發(fā)布時(shí)間：2020-07-05 17:12

【摘要】：隨著人民對(duì)物質(zhì)生活水平要求的持續(xù)增長(zhǎng),以及工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,溶劑油產(chǎn)品向著更加無(wú)害、綠色的方向發(fā)展。輕質(zhì)石腦油作為生產(chǎn)溶劑油的原料之一,由于其烷烴、環(huán)烷烴較多,苯較少的特點(diǎn),得到了廣泛的關(guān)注�，F(xiàn)如今由于對(duì)溶劑油環(huán)保要求的不斷提高,在以輕質(zhì)石腦油為原料生產(chǎn)溶劑油的基礎(chǔ)上,還需要對(duì)其中的少量苯進(jìn)行脫除。在輕質(zhì)石腦油加氫脫苯催化劑的研究過(guò)程中,最主要的技術(shù)核心是催化加氫技術(shù)。該技術(shù)主要關(guān)注如何在溫和的工藝條件下最大限度地脫除輕質(zhì)石腦油中的苯,目前已成為脫苯領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文較為詳細(xì)地論述了Ni/Al_2O_3、Ni-B/Al_2O_3和Raney Ni/Al_2O_3三類催化劑的制備方法,系統(tǒng)考察了影響三種催化劑催化活性的主要因素,并利用XRD、BET等表征方法從微觀角度探究了這些因素的影響原理。采用正交試驗(yàn),評(píng)價(jià)了三種催化劑對(duì)輕質(zhì)石腦油加氫脫苯反應(yīng)的各種工藝條件對(duì)最終轉(zhuǎn)化率的影響,并給出了最佳的實(shí)驗(yàn)條件。(1)Ni/Al_2O_3催化劑以Al_2O_3為載體,采用等體積浸漬法制備了Ni/Al_2O_3催化劑。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)四種制備條件進(jìn)行研究,它們分別為Ni負(fù)載量、浸漬時(shí)間、焙燒時(shí)間和焙燒溫度。從正交試驗(yàn)結(jié)果中可以看出制備條件中Ni負(fù)載量和焙燒溫度對(duì)催化活性的影響較大,浸漬時(shí)間與焙燒時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響相對(duì)較小。通過(guò)XRD、TPR等表征手段結(jié)合加氫活性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)四個(gè)影響因素進(jìn)行了進(jìn)一步探究,結(jié)果表明:適當(dāng)增加負(fù)載量有利于提高催化劑的催化活性,過(guò)高的焙燒溫度會(huì)使催化劑活性降低,焙燒時(shí)間與浸漬時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)影響不大,但較短的焙燒時(shí)間與浸漬時(shí)間下制得的催化劑催化性能略高。負(fù)載量為25wt%、焙燒溫度為550℃、焙燒時(shí)間為3h、浸漬時(shí)間3h時(shí),所制催化劑作用下的苯的轉(zhuǎn)化率較高,能達(dá)到98wt%以上。(2)Ni-B/Al_2O_3催化劑采用液相沉積法制備了Ni-B/Al_2O_3催化劑,采用正交試驗(yàn)考察了活化時(shí)間、活化溫度、Ni:B比及鎳含量這四個(gè)因素對(duì)催化劑活性的影響。從結(jié)果中可以看出:活化溫度和鎳含量對(duì)催化劑活性的影響較大。通過(guò)單因素試驗(yàn)以及XRD、BET表征手段,得到最佳的催化劑活化條件為:5wt%鎳的負(fù)載量,鎳硼比為1:3,220℃下活化30min。以此條件制備的Ni-B/Al_2O_3催化劑在最佳工藝操作條件下,輕質(zhì)石腦油中苯的轉(zhuǎn)化率為60wt%。(3)Raney Ni/Al_2O_3催化劑采用混捏法制備了Raney Ni/Al_2O_3催化劑,通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)不同反應(yīng)條件下輕質(zhì)石腦油加氫脫苯活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。從結(jié)果中可以看出,反應(yīng)壓力影響最大,其次是反應(yīng)溫度和氫油體積比,而空速的影響較小。通過(guò)單因素工藝條件的實(shí)驗(yàn)考察,得出最適宜的反應(yīng)條件為:溫度140℃、反應(yīng)壓力為0.2 MPa、氫油體積比為120和空速2h~(-1)。在此條件下,苯轉(zhuǎn)化率接近100wt%。綜上所述,使用Raney Ni/Al_2O_3催化劑可使輕質(zhì)石腦油加氫脫苯反應(yīng)轉(zhuǎn)化率最高,能夠接近100wt%。在Ni/Al_2O_3催化劑作用下轉(zhuǎn)化率為98wt%左右,而在Ni-B/Al_2O_3催化劑作用下的轉(zhuǎn)化率較低,僅為60wt%左右。因此,以鎳鋁合金粉和擬薄水鋁石為原料所制得的Raney Ni/Al_2O_3催化劑,具有較高的加氫活性,可廣泛地應(yīng)用于輕質(zhì)石腦油加氫脫苯領(lǐng)域。
【學(xué)位授予單位】：北京石油化工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE624.9

【參考文獻(xiàn)】

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1 史云鶴;李長(zhǎng)明;周金波;王艷飛;唐迎春;董炳利;;石腦油萃取脫芳烴技術(shù)研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2015年02期

2 于澤;金熙俊;王云飛;李藝峰;李軍;;SED芳烴抽提工藝發(fā)展及應(yīng)用[J];當(dāng)代化工;2013年11期

3 張志宏;;低芳溶劑油生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];安徽化工;2012年05期

4 謝清峰;;優(yōu)化操作,生產(chǎn)植物抽提溶劑油[J];中外能源;2011年11期

5 陳文峰;;國(guó)內(nèi)溶劑油需求及發(fā)展前景初探[J];經(jīng)營(yíng)管理者;2011年17期

6 徐玉然;王靈靈;原恩臨;金軍江;李永生;趙文茹;李華;施劍林;;高分散Mn-KIT-6催化劑的制備及催化性能研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2011年13期

7 閆翔云;馬波;季洪海;凌鳳香;沈智奇;王于棟;李娜;翁蕾;;焙燒溫度對(duì)氧化鋁物化性質(zhì)及微觀結(jié)構(gòu)的影響[J];當(dāng)代化工;2011年03期

8 王燕;邱坤源;李愛(ài)英;吳興松;;應(yīng)用GT-BTX~技術(shù)改造現(xiàn)有的芳烴抽提裝置[J];石油化工設(shè)計(jì);2011年01期

9 程國(guó)良;;脫芳烴溶劑油及其加氫生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展[J];石油商技;2011年01期

10 楊曉龍;夏春谷;唐立平;熊緒茂;慕新元;胡斌;;氧化鋁載體和氧化鋇助劑對(duì)釕基氨合成催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2010年12期

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1 李少中;高活性、高水熱穩(wěn)定性鎳催化劑的制備和應(yīng)用[D];南京大學(xué);2016年

2 陳萍;苯液相加氫新型催化劑的制備及其在6～#溶劑油加氫脫苯中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2007年

3 胡益鋒;石腦油裂解爐建模技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2005年

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2 王玲;中壓加氫生產(chǎn)清潔溶劑油技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2015年

3 史云鶴;石腦油脫芳烴工藝技術(shù)研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

4 張麗麗;芳烴加氫反應(yīng)中Ni_2Mo_3N催化性能研究[D];太原理工大學(xué);2015年

5 屈坡;40萬(wàn)噸/年芳烴抽提工藝技術(shù)路線的比選[D];蘭州大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2742898