 不同焙烧时间制备的Mo/REHY催化剂的XRD谱图

4．1．6 不同Mo负载量制备的Mo/REHY催化剂的XRD谱图

4．1．7 浸渍法和机械混合法制备的Mo/REHY催化剂的XRD谱图

4．1．8 NiMo/REHY催化剂的XRD谱图

4．1．9 不同方法制备的NiMo/REHY催化剂的XRD谱图

4．2 NH3-TPD表征

4．2．1 REHY的NH3-TPD表征

4．2．2 不同焙烧温度制备的Mo/REHY催化剂的NH3-TPD表征

4．2．3 不同焙烧时间制备的Mo/REHY催化剂的NH3-TPD表征

4．2．4 不同Mo负载量制备的Mo/REHY催化剂的NH3-TPD表征

4．2．5 不同Ni/Mo原子比制备的NiMo/REHY催化剂的NH3-TPD表征

4．3 BET表征

4．3．1 不同焙烧温度制备的Mo/REHY催化剂的BET表征

4．3．2 不同焙烧时间制备的Mo/REHY催化剂的BET表征

4．3．3 不同Mo负载量制备的Mo/REHY催化剂的BET表征

4．3．4 不同Ni/Mo原子比制备的NiMo/REHY催化剂的BET表征

4．3．5 不同制备方法制备的NiMo/REHY催化剂的BET表征

4．4 SEM表征

4．5 小结

第五章 Mo/REHY催化剂和NiMo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．1 Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．1．1 Mo/REHY催化剂与Mo/y-Al2O3催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．1．2 不同焙烧温度制备的Mo/REHY催化剂喹啉加氢脱氮性能评价

5．1．3 不同焙烧时间制备的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．1．3 不同焙烧时间制备的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．1．5 不同方法制备的Mo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．2 NiMo/REHY催化剂的喹啉加氢脱氮性能评价

5．2．1 一次浸渍法和二次浸渍法制备的NiMo/REHY催化剂的加氢脱氮性能评价

5．2．2 不同Ni/Mo原子比的NiMo/REHY催化剂的加氢脱氮性能评价

5．3 小结

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

导师及作者简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书