《以多級孔AlKIT-1為載體製備柴油深度加氫脫硫催化劑的研究》是依託大連理工大學,由劉麗萍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：以多級孔AlKIT-1為載體製備柴油深度加氫脫硫催化劑的研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉麗萍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
柴油深度加氫脫硫的關鍵是對反應活性最低的4, 6- 二甲基二苯並噻吩類化合物中硫原子進行有效脫除，研製高效柴油深度加氫脫硫催化劑具有重要的理論意義和套用前景。本項目擬採用兩種多級孔新材料，納米AlKIT-1介孔分子篩和ZSM-5/KIT-1介微孔複合分子篩（ZK-1）為載體，以雙元或多元過渡金屬作為活性組分製備高效深度加氫脫硫催化劑。這兩種新材料具有大的比表面積, 三維短蠕蟲狀孔道和多級孔的孔結構,其酸性和水熱穩定性都高於MCM-41分子篩。本項目擬採用柴油餾分中最難脫除的DBT和4,6-DMDBT作模型化合物，在固定床反應器上評價其催化活性。利用不同表征技術對催化劑的結構進行研究，探討載體比表面、孔結構和酸性等特徵對HDS催化劑製備和反應性能的影響，研究HDS催化反應機理。本研究將為以介孔分子篩為載體的深度加氫脫硫催化劑的研製提供理論基礎。
結題摘要
近年來,隨著發動機排放尾氣對環境污染日趨嚴重，世界各國對汽柴油中的硫含量進行嚴格限制，研製高效深度加氫脫硫催化劑具有重要的理論意義和套用前景。本項目採用兩種多級孔新材料，納米AlKIT-1介孔分子篩和ZSM-5/KIT-1介微孔複合分子篩（ZK-1）為載體，以雙元過渡金屬(CoMo 或NiMo)作為活性組分製備了高效深度加氫脫硫催化劑。首先利用氬氣吸附法研究了這兩種多級孔分子篩的孔結構，該研究為其他種類多級孔分子篩的孔結構分析提供了指導。探究了載體的酸性、活性金屬的浸漬方法、金屬擔載量及Ni 助劑對催化劑製備及反應性能的影響。採用DBT和4,6-DMDBT作模型化合物，在固定床反應器上評價了催化劑的加氫脫硫活性，並和其他載體製備的催化劑進行了對比。實驗結果表明，CoMo/ZK-1催化劑的加氫脫硫活性明顯高於以γ-Al2O3、ZSM-5、AlKIT-1以及ZSM-5和AlKIT-1混合物為載體製備的催化劑。在較溫和的反應條件下，CoMo/ZK-1對DBT的脫硫率在93%以上，而NiMo/Nano-AlKIT-1對4,6-DMDBT的脫硫率達到了97%，表現出很高的催化活性。究其原因，主要是（1）多級孔AlKIT-1的大比表面積使活性組分高度分散在載體表面;（2）載體與金屬之間較適中的相互作用有利於活性組分的還原與硫化;（3）多級孔AlKIT-1具有較多的弱酸和中強酸中心，有利於提高HDS反應的活性。本研究為以介孔分子篩和多級孔分子篩為載體的深度加氫脫硫催化劑的研製提供了指導。
