环境友好磷化镍催化剂的HDN 性能研究.doc

环境友好磷化镍催化剂的 HDN 性能研究 1 实验部分 实验药品随着人们环保意识的增强对油品中的硫氮含量要求越来越严格,传统的催化剂已不能满足日益提高的要求。过渡金属磷化物与 TiO2 改性γ-Al2O3 作为一种新型的加氢催化剂有着优越的潜力[1,2] 。本文采用原位还原技术制备出 Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂, 以喹啉为模型化合物对催化剂的加氢脱氮性能进行评价, 结果表明该催化剂具有优良加氢脱氮效果,应用前景非常广阔。 催化剂的制备 TiO2-Al2O3 复合载体的制备将一定量的钛酸四正丁酯溶解在无水乙醇中,加冰醋酸使之与钛酸四正丁酯形成螯合物, 得到颗粒细小且均匀的胶体溶液。将无水乙醇、去离子水以及盐酸的混合液溶滴加到溶胶中, 加入一定量的模板剂,搅拌 2 h; 缓慢加入 A12O3 水溶液,形成坚硬凝胶,放入干燥箱中,在 120 ℃下恒温干燥 24h 。将制得的晶体研成粉末后放入马弗炉中 550 ℃恒温焙烧 4h ,得到 TiO2-Al2O3 复合载体。对应不同钛铝比,制备了四种载体,其 TiO2 与 A12O3 比分别为 1∶2、 1∶4、1∶6和1∶8 ,将其分别记为 TA12 、 TA14 、 TA16 、 TA18 。 催化剂的制备将计量好的硝酸镍和磷酸二氢铵溶于去离子水中,将溶液逐滴滴加到钛铝复合载体粉末上。室温下浸渍 12h, 在干燥箱中 120 ℃恒温 12h ,再于马弗炉中程序升温至 550 ℃焙烧 4h ,制得催化剂前驱体。前驱体氧化镍的还原在连续固定床高压微反装置上进行,首先将催化剂前驱体压片破碎,采用程序升温法进行还原,得到 Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂。制得磷化镍负载量不同的载体, 其负载量分别为 10% 、 15% 、 25% 和 35% 。 2 结果与讨论 催化剂活性评价 不同 TA 摩尔配比的复合载体对催化剂 HDN 活性的影响以含 1%(wt) 喹啉的正十二烷溶液为模型化合物, 考察催化剂的 HDN 活性,在反应压力 MPa ,温度 360 ℃,氢油比 500 ,空速 h-1 的条件下进行 HDN 反应。 模板剂用量对催化剂加氢脱氮性能影响模板剂对复合载体的结构有着重要影响,模板剂的加入对改善载体的比表面积和孔结构起重要作用。本实验以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 为模板剂, 以模板剂和钛酸丁酯摩尔比分别为 1/2 , 1/3 , 1/5 , 1/8 和 1/10 的复合载体制成 Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂, 考察不同模板剂用量对催化剂加氢活性的影响, 选用 TA14 载体, Ni2P 负载量为 25%( wt) 的催化剂进行实验, 在反应压力 MPa , 温度 360 ℃,氢油比 500 ,空速 h-1 的条件下进行 HDN 反应。 活