膠溶劑用量對(duì)NiMo/γ-Al 2 O 3 催化劑加氫脫氧性能的影響
發(fā)布時(shí)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(shí)用過量浸漬法負(fù)載15%Ni和5%Mo,制備得到Ni Mo/γ-Al2O3。通過BET、XRD、SEM等手段對(duì)載體和催化劑進(jìn)行表征,并進(jìn)行催化脂肪酸甲酯加氫脫氧反應(yīng)性能評(píng)價(jià),探究了載體對(duì)催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)膠溶劑硝酸的質(zhì)量為擬薄水鋁石質(zhì)量的7.5%,Ni Mo/γ-Al2O3催化劑在反應(yīng)壓力為2.9 MPa,反應(yīng)溫度為355℃,液時(shí)空速為2.0 h-1時(shí),具有較佳的加氫脫氧性能,原料的轉(zhuǎn)化率為92.5%,液相產(chǎn)品中正構(gòu)烷烴C15C18的選擇性可達(dá)到71.7%。
【文章來源】:現(xiàn)代化工. 2017,37(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
載體和相對(duì)應(yīng)催化劑的孔徑分布對(duì)比圖
性組分的負(fù)載量與載體的內(nèi)表面積有一定的關(guān)系,載體可利用內(nèi)表面積越大,催化劑活性組分的負(fù)載量越大;但催化劑采用的是過量浸漬法,很難實(shí)現(xiàn)理論負(fù)載量,使得活性組分的實(shí)際負(fù)載量與理論負(fù)載量差別較大。表2活性組分金屬元素的負(fù)載量編號(hào)膠溶劑HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%金屬元素理論負(fù)載量金屬元素試劑負(fù)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(jié)構(gòu)γ-Al2O3載體和NiOMoO3/γ-Al2O3催化劑前驅(qū)體的XRD譜圖如圖2、圖3所示。由圖2可以看出,1~4號(hào)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(duì)γ-Al2O3的晶型基本沒有影響。1—1號(hào)載體;2—2號(hào)載體;3—3號(hào)載體;4—4號(hào)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(fù)載量的測(cè)定可以發(fā)現(xiàn),負(fù)載的MoO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低未被檢測(cè)出來。負(fù)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(fù)載活性金屬不會(huì)對(duì)載體晶型造成影響。1—1號(hào)催化劑;2—2號(hào)催化劑;3—3號(hào)催化劑;4—4號(hào)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(hào)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(shí)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(shí)膠溶劑HNO3的加入量不同,對(duì)應(yīng)的催化劑的H2-TPR曲線也有差異。載體擠出成型時(shí)加入膠溶劑硝酸,使得活性組分和載體之間的作用力變?nèi),還原溫度降低。1—1號(hào)催化劑;2—2號(hào)催化劑;3—3號(hào)催化劑;4—4號(hào)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(yīng)選擇性如表3所示。由表3可以看出,在相同的反應(yīng)條件下,載體所對(duì)應(yīng)的催化劑的加氫脫氧活性有所不同。當(dāng)載體擠出過程中不加入膠溶劑硝酸時(shí),1號(hào)催化劑的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.3%,但選擇性較低;當(dāng)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(zhì)量為擬薄水鋁石質(zhì)量的10%時(shí),4號(hào)催化劑的選擇性出現(xiàn)下降趨勢(shì),這是因?yàn)槟z溶劑硝酸的加入量過多會(huì)使載體的微孔增多,使部分原料物無(wú)法進(jìn)入催化劑孔道發(fā)生反應(yīng),催化劑的活性降低,使正構(gòu)烷烴C15~C18的選擇性降表3催化劑的加氫脫氧性能編號(hào)膠溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%NiMo實(shí)際負(fù)載量/%轉(zhuǎn)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(hào)和3號(hào)催化劑相比,雖然正構(gòu)烷烴C15~C18的選擇性相差不大,但2號(hào)催化劑對(duì)應(yīng)的原料的轉(zhuǎn)化率較低,考慮到液相產(chǎn)品中正構(gòu)烷烴C15~C18的收率,3號(hào)催化劑相對(duì)較好,這是因?yàn)?號(hào)催化劑平均孔徑較大,使得
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]γ-Al2O3性質(zhì)對(duì)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(dá),王玉軍,張衛(wèi)東,駱廣生. 石油化工. 2013(07)
[3]負(fù)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(guó),馬隆龍. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2012(06)
