隨著人們對環(huán)保的日益重視,降低汽油中S含量、生產(chǎn)清潔汽油已成為煉油領(lǐng)域的重要課題。加氫脫硫(HDS)是降低汽油中硫含量的有效途徑,但在加氫脫硫條件下烯烴分子也很容易被加氫飽和,這會造成汽油辛烷值的損失。因此,開發(fā)具有更高加氫脫硫活性和選擇性的催化劑對清潔汽油的生產(chǎn)具有重要意義。針對常規(guī)實驗方法對加氫脫硫催化劑活性中心本質(zhì)和硫化物加氫脫硫機理研究存在的不足,本論文的研究中運用分子模擬方法,建立了較為合理的MoS2簇結(jié)構(gòu)模型,在此基礎(chǔ)上對MoS2及CoMoS活性相上幾種主要活性位的性質(zhì)進行了比較系統(tǒng)的量子化學計算,討論了加氫脫硫過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),包括活性中心結(jié)構(gòu)、反應分子吸附、H2的解離、噻吩的加氫脫硫反應和1-己烯的加氫反應。對數(shù)據(jù)進行綜合的分析后發(fā)現(xiàn),在噻吩加氫脫硫的過程中,Mo邊和角位主要起加氫作用,主要生成2,5-二氫噻吩；而S邊空位是主要的脫硫活性位,不僅接收Mo邊和角位轉(zhuǎn)移來的二氫噻吩并按加氫途徑(HYD)脫硫,還可以吸附噻吩分子按直接脫硫途徑(DDS)脫硫。但是1-己烯在三種活性中心上都可以發(fā)生加氫飽和反應。因此,對于MoS2活性相而言,適當減少Mo邊和角位的比例、增加S邊的...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
創(chuàng)新點摘要
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 加氫脫硫催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 硫化鉬系加氫脫硫催化劑的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 加氫脫硫活性位
        1.2.3 H₂的解離和S空位的生成
        1.2.4 噻吩和烯烴在加氫脫硫催化劑上的反應
    1.3 研究思路
2 MoS₂催化體系模型的建立
    2.1 MoS₂活性相模型的初建
    2.2 S空位的形成
        2.2.1 S空位形成熱力學
        2.2.2 S空位形成動力學
        2.2.3 S空位的性質(zhì)
        2.2.4 S空位形成的小結(jié)
    2.3 活性中心的確定
    2.4 本章小結(jié)
3 反應分子在MoS₂活性相上的吸附
    3.1 噻吩在3種活性中心上的吸附
    3.2 噻吩加氫過程中間產(chǎn)物的吸附
    3.3 1-己烯在MoS2催化劑上的吸附
    3.4 本章小結(jié)
4 H₂在MoS₂活性相上的解離
    4.1 H₂在3種活性中心上的解離
    4.2 活性中心周圍活潑H的性質(zhì)
    4.3 H₂在MoS₂上解離的機理分析
        4.3.1 分子簇模型的建立
        4.3.2 H₂在S-S上均裂過程分析
        4.3.3 H₂在Mo-S上異裂過程分析
        4.3.4 H₂解離機理小結(jié)
    4.4 本章小結(jié)
5 MoS₂活性相上的加氫脫硫反應
    5.1 噻吩在MoS₂活性相上的加氫脫硫反應
        5.1.1 噻吩加氫脫硫反應路徑設(shè)計
        5.1.2 噻吩在Mo邊的加氫脫硫反應
        5.1.3 噻吩在角位的加氫脫硫反應
        5.1.4 噻吩在S空位處的加氫脫硫反應
        5.1.5 噻吩在MoS₂活性相上反應的小結(jié)
        5.1.6 噻吩在MoS₂活性相上的反應規(guī)律分析
    5.2 1-己烯在MoS₂催化劑上的加氫反應
    5.3 本章小結(jié)
6 CoMoS催化劑中Co的作用
    6.1 Co的取代位置
    6.2 引入Co之后S邊的研究
        6.2.1 S邊引入Co之后的活性位狀態(tài)
        6.2.2 反應分子在CoMoS-S活性位上的吸附
        6.2.3 H₂在CoMoS-S活性位上的解離
        6.2.4 CoMoS-S活性位上的化學反應
        6.2.5 引入Co之后S邊的研究小結(jié)
    6.3 引入Co之后角位的研究
        6.3.1 角位引入Co之后的活性位狀態(tài)
        6.3.2 反應分子在CoMoS-C活性位上的吸附
        6.3.3 H₂在CoMoS-C活性位上的解離
        6.3.4 CoMoS-C活性位上的化學反應
        6.3.5 引入Co之后角位的研究小結(jié)
    6.4 本章小結(jié)
7 實驗部分
    7.1 催化劑制備
    7.2 微反評價
    7.3 評價結(jié)果
8 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄A 噻吩在MoS₂活性相上的吸附
附錄B 噻吩加氫中間產(chǎn)物在MoS₂活性相上的吸附
附錄C 1-己烯在MoS₂活性相上的吸附
附錄D 反應分子在CoMoS-S位上的吸附
附錄E 反應分子在CoMoS-C位上的吸附
在學研究成果



本文編號：3749461