Al2O3载体改性及对渣油加氢催化剂的影响研究

论文摘要

本课题参与了中国石油（北京）石油化工研究院研发渣油加氢催化剂重大专项。目的开发研制新型渣油加氢催化剂,显著改进其物化、催化性能,并在现有工艺条件下,满足生产工业化的要求,利用固定床加氢处理技术制备合格油品。论文系统考察了胶溶剂、扩孔剂、干燥方式、焙烧温度对氧化铝载体制备的影响,研究发现：具有相同化学组成的物料体系,胶溶剂用量不同时,载体孔结构和堆密度有明显变化,堆密度随胶溶剂用量的增加而增大；随着焙烧温度的升高,载体比表面积减小,孔体积也略有减小,孔径分布则逐渐增大；通过快干方式得到的载体具有更低的堆密度及更高的吸水率；添加扩孔剂,可使载体孔体积明显增大。论文还系统考察了不同助剂类型以及不同添加量对氧化铝载体物相、孔结构、酸性能的影响规律。研究发现：引入助剂A和B不改变氧化铝载体物相,但对载体孔结构以及酸性有较大影响。随助剂A含量增大,载体比表面积增大,最可几孔径、孔体积下降；随助剂B含量增大,载体比表而积、孔体积下降,最可几孔径呈增大趋势。添加助剂A,可降低B酸酸量,对L酸、总酸量的影响较小；添加助剂B可显著增加B酸量,随助剂B含量增大,B酸量升高,L酸量降低,总酸量先降低,后增大。相比于助剂A,添加少量助剂B即可有效调控载体的B酸、L酸酸性。本文还制备了一系列A、B两种助剂改性的渣油加氢催化剂,利用XRD、BET、Py-IR、ICP、XPS等分析手段分别表征了其物化性质,研究了不同助剂类型以及添加量对催化剂物相、孔结构、酸性能的影响规律。研究发现：助剂A、B不改变催化剂的物相；随助剂A含量增大,催化剂比表面积增大,孔体积下降；随助剂B含量的增大,催化剂比表面积、孔体积均下降；助剂A对催化剂的L酸中心影响较小,B酸略有减少,助剂B可降低催化剂L酸量,B酸略有增多。助剂改性催化剂的活性及稳定性评价结果表明：与助剂A、参比剂REFC相比,助剂B改性的催化剂具有更为优异的脱杂质活性和稳定性。在氧化铝载体中引入0.3%-1.8%质量含量的助剂B,制备出了性能较好的改性渣油加氢催化剂。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 渣油及其性质
• 1.3 渣油加氢处理技术的研究
• 1.3.1 渣油加氢处理反应
• 1.3.2 渣油加氢处理技术
• 1.4 渣油加氢催化剂的研究
• 1.4.1 渣油加氢催化剂的种类
• 1.4.2 渣油加氢催化剂的特点
• 1.4.3 渣油加氢处理催化剂的现状
• 1.4.4 渣油加氢处理催化剂的制备
• 1.5 渣油加氢处理催化剂载体的研究
• 1.5.1 传统渣油加氢处理催化剂载体的研究
• 1.5.2 新型渣油加氢处理催化剂载体的研究
• 1.5.3 渣油加氢处理催化剂载体改性研究
• 1.6 本课题研究目的和意义
• 第二章 实验原理与方法
• 2.1 实验原料及仪器
• 2.2 实验过程
• 2.3 样品物化表征方法
• 2.3.1 样品晶体结构表征
• 2.3.2 样品组成表征
• 2.3.3 油品元素含量表征
• 2.3.4 样品孔结构表征
• 2.3.5 活性组分表面分散度表征
• 2.3.6 样品酸性表征
• 2.4 催化剂性能评价方法
• 2.4.1 评价装置
• 2.4.2 评价方法
• 2.4.3 评价结果处理
• 第三章 渣油加氢催化剂载体的制备、改性及表征
• 3.1 渣油加氢催化剂载体改性考察思路
• 3.2 实验部分
• 2O₃载体制备因素的影响规律'>3.3 氧化铝Al₂O₃载体制备因素的影响规律
• 3.3.1 氧化铝粉体考察
• 3.3.2 胶溶剂的影响
• 3.3.3 扩孔剂的影响
• 3.3.4 焙烧温度的影响
• 3.3.5 干燥方式的影响
• 3.4 助剂改性对氧化铝结构、性质的影响规律
• 3.4.1 助剂改性对载体物相的影响
• 3.4.2 助剂改性对载体孔结构的影响
• 3.4.3 助剂改性对载体酸碱性能的影响
• 3.5 小结
• 第四章 改性渣油加氢催化剂的制备和表征
• 4.1 改性渣油加氢催化剂的制备考察思路
• 4.2 实验部分
• 4.3 改性渣油加氢催化剂的表征与分析
• 4.3.1 物相分析
• 4.3.2 化学组成与孔结构分析
• 4.3.3 活性组分表面分散度分析
• 4.3.4 催化剂酸性表征
• 4.4 小结
• 第五章 改性渣油加氢催化剂的性能评价
• 5.1 助剂A改性渣油加氢催化剂的活性评价
• 5.2 助剂B改性渣油加氢催化剂的活性评价
• 5.3 改性催化剂的稳定性评价
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及学术论文
• 作者和导师简介