负载型金属磷化物催化剂的合成与加氢性能

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1、摘要本文采用共浸渍法制备了过渡金属磷化物氧化态的前驱体，通过H2程序升温原位还原方法制备了一系列负载型过渡金属磷化物催化剂。磷化物的生成过程及结构用XRD、原位XRD、BET和TPR作了表征。在压力2MPa、体积空速3～、氢液tt,300／1(VⅣ)条件下，以二苯并噻吩(DBT)和喹啉(Q)为模型化合物考察了催化剂的HDS和HDN活性，采用不同的进料顺序考察了加氢脱硫和加氢脱氮之间的相互影响，比较了不同催化剂的加氢活性。结果表明，Ni2P的最佳担载量对HDS为25wt％，对HDN为30wt％，最佳Ni／P摩尔比

2、为2／1．6，最佳还原温度为600。C，氢气流速≥80ml／min。单独脱硫和单独脱氮时，Ni2P／Si02催化剂表现出较高的加氢活性，在喹啉存在下，DBT的转化率显著降低，DBT通过直接氢解生成联苯的趋势更显突出，表明DBT生成环己基苯的加氢反应路径受到了抑制。加入DBT后，喹啉的脱氮率也明显降低，DBT对喹啉的HDN反应的影响主要体现在对喹啉的加氢反应路径的抑制，说明DBT和喹啉在催化剂的加氢活性位存在着强烈的竞争吸附。催化剂加氢活性顺序为：Ni2P／Si02>NiMoPISi02>Ni2P／A1203。在

3、上述研究的基础之上，以FCC汽油、FCC柴油为原料对Ni2P／Si02催化剂进行了加氢性能测试。结果表明，在360℃、4MPa、体积空速2h～、氢油LL500／1(VⅣ)的条件下，对FCC柴油脱硫率为80．7％，脱氮率为45．6％，其中脱氮率高于传统CoMoWS／7-A1203催化剂：在320℃、1．6MPa、体积空速4h～、氢油比300／1(V／V)的条件下，对FCC汽油脱硫率可达81％，烯烃饱和率9．9％，说明Ni2WSi02催化剂具有良好的汽油选择性加氢脱硫性能。关键词：磷化物，制备，表征，原位还原，加氢

4、脱硫SynthesisandHydrogenationPerformanceofSupportedTransitionMetalPhosphideCatalystsQuBenlian(OrganicChemistry)DirectedbyProf．LiuChenguangAbstractInthispaper，theseveraltransitionalmetalphosphidessupportedonsilicaandaluminawerepreparedbyin．situtemperature·progr

5、ammedreduction(TPR)ofoxidicprecursorsinflowingH2inafixedbedreactor．TheprecursorswereobtainedbyCO—impregnation．TheformingprocessandstructureofthephosphidescatalystswerecharacterizedbymeansofXRD，in．situXRD，BETandTPR．TheHDSandHDNperformancewereevaluatedinafixed

6、bedflowmicro．reactorusingdibenzothiophene(DBT)andquinoline(Q)asthefeedstockatconditionsofpressure2．0MPa，LHSV3h～andH2／oil300／1(v／v)．TheeffectbetweentheHDSandHDNwereinvestigatedthroughdifferentfeedingproceduresatthesamemicro—reactor．Thehydrogenationactivitieso

7、fdifferentcatalystswereinvestigatedandcomparedeachother．TheexperimentalresultsshowthatthehighestHDSactivityisobservedatatotalloadingof25wt％Ni2P．30wt％forHDN．ThebestNi／Pmolarratiois2／1．6，reductiontempretureis600。C，H2flowrateishigherthan80ml／min．Ni2P／Si02cataly

8、stpresentsbetterhydrogenationactivitiesinHDSandHDNalone．InthepresenceofQ，theconversionofDBTremarkablydecreaseandthedirecthydrogenolysisformingBPbecomedominant，suggestingthatthehydrogenationroute