共浸法制備高分散Ni-CCA催化劑及順酐加氫性能研究.pdf

1、Ni/Al2O3催化劑被廣泛應(yīng)用于包括加氫、脫氫、脫氯、脫硫、甲烷化以及重整在內(nèi)的多種化工過程。長期以來,研究者對Ni/Al2O3催化劑的制備化學(xué)開展了廣泛而深入的研究,以期獲得具有適宜還原能力與高分散的催化劑,提高催化劑的反應(yīng)性能。γ-Al2O3載體屬于類尖晶石型結(jié)構(gòu),在催化劑制備過程中,Ni首先會進入到載體表面的四面體與八面體空位,形成與載體具有強相互作用的 Ni物種。這種強的金屬-載體相互作用使得催化劑必須在較高的溫度下進行還原,

2、而較高的還原溫度又易引起活性組分的燒結(jié)、聚集,影響催化劑的催化性能。以上缺陷使得以γ-Al2O3為載體的 Ni基催化劑往往在低溫液相加氫中表現(xiàn)出低的反應(yīng)活性。開展對負載型鎳基氧化鋁催化劑載體的改性研究,制備活性組分含量高,同時分散度好的催化劑具有重要的實際應(yīng)用價值和理論研究意義。
　　本工作以炭前驅(qū)體和Ni前驅(qū)鹽共溶等體積浸漬的方法制得Ni/CCA加氫催化劑,結(jié)合低溫 N2物理吸附、TPO-MS、XRD、H2-TPD-MS等測試表

3、征方法考察制備條件對催化劑結(jié)構(gòu)、織構(gòu)及順酐加氫性能的影響,揭示了Ni/CCA催化劑在順酐液相加氫過程中的構(gòu)效關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:
　　1.通過共浸法引入炭、鎳制備Ni/CCA催化劑,研究了制備過程中熱處理氣氛對Ni/CCA催化性能的影響。結(jié)果表明,共浸法引入鎳、炭使得活性組分Ni以高分散狀態(tài)存在,提高了活性比表面積,催化劑較Ni/Al2O3表現(xiàn)出更高的加氫反應(yīng)性能。對催化劑后處理氣氛的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng) H2直接還原的催化劑較先 N

4、2后 H2與先空氣后H2制備的催化劑暴露出更多的Ni活性位點,活性組分分散度最好,在順酐(MA)加氫反應(yīng)中表現(xiàn)出高的γ-丁內(nèi)酯(GBL)選擇性。
　　2.考察了處理溫度對催化劑結(jié)構(gòu)、織構(gòu)及順酐液相加氫性能的影響。結(jié)果表明,H2氣氛熱處理溫度是影響催化劑活性組分Ni存在狀態(tài)的重要因素。在考察350℃到550℃的范圍內(nèi),經(jīng)450℃氫氣氛下熱處理的催化劑具有適宜的Ni晶粒尺寸,最大程度的阻止了催化劑制備過程中活性組分在載體表面的遷移聚集