探究堇青石质整体式催化剂的制备、表征及噻吩加氢脱硫性能

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1、北京化工大学硕士学位论文堇青石质整体式催化剂的制备、表征及噻吩加氢脱硫性能姓名：邢君申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李建伟20090601摘要堇青石质整体式催化剂的制备、表征及噻吩加氢脱硫性能分别采用涂敷法和浸渍法制备了一系列堇青石质新型整体式加氢脱硫催化剂，用XRD、N2吸附脱附、SEM和XPS等手段对所制备的催化剂进行了物理．化学特性表征；并以噻吩加氢脱硫为模型反应，在连续流动高压直流管式固定床反应装置上对所制备催化剂的加氢脱硫(HDS)。IINi-白闩匕la进行了实验研究。酸预处理条件对堇青石

2、载体本体结构及其涂敷能力影响的实验结果表明：酸处理可以提高堇青石载体的比表面积、增加微孔数量和提高涂层负载量。比表面积仅为O．8m2／g的堇青石经50％的草酸分别煮沸lh和4h后，其比表面积可分别增至50．7m2／g和188．4m2／g；活性胶的负载率也由8％分别提高到10％和25％。在满足机械强度要求情况下，堇青石预处理时的酸浓度越大，煮沸时间越长，涂敷效果越好。对所制备催化剂的HDS性能分析结果表明：活性胶的pH值、溶胶种类、堇青石孔尺寸以及扩孔剂的加入对催化剂性能影响较大。对于用涂敷法制备的催化剂(1)

3、EhpH=3的活性胶制备的催化剂具有更好的HDS活性；(2)与孔密度400epsi(cellspersquareinch)堇青石载体相比，600cpsi堇青石载体制备的整体式催化剂具有更高的HDS活性。如325℃时，600cpsi和400cpsi堇青石所制铝溶胶催化剂噻吩lIDS转化率分别为87．75％和78．02％；(3)硅溶胶催化剂的活性要优于铝溶胶催化剂的活性；(4)活性T北京化工大学硕士学位论文胶中加入尿素扩孑L剂有利于催化剂活性的提高。如300℃时，活性胶中未加入尿素时，硅溶胶和铝溶胶催化剂皿S活性

4、分别为70．02％和68．8％，加入尿素后，HDS活性分别提高N88．66％和85．03％。对于用浸渍法制备的催化剂(1)堇青石负载铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶三种涂层后，浸渍活性溶液，活性组分的负载率顺序是：硅铝溶胶>铝溶胶>硅溶胶；(2)溶胶和活性溶液中加入尿素后，活性组分的负载率均大大增加；(3)在相同实验条件下，三种溶胶涂层所制催化剂皿S活性顺序是：铝溶胶>硅铝溶胶>硅溶胶。关键词：堇青石，加氢脱硫，整体式催化剂，噻吩，草酸ⅡPreparationandCharacterizationofMonolith

5、icCatalystsandItsHydrodesulfurizationPerformanceofThiopheneABSTRACTCordieritemonolithichydrodesulfurizationcatalystswerepreparedwitllthemethodsofpaintingandimpregnation．ThepreparedcatalystswerecharacterizedbymeansofXRD，N2adsorption／desorption，SEMandXPS．Theh

6、ydrodesulfurizationperformanceofthecatalystswereexperimentallyinvestigatedbytakingthiophenehydrodesulfurizationasmodelreactioninafixedbedreactor．Theresultsoftheinfluencesofacidtreatmentontllecordieriteanditscoatingpropertyshowedthattheacidtreatmentcouldincr

7、easetheBETsurfacearea，micropore，andloadingcontentofthecordierite．Whenthecordieriteswereboiledwithoxalicacidfor1hand4h，respectively,thesurfaceareaofcordieriteincreasedfrom0．8m2／gto50．7m2／gand188．4m2／g．Theloadingrateincreasedfrom8％to10％and25％．Underthesatisfie

8、dmechanicalrequirementofthecordierite，thehigherconcentrationoftheacidandthelongerboilingtimeledtothebettercatalystcoatingproperty．Theresultsofthecatalyticperformanceindicatedthattheperformancewasinflue