第6篇 催化剂载体的应用及其研究进展.docx

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1、加氢催化剂载体的研究进展摘要：综述了近年来深度加氢脱硫催化剂载体的研究进展，主要介绍了单一氧化物载体、复合氧化物载体、酸性载体以及炭材料等其他载体对深度加氢脱硫催化剂活性的影响。单一氧化物载体容易与活性组分作用生成没有催化活性的相，从而影响催化剂的活性；复合氧化物载体可以克服单一氧化物载体的缺陷，从而使制备的催化剂对芳烃的加氢和对二苯并噻吩及它的芳烃衍生物的转化具有较好的效果；并阐述了近年来加氯脱硫催化剂载体的研究现状及其发展趋势。关键词：加氢脱硫催化刺单组分载体复合氧化物载体1、前言近年来，随着原油开采量的不断增大，世界原油重质化问题日趋严重，油品中的硫、氮和金属含

2、量也随之不断增加。为缓解日益增加的汽车尾气排放等引起的大气污染问题，世界各国相继制定了严格的车用燃料质量标准，以强制炼油厂生产清洁燃料。加氢精制技术是改善油品质量和生产清洁燃料的最有效手段，在加氢精制条件下，油品中的硫化物、氮化物通过发生加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)反应将硫、氮等杂原子脱除，同时还可发生多环芳烃的部分饱和及开环的加氢脱芳反应，使产品的十六烷值得以提高，而加氢精制催化剂的研制则是此技术的关键。载体在加氢精制催化剂中起负载活性组分和获得高分散度活性组分的重要作用，对载体进行改性研究以实现对油品的深度加氢精制成为研究的热点。2、催化剂的载体材料目前

3、，该催化剂按照载体可以分为单一组分载体催化剂、复合载体催化剂和新型介孔分子筛催化剂。2.1单一组分载体催化剂作为一种传统载体是目前应用最广泛的催化剂载体之一，特别是在石油化工和环境保护领域。但作为一种传统的载体已经不能满足人们的要求。在1984年，Wivela等【1】的研究表明，在加氢脱硫过程中，随着硫化温度的升高，加氢脱硫的活性相CoMoS的构型将从低温含有Mo—O—Al的CoMoSⅠ构型转变为与载体作用较弱的CoMoSⅡ构型，而CoMoSⅡ构型比CoMoSⅠ构型具有更高的活性，从而证实了载体对加氢脱硫催化剂的影响。受此启发，近20年来人们开始研究其他类型的载体，以

4、期通过改进载体与催化剂活性物质的相互作用改善催化剂的性能【2】。TiO2和ZrO2负载的MoS2催化剂的加氢脱硫活性是以为载体的催化剂的3～5倍，从而引起研究者的广泛关注。TiO2负载Pt，Rh等Ⅷ族金属后，金属一载体之间能产生较强的相互作用【3】。Afanasiev等【4】用熔盐法得到比表面积为200m2／g的Zr02。Chuah【5】用一步法得到了孔体积大、比表面积为300m2／g的Zr02。刘欣梅等【6】用固态反应水热晶化法合成的ZrO2有典型的介孔纳米特性，具有层状结构，且孔为虫孔结构。在适宜的合成条件下可以得到比表面积大于700m2／g的纳米晶体，如此大的比

5、表面积为它在加氢脱硫方面的应用提供了广阔的空间。贾美林等【7】用水溶液沉淀法制备了较大比表面积的ZrO2和Ti02载体，并以ZrO2为载体制备了Ni—Mo催化剂，经高温焙烧后，催化剂的活性降低。Raman光谱表征结果显示，高温焙烧加强了NiMo／ZrO2催化剂中活性组分和载体之间的相互作用；X射线光电子能谱表征结果显示，这种强相互作用降低了催化剂的硫化程度，使NiMo／ZrO2催化剂的活性较低，而未经焙烧的NiMo／ZrO2催化剂在脱硫反应中显示出很高的催化活性【8】。MgO是碱性载体的代表。Klicpera等【9】制备了Co(Ni)一Mo／MgO催化剂，活性比以为载

6、体的相应催化剂高，Co一(Ni)Mo／MgO催化剂对噻吩的加氢脱硫活性比以为载体的催化剂的活性高1．5—2．3倍。但大比表面积的MgO对水很敏感，另外还会与Ni形成NiO—MgO固溶物，因此它更适合与制备复合载体，对进行改性。Klimova等【10】在对一MgO负载Mo或Ni—Mo的催化剂进行研究时发现，MgO主要影响催化剂的加氢活性，即使在中加入少量的MgO，几乎也能将催化剂加氢活性完全抑制，能够实现对催化剂选择性的调变。要使MgO发挥良好的促进作用，应该采用非水合法沉淀Co(Ni)，以避免Mo物种(Mg—MoO4)的溶解和MgO的水合【10】。2.2复合载体催化剂

7、复合型多元氧化物载体研究较多的主要有铝基和钛基等多元复合氧化物。2.2.1铝基复合氧化物SiO2一，复合载体具有比纯载体更高的比表面积，且与活性组分的相互作用力较弱，从而提高噻吩加氢脱硫反应活性。NaoyukiK等【11】研究表明，当硅质量分数为50％时，具有较大的比表面积。宋立民等【12】以硅酸钠为原料、大孔为基载体，采刚水解沉积法制备了SiO2一复合载体。并以非晶态镍基合金为前驱体，低温通过PH3处理，制备了Ni2P／SiO2一催化剂，结果表明，在r一载体表面引入SiO2能够明显减少r一表面四配位的A13+，从而减弱Ni2P／SiO2一催化剂中N