ISS-J脱硫催化剂在河北峰煤焦化有限公司的应用

主要论证了ISS-J脱硫催化剂的脱硫原理及其在河北峰煤焦化公司实际生产中的应用效果。详细介绍了硫化氢(H2S)指标控制、脱硫液外排及生产成本情况。提出使用ISS-J脱硫催化剂能达到预期脱硫效果,并能创造可观效益。

ISS-J脱硫催化剂在焦炉煤气净化系统的应用

针对焦炉煤气净化系统原采用PTV复合脱硫催化剂,存在催化剂和纯碱消耗高,脱硫净化度不稳定的问题,采用了ISS-J焦炉气专用催化剂,在不改变设备及流程的情况下,碱耗从2 550kg/d降到400kg/d,脱硫净化度保持在约5mg/m3,废液排放量5m3/d,副反应生成率由25.47%降低到2.29%。

ISS-J脱硫催化剂在峰煤焦化的应用效果分析

本文主要论述了ISS-J脱硫催化剂的原理及在我公司的应用效果。实践证明:使用ISS-J催化剂以后,不仅降低了塔后硫化氢含量,而且减少了废液排放量,节约了脱硫成本,在我公司得到了成功应用。

铁基加氢催化剂活性相的构建及加氢脱硫性能研究

综述了铁(Fe)基加氢脱硫(HDS)催化剂的研究进展,为开发高效且经济的金属加氢催化剂提供了重要方向。文中基于该课题组多年来在Fe基HDS催化剂领域的研究,系统总结了Fe基HDS催化剂的研究历程,重点阐述了Fe基催化剂的电子结构调控机制及其对HDS性能的影响。此外,分析了Fe基催化剂在二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基苯并噻吩(4,6-DMDBT)上的HDS反应机理,为设计和开发低成本HDS催化剂提供了思路。

多酸基催化剂催化柴油氧化脱硫性能研究

研究表明多酸基催化剂催化柴油氧化脱硫的性能,通过改变不同反应条件,催化柴油脱硫。考查了不同的催化剂,改变磷钨酸催化剂浓度和H2O2的浓度,反应温度等多种因素对脱硫效果的影响,将被氧化后的油分分馏出来,进行气相色谱分析结果表明在相同实验条件下,选用负载型多酸基催化剂具有较高的脱硫率,得到了催化氧化脱硫的效果。

Fe基催化剂的酸性调控及其对加氢脱硫反应路径选择性的影响

以Fe作为主活性金属、Zn作为助活性金属,制备了Y型分子筛改性的Fe基加氢脱硫(HDS)催化剂。采用低温氮气物理吸附、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和吡啶红外(Py-IR)等表征方法对改性前后Fe基催化剂的形貌、孔结构、分散性、还原性、电子缺陷结构以及酸性等变化进行了研究,并使用固定床反应器对Fe基催化剂的HDS性能进行了评价。结果表明,Y型分子筛的引入提供了Bronsted(B)酸中心,使得Fe基催化剂的脱硫率提高了10.7%-34.1%。同时,B酸中心提高了催化剂的直接脱硫(DDS)反应路径的选择性。此外,B酸中心在促进DDS反应路径选择性增加的同时,抑制了预加氢脱硫(HYD)反应路径中四氢二苯并噻吩(THDBT)和六氢二苯并噻吩(HHDBT)更进一步的深度加氢,从而在保证脱硫率提升的同时又降低了氢耗。其根本原因可能是Y型分子筛的引入增强了催化剂的酸性,特别是B酸中心和活性金属之间的相互作用促进了电子转移,从而调节了Fe物种的电子缺陷结构,进而提升了催化剂的HDS性能。

稀土金属改性对负载型Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫活性的影响

开发高效加氢脱硫催化剂是实现油品深度脱硫的重要途径。采用浸渍-程序升温法制备不同稀土金属(La、Ce、Pr、Nd、Y)改性的Ni_(2)P/M41催化剂。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、CO吸附和X射线光电子能谱技术分析催化剂的结构以及化学组成,并以二苯并噻吩为模型化合物,考察稀土金属对Ni_(2)P/M41催化剂加氢脱硫性能的影响。结果表明:稀土金属可以不同程度地影响催化剂的尺寸以及活性相Ni_(2)P在载体表面的分散性;稀土金属La、Pr能够显著提高负载型Ni_(2)P/M41催化剂的HDS(加氢脱硫)活性,加入稀土金属Nd、Ce和Y反而使催化剂活性略有降低;Pr-Ni_(2)P/M41表现出最优的加氢脱硫能力,反应6 h后,脱硫率达到92.6%,与未改性的Ni_(2)P/M41催化剂的转化率相比,提高15.1%。

