浸渍沉淀法制备C9石油树脂加氢催化剂的研究
随着国内乙烯工业不断发展，C9馏分的产量逐年递增。将其聚合成石油树脂，之后再进行加氢改性是目前最为经济的处理手段。加氢催化剂的性能制约是提升C9石油树脂附加值的核心问题。本文研究了浸渍沉淀法制备Ni系石油树脂加氢催化剂的制备工艺，并对制备过程与加氢工艺的影响因素分别进行了探索与优化。 本文首先探究了不同载体对浸渍沉淀的活性影响，分别对不同处理后的大孔氧化铝、氧化镁、硅藻土作为载体进行探究，也对混合载体不同配比与混合方式进行研究测试。实验发现将大孔氧化铝载体经800℃煅烧8h处理后，与镍按原子比1∶1的的负载量制备催化剂时，催化活性优秀，可将C9树脂加氢至零色号，树脂软化点108.3℃达标。而其他的氧化镁、硅藻土载体仅满足色号指标，软化点却高达120℃，整体加氢性能不如处理后的氧化铝。 随后对以最优载体浸渍沉淀法制备工艺，对不同的浸渍沉淀制备条件影响进行分析，分别探索了60～90℃的浸渍沉淀温度影响，沉淀剂分别采用了NaOH、尿素、Na2CO3，尝试以正向进料、反向进料、并流进料、并流波动进料等方式制备，对浸渍沉淀后洗涤的水量、时间、温度、次数进行试验分析。最终确定以纯碱为沉淀剂，将硝酸镍与助剂配为混合盐溶液，控制反应温度80℃同时波动进料，控制pH在6～9之间波动2次，反应结束后用去离子水以3∶1的体积比在60℃下洗涤3次。滤饼烘干后在马弗炉450℃焙烧4h，经成型、还原。可以加氢得到的无色C9石油树脂。 探究了Mg、Ca、Sr、La等助剂对浸渍沉淀法制备催化剂的影响，分别在载体焙烧前、浸渍沉淀前、成型前加入助剂，添加量从1％到5％。最终发现助剂活性Sr＞Mg＞La＞Ca，Sr助剂在浸渍沉淀前加入对催化剂比表面积与孔容提升最大，当Sr添加量为3％时，可将催化剂比表面积提升至124.4m2/g，孔容达到0.671cm3/g。 最后本研究对催化剂成型配方与加氢工艺条件，分别对成型剂5～30％、水粉比0.4～0.65、硝酸用量0～20％、田菁粉助剂1～5％等条件分别进行了挤条成型，测试机械强度，确定配方:记原粉质量为100％，则加入20％sb粉、3％田菁粉、60％水、10％浓硝酸。成型后仍能保持良好催化活性，且机械强度大于80N/cm。 催化剂加氢时工艺优化主要的探索包括:树脂浓度10～40％，反应温度220～280℃，压力6～9MPa、液体空速0.5～1.5h-1，氢油比200～600等五个因素。确定催化剂加氢工艺C9石油树脂溶液浓度20％，温度250℃、压力9MPa，氢油比300∶1，空速0.9h-1。在此条件下进行催化剂长周期评价240h，可以得到色号小于1，软化点100℃，蜡雾点70℃的良品C9树脂。
石油树脂;加氢催化剂;浸渍沉淀法;性能表征
北京化工大学
硕士
化学工程
黄崇品;李晓亮
2021
中文
TQ326.82;TQ320.4
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）