負載型氮化鉬催化劑及其加氫性能的研究.pdf

1、南開大學博士學位論文負載型氮化鉬催化劑及其加氫性能的研究姓名：王宇紅申請學位級別：博士專業(yè)：物理化學指導(dǎo)教師：陶克毅2001.4.1摘要率均增加。對于M02N[1i02催化劑，lIDS轉(zhuǎn)化率順序為預(yù)還原不處理預(yù)硫化，對于商品催化劑T205，其噻吩轉(zhuǎn)化率順序為預(yù)硫化不處理預(yù)還原。探討了不同載體、負載量、預(yù)處理條件對HDS反應(yīng)活化能的影響。M02N／Ti02催化劑的活化能和M02NW250催化劑的相差不大，但兩種催化劑的lIDS轉(zhuǎn)化率卻相差

2、很大，說明M02N／Ti02之所以有較高的噻吩轉(zhuǎn)化率，與載體的結(jié)構(gòu)特殊性有一定的關(guān)系。負載量、預(yù)處理條件都對反應(yīng)活化能影響不大。通過等體積共浸漬和程序升溫氮化法制備了CoMoN／Ti02(V250)催化劑。x射線衍射譜圖看出，CoO、M003和CoO／M003負載在載體上經(jīng)氮化后分別生成了CoxNy、M02N和C03MoaN相。催化劑HDS轉(zhuǎn)化率的順序為：CoMoN／Ti02CoMoN／V250M02N／ri02。表明co助劑的加入，大

3、大增強了此類催化劑的反應(yīng)活性。采用CO作為探針分子，對CoMoN／Ti02催化劑的表面狀態(tài)和吸附性質(zhì)進行了紅外光譜表征。’采用分次浸漬和程序升溫氮化法制備了NiMoNx，嘰250和NiMoNx／Ti02催化劑，它們的XRD譜圖說明樣品中存在化合物Ni3M03N、M02N和金屬Ni。XPS測試證實合成催化劑的過程中鎳以金屬Ni的形式存在于催化劑表面。TEM照片顯示載體V250和Ti02上負載活性組分M02N，在活性組分M02N上分布著金屬

4、Ni顆粒。載體Ti02經(jīng)過本實驗條件下的程序升溫氮化后形成了氮化物TiN。光電子能譜和程序升溫還原方法表征了NiMoNx／V250催化劑的還原性。Mo(3d)芯能級譜說明在鈍化態(tài)催化劑表面結(jié)合能2354eV、23225eV和22915eV分別歸屬為Mo“、M∥和Mo“。隨著H2還原溫度升高，高價態(tài)Mo“含量下降，低價態(tài)M02含量上升，O／Mo比下降近80％，但還有一部分氧很難用氫還原徹底除盡。H2TPR譜圖說明添加金屬Ni降低了催化劑表

5、面鈍化層的還原溫度。采用加壓連續(xù)流動反應(yīng)裝置考察了3甲基吡啶加氫脫氮反應(yīng)性能。M02NN250催化劑具有HDN活性，轉(zhuǎn)化率隨著溫度、M003含量的升高而增加。NiMoNx，v250催化荊的HDN活性比前者高很多，說明Ni的添加顯著提高了3甲基吡啶的轉(zhuǎn)化率。當NiO、M003含量為5％(w)、15％(w)時，3甲基吡啶的轉(zhuǎn)化率最高。NiMoNx^，250催化劑的HDN脫氮率隨溫度升高而增加，產(chǎn)物烷烴的含量逐漸增多，含N產(chǎn)物的量逐漸減少。溫