[5]膠溶劑用量對(duì)氧化鋁載體物化性質(zhì)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(jìn)展[J]. 唐國(guó)旗,張春富,孫長(zhǎng)山,嚴(yán)斌,楊國(guó)祥,戴偉,田保亮. 化工進(jìn)展. 2011(08)
[7]第二代生物柴油的最新研究進(jìn)展[J]. 張華濤,殷福珊. 日用化學(xué)品科學(xué). 2009(02)
本文編號(hào):3503461
【文章來源】:現(xiàn)代化工. 2017,37(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
載體和相對(duì)應(yīng)催化劑的孔徑分布對(duì)比圖
性組分的負(fù)載量與載體的內(nèi)表面積有一定的關(guān)系,載體可利用內(nèi)表面積越大,催化劑活性組分的負(fù)載量越大;但催化劑采用的是過量浸漬法,很難實(shí)現(xiàn)理論負(fù)載量,使得活性組分的實(shí)際負(fù)載量與理論負(fù)載量差別較大。表2活性組分金屬元素的負(fù)載量編號(hào)膠溶劑HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%金屬元素理論負(fù)載量金屬元素試劑負(fù)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(jié)構(gòu)γ-Al2O3載體和NiOMoO3/γ-Al2O3催化劑前驅(qū)體的XRD譜圖如圖2、圖3所示。由圖2可以看出,1~4號(hào)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(duì)γ-Al2O3的晶型基本沒有影響。1—1號(hào)載體;2—2號(hào)載體;3—3號(hào)載體;4—4號(hào)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(fù)載量的測(cè)定可以發(fā)現(xiàn),負(fù)載的MoO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低未被檢測(cè)出來。負(fù)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(fù)載活性金屬不會(huì)對(duì)載體晶型造成影響。1—1號(hào)催化劑;2—2號(hào)催化劑;3—3號(hào)催化劑;4—4號(hào)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(hào)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(shí)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(shí)膠溶劑HNO3的加入量不同,對(duì)應(yīng)的催化劑的H2-TPR曲線也有差異。載體擠出成型時(shí)加入膠溶劑硝酸,使得活性組分和載體之間的作用力變?nèi),還原溫度降低。1—1號(hào)催化劑;2—2號(hào)催化劑;3—3號(hào)催化劑;4—4號(hào)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(yīng)選擇性如表3所示。由表3可以看出,在相同的反應(yīng)條件下,載體所對(duì)應(yīng)的催化劑的加氫脫氧活性有所不同。當(dāng)載體擠出過程中不加入膠溶劑硝酸時(shí),1號(hào)催化劑的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.3%,但選擇性較低;當(dāng)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(zhì)量為擬薄水鋁石質(zhì)量的10%時(shí),4號(hào)催化劑的選擇性出現(xiàn)下降趨勢(shì),這是因?yàn)槟z溶劑硝酸的加入量過多會(huì)使載體的微孔增多,使部分原料物無(wú)法進(jìn)入催化劑孔道發(fā)生反應(yīng),催化劑的活性降低,使正構(gòu)烷烴C15~C18的選擇性降表3催化劑的加氫脫氧性能編號(hào)膠溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%NiMo實(shí)際負(fù)載量/%轉(zhuǎn)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(hào)和3號(hào)催化劑相比,雖然正構(gòu)烷烴C15~C18的選擇性相差不大,但2號(hào)催化劑對(duì)應(yīng)的原料的轉(zhuǎn)化率較低,考慮到液相產(chǎn)品中正構(gòu)烷烴C15~C18的收率,3號(hào)催化劑相對(duì)較好,這是因?yàn)?號(hào)催化劑平均孔徑較大,使得
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]棉籽油加氫脫氧制備第二代生物柴油[J]. 董廣達(dá),王玉軍,張衛(wèi)東,駱廣生. 石油化工. 2013(07)
[3]負(fù)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(guó),馬隆龍. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2012(06)
[5]膠溶劑用量對(duì)氧化鋁載體物化性質(zhì)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(jìn)展[J]. 唐國(guó)旗,張春富,孫長(zhǎng)山,嚴(yán)斌,楊國(guó)祥,戴偉,田保亮. 化工進(jìn)展. 2011(08)
[7]第二代生物柴油的最新研究進(jìn)展[J]. 張華濤,殷福珊. 日用化學(xué)品科學(xué). 2009(02)
本文編號(hào):3503461
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