渣油加氫過程反應(yīng)復(fù)雜,渣油脫金屬反應(yīng)中生成的金屬硫化物以及積碳反應(yīng)產(chǎn)生的焦炭易堵塞催化劑孔道,從而使催化劑失活。因此,加氫脫金屬催化劑的改善具有重要意義。目前HDM催化劑的改善需從提高容金屬能力和抗積炭能力入手,在保證催化劑具有一定抗積碳能力的前提下,仍具有一定的加氫脫金屬活性。本文在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)商業(yè)加氫脫金屬催化劑進(jìn)行了表征分析及加氫脫金屬性能評(píng)價(jià),根據(jù)表征評(píng)價(jià)結(jié)果自制一系列催化劑,探索對(duì)商業(yè)催化劑的進(jìn)一步改進(jìn)。本論文首先采用BET、XRF、SEM、TPD、TPR、TEM等分析方法,表征商業(yè)催化劑的孔道結(jié)構(gòu)、活性金屬組成、活性金屬在催化劑中的分布情況、酸性位類型、酸強(qiáng)度分布、MoS₂片層的堆積層數(shù)和片層長度。結(jié)果表明,各催化劑活性組分中Mo含量均較低,但助劑Ni和P的用量不同,從而導(dǎo)致了各催化劑中載體與活性組分間作用力不同。各催化劑酸類型一致,但酸強(qiáng)度分布差異明顯,其中C-3、C-6、C-7強(qiáng)酸分布較多。渣油高壓釜加氫實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,各催化劑的脫金屬效果顯著,其中C-9、C-10對(duì)Ni和V的脫除率較低。反應(yīng)后油樣的四組分分析結(jié)果表明,各催化劑對(duì)原料中的膠質(zhì)、瀝青... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鎳、釩卟啉的典型結(jié)構(gòu)

圖 1-2 Ni-T3MPP 的反應(yīng)途徑[19]Fig. 1-2 The reaction path of Ni-T3MPP對(duì)于渣油加氫脫金屬過程的機(jī)理研究本質(zhì)上是考察渣油中各金屬化合物在反應(yīng)過程中與催化劑表面的作用過程，首先進(jìn)行吸附然后在活性位上進(jìn)行一系列反應(yīng)[20-26]。同時(shí)由于渣油加氫反應(yīng)過程較為復(fù)雜，因此反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物和渣油成分反應(yīng)的途徑也需要進(jìn)一步探索和研究[27-37]。除了以上渣油反應(yīng)自身的影響之外，還應(yīng)考慮各個(gè)反應(yīng)影響因素在反應(yīng)過程中對(duì)反應(yīng)效果的影響方式和作用機(jī)理[38-60]。目前文獻(xiàn)的報(bào)道中發(fā)現(xiàn)渣油中金屬化合物主要以金屬卟啉化合物為主，該類化合物主要通過所包含的 π 環(huán)平面“平躺”[61-63]式的與催化劑表面的活性位接觸。Mitchell 等則認(rèn)為金屬卟啉化合物在與催化劑表面活性位是通過電子之間的傳遞進(jìn)行相互作用而鍵和在一起的。在金屬卟啉化合物與催化劑表面接觸之前還存在著一定的擴(kuò)散行為，一般的擴(kuò)散行為主要受到分子尺寸的空間位阻影響，同時(shí)溫度對(duì)于金屬卟啉化合物也起到?jīng)Q定性作用，若溫度過低，卟啉分子則無法擴(kuò)散至催化劑內(nèi)表面從而將催化劑外表面孔道結(jié)構(gòu)的孔口堵塞導(dǎo)致催化劑

圖 1-3 VO-TPP 與催化劑表面作用示意圖[65]Fig. 1-3 The diagram of the interaction between VO-TPPand surface of catalyst油加氫反應(yīng)過程中發(fā)生很多復(fù)雜反應(yīng)，因此想要保證裝置的平穩(wěn)和長周期運(yùn)多種催化劑配合使用，各催化劑的功能側(cè)重點(diǎn)不同，而在加氫脫金屬過程中金屬雜元素，各元素發(fā)生的反應(yīng)不同，發(fā)生反應(yīng)的形式不同，主要的表現(xiàn)在的脫除的沉積位置不同，這就說明各金屬元素在反應(yīng)中的行為規(guī)律不同。Wa催化劑使用之前進(jìn)行了硫化處理，將催化劑在反應(yīng)前進(jìn)行預(yù)硫化，反應(yīng)后發(fā)沉積在催化劑表面和孔道中，且在催化劑表面沉積的金屬雜質(zhì)更容易形成一布如 U 型；孫素華等人[67]對(duì)反應(yīng)后催化劑進(jìn)行了金屬沉積量的研究，先將反上的可溶性油分脫除，再在 500 ℃下出去催化劑表面積碳和金屬有機(jī)化合物子發(fā)射光譜儀對(duì)催化劑上沉積的金屬含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)催化劑上金屬雜質(zhì)層深度成反比趨勢，且金屬雜質(zhì) Ni、V 在催化劑上的沉積呈現(xiàn)均勻分布的形于外表面，金屬雜質(zhì)在催化劑上的沉積規(guī)律與催化劑的孔結(jié)構(gòu)以及活性組分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3331421