催化柴油加氢改质催化剂的研究

论文摘要

十六烷值是表示柴油燃烧性能和抗爆性能的一项重要质量指标。提高柴油十六烷值的方法有两种:一是两段法深度脱硫、脱芳,这种方法的缺点是投资高、操作费用高;另外一种是采用中压加氢改质或中压加氢裂化技术,该技术能够将芳烃从柴油馏分中转化入汽油馏分中,从而大幅度提高柴油的十六烷值,该技术的缺点是柴油收率较低、氢耗较高。因此研究提高催化柴油综合质量、高效、经济的加氢改质新技术,具有重要意义。本文围绕加氢改质催化剂的研究,从芳烃加氢改质反应的机理出发,提出了加氢改质催化剂的设计思路;考察了改性方法对Y型分子筛结晶度、硅铝比及比表面积和孔体积变化的影响,并采用XRD、BET、SEM等手段对改性后的Y型分子筛进行了表征;以氧化铝为载体,以Ni-W为加氢活性组分,Y型分子筛为主要酸性组分,采用浸渍法制备了加氢改质催化剂HDA-1。考察了工艺条件对催化剂性能的影响,然后在20ml和100ml加氢装置上进行了性能评价,结果表明:采用单段单剂工艺,以大庆催化柴油为原料,在氢分压8.5MPa,反应温度360℃,体积空速1.0h-1,氢油体积比800:1的条件下,HDA-1加氢改质催化剂的脱硫率为99.6%,脱氮率99.4%,柴油收率97.7wt%,柴油产品的十六烷值增加值为6.6。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 国内外柴油加氢技术现状
• 1.2 催化柴油加氢改质反应机理
• 1.3 本论文的目的意义和主要研究内容
• 第二章 Y 型分子筛改性及表征
• 2.1 引言
• 2.2 试验原料
• 2.3 试验设备
• 2.4 表征方法
• 2.4.1 X 射线衍射（XRD）
• 2.4.2 比表面积（BET）和孔径分布
• 2.4.3 扫描电镜（SEM）
• 2.5 试验结果与讨论
• 2.5.1 USY 分子筛结晶度变化的规律
• 2.5.2 USY 分子筛硅铝比变化的规律
• 2.5.3 USY 分子筛比表面积及孔体积变化的规律
• 2.6 扫描电镜（SEM）分析结果
• 第三章 加氢改质催化剂的制备及表征
• 3.1 试验原料
• 3.2 试验设备
• 3.3 表征方法
• 3.3.1 热重－差示扫描同步热分析（TG-DSC）
• 3.3.2 X 射线衍射（XRD）
• 3的程序升温脱附（NH₃-TPD）'>3.3.3 傅立叶红外（Py-IR）和NH₃的程序升温脱附（NH₃-TPD）
• 3.3.4 比表面积（BET）和孔径分布
• 3.3.5 扫描电镜－能谱仪（SEM-EDS）
• 3.3.6 X 射线荧光元素分析（XRF）
• 3.4 加氢活性金属组分的选择
• 3.5 金属组分负载方式的确定
• 3.6 催化剂的制备
• 3.7 试验结果与讨论
• 3.7.1 热重－差示扫描同步热分析（TG-DSC）
• 3.7.2 X 射线衍射（XRD）
• 3的程序升温脱附（NH₃-TPD）'>3.7.3 傅立叶红外（Py-IR）和NH₃的程序升温脱附（NH₃-TPD）
• 3.7.4 比表面积（BET）和孔径分布
• 3.7.5 扫描电镜－能谱仪（SEM-EDS）
• 3.7.6 加氢改质催化剂制备重复性考察及物化性质
• 第四章 加氢改质催化剂性能评价
• 4.1 原料及产品分析方法
• 4.1.1 总氮和总硫
• 4.1.2 族组成
• 4.1.3 恩氏蒸馏
• 4.1.4 密度
• 4.1.5 十六烷指数及十六烷值
• 4.2 评价装置
• 4.3 氢气的组成
• 4.4 原料油的性质
• 4.5 催化剂预硫化
• 4.6 试验结果与讨论
• 4.6.1 工艺条件的考察
• 4.6.2 加氢改质催化剂在20ml 加氢装置上的评价
• 4.6.3 加氢改质催化剂在100ml 评价装置上的评价
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要