MoGe（Re）/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂的制备及其在加氢精制中的应用

论文摘要

稀散金属由于其独特的物理化学性质,已成功的应用于半导体、光纤、能源材料等。但在加氢精制催化剂方面的应用却鲜有报道,随着日益严格的环境保护法规的推出,开发新的催化剂,生产出更加清洁的汽油和柴油极具意义。本文采用共沉淀法制备了SiO2-TiO2-ZrO2三元复合载体,通过分步浸渍法制备了负载型锗钼、铼钼氧化态前驱体;采用原位H2还原法制备了一系列MoGe（Re）/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂,并在微型固定床连续反应装置上,分别以噻吩、四氢萘和喹啉的十二烷溶液为模型化合物,评价了催化剂的加氢精制性能。通过正交实验得出最佳反应条件:MoGe/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂为温度380℃、压力3.0Mpa、体积空速4h-1、氢油体积比700;MoRe/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂为温度350℃、压力3.0Mpa、体积空速4h-1、氢油体积比600时催化活性最好。在最佳反应条件下,对物质的量比不同的活性组分进行评价,当nGe:nMo=3:7时催化剂HDS为96.7%,HDA为21.8%,HDN为92.4%;当nRe:nMo=1:9时催化剂HDS为95.2%,HDA为16.8%,HDN为97.7%。载体和催化剂前驱体都采用XRD和N2物理吸附进行了表征。结果表明,载体XRD图中TiO2为锐钛矿晶形相,峰型尖锐,且具有较大的比表面积。催化剂中MoO3单体晶相分散均匀,并且含量较多,同时也出现了GeO2和ReO3的特征峰,但比表面积较载体的比表面积有所减小。与其它催化剂加氢精制活性的对比:在反应压力3.0Mpa、空速4h-1、温度380℃、氢油比500的条件下,含有稀散元素Ge、Re的催化剂比MoP/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂活性要强,同时也优于NiGe/SiO2-TiO2-ZrO2和WGe/SiO2-TiO2-ZrO2催化剂。考察温度和压力对催化剂活性的影响:温度的升高有利于加氢精制,对HDS和HDN都有显著的影响,随着温度升高活性明显增大,但对HDA的影响较小,活性呈现先降低后升高趋势;压力过高过低均不利于反应进行,HDA和HDN随着压力的增大先降低后上升,HDS随压力的增大先上升后下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 稀散金属铼和锗的基本性质及应用
• 1.1.1 稀散金属铼的基本性质及其应用
• 1.1.2 稀散金属锗的基本性质及其应用
• 1.2 加氢精制催化剂的现状
• 1.2.1 加氢精制催化剂载体的研究状况
• 1.2.2 加氢精制催化剂活性组分的发展现状
• 1.3 加氢精制技术的研究状况
• 1.3.1 油品中含硫化合物及其加氢脱硫反应（HDS）
• 1.3.2 油品中芳烃化合物及其加氢脱芳反应（HDA）
• 1.3.3 油品中含氮化合物及其加氢脱氮反应（HDN）
• 1.4 本课题的选题意义及内容和创新
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 本课题的内容及创新点
• 第2章 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.2 催化剂的制备
• 2.2.1 催化剂载体的制备
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂的制备'>2.2.2 MoGe（Re）/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂的制备
• 2.3 催化剂的活性评价
• 2.3.1 催化剂活性评价装置
• 2.3.2 催化剂还原活化
• 2.3.3 催化剂活性评价方法
• 2.4 催化剂的最佳反应条件探索
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂正交实验'>2.4.1 MoGe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂正交实验
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂正交实验'>2.4.2 MoRe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂正交实验
• 2.5 催化剂的反应步骤
• 2.6 色谱分析条件
• 2.7 催化剂反应转化率的计算方法
• 2-Ti0₂-Zr0₂催化剂的表征'>第3章 MoGe（Re）/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂的表征
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 复合载体的表征'>3.1 Si0₂-Ti0₂-Zr0₂复合载体的表征
• 3.1.1 X 射线衍射表征（XRD）
• 3.1.2 载体比表面积和孔结构的测定
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂的表征'>3.2 MoGe（Re）/ Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂的表征
• 3.2.1 X 射线衍射表征（XRD）
• 3.2.2 催化剂的比表面积和孔结构的测定
• 2-Ti0₂-Zr0₂加氢精制活性评价'>第4章 MoGe（Re）/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂加氢精制活性评价
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂加氢精制活性评价'>4.1 MoGe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂加氢精制活性评价
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂加氢精制活性评价'>4.2 MoRe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂加氢精制活性评价
• 4.3 与其它活性组分催化剂加氢精制性能的比较
• 第5章 反应条件工艺的考察
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂的影响'>5.1 反应温度对3 号MoGe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂的影响
• 2-Ti0₂-Zr0₂ 催化剂的影响'>5.2 反应压力对3 号MoGe/Si0₂-Ti0₂-Zr0₂催化剂的影响
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献