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《贯穿性孔道纳米氧化铝载体的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、具有沥青质胶团可扩散氧化铝载体的研究徐晓明,王刚,关明华,方向晨,王鼎聪*,杨刚(辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;中石化抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺113001)摘要:采用二次纳米自组装方法合成出一种氧化铝载体。此载体是渣油中沥青质胶团可扩散且贯穿性孔道集中在30~95nm之间,孔喉比基本在一水平的曲线变化的氧化铝载体。其物理性质为,0.8520mL/g的孔容,195.m2/g比表面、41.9nm的平均孔径,30~95nm的孔为52.33%,62.2158%的孔隙率和4.532N/mm的强度(1.5mm圆柱)。关键词:沥青质;
2、贯穿;载体TheresearchofdiffusiblealuminacarrierwithasphaltenemicellesXUXiaoming,WANGGang,GUANMinghuan,FANGXiangchen,WANGDingcong*,YANGGang(LiaoningShihuaUniversity,Fushun113001,China,SINOPECFushnResearchInstituteofPetroleum&Petrachemlcals,LimningFushun113001,Claim)Abstract:A
3、aluminacarrierwassynthesizedbythemethodofself-assemblysecondarynano.Intheresiduumofasphaltenemicelles,thecarrierwasdiffused、spreadthroughsexualchannelsconcentratedinthe30~95nm.Moreover,thepore-throatratioisbasiclyinthesamelevelofcurve.Itsphysicalnatureareasfollow:0.8520
4、mL/gporevolume,195.m2/gsurfacearea,41.9nmaverageporediameter,52.33%30~95nmofthepore,62.2158%porosityand4.532N/mmthestrength(1.5mmcylinder)Keywords:asphaltene;throughout;carrier前言:作者简介:徐晓明(1985-)男辽宁石油化工大学分析化学研究生研究方向:纳米催化材料联系人:王鼎聪中国石化抚顺石油化工研究院E-mail:wangdingcong@hotmail.c
5、om电话:13942363773几十万到几百万大分子扩散到催化剂内部进行反应的固定床催化技术一直是科学界研究的热点[1]。现有催化剂载体的孔道,可以使小分子顺利扩散,不适用于大分子扩散及催化。高分子聚合物在溶液中形成聚集体的直径一般在几十纳米范围内,大部分聚合物合成反应不得不抛弃固定床催化,采用了均相或流化床催化技术。目前渣油加氢处理催化剂所使用的载体材料一般是大孔氧化铝及其改性产品[2]渣油中金属大部分集中在沥青质分子中,沥青质大部分以胶团形式存在,沥青质分子直径大约为4~5nm[3],形成的胶团直径大约20nm以上,最大到达100
6、nm以上。根据扩散理论反应物与孔道直径比在2~76倍最有利于扩散和反应,所以10~100nm是脱除含有金属杂质的沥青质分子和沥青质胶团的最有效孔道。催化剂运转从开始到失效,从表面到中心保持足够的10~100nm的贯穿孔道是渣油大分子及沥青质胶团的扩散及金属沉积反应的必要条件。渣油加氢处理催化剂一般采用添加扩孔剂(如碳黑),具有双峰结构的大孔氧化铝载体[4]。由于强度和活性的要求,物理添加剂碳黑的添加量不能太高,所以碳黑在氧化铝中易形成墨水瓶孔口的孔结构。氧化铝粒子的自然堆积可以形成具有连续扩散的10~20nm的孔道。由于连续扩散的10
7、~20nm孔道的高度集中,当金属和残炭沉淀在孔道内和孔口后,孔口被堵塞变成小于10nm以下时,渣油中大分子将无法渗透到孔道内部。最近,我们发明了二次纳米结构材料的自组装方法[5],利用该方法制备孔道高度中在30~95nm的适用于渣油沥青质胶团等高分子可贯穿扩散的氧化铝载体。2实验部分2.1原料九水硝酸铝,分析纯;尿素,分析纯;聚异丁烯马来酸三乙醇胺酯,自制;150HVI(润滑油基础油)、工业品;去离子水,自制。2.2所用仪器日本生产JSM-6301F型扫描电镜,加速电压20kV,(和)用于观察纳米自组装体的外貌及粒子的大小;AUTOP
8、OREII9220压汞仪,美国麦克公司生产ASAP2405型吸附仪,用汞和N2物理吸附法来分析孔容、孔径、BET比表面积。2.3氧化铝载体的制备在快速搅拌条件下,将一定量的九水硝酸铝和尿素混合加热至100℃左右,加入至同