Ni-Mo-W介孔材料的合成与加氢性能

论文摘要

本论文以化学合成制备的多孔金属固溶体为前驱体制备了一系列的非负载型催化剂,主要研究内容如下:利用固相反应法对Ni、Mo前身物单组分和尿素等加入的助剂进行了考察,在此基础上,也考察了Ni-Mo复合氧化物的合成,以及助剂的加入对所合成的Ni-Mo复合氧化物结构的影响等,采用BET、XRD等表征手段对所合成的物质进行表征。利用浆态反应法制备了一系列的Ni-Mo复合氧化物,利用XRD、TG-DTA、FT-IR以及HRTEM等分析手段对其进行了表征。利用不同合成条件所合成的复合氧化物制备了一系列的非负载型催化剂,以DBT作为模型化合物在高压微反上对其活性进行了评价。此外,使用XRD和HRTEM等分析手段对Ni-Mo复合硫化物、非负载型Ni-Mo硫化态催化剂进行了分析,并对HRTEM分析结果进行了统计。利用浆态反应法制备了一系列的Ni-Mo-W复合氧化物,实验采用了XRD,BET等分析手段对所合成的Ni-Mo-W复合氧化物进行了表征。另外,使用XRD和HRTEM等分析手段对Ni-Mo-W复合硫化物、非负载型Ni-Mo-W硫化态催化剂进行了分析,并对HRTEM分析结果进行了统计。采用一种催化柴油中硫化物的气相色谱分析方法,对催化柴油加氢过程中硫化物的转化规律进行了研究。对非负载型催化剂成型时的粘结剂进行了研究,结果表明,采用SB粉作为粘结剂所制备的非负载型催化剂的HDS和HDN效果比氢氧化铝粉（含硅）好,而在SB粉中加入少量聚乙二醇后,非负载型催化剂表现出更高的HDS和HDN活性,加氢柴油的脱硫率达到99.5 %,而脱氮率达到了95 %,十六烷值提高了22个单位。将所制备的两组分及三组分非负载型催化剂与工业化负载型催化剂RN-10加氢活性对比,催化剂的加氢效果顺序为:Ni-Mo-W >Ni-Mo >RN-10,即非负载型催化剂的加氢活性要明显高于负载型催化剂。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 加氢脱硫催化剂的制备技术
• 1.2.1 负载型加氢脱硫催化剂的制备技术研究进展
• 1.2.2 非负载型加氢脱硫催化剂的制备技术研究进展
• 1.3 本课题研究目的和主要内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 金属复合氧化物及催化剂的制备
• 2.1.1 金属复合氧化物的制备方法
• 2.1.2 催化剂的制备
• 2.2 金属复合氧化物及催化剂的表征
• 2.2.1 催化剂的BET 比表面积及孔结构分析
• 2.2.2 X 射线衍射分析（XRD）
• 2.2.3 高分辨透射电镜（HRTEM）分析
• 2.2.4 红外光谱分析（FT-IR）
• 2.2.5 TG-DTA 分析
• 2.3 催化剂活性评价
• 2.4 实验所用药品及仪器
• 第三章 固相反应法制备Ni-Mo 复合氧化物及表征
• 3.1 前言
• 3.2 碱式碳酸镍分解制备介孔NiO
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与讨论
• 3'>3.3 四钼酸铵分解制备介孔MoO₃
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 固相反应法制备Ni-Mo 复合氧化物
• 3.5 小结
• 第四章 浆态反应法制备Ni-Mo 复合氧化物及催化剂的加氢性能评价
• 4.1 前言
• 4.2 Ni-Mo 复合氧化物合成方法的研究
• 4.3 浆态反应法制备的Ni-Mo 复合氧化物的结构及表征
• 4.3.1 Ni-Mo 复合氧化物的结构
• 4.3.2 处理温度对Ni-Mo 复合氧化物的结构影响
• 4.3.3 Ni-Mo 复合氧化物的TG-DTA 表征
• 4.3.4 Ni-Mo 复合氧化物的BET 表征
• 4.4 Ni-Mo 复合氧化物合成条件的考察
• 4.4.1 合成比例的对比
• 4.4.2 合成温度的对比
• 4.4.3 合成时间的对比
• 4.5 Ni-Mo 复合氧化物合成中扩孔剂的选择
• 4.6 Ni-Mo 硫化物及硫化态非负载型催化剂的结构及表征
• 4.7 不同非负载型Ni-Mo 催化剂的制备与加氢性能评价
• 4.7.1 Ni-Mo 复合氧化物金属比例的影响
• 4.7.2 Ni-Mo 复合氧化物合成时间的影响
• 4.7.3 Ni-Mo 复合氧化物合成温度的影响
• 4.7.4 非负载型催化剂与负载型催化剂的活性对比
• 4.7.5 Ni-Mo 复合氧化物扩孔剂的影响
• 4.8 小结
• 第五章 浆态反应法制备Ni-Mo-W 复合氧化物及其表征
• 5.1 前言
• 5.2 浆态反应法制备Ni-Mo-W 复合氧化物
• 5.2.1 Ni-Mo-W 复合氧化物XRD 表征
• 5.2.2 Ni-Mo-W 复合氧化物BET 分析
• 5.2.3 Ni-Mo-W 复合氧化物合成时间的考察
• 5.3 Ni-Mo-W 硫化物及硫化态非负载型催化剂的结构及表征
• 5.3.1 Ni-Mo-W 硫化物及硫化态催化剂的XRD 及HRTEM 表征
• 5.3.2 Ni-Mo-W 硫化态非负载型催化剂与负载型催化剂的对比
• 5.4 小结
• 第六章 浆态反应法制备柴油深度加氢脱硫催化剂的性能评价
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 催化剂的预硫化和柴油加氢反应
• 6.2.2 分析方法
• 6.2.3 催化柴油中硫化物的定性分析
• 6.3 不同非负载型催化剂的柴油加氢性能评价
• 6.3.1 Ni-Mo 两组分催化剂的加氢性能评价
• 6.3.2 非负载型催化剂的成型技术研究
• 6.3.3 不同催化剂柴油加氢性能对比
• 6.4 小结
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