原子尺度钼系加氢脱硫催化剂的研究进展与展望

深入探讨了原子尺度钼系加氢脱硫催化剂在加氢脱硫反应中的研究进展。重点关注了MoS_(2)和Co(Ni)MoS微观结构对催化性能的影响,以及活性氢原子生成、硫化条件对催化剂结构和活性的影响。探讨了不同类型MoS_(2)和Co(Ni)MoS边缘结构与加氢脱硫性能的构效关系,强调了MoS_(2)边缘的硫-氢基团在反应中的关键作用。此外,详细讨论了噻吩分子在催化剂表面的吸附方式,加深了对噻吩的加氢脱硫机理的了解。最后,强调了载体Al_(2)O_(3)表面氢溢流效应的重要性,通过调控氧化铝载体表面的羟基基团与钼酸根的相互作用,提高了催化活性。总体而言,这些研究结果突显了微观结构在催化活性调控中的关键作用,为提高工业加氢脱硫反应速率提供了有力的支持。

NiMo/Al_(2)O_(3)催化剂活性组分分布调控及其加氢脱硫应用

渣油加氢为扩散限制反应,当活性组分集中分布在催化剂颗粒外层,能有效减少反应物在催化剂中的扩散阻力,提升催化活性。本文利用氧化铝载体表面性质差异,调变活性金属在载体上的吸附强弱。采用X射线衍射、红外、钼平衡吸附法、接触角等表征手段分析载体表面性质。实验结果表明,含有更多碱性羟基的载体会对活性金属产生强吸附,降低浸渍过程活性组分在孔内的扩散速率。通过调控吸附与扩散速率,促进了蛋壳催化剂的形成,实现活性组分可控分布。模型化合物二苯并噻吩的脱硫反应性能评价结果表明,蛋壳催化剂上金属-载体相互作用更弱,利于形成高活性的Ⅱ型Ni-Mo-S活性相,同时蛋壳结构减少了扩散阻力,催化剂表观脱硫率为79.3%,比活性为均匀分布催化剂的1.2倍。

反应吸附脱硫催化剂的研究进展

现行轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)(GB 18352.6—2016)要求汽油中的硫质量分数不能超过10μg/g,因此汽油的深度脱硫技术将持续受到关注。反应吸附脱硫技术具有脱硫率高、辛烷值损失低的优点,是目前用于汽油脱硫的主要手段之一。了解和认识反应吸附脱硫催化剂的组成和各组分之间的相互作用机理,对于提高催化剂活性和稳定性,推进反应吸附脱硫技术发展具有重要意义。详细介绍了反应吸附脱硫催化剂中脱硫活性金属组分、储硫组分、以及载体3种组分的功能与研究进展,分析了每种组分优化对脱硫催化剂活性的影响,讨论了反应吸附脱硫过程中的机理问题,以期为未来反应吸附脱硫催化剂的研发提供参考。

纤维基离子液多酸催化剂的合成及其超深快速脱硫性能研究

采用浸渍法将Keggin型P-Mo-W多金属氧酸盐(POM)与双离子液体结合在醋酸纤维素(CA)上,获得一种用于萃取氧化脱硫(EODS)的成型催化材料,采用响应面设计实验,探究温度、催化剂质量、氧硫比以及多酸负载量对脱硫的影响。研究表明,最佳脱硫反应条件为:模拟柴油25 mL,催化剂0.16 g,温度63℃,氧硫比4.8,多酸负载量1.08,反应2 h,可将模拟燃油中99.2%的DBT脱除。

Al_(2)O_(3)载体孔结构优化:提升FeMo/Al_(2)O_(3)催化剂在焦炉煤气加氢脱硫性能

探讨了Al_(2)O_(3)载体孔结构对FeMo/Al_(2)O_(3)预加氢脱硫(HDS)催化剂活性和选择性的影响,采用浸渍法制备了一系列具有不同孔结构的FeMo/Al_(2)O_(3)催化剂,并通过微型固定床技术对其在模拟焦炉煤气中COS、CS_(2)、C_(4)H_(4)S和C_(2)H_(4)的HDS活性和选择性进行了系统评价,通过N_(2)吸附-脱附、红外碳硫、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR、XPS、Raman以及HRTEM等技术对催化剂进行了表征。研究结果表明,Al_(2)O_(3)载体孔结构对催化剂活性相MoS_(2)有显著影响,从而影响加氢脱硫活性和选择性,其中较大孔径的载体更有利于COS和CS_(2)的有效转化,而较小孔径的载体则更倾向于促进C_(4)H_(4)S和C_(2)H_(4)的转化;此外,具有较大孔径的催化剂不仅展现出更低的积炭倾向,还通过提高Mo物种的分散性,有效调控了MoS_(2)片晶的生长尺寸和层数,从而在COS和CS_(2)的加氢脱硫活性上显示了优异性能。研究结果为高效HDS催化剂的设计与开发开辟了新途径。

