基本信息
- 項目名稱：
- NiW/HY-SBA-15催化劑加氫脫芳烴的研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 以HY-SBA-15微孔-介孔復(fù)合分子篩為載體，擔載Ni-W活性組分，制備加氫脫芳催化劑，充分發(fā)揮微孔分子篩的酸性和介孔分子篩的大孔徑和比表面積的特點，有效提高了載體的性能，使加氫脫芳烴催化劑有更高的活性和選擇性，為我國柴油加氫脫芳烴提供了新的途徑。
- 詳細介紹：
- 本課題以HY-SBA -15復(fù)合分子篩為載體，進行了加氫脫芳烴催化劑的制備研究及性能評價。實驗首先采用后合成和等體積浸漬法，合成出HY-SBA-15(y)復(fù)合分子篩，制備出Ni-W(x)/ HY-SBA-15(y)加氫脫芳烴催化劑；其次對HY-SBA-15(y)復(fù)合分子篩進行XRD，BET和FT-IR的表征，分析結(jié)果表明，合成的HY-SBA-15(y)復(fù)合分子篩不但具有SBA-15的介孔骨架，而且具有HY沸石的微孔晶型，所合成材料為微孔-介孔復(fù)合分子篩，且具有較大的孔容、孔徑和比表面積，這不但有利于金屬活性組分的擔載和分散，也有利于柴油大分子的擴散和反應(yīng)。 實驗以萘的十二烷溶液為模型油，在小型固定床加氫實驗裝置上，對加氫脫芳烴催化劑載體的組成、金屬的種類和負載量進行了系統(tǒng)的研究，通過催化劑性能評價，得到了理想的實驗結(jié)果，研制出HY-SBA -15復(fù)合分子篩加氫脫芳烴催化劑。當載體中HY含量為10wt%，金屬組分中Ni/W摩爾比為0.5時，即催化劑Ni-W(x)/ HY-SBA-15(y)的加氫脫芳烴活性最佳。脫氮率可達97%以上。 該課題的研究成果為新型、高效、環(huán)境友好的加氫脫芳烴催化劑的工業(yè)應(yīng)用，為開發(fā)柴油加氫精制的新工藝，為清潔燃料的生產(chǎn)開辟新的途徑，提供了重要的依據(jù)，具有較強的學(xué)術(shù)價值、理論價值和實際意義。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 油品中的芳烴類化合物燃燒可產(chǎn)生有害的氣體，對環(huán)境造成污染，因此減少和脫除石油產(chǎn)品中的芳烴，受到人們的廣泛關(guān)注，本課題以微孔-介孔復(fù)合分子篩為載體，利用介孔材料的孔道優(yōu)勢與微孔分子篩的強酸性和高水熱穩(wěn)定性，使兩種材料優(yōu)勢互補、協(xié)同，制備加氫脫芳烴催化劑，用于油品的加氫脫芳烴，可以生產(chǎn)出環(huán)境友好的石油產(chǎn)品。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 微孔-介孔復(fù)合分子篩，既有微孔分子篩的酸性和水熱穩(wěn)定性，也具有介孔分子篩大比表面，大孔徑的特點。將其用作石油餾分的加氫脫芳烴催化劑的載體，有利于金屬活性組分的分散，也有利于在反應(yīng)中大分子的擴散，與傳統(tǒng)的催化劑相比提高了反應(yīng)效率。關(guān)于微孔-介孔分子篩用于加氫裂化反應(yīng)催化劑的載體，有相應(yīng)的報道，但于加氫脫芳烴催化劑未見相關(guān)報道，因此具有一定的創(chuàng)新性。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 芳烴影響柴油的燃燒性能，造成環(huán)境污染，新的質(zhì)量標準對柴油中的芳烴限制更加嚴格，因此脫出柴油中的芳烴成為人們關(guān)注的熱點。本課題是工業(yè)加氫脫芳烴催化劑的基礎(chǔ)研究，該催化劑的研制成功，將為油品的精制提供一條新的工藝。其原子經(jīng)濟性好，實用價值高，有可觀的潛在經(jīng)濟效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以HY-SBA-15微孔-介孔復(fù)合分子篩為載體，擔載Ni-W活性組分，制備加氫脫芳催化劑。采用X射線衍射分析、紅外光譜分析和N2吸附-脫附分析等表征技術(shù)對所合成的HY-SBA-15復(fù)合分子篩進行表征，結(jié)果表明，合成的HY-SBA-15復(fù)合分子篩不單具有SBA-15的介孔骨架，而且具有HY的微孔晶型，具有較大的孔容、孔徑和比表面積。將其用于加氫脫芳烴催化劑，當載體中HY含量為10 wt%，Ni/W摩爾比為0.5時，Ni-W(0.5)/ HY-SBA-15(10)催化劑的加氫脫芳烴性能最佳。在最佳實驗條件下模型化合物的脫芳率達到95.1%。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1]周亞松，劉全昌，馬海峰. NiW/CTS-n催化劑的加氫脫芳性能研究[J].石油學(xué)報(石油加工)，2006，22(3)：13~17. [2]溫欽武，沈健，李會鵬，趙昕，李春晶. 介孔分子篩催化劑Co-Mo/SBA-15的制備及其加氫脫硫性能, 石油學(xué)報(石油加工),2009,25(1):42~47.
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)今人們對新型加氫脫芳烴催化劑及工藝過程的探索有十分濃厚的興趣。微孔-介孔復(fù)合分子篩具有微孔和介孔雙模型孔分布，結(jié)合了介孔材料的孔道優(yōu)勢與微孔分子篩的強酸性和高水熱穩(wěn)定性，可避免單一孔結(jié)構(gòu)的缺陷，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，在處理組分復(fù)雜、分子大小不一的混合物時具有較高的適用性。復(fù)合分子篩由于介微孔相共存，并在形成過程中，介孔孔壁可能發(fā)生再結(jié)晶變得較厚，相應(yīng)熱穩(wěn)定性得到提高，適用性更強。 Ooi等人用晶種法合成了ZSM-5/MCM-41（SBA-15）復(fù)合分子篩，考察了其對棕擱基脂肪酸的催化性能，并與HZSM-5和MCM-41對比，發(fā)現(xiàn)合成的復(fù)合分子篩具有較高的苯、甲苯、二甲苯選擇性；Twaiq等人用ZSM-5作晶種合成了ZSM-5/MCM-41復(fù)合分子篩，考察了它對棕擱油的裂化性能，在與HZSM-5和MCM-41對比之后，發(fā)現(xiàn)復(fù)合分子篩催化棕擱油裂化時具有較高的芳烴選擇性。 任靖等在水熱條件下合成了包覆型MCM-41-HY復(fù)合分子篩，以二苯并噻吩為模型化合物,考察了該材料擔載NiMo催化劑的加氫脫硫活性。結(jié)果表明：MCM-41-HY復(fù)合分子篩與MCM-41和HY的機械混合物擔載NiMo催化劑的加氫脫硫(HDS)活性相當。 目前關(guān)于微孔-介孔復(fù)合分子篩合成的研究較多，但是在石油加工中的應(yīng)用研究很少，且主要集中在用于加氫裂化性催化劑。以HY-SBA-15微孔-介孔復(fù)合分子篩為載體，擔載Ni-W活性組分，制備深度加氫脫芳催化劑，經(jīng)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，未見報道，本課題具有創(chuàng)新性。HY-SBA-15微孔-介孔復(fù)合分子篩為載體研制加氫脫芳烴催化劑，開發(fā)加氫脫芳烴新工藝，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
