负载型磷化钨催化剂加氢脱硫脱氮性能研究
本文采用氢气程序升温还原磷钨酸盐的方法，制备了一系列负载型磷化钨催化剂。并对合成的催化剂进行了XRD、BET、NH3-TPD、XPS、TG/DTA等表征。以噻吩、吡啶、二苯并噻吩、咔唑等为模型化合物，对催化剂的HDS、HDN活性进行了评价。考察了活性组分负载量及其负载方式、助剂、载体等对催化剂结构和加氢活性的影响，探索了催化剂的抗硫性能和焙烧、活化条件，分析了催化剂的二苯并噻吩HDS、咔唑HDN反应途径等。主要研究结论如下：
1、WP/γ-Al2O3催化剂的噻吩HDS活性随负载量的不同而变化较大。当负载量为30％时，WP/γ-Al2O3催化剂的噻吩HDS活性最好，并明显高于非负载WP催化剂，且浸渍法合成催化剂的脱硫活性优于混合法合成的催化剂。
2、WP/γ-Al2O3催化剂的最佳焙烧条件为焙烧时间3h，焙烧温度400℃。同时对催化剂进行噻吩HDS和吡啶HDN反应时，WP/γ-Al2O3催化剂的HDN转化率明显高于其HDS转化率，吡啶的引入抑制了催化剂的噻吩HDS活性。
3、WP/γ-Al2O3催化剂的最佳活化条件为活化时间3h，活化温度500℃，活化压力0.1Mpa。在此条件下活化的WP/γ-Al2O3催化剂具有最佳的噻吩HDS和吡啶HDN活性。
4、强硫化后的W0/γ-Al2O3催化剂在200h噻吩HDS反应中脱硫率一直稳定在95％左右，且长时间反应后WP/γ-Al2O3催化剂表面的S原子浓度仅为1.36％，WP/γ-Al2O3催化剂具有很好的抗硫结构稳定性和抗硫催化活性。
5、助剂Ni/Co/V对WP/γ-Al2O3催化剂的加氢活性影响较大。其中Ni/Co含量为3％时可显著提高催化剂的二苯并噻吩HDS活性，V含量为1％时可显著提高催化剂的高温脱硫活性；Ni含量为7％、及Co含量为5％时，均可显著提高催化剂的咔唑HDN活性，但V的引入却会抑制催化剂的咔唑HDN活性。
6、在WP/γ-Al2O3催化剂上，二苯并噻吩HDS有直接脱硫和加氢脱硫两条路径，但以直接脱硫为主，高温反应有利于直接脱硫。助剂Ni/Co/V对二苯并噻吩直接脱硫有利；咔唑HDN主要有直接脱氮、一个苯环先饱和后脱氮和两个苯环都饱和后再脱氮三条路径，但以加氢使二个苯环都饱和再脱氮为主，助剂Ni/Co/V可使该途径的高温反应选择性降低，利于节省氢耗。
7、不同载体负载的磷化钨催化剂的加氢活性相差较大。其中以TiO2负载的磷化钨催化剂具有最好的二苯并噻吩HDS和低温咔唑HDN活性，以γ-Al2O3负载的磷化钨催化剂具有最好的高温咔唑HDN活性。
磷化钨催化剂;活性组分;负载量;加氢脱硫;加氢脱氮
北京化工大学
硕士
应用化学
李翠清;孙桂大
2006
中文
TE624.93
77
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）