二元复合氧化物载体在加氢脱硫催化剂中的应用进展

加氢脱硫技术对实现劣质油品清洁化、低碳化与多元化高效利用至关重要,其关键是高性能催化剂的开发,核心之一是适宜催化剂载体材料的创新。本工作分别总结了向Al_(2)O_(3)及TiO_(2)中引入第二组元后作为加氢脱硫催化剂载体的研究进展。第二组元氧化物的引入克服了Al_(2)O_(3)载体酸类型单一及商用催化剂金属与载体间相互作用过强等缺点,同时保持了较大的比表面积;第二组元氧化物能够有效提升TiO_(2)载体材料的热稳定性及比表面积的同时调节了载体材料表面酸性等。究其原因在于第二组元的引入可显著改变Al_(2)O_(3)或TiO_(2)表面羟基环境,进而促进了活性金属前驱体在载体表面的锚定和分散,有利于更多NiMo(W)S活性相的形成,提升了催化剂的加氢脱硫性能。

原油催化氧化脱硫用催化剂的制备及性能评价

本文对硫含量为1158×10^(-6)的原油进行了深入研究,使用两种合成的纳米催化剂(CuO/SiO_(2),CuO/TiO_(2)-SiO_(2))进行氧化脱硫。通过X射线分析、傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法检测载体和催化剂的性能。实验结果表明,催化剂具有强烈的金属-载体相互作用、良好的活性金属分散性和较大的比表面积。采用自动间歇式反应器进行脱硫实验,并在不同的中等反应条件下(反应温度353~413K,反应时间40~100min)测试催化剂的脱硫效果。结果发现,合成的纳米催化剂的表面积和孔体积活性金属分散方式适当,在413 K和100min下,CAT-1和CAT-2的脱硫效率分别达到了87%和99.2%,为低硫含量的原油生产提供了新思路。

加氢脱硫催化剂钠中毒失活机理

钠中毒失活加氢脱硫催化剂的元素分析、孔结构和酸性质表征结果证实酸量的显著降低是钠中毒催化剂失活的原因,而非积炭或杂质堵塞孔道。X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)表征和脱硫活性评价结果证实钠中毒强化了MoO3聚集现象,且活性金属的还原温度随着钠沉积量增加而提高,脱硫活性降低。催化剂失活机理是对于含取代基芳环的大分子硫化物,无法通过直接脱硫途径脱除,必须是先芳环加氢饱和后再脱硫。钠中毒催化剂酸量的下降使其加氢能力降低,催化剂因此失活。扫描电镜能谱(SEM-EDS)分析表征证实Na杂质沿催化剂径向均匀分布,催化剂对Na杂质无明显吸附效果,少量Na杂质即可穿透整个催化剂床层,导致工业装置运行周期显著下降。

氧化铝基加氢脱硫催化剂研究进展

加氢脱硫催化剂是加氢脱硫技术中不可或缺的部分,其中氧化铝负载的硫化态催化剂作为典型的加氢脱硫催化剂在工业生产中应用十分广泛。本文系统介绍了氧化铝基硫化态催化剂的研究进展,包括硫化态加氢脱硫催化剂活性相模型以及各种类型的助剂对加氢脱硫催化剂构效关系的影响。着重探讨了包括5种经典模型在内的活性相模型研究进展情况以及差异性和关联性;同时对各种类型(过渡金属以及包括ⅠA、ⅡA、ⅢA等在内的主族元素等)的助剂对加氢脱硫催化剂构效关系的影响进行了探讨。最后对加氢脱硫催化剂的未来发展方向进行了展望,指出从原子尺度上洞察催化剂的活性相结构、形态及其复杂的催化机理,结合对催化机理以及活性相的深刻认识,可控创制性能可调的高活性及选择性的多功能催化剂是未来加氢脱硫催化剂的重要方向。

