文档介绍:湘潭大学
硕士学位论文
合成油品加氢脱氧催化剂研究
姓名:王玉林
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:杨运泉
20080501
湘潭大学 2008 届硕士学位论文合成油品加氢脱氧催化剂研究
摘要
随着我国经济的快速发展,石油资源相对缺乏与急剧增涨的石油需求量之间的矛
盾日渐突出,将制约我国经济持续发展和严重威胁国家能源安全。费托合成技术能将
其它含碳资源特别是煤(我国煤炭资源丰富,达 6872 亿吨,占世界储量的 11%)、生
物质(来源广泛,可再生)等转化为液态油和其他化工原料,是开发新的可替代能源
的重要途径之一。但与石油相比,费托合成油品中含有大量的有机含氧化合物(有的
竟高达 50%),含氧化合物的存在会降低油品的质量,影响油品的深加工,需加氢脱
氧处理。本文根据生物质合成油品的特点(主要含氧化合物为酚类和呋喃)及实验条
件,选择苯酚、对甲基苯酚作为模拟含氧化合物,正辛烷为媒介及模拟油品非含氧成
分,在高压釜反应器中对自制催化剂进行活性评价并采用 BET、XRD 等手段表征催
化剂。
本文主要从两个方面进行研究和优化催化剂的性能。一方面,从优化载体性能入
手,即高比表面积大孔容纳米活性氧化铝载体的制备。通过对影响制备纳米活性氧化
铝的几个关键因素的深入研究,发现表面活性剂和干燥煅烧前处理方式对载体的比表
面积与孔容积具有决定性的影响。本文在超声场中,采用聚乙二醇 400 作表面活性剂、
发泡剂分散干燥煅烧方式制备出比表面积高达 501m2/g、孔体积 的活性氧化
铝,并运用 IR、XRD、 BET 和 SEM 进行表征。本法具有工艺条件简单、成本较低、
易大规模化生产等优点。
另一方面,在查阅大量文献及实验验证的基础上,选用氧化钼作为活性组分、氧
化镍辅助组分、自制纳米活性氧化铝作为载体,等体积浸渍法制备一系列超细负载型
Ni-Mo /γ-A12O3 催化剂。并深入考察了高比表面积大孔容纳米活性氧化铝载体上的活
性物质负载量、Ni/Mo 摩尔比及反应条件对超细负载型 Ni-Mo /γ-A12O3 催化剂性能的
影响。得到较优的超细催化剂制备工艺(超声分散浸渍、微波干燥)、负载配比(氧
化钼的负载量以 20%~25%、Ni/Mo 摩尔比在 ~)和适宜的操作条件(温度 320~
340℃、反应压力 、反应时间 ~)。在较优的条件下,超细 Ni-Mo /γ-A12O3
催化剂催化苯酚加氢脱氧反应的转化率达到 56%,是普通 Ni-Mo /γ-A12O3 催化剂活性
的 3~5 倍以上,具有很高的研究、开发价值。
关键词:合成油;加氢精制;加氢脱氧;纳米氧化铝;超细 Ni-Mo 催化剂;加氢催化剂
I
湘潭大学 2008 届硕士学位论文合成油品加氢脱氧催化剂研究
ABSTRACT
With a great increase of economy, the antinomy between the lack of petroleum
resource and sharply increasing requirement for petroleum e more and more severity,
which is crucially important for the persistent development of economy and energy safety
in our country. Fischer-Tropsch synthetical technology, as a new alternative method to
develop replaceable energy, can transform inclusive carbon resource especially for coal
(abundance in China, word reserves 11%) and biomass (reproducible) into liquid oil and
other chemical raw materials. But Fischer-Tropsch synthetical oil containing a great many
of pounds especially some reach 50% in quantity, which debases the quality
of synthetical oil and influence deep process, needs hy