【摘要】：硫化物是柴油中常見的一種雜質(zhì),其燃燒后生成的SOx及SPM排放到空氣中會(huì)生成PM2.5,且與雨水作用后形成酸雨,對(duì)植物和動(dòng)物都會(huì)產(chǎn)生不可估量的影響。此外,柴油中硫的存在,還會(huì)因腐蝕而減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,且嚴(yán)重影響尾氣凈化裝置性能的發(fā)揮。隨著世界原油日益劣質(zhì)化,生產(chǎn)的柴油硫含量也逐漸上升,而環(huán)保法律法規(guī)對(duì)柴油中硫含量的要求卻越來(lái)越嚴(yán)格,使得柴油的超深度脫硫成為當(dāng)前研究的熱門課題。加氫脫硫是一項(xiàng)生產(chǎn)清潔柴油的重要技術(shù),目前相關(guān)的研究主要集中在固定床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器需要在高溫高壓條件下進(jìn)行,設(shè)備投資及操作成本高,熱傳遞效率低,催化劑易因局部過(guò)熱而導(dǎo)致積炭和失活。而漿態(tài)床反應(yīng)器具有熱分布均勻、熱傳遞效率高、易于恒溫操作、可在線更換催化劑等優(yōu)點(diǎn),可以大大的降低成本。近年來(lái)成為加氫領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本課題組針對(duì)漿態(tài)床反應(yīng)器開發(fā)出一種新型的催化劑制備方法-完全液相法,主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于催化劑制備過(guò)程一直在漿液中進(jìn)行。然而,該方法制備的HDS催化劑因原料Ni(NO3)2·6H2O易受環(huán)境影響且Ni容易團(tuán)聚導(dǎo)致催化劑分散性、重復(fù)性差和活性不足。針對(duì)前期制備的雙組份Ni-Mo催化劑存在的問(wèn)題,本論文提出完全液相法制備新型的Ni-Mo-W三組分催化劑,以進(jìn)一步提高催化劑的加氫性能和脫硫活性。在前期研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)考察了催化劑制備中減少Ni元素用量,增加第二活性組分W及助劑P對(duì)催化劑催化柴油加氫脫硫性能的影響;深入考察了W的添加方式及催化劑制備前驅(qū)體過(guò)程中,敞口時(shí)間對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)與活性的影響情況;對(duì)最優(yōu)催化劑進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)制備工藝的重現(xiàn)性。通過(guò)XRD、BET、XPS、NH3-TPD-MS、SEM對(duì)制備的催化劑的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征,結(jié)合柴油脫硫評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),得出以下結(jié)論:1添加第二活性組分W后制備的三組分Ni-Mo-W催化劑可以顯著提高催化劑的催化活性與脫硫穩(wěn)定性,制備的三組分Ni、Mo、W催化劑最佳摩爾比為1:2.6:0.45,且W的添加使催化劑的比表面積增加,產(chǎn)生更有利于加氫脫硫(HDS)反應(yīng)的孔道結(jié)構(gòu),W的最佳加料順序?yàn)镹i后Mo前。2適量助劑P的添加可以顯著提高催化劑的HDS活性,P的最佳添加量為1 wt%,可將柴油硫含量脫除到10 ppm以下,脫硫率高達(dá)97.9%。3 P的添加可以顯著提高催化劑的表面酸性,降低活性組分與載體的相互作用力,增加活性組分的硫化程度,但過(guò)量的P也會(huì)造成催化劑表面活性組分的團(tuán)聚,不利于催化劑的HDS活性。4催化劑前驅(qū)體制備過(guò)程中敞口時(shí)間對(duì)形成的溶膠質(zhì)量具有重要影響,適量溶膠上清液有利于溶膠顆粒的老化,聯(lián)結(jié)形成穩(wěn)定的前驅(qū)體結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE624.9

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本文編號(hào)：2612220