拟薄水铝石老化pH对氧化铝载体及加氢催化剂脱硫性能的影响

研究了NaAlO_(2)-Al_(2)(SO_(4))_(3)法分步连续中和制备拟薄水铝石工艺中老化pH的影响,并制备了相应的NiMoP/Al_(2)O_(3)催化剂,使用4,6-二甲基二苯并噻吩作为反应物对催化剂进行加氢脱硫性能评价。结果表明:老化pH对拟薄水铝石性质影响显著,老化pH为8.6时产品中硫酸根含量过高,老化pH为10.0时产品中三水氧化铝杂晶和Na_(2)O杂质含量过高,老化pH为9.0~9.5时可以得到杂质含量较低的拟薄水铝石;老化pH还影响不同晶面的生长速率,老化pH高有利于提高(020)晶面的生长速率;老化pH为9.0和9.5时载体的孔体积和比表面积较大,最可几孔径为9.1 nm;老化pH显著影响载体表面不同类型羟基的比例,从而影响不同载体负载的活性金属的低温还原峰温度和六配位二维钼多聚物所占比例。催化剂的加氢脱硫活性与载体上负载的活性金属的低温还原峰温度和六配位二维钼多聚物所占比例顺序一致。当拟薄水铝石老化pH为9.0时,最有利于制备高活性加氢脱硫催化剂载体。

面向工业应用的焦炉煤气预加氢脱硫催化剂失活机理

以焦炉煤气深度净化过程使用的预加氢转化新鲜催化剂和失活催化剂为研究对象,利用微型固定床反应装置对新鲜催化剂和再生催化剂进行加氢脱硫(HDS)活性评价,并采用N_(2)-吸脱附仪、X射线衍射、Raman光谱、热重分析仪、扫描电子显微镜、电子能谱仪、紫外可见分光光度计和高频红外碳硫仪进行表征,深入研究了预加氢转化催化剂的积炭失活机理。研究结果发现,积炭覆盖催化剂表面活性位和堵塞催化剂孔道是导致预加氢转化催化剂失活的主要原因,同时积炭过程伴随活性组分(Fe和Mo)流失及再生过程中催化剂的烧结对催化剂失活也有贡献;积炭的形态以球形石墨化碳为主,其分布形式从催化剂内部向外逐渐增加;除异形条状和五齿球的失活催化剂外,其他催化剂再生(600℃,空气气氛)后可继续使用,再生后催化剂加氢活性下降,这主要是因为催化剂比表面积、孔容的下降及活性组分的流失。

氨基-磷酸改性铁基空心玻璃微珠催化剂用于天然气湿法氧化脱硫

目的为了避免常规天然气湿法氧化脱硫工艺中硫磺沉积引发的设备堵塞问题,开发了一种氨基-磷酸双官能团改性的铁基空心玻璃微珠(HGB)催化剂,用于脱硫-再生分步进行方案中脱硫富液的非均相催化氧化再生。方法采用红外光谱表征催化剂的结构。通过静态脱硫实验研究了硅烷偶联剂KH-550的配比、焙烧温度、FeCl 3投加量等因素对脱硫剂再生及脱硫效果的影响,并考查了催化剂的重复使用性能。结果氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂可实现脱硫富液的有效再生,且能在酸性的脱硫液中保持稳定,在温度为300℃下焙烧6 h、HGB与KH-550质量比为1∶8、HGB与FeCl_(3)·6H_(2)O质量比为1∶5的条件下制备的铁基HGB催化剂具有最佳催化性能,对脱硫液重复再生3次后,脱硫液性能基本保持稳定。红外光谱分析结果表明催化剂结构保持完好。结论氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂在天然气湿法氧化脱硫领域中对脱硫富液的再生具有较好的效果,可为目前脱硫富液的再生提供新的选择。

超低温SmMnO_(x)催化剂高效脱硝及抗硫性能研究

采用新型共沉淀耦合溶剂热法制备SmMnO_(x)催化剂,其在75℃超低温、100μL/L SO_(2)环境中的NO_(x)转化率大于94%。探究了75~275℃下不同O_(2)、NO、NH_(3)体积分数及空速对催化活性的影响。结果表明,催化剂在75℃下具有100%NO_(x)转化率。XRD、SEM和TG-DTG表征结果表明,SmMnO_(x)催化剂芦苇花状结构提供了丰富的活性位点和极强的Sm^(2+)和Mn4+电子转移能力,抑制了SO_(2)的吸附氧化,仅有微量硫铵盐沉积在花状尖端,表现出优异的超低温抗硫性能。