膠溶劑用量對NiMo/γ-Al 2 O 3 催化劑加氫脫氧性能的影響
發(fā)布時間：2021-11-18 19:15
采用載體擠出成型的方法,通過改變膠溶劑硝酸的加入量制備不同γ-Al2O3載體,同時用過量浸漬法負載15%Ni和5%Mo,制備得到Ni Mo/γ-Al2O3。通過BET、XRD、SEM等手段對載體和催化劑進行表征,并進行催化脂肪酸甲酯加氫脫氧反應性能評價,探究了載體對催化性能的影響。實驗結果表明,當膠溶劑硝酸的質量為擬薄水鋁石質量的7.5%,Ni Mo/γ-Al2O3催化劑在反應壓力為2.9 MPa,反應溫度為355℃,液時空速為2.0 h-1時,具有較佳的加氫脫氧性能,原料的轉化率為92.5%,液相產(chǎn)品中正構烷烴C15C18的選擇性可達到71.7%。
【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2017,37(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
載體和相對應催化劑的孔徑分布對比圖
性組分的負載量與載體的內表面積有一定的關系，載體可利用內表面積越大，催化劑活性組分的負載量越大;但催化劑采用的是過量浸漬法，很難實現(xiàn)理論負載量，使得活性組分的實際負載量與理論負載量差別較大。表2活性組分金屬元素的負載量編號膠溶劑HNO3質量分數(shù)/%金屬元素理論負載量金屬元素試劑負載量w(Ni)/%w(Mo)/%w(Ni)/%w(Mo)/%101558.381.8825.01559.251.8937.51559.331.88410.01559.211.782.4載體和催化劑的晶相結構γ－Al2O3載體和NiOMoO3/γ－Al2O3催化劑前驅體的XＲD譜圖如圖2、圖3所示。由圖2可以看出，1～4號載體的XＲD圖譜沒有明顯差別，均在2θ=37、45°和66°出現(xiàn)γ－Al2O3的特征峰。說明擠出成型過程添加膠溶劑硝酸對γ－Al2O3的晶型基本沒有影響。1—1號載體;2—2號載體;3—3號載體;4—4號載體圖2γ－Al2O3載體的XＲD譜圖由圖3可以看出，活性組分Ni在被還原前以NiO的形式存在，分別在2θ=37、43、63°和75°出現(xiàn)NiO的特征峰。在XＲD圖中并未出現(xiàn)MoO3的特征峰，由催化劑試劑負載量的測定可以發(fā)現(xiàn)，負載的MoO3質量分數(shù)較低未被檢測出來。負載前后γ－Al2O3的特征峰除了在37°左右與NiO的特征峰重合之外基本沒有變化，說明負載活性金屬不會對載體晶型造成影響。1—1號催化劑;2—2號催化劑;3—3號催化劑;4—4號催化劑圖3NiMo催化劑的XＲD譜圖·75·
分布在350～900℃之間，450℃左右的還原峰為NiO中Ni2+的還原峰，該峰的信號值較低，說明NiO與載體的相互作用力較弱。650℃左右出現(xiàn)的還原峰是由于氧化鉬被還原，此時Mo6+被還原成Mo5+和Mo4+形成八面體配體，830℃左右為Mo4+還原成Mo2+的還原峰［18－19］。載體擠出成型時膠溶劑HNO3的加入量不同，對應的催化劑的H2－TPＲ曲線也有差異。載體擠出成型時加入膠溶劑硝酸，使得活性組分和載體之間的作用力變弱，還原溫度降低。1—1號催化劑;2—2號催化劑;3—3號催化劑;4—4號催化劑圖4NiMo催化劑的H2－TPＲ曲線2.6催化加氫性能幾種載體制備的NiMo/γ－Al2O3催化劑的催化加氫反應選擇性如表3所示。由表3可以看出，在相同的反應條件下，載體所對應的催化劑的加氫脫氧活性有所不同。