新型催化材料—磷化钨的合成、表征及加氢精制性能

论文题目: 新型催化材料—磷化钨的合成、表征及加氢精制性能

论文类型: 博士论文

论文专业: 化学工程

作者: 李翠清

导师: 李成岳,孙桂大

关键词: 磷化钨,合成,表征,加氢脱硫,加氢脱氮

文献来源: 北京化工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 严格的环保法规对低硫低氮燃料的要求与原油杂原子含量日益上升的矛盾,使原油的优化和清洁化加工利用对经济和社会的可持续发展具有重要的战略意义。传统的金属硫化物加氢精制催化剂已经不能满足人们对油品的含硫、含氮量的日益苛刻的要求。改进传统的催化剂、开发更高效的催化剂和催化新工艺,实现油品的深度加氢精制,是生产清洁燃料,从根本上解决汽车排放物污染问题的有效途径。对新型催化材料—磷化钨的合成、表征和加氢精制性能开展研究具有重要的理论和实际意义。本论文采用程序升温高纯H2还原无定形磷钨酸盐的方法,合成了非负载和负载型磷化钨催化剂。考察了磷化钨催化剂的合成机理,采用XRD、BET、NH3-TPD、TG/DTA、SEM、31P MAS-NMR等多种分析手段对催化剂进行了表征。以噻吩、吡啶、二苯并噻吩、喹啉、咔唑为模型化合物,对催化剂HDS和HDN活性进行了评价。考察了助剂和载体对催化剂的结构和催化活性的影响,探索了催化剂的抗硫性能和活化条件,分析了催化剂二苯并噻吩加氢脱硫和咔唑加氢脱氮反应途径。创新性地进行了如下工作: 1.用程序升温高纯H2还原无定形磷钨酸盐的方法合成了非负载和负载型WP催化剂。考察了助剂、活性组分负载方式、载体对催化剂结构和加氢精制性能的影响。对工业催化剂进行了磷化处理并得到磷化态的工业催化剂。

论文目录:

第一章文献综述

1.1 选题背景

1.2 加氢精制催化剂的现状

1.3 传统硫化物加氢精制催化剂的研究

1.4 氮化物和碳化物催化剂的研究

1.5 含磷化合物系列催化剂的研究

1.6 磷化物系列催化剂的研究

1.7 研究工作的设想

第二章非负载磷化钨催化剂的合成与表征

2.1 实验方法

2.2 非负载磷化钨催化剂的合成

2.3 非负载磷化钨催化剂的表征

2.4 小结

第三章负载型磷化钨催化剂的合成与表征

3.1 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的合成

3.2 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的XRD表征

3.3 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的BET表征

3.4 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的孔分布测定

3.5 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的XPS表征

3.6 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的~(31)P MAS-NMR表征

3.7 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的SEM表征

3.8 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的NH_3-TPD测定

3.9 工业催化剂的磷化处理

3.10 小结

第四章磷化钨催化剂合成机理研究

4.1 WP合成的TG／DTA分析

4.2 WP钝化过程的TG／DTA分析

4.3 WP活化过程的TG／DTA分析

4.4 WP／Γ-AL_2O_3催化剂合成过程的TG／DTA分析

4.5 含助剂NI／Co的WP／Γ-AL_2O_3催化剂合成过程的TG／DTA分析

4.6 小结

第五章磷化钨催化剂的小分子模型化合物催化活性评价

5.1 实验装置和反应条件

5.2 WP催化剂的噻吩HDS活性评价

5.3 WP／Γ-AL_2O_3催化剂噻吩HDS活性评价

5.4 不同载体负载的WP催化剂噻吩HDS活性评价

5.5 WP／Γ-AL_2O_3催化剂的吡啶HDN活性评价

5.6 小结

第六章磷化钨催化剂大分子模型化合物催化活性评价

6.1 实验装置和反应条件

6.2 WP／Γ-AL_2O_3催化剂二苯并噻吩HDS活性评价

6.3 WP／Γ-AL_2O_3催化剂咔唑HDN活性评价

6.4 WP／Γ-AL_2O_3催化剂二苯并噻吩HDS和喹啉HDN活性评价

6.5 WP／Γ-AL_2O_3催化剂柴油HDS活性评价

6.6 WP／Γ-AL_2O_3催化剂二苯并噻吩HDS反应途径分析

6.7 WP／Γ-AL_2O_3催化剂咔唑HDN反应途径分析

6.8 小结

第七章磷化钨催化剂抗硫性能及活化条件研究

7.1 磷化钨催化剂抗硫性能研究

7.2 磷化钨催化剂活化条件研究

7.3 小结

第八章结论

致谢

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发布时间: 2005-09-26

参考文献

[1].油页岩加氢热解与页岩油加氢精制耦合过程研究[D]. 施彦彦.大连理工大学2014
[2].预硫化型NiMo加氢催化剂的研究[D]. 柴永明.中国石油大学2007
[3].煤热解焦油析出特性和深加工试验研究[D]. 石振晶.浙江大学2014

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