液相加氫脫芳反應(yīng)中沸石負(fù)載催化劑的載體與氫溢流效應(yīng).pdf

1、石油烴類溶劑油在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的用途。目前國內(nèi)生產(chǎn)的溶劑油均不同程度的含有芳烴，這嚴(yán)重限制其應(yīng)用范圍。因此溶劑油脫芳是油品精制工業(yè)的重要內(nèi)容。催化加氫是應(yīng)用最為廣泛的方法，包括氣相及液相兩種加氫方式。目前，國內(nèi)大部分廠家均采用氣相加氫的方式，操作條件苛刻，能耗較高。本文是采用間歇式液相催化加氫技術(shù)，在低溫低壓下即可實(shí)現(xiàn)溶劑油的深度脫芳。以往研究發(fā)現(xiàn)，具有適宜表面酸性的沸石載體可提高貴金屬催化劑的加氫活性及抗硫性。因而本文通

2、過利用改性的Beta作為金屬催化劑的載體，以改善沸石的酸性為目的；以及在沸石負(fù)載金屬催化劑中添加沸石助劑，研究催化劑中沸石的載體效應(yīng)和氫溢流效應(yīng)，以獲得具有良好加氫活性及抗硫性催化劑，研究內(nèi)容主要包括： 1)采用NaAlO<,2>對HBeta改性，在85℃、HBeta與NaAlO<,2>的固液比為1：60g/mL 條件下，分別制備了時間(4h，6h，8h和12h)及母液濃度(0.03mol/L，0.06mol/L，0.15mol

3、/L，0.30mol/L)不同的改性HBeta，使用IR，Pyridine-IR及NH<,3>-TPD考察了改性條件對HBeta酸性的影響。并以其為載體，采用浸漬法制備負(fù)載Ru催化劑，研究其在0.06wt.％苯/正己烷模型反應(yīng)物中的加氫活性；考察了載體酸性變化對催化劑加氫活性的影響。結(jié)果表明，以0.03mol/L NaAlO<,2>對HBeta改性時，隨著改性時間增加，HBeta的酸量增大，并在8h酸量增大最明顯。這可能因為8h前NaA

4、lO<,2>主要對沸石起補(bǔ)鋁作用，使得酸總量不斷增大；而之后母液對沸石的溶硅作用導(dǎo)致骨架部分坍塌，造成鋁含量的部分損失。相比HBeta而言，改性時間≥12h時更有利于沸石的酸強(qiáng)度增強(qiáng)。4h時以不同濃度的堿性NaAlO<,2>對HBeta改性時，當(dāng)NaAlO<,2>溶液濃度范圍為0.03～0.06mol/L 時，與HBeta相比改性沸石HBeta的總酸量增加，而其酸強(qiáng)度先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)。濃度不超過0.06mol/L 的母液對沸石改性時，更有利

5、于沸石補(bǔ)鋁的進(jìn)行，且母液濃度為0.06 mol/L 時，HBeta 酸強(qiáng)度明顯增強(qiáng)；濃度在0.06～0.15mol/L 時，HBeta 的 B 酸量大幅下降，而L酸基本不變；而當(dāng)濃度超過0.30mol/L 時，偏鋁酸鈉母液可能通過對沸石強(qiáng)烈的溶硅作用導(dǎo)致沸石結(jié)構(gòu)的破壞和總酸量的銳減，也使得HBeta 的酸強(qiáng)度減弱。以經(jīng)過不同時間補(bǔ)鋁后的 HBeta 為載體的金屬釕催化劑的加氫活性均有提高，其中，以Ru/HBeta-0.03-6h 提高得

6、最為明顯。這可能是載體的酸量與擴(kuò)散效應(yīng)共同作用的結(jié)果。以經(jīng)不同母液濃度處理的 HBeta 為載體時得到類似的結(jié)果： Ru/HBeta-0.06-4h>Ru/HBeta-0.03-4h>Ru/Heta-0.30-4h>Ru/HBeta-0.15-4h>Ru/HBeta。其活性提高的具體原因有待于進(jìn)一步的研究。 2)選用抗硫性最好的Ru/HUSY作為催化劑主體，再加入鈉型(NaYUSY，Si-MCM-41)及氫型沸石分子篩(HY，H

7、USY，HBeta)作為助劑，制備了一系列(Ru％=1.0，2.5wt.％)的混合型催化劑，并研究了分子篩助劑類型及加入的質(zhì)量比例對催化劑 Ru/HSY 在有/無硫存在時加氫活性的影響。結(jié)果表明，氫型沸石，尤其是HUSY的加入可有效提高催化劑的加氫活性，其原因是由于氫溢流現(xiàn)象的存在；而抗硫性的提高則可能是由于氫型沸石的加入吸附了溶劑油中的硫，減小了硫中毒的影響。這也是鈉型沸石助劑提高催化劑抗硫性的原因。且隨著HUSY加入比例的增加，催化