當載體擠出過程中不加入膠溶劑硝酸時，1號催化劑的轉化率達到90.3%，但選擇性較低;當擠出成型中加入膠溶劑后，催化劑的選擇性明顯提高，但膠溶劑硝酸的質量為擬薄水鋁石質量的10%時，4號催化劑的選擇性出現(xiàn)下降趨勢，這是因為膠溶劑硝酸的加入量過多會使載體的微孔增多，使部分原料物無法進入催化劑孔道發(fā)生反應，催化劑的活性降低，使正構烷烴C15～C18的選擇性降表3催化劑的加氫脫氧性能編號膠溶劑質量分數(shù)/%NiMo實際負載量/%轉化率/%選擇性/%108.38Ni1.88Mo90.358.425.09.25Ni1.89Mo81.767.337.59.33Ni1.88Mo92.571.7410.09.21Ni1.78Mo89.759.5低。與2號和3號催化劑相比，雖然正構烷烴C15～C18的選擇性相差不大，但2號催化劑對應的原料的轉化率較低，考慮到液相產(chǎn)品中正構烷烴C15～C18的收率，3號催化劑相對較好，這是因為3號催化劑平均孔徑較大，使得
【參考文獻】：
期刊論文
[1]γ-Al2O3性質對鉬基耐硫甲烷化催化劑活性的影響[J]. 姚玉芹,劉思含,胡宗元,王保偉. 石油化工. 2014(07)
[2]棉籽油加氫脫氧制備第二代生物柴油[J]. 董廣達,王玉軍,張衛(wèi)東,駱廣生. 石油化工. 2013(07)
[3]負載的Ni催化劑上植物油脂加氫脫氧制備第二代生物柴油[J]. 左華亮,劉琪英,王鐵軍,史娜,劉建國,馬隆龍. 燃料化學學報. 2012(09)
[4]鎳鉬雜多酸制備NiMo/γ-Al2O3催化劑及硼、鈷或鎳改性氧化鋁的影響（英文）[J]. Radostina PALCHEVA,Luděk KALUZA,Alla SPOJAKINA,Květue JIRTOV,Georgi TYULIEV. 催化學報. 2012(06)
[5]膠溶劑用量對氧化鋁載體物化性質的影響[J]. 季洪海,凌鳳香,沈智奇,王少軍. 石油與天然氣化工. 2011(05)
[6]活性氧化鋁載體的研究進展[J]. 唐國旗,張春富,孫長山,嚴斌,楊國祥,戴偉,田保亮. 化工進展. 2011(08)
[7]第二代生物柴油的最新研究進展[J]. 張華濤,殷福珊. 日用化學品科學. 2009(02)
本文編號：3503461
【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2017,37(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
載體和相對應催化劑的孔徑分布對比圖
性組分的負載量與載體的內表面積有一定的關系，載體可利用內表面積越大，催化劑活性組分的負載量越大;但催化劑采用的是過量浸漬法，很難實現(xiàn)理論負載量，使得活性組分的實際負載量與理論負載量差別較大。表2活性組分金屬元素的負載量編號膠溶劑HNO3質量分數(shù)/%金屬元素理論負載量金屬元素試劑負載量w(Ni)/%w(Mo)/%w(Ni)/%w(Mo)/%101558.381.8825.01559.251.8937.51559.331.88410.01559.211.782.4載體和催化劑的晶相結構γ－Al2O3載體和NiOMoO3/γ－Al2O3催化劑前驅體的XＲD譜圖如圖2、圖3所示。由圖2可以看出，1～4號載體的XＲD圖譜沒有明顯差別，均在2θ=37、45°和66°出現(xiàn)γ－Al2O3的特征峰。說明擠出成型過程添加膠溶劑硝酸對γ－Al2O3的晶型基本沒有影響。1—1號載體;2—2號載體;3—3號載體;4—4號載體圖2γ－Al2O3載體的XＲD譜圖由圖3可以看出，活性組分Ni在被還原前以NiO的形式存在，分別在2θ=37、43、63°和75°出現(xiàn)NiO的特征峰。在XＲD圖中并未出現(xiàn)MoO3的特征峰，由催化劑試劑負載量的測定可以發(fā)現(xiàn)，負載的MoO3質量分數(shù)較低未被檢測出來。負載前后γ－Al2O3的特征峰除了在37°左右與NiO的特征峰重合之外基本沒有變化，說明負載活性金屬不會對載體晶型造成影響。1—1號催化劑;2—2號催化劑;3—3號催化劑;4—4號催化劑圖3NiMo催化劑的XＲD譜圖·75·
