鎳基組合物催化劑的制備及其加氫脫氧性能研究.pdf

1、生物質(zhì)能作為一種清潔、豐富、可再生能源，具有很高的利用價值；但由于生物質(zhì)油存在氧含量高、燃燒熱值低、粘度高、穩(wěn)定性差及腐蝕性強(qiáng)等一系列問題，因此必須對其進(jìn)行加氫精制。過渡金屬氧化物催化劑被用于生物油的加氫脫氧研究，可以克服其他催化劑在高含量氧存在情況下出現(xiàn)的易失活、穩(wěn)定性差的缺點，具有天然的優(yōu)勢。本文采用共沉淀法、固相法制備了NiMo、NiW組合物催化劑，并用XRD、BET、XRF及NH3-TPD等進(jìn)行了表征分析，并以對甲基苯酚為原料于

2、固定床反應(yīng)器中進(jìn)行加氫脫氧反應(yīng)，考察了各種催化劑的加氫脫氧性能。
　　首先采用共沉淀法制備了NiMo組合物催化劑，并通過改變催化反應(yīng)的溫度、液時空速以及氫油比等方式，找到適宜的加氫脫氧操作工藝條件：反應(yīng)溫度為200℃、氫氣壓力為0.3MPa、液時空速為1.5h-1以及氫油比VH2/VFeed=150。此外，根據(jù)對甲基苯酚的加氫脫氧反應(yīng)結(jié)果顯示，第二組分Mo加入后，大幅提高了鎳基催化劑的加氫脫氧活性。在一定反應(yīng)條件下，用催化劑Ni-

3、Mo-1使對甲基苯酚的加氫脫氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％以上，脫氧率達(dá)50%以上。
　　然后采用固相法制備了NiMo組合物催化劑，并且XRD、BET、NH3-TPD等表征表明，加入助劑Mo，可以增加活性組分的分散度，大幅提高樣品的比表面積（261.8m2/g）、孔容、孔徑及酸度；同時也使得對甲酚的加氫脫氧反應(yīng)轉(zhuǎn)化率以及脫氧率明顯增大，其中采用NiMo-1催化劑時，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)95.23%，對甲酚的脫氧率達(dá)78.94%，并且產(chǎn)物的選擇性顯

4、示其加氫脫氧反應(yīng)路徑以加氫-氫解為主。此外，以同樣方法研究了W的加入對鎳基催化劑的影響。催化結(jié)果表明，W的加入提高了鎳基催化劑的加氫脫氧活性，NiW組合物催化劑使對甲酚的脫氧率可達(dá)60%以上，但是其催化對甲酚反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和脫氧率均低于采用NiMo組合物催化劑。
　　通過這幾種催化劑活性的對比分析，固相法制得的NiMo組合物催化劑展示了更優(yōu)的加氫脫氧性能和產(chǎn)物選擇性。實驗中NiMo組合物催化劑優(yōu)異的催化性能為進(jìn)一步研究生物油脫氧提供