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工程硕士专业学位论文

论文题目: MoP/TiO2-ZrO2催化剂的制备及其在加氢精制中的应用
学位论文独创性声明
本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名: 日期:
MoP/TiO2-ZrO2催化剂的制备及其在加氢精制中的应用
摘要
随着原油劣质化和环保法规的日益严格,传统金属硫化物加氢精制催化剂已经不能满足人们对油品含硫、氮和芳烃的日益苛刻要求,因此,开发新型深度加氢精制催化剂成为一个非常应时的课题。继过渡金属氮化物和碳化物之后,最近的研究表明过渡金属磷化物具有比传统硫化物催化剂更加优异的活性。
本文按制备TiO2-ZrO2二元复合载体,并以钼酸铵和磷酸氢二铵作钼源和磷源,采用共浸渍法制备了负载型磷化钼氧化态前体。在固定床反应器上用H2原位还原制备了磷化钼/二元复合载体催化剂,以噻吩、喹啉和四氢萘为模型化合物考察催化剂的加氢精制性能。
在温度360℃、、空速3h-1条件下,考察了活性组分担载量和还原反应条件对催化剂加氢脱硫活性的影响。结果表明,MoP的最佳担载量为20wt%,适宜的反应条件为:升温速率5℃/min,氢气流量100mL/min,,还原终温550℃,XRD检测表明:在还原产物中有纯的磷化钼生成。
论文中还考察了反应条件对催化剂加氢精制性能的影响,由于加氢精制是放热反应,所以提高反应温度可以加快反应速度,使生成油中的非理想成分减少。但反应温度过高也伴随着促进焦炭的生成而降低催化剂活性。综上考虑,选取反应温度在360℃。反应空速(LHSV)的大小直接导致反应物与催化剂接触时间长短。在空速较大时,将造成反应的不充分。而空速较小时,则降低处理量,而增大生产成本,所以,调整合适的反应空速也是必要的。
为提高加氢精制催化剂的反应活性,采用MoP的最佳担载量为20%,助剂镍含量为5%(质量分数)的催化剂, 确定最佳的反应条件为:温度:360℃,空速:3h-1,氢油比:500,反应压力:。在该反应条件下,%;%;%。
关键词:复合载体,磷化钼,加氢精制,噻吩,喹啉,四氢萘。
THE PREPARATION OF MoP/TiO2-ZrO2 AND ITS APPLICATION ON THE
HYDROFINING CATALYST
ABSTRACT
With the more stringent environmental legislation and continuous decline in the quality of petroleum feedstocks, the traditional transition-metal sulfide catalysts could not meet the need of lowering the content of sulfides, nitrides and aromatics in fuel. Hence, it is a challenge to develop the novel catalysts for hydrofining.
We prepared MoP/TiO2-ZrO2 . Mixed oxide supported molybdenum phosphides were prepared in a fixed bed reactor by an in situ reduction method from their oxide precursors. The precursors were obtained by impregnation of mixed oxide support in an aqueous solution of ammonium heptamolybdate etrahydrate [(NH4)] and diammonium hydrogen phosphate [(NH4)2HPO4]. The hydrofining activities of the catalysts were tested on a pound of thiophene, quinoline and tetralin.
The performance of the prepared molybdenum phosphide catalyst in H