分布在350～900℃之間，450℃左右的還原峰為NiO中Ni2+的還原峰，該峰的信號值較低，說明NiO與載體的相互作用力較弱。650℃左右出現(xiàn)的還原峰是由于氧化鉬被還原，此時Mo6+被還原成Mo5+和Mo4+形成八面體配體，830℃左右為Mo4+還原成Mo2+的還原峰［18－19］。載體擠出成型時膠溶劑HNO3的加入量不同，對應的催化劑的H2－TPＲ曲線也有差異。載體擠出成型時加入膠溶劑硝酸，使得活性組分和載體之間的作用力變弱，還原溫度降低。1—1號催化劑;2—2號催化劑;3—3號催化劑;4—4號催化劑圖4NiMo催化劑的H2－TPＲ曲線2.6催化加氫性能幾種載體制備的NiMo/γ－Al2O3催化劑的催化加氫反應選擇性如表3所示。由表3可以看出，在相同的反應條件下，載體所對應的催化劑的加氫脫氧活性有所不同。當載體擠出過程中不加入膠溶劑硝酸時，1號催化劑的轉化率達到90.3%，但選擇性較低;當擠出成型中加入膠溶劑后，催化劑的選擇性明顯提高，但膠溶劑硝酸的質量為擬薄水鋁石質量的10%時，4號催化劑的選擇性出現(xiàn)下降趨勢，這是因為膠溶劑硝酸的加入量過多會使載體的微孔增多，使部分原料物無法進入催化劑孔道發(fā)生反應，催化劑的活性降低，使正構烷烴C15～C18的選擇性降表3催化劑的加氫脫氧性能編號膠溶劑質量分數(shù)/%NiMo實際負載量/%轉化率/%選擇性/%108.38Ni1.88Mo90.358.425.09.25Ni1.89Mo81.767.337.59.33Ni1.88Mo92.571.7410.09.21Ni1.78Mo89.759.5低。與2號和3號催化劑相比，雖然正構烷烴C15～C18的選擇性相差不大，但2號催化劑對應的原料的轉化率較低，考慮到液相產(chǎn)品中正構烷烴C15～C18的收率，3號催化劑相對較好，這是因為3號催化劑平均孔徑較大，使得
【參考文獻】：
期刊論文
[1]γ-Al2O3性質對鉬基耐硫甲烷化催化劑活性的影響[J]. 姚玉芹,劉思含,胡宗元,王保偉. 石油化工. 2014(07)
[2]棉籽油加氫脫氧制備第二代生物柴油[J]. 董廣達,王玉軍,張衛(wèi)東,駱廣生. 石油化工. 2013(07)
[3]負載的Ni催化劑上植物油脂加氫脫氧制備第二代生物柴油[J]. 左華亮,劉琪英,王鐵軍,史娜,劉建國,馬隆龍. 燃料化學學報. 2012(09)
[4]鎳鉬雜多酸制備NiMo/γ-Al2O3催化劑及硼、鈷或鎳改性氧化鋁的影響（英文）[J]. Radostina PALCHEVA,Luděk KALUZA,Alla SPOJAKINA,Květue JIRTOV,Georgi TYULIEV. 催化學報. 2012(06)
[5]膠溶劑用量對氧化鋁載體物化性質的影響[J]. 季洪海,凌鳳香,沈智奇,王少軍. 石油與天然氣化工. 2011(05)
[6]活性氧化鋁載體的研究進展[J]. 唐國旗,張春富,孫長山,嚴斌,楊國祥,戴偉,田保亮. 化工進展. 2011(08)
[7]第二代生物柴油的最新研究進展[J]. 張華濤,殷福珊. 日用化學品科學. 2009(02)
本文編號：3503461
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