载体预处理对Mo/Al_(2)O_(3)催化剂催化裂解汽油加氢脱氮性能的影响

摘要

乙烯裂解原料劣质化导致裂解汽油中氮含量显著增加,开发新型加氢脱氮(HDN)催化体系以适应高氮裂解汽油工况具有重要意义。以常用的Mo/Al_(2)O_(3)为模型催化剂,通过控制载体预处理方式来调控催化剂微观结构,并采用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H_(2)-TPR)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、吡啶红外(Py-IR)等表征手段对催化剂进行表征,系统地研究了载体预处理方式对Mo/Al_(2)O_(3)催化剂结构及HDN催化反应性能的影响。结果表明:对于Mo/Al_(2)O_(3)催化剂,载体经酸、碱预处理前后MoS_(2)活性组分均呈单层分散状态;酸、碱预处理可调变催化剂表面酸性、活性相与载体作用强度,并最终影响钼物种硫化度以及表面S和Mo物质的量之比(S/Mo比);吡啶HDN反应受加氢(HYD)和C—N氢解(CNH)共同作用:低吡啶转化率(小于20%)下HDN主要与邻近不饱和配位位点(CUS)数目有关;而吡啶转化率较高(约50%)时HDN受CUS数目和Brønsted酸(B酸)性质共同影响,即载体经碱处理得到的催化剂具有较适宜的表面S/Mo比和B酸量,有利于获得更高的吡啶转化率。上述研究成果为后续开发高效Mo基HDN催化剂提供了重要指导。