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Al_2O_3载体改性及对渣油加氢催化剂的影响研究

作　者: 于彦校
导　师: 张卫东
学　校: 北京化工大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 氧化铝载体渣油催化剂改性
分类号: TE624.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本课题参与了中国石油(北京)石油化工研究院研发渣油加氢催化剂重大专项。目的开发研制新型渣油加氢催化剂,显著改进其物化、催化性能,并在现有工艺条件下,满足生产工业化的要求,利用固定床加氢处理技术制备合格油品。论文系统考察了胶溶剂、扩孔剂、干燥方式、焙烧温度对氧化铝载体制备的影响,研究发现：具有相同化学组成的物料体系,胶溶剂用量不同时,载体孔结构和堆密度有明显变化,堆密度随胶溶剂用量的增加而增大；随着焙烧温度的升高,载体比表面积减小,孔体积也略有减小,孔径分布则逐渐增大；通过快干方式得到的载体具有更低的堆密度及更高的吸水率；添加扩孔剂,可使载体孔体积明显增大。论文还系统考察了不同助剂类型以及不同添加量对氧化铝载体物相、孔结构、酸性能的影响规律。研究发现：引入助剂A和B不改变氧化铝载体物相,但对载体孔结构以及酸性有较大影响。随助剂A含量增大,载体比表面积增大,最可几孔径、孔体积下降；随助剂B含量增大,载体比表而积、孔体积下降,最可几孔径呈增大趋势。添加助剂A,可降低B酸酸量,对L酸、总酸量的影响较小；添加助剂B可显著增加B酸量,随助剂B含量增大,B酸量升高,L酸量降低,总酸量先降低,后增大。相比于助剂A,添加少量助剂B即可有效调控载体的B酸、L酸酸性。本文还制备了一系列A、B两种助剂改性的渣油加氢催化剂,利用XRD、BET、Py-IR、ICP、XPS等分析手段分别表征了其物化性质,研究了不同助剂类型以及添加量对催化剂物相、孔结构、酸性能的影响规律。研究发现：助剂A、B不改变催化剂的物相；随助剂A含量增大,催化剂比表面积增大,孔体积下降；随助剂B含量的增大,催化剂比表面积、孔体积均下降；助剂A对催化剂的L酸中心影响较小,B酸略有减少,助剂B可降低催化剂L酸量,B酸略有增多。助剂改性催化剂的活性及稳定性评价结果表明：与助剂A、参比剂REFC相比,助剂B改性的催化剂具有更为优异的脱杂质活性和稳定性。在氧化铝载体中引入0.3%-1.8%质量含量的助剂B,制备出了性能较好的改性渣油加氢催化剂。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-15
第一章绪论  15-33
  1.1 研究背景  15
  1.2 渣油及其性质  15-18
  1.3 渣油加氢处理技术的研究  18-22
    1.3.1 渣油加氢处理反应  18-21
    1.3.2 渣油加氢处理技术  21-22
  1.4 渣油加氢催化剂的研究  22-28
    1.4.1 渣油加氢催化剂的种类  22-23
    1.4.2 渣油加氢催化剂的特点  23-25
    1.4.3 渣油加氢处理催化剂的现状  25-27
    1.4.4 渣油加氢处理催化剂的制备  27-28
  1.5 渣油加氢处理催化剂载体的研究  28-31
    1.5.1 传统渣油加氢处理催化剂载体的研究  28-29
    1.5.2 新型渣油加氢处理催化剂载体的研究  29-30
    1.5.3 渣油加氢处理催化剂载体改性研究  30-31
  1.6 本课题研究目的和意义  31-33
第二章实验原理与方法  33-39
  2.1 实验原料及仪器  33
  2.2 实验过程  33-34
  2.3 样品物化表征方法  34-35
    2.3.1 样品晶体结构表征  34
    2.3.2 样品组成表征  34
    2.3.3 油品元素含量表征  34
    2.3.4 样品孔结构表征  34-35
    2.3.5 活性组分表面分散度表征  35
    2.3.6 样品酸性表征  35
  2.4 催化剂性能评价方法  35-39
    2.4.1 评价装置  35-36
    2.4.2 评价方法  36
    2.4.3 评价结果处理  36-39
第三章渣油加氢催化剂载体的制备、改性及表征  39-59
  3.1 渣油加氢催化剂载体改性考察思路  39
  3.2 实验部分  39-40
  3.3 氧化铝Al_2O_3载体制备因素的影响规律  40-51
    3.3.1 氧化铝粉体考察  40-42
    3.3.2 胶溶剂的影响  42-44
    3.3.3 扩孔剂的影响  44-46
    3.3.4 焙烧温度的影响  46-50
    3.3.5 干燥方式的影响  50-51
  3.4 助剂改性对氧化铝结构、性质的影响规律  51-58
    3.4.1 助剂改性对载体物相的影响  51-52
    3.4.2 助剂改性对载体孔结构的影响  52-56
    3.4.3 助剂改性对载体酸碱性能的影响  56-58
  3.5 小结  58-59
第四章改性渣油加氢催化剂的制备和表征  59-71
  4.1 改性渣油加氢催化剂的制备考察思路  59
  4.2 实验部分  59-60
  4.3 改性渣油加氢催化剂的表征与分析  60-68
    4.3.1 物相分析  60-61
    4.3.2 化学组成与孔结构分析  61-62
    4.3.3 活性组分表面分散度分析  62-64
    4.3.4 催化剂酸性表征  64-68
  4.4 小结  68-71
第五章改性渣油加氢催化剂的性能评价  71-79
  5.1 助剂A改性渣油加氢催化剂的活性评价  71-72
  5.2 助剂B改性渣油加氢催化剂的活性评价  72-74
  5.3 改性催化剂的稳定性评价  74-76
  5.4 小结  76-79
第六章结论  79-81
参考文献  81-87
致谢  87-89
研究成果及学术论文  89-91
作者和导师简介  91

Al_2O_3载体改性及对渣油加氢催化剂的影响研究

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