催化剂加氢能力对减压渣油中沥青质组成与结构的影响

考察了氧化硅担载铁硫催化剂在浆态床反应器中对Merey减压渣油的转化性能。采用元素分析、GPC、XPS、1H-NMR、FT-IR和XRD等手段研究加氢催化剂对Merey减压渣油中沥青质组成与结构转变的影响,并分析加氢催化剂抑制沥青质生焦转化影响机制。结果表明,随着催化剂加氢能力增强,沥青质组成中w(N)和w(S)不断降低,最容易发生加氢脱硫反应,n(H)/n(C)、平均链长(n)与缩合度参数(HAU/CA)升高,芳香度(fA)、堆叠芳香片层的平均高度(Lc)、芳香片层直径(La)与堆叠芳香片层的平均数量(M)下降。这主要是由于加氢能力强的催化剂可以提供较多氢自由基,使沥青质结构中稠合芳环加氢,以产生较长侧链,长侧链阻碍沥青质形成较大尺寸的纳米聚集体,进而抑制沥青质从油相中析出转化为焦炭。

预硫化温度对煤直接液化催化剂组分转变及其催化性能的影响

在5%H_(2)S/N_(2)气氛,不同预硫化温度下制备了系列硫铁催化剂,并在5 MPa的1%H_(2)S/H_(2)气氛、360℃下研究了其催化萘的加氢活性。借助MES、XRD和XPS等表征手段,探究了催化剂在不同预硫化温度及反应条件下组分转变规律。结果表明,预硫化过程是硫由表面向内部,依照FeS_(2)→FeS、Fe_(1−x)S→Fe_(3)S_(4)→Fe_(2)O_(3)顺序渗硫的过程,而升高温度有利于硫向体相内的传递;接触1%H_(2)S/H_(2)气氛后晶粒由外向内各组分均快速转化为Fe_(1–x)S的过程;调控预硫化条件可以实现活性组分Fe_(1–x)S的含量高、晶粒小,于是可获得最高活性。

中空Pt/ZSM-5催化剂用于愈创木酚加氢脱氧合成环烷烃

采用溶解-重结晶方法合成了不同硅铝比具有级孔壳的中空ZSM-5分子筛,并对其负载Pt催化剂(Pt/HZ-x)催化愈创木酚加氢脱氧制备环烷烃性能进行了探究。通过X射线晶体衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附脱附(N_(2)-BET)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)对合成的系列催化剂进行了物化性质表征。得益于特殊的中空级孔结构,中空ZSM-5分子筛具有高外比表面积和介孔孔容,有利于促进活性金属Pt的分散和增强反应物的传质。Pt/HZ-x催化剂表现出了优异的催化性能和愈创木酚加氢脱氧活性,在220℃的低温即可以达到100%的环烷烃选择性。另外,随着分子筛载体酸性的减弱,愈创木酚加氢脱氧产物的二次反应程度降低,增大了环己烷的选择性。

煤直接液化催化剂预硫化过程中氢的作用研究

在不同温度、不同氢气分压下预硫化制备了系列硫铁催化剂,并在5 MPa 1%H_(2)S-H_(2)气氛、360℃下研究了其催化萘加氢活性。借助XRD、MES、SEM-EDS、ICP和GC-MS等表征手段,研究了不同温度下氢气在预硫化过程中的作用。结果表明,预硫化过程中氢气的引入有利于硫的传递,从而促进了硫化。在不同温度下均有利于活性相Fe_(1−x)S生成,但不同预硫化温度下氢气的作用有所不同。50℃预硫化时,氢气的引入可以有利于硫的传递,使得催化活性有所上升,但该温度下依然存在大量单质Fe和单质S;150℃预硫化时催化活性最好,单质Fe含量下降没有单质S生成,随着氢气分压的增大,萘加氢转化率由60.6%增加至69.1%;300℃预硫化时氢气将催化剂表面的硫还原至低价态,不利于硫的传递,在催化剂颗粒内部观察到晶态的Fe_(3)O_(4),进而催化活性有不同程度的下降。