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C5石油树脂加氢催化剂的研究

作　者: 徐娇
导　师: 李小年; 丰枫
学　校: 浙江工业大学
专　业: 工业催化
关键词: C5石油树脂 催化加氢 Pd基催化剂 Ni2P催化剂
分类号: TQ426.94
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


C5加氢石油树脂的用途非常广泛，可用于胶粘剂、涂料、橡胶、油墨、造纸等领域。国外C5石油树脂加氢技术已经非常成熟，而国内只有少数几家公司能生产C5加氢石油树脂，且用于生产的催化剂及配套工艺主要依靠国外技术。当前，我国C5加氢石油树脂的生产量远不能满足国内需求。因此加快C5石油树脂加氢技术尤其是催化剂的研发更具有紧迫性。本文主要介绍了C5加氢石油树脂的性能与用途，综述了C5石油树脂加氢的技术难点及加氢催化剂的研究进展；制备了Pd系、硫化物系、磷化物系加氢催化剂，考察了这三类催化剂应用于C5石油树脂加氢的反应情况；通过BET、XRD、TEM、ICP-MS等对失活前后的Pd/Al2O3催化剂进行表征，探讨了Pd基催化剂应用于C5石油树脂加氢失活的原因。研究结果表明：C5石油树脂加氢催化剂的载体采用Al2O3优于SiO2，孔径较大的Al2O3载体制备的Pd基催化剂在石油树脂加氢反应中表现出更高的活性和稳定性。实验制得较好的Pd基催化剂为3wt%Mg1wt%Pd1wt%Pt/S2-Al2O3催化剂。该催化剂在450℃焙烧，250℃还原3h，在条件为：T=250℃，P=6.0MPa, SV=1h-1，氢油比600：1时，产物平均溴值小于2g/100g，平均软化点86℃。虽然3wt%Mg1wt%Pd1wt%Pt/S2-Al2O3催化剂在C5加氢石油树脂反应中表现出良好的加氢活性，但其快速失活仍是限制该催化剂工业化的主要问题。通过对Pd/Al2O3催化剂进行表征发现，该催化剂失活是S中毒、催化剂比表面积的减少以及无机盐在催化剂上的沉积共同作用的结果。其中S中毒为催化剂的失活的主要原因。本文还将Ni-W-S/Ni-Mo-S催化剂和Ni2P催化剂用于C5石油树脂加氢，实验结果表明硫化物催化剂具有加氢效果，也不易失活，但是树脂裂解相当严重。即使在催化剂中添加Mg作助剂，也不能解决裂解问题，反而造成催化剂加氢活性降低。而Ni2P催化剂由于其晶相的高稳定性，在C5石油树脂加氢反应中表现出高加氢活性和高稳定性。即使在催化剂的孔径、比表面积减少的情况下，仍能保持良好的活性,溴值和软化点分别可达1g/100g以下和75℃以上。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-9
目录  9-12
第一章 文献综述  12-41
  1.1 引言  12-13
  1.2 C5 石油树脂  13-16
    1.2.1 C5 石油树脂生产方法  13-14
    1.2.2 C5 石油树脂的分类  14-15
    1.2.3 C5 石油树脂的成色的基团  15-16
  1.3 C5 加氢石油树脂  16-24
    1.3.1 C5 加氢石油树脂的用途  16-18
    1.3.2 国内外 C5 加氢石油树脂研究生产情况  18-21
    1.3.3 C5 加氢石油树脂的市场行情  21
    1.3.4 C5 石油树脂加氢工艺及流程  21-23
    1.3.5 C5 石油树脂加氢技术难点  23-24
  1.4 C5 石油树脂加氢催化剂  24-28
    1.4.1 钯体系加氢催化剂  24-26
    1.4.2 硫化物体系加氢催化剂  26-27
    1.4.3 镍系加氢催化剂  27-28
  1.5 Ni2P 催化剂[49]  28-30
  1.6 影响 C5 石油树脂加氢催化剂活性的因素  30-33
    1.6.1 活性组分分布  30-31
    1.6.2 载体  31-32
    1.6.3 助剂  32
    1.6.4 制备方法  32-33
  1.7 论文选题  33-35
  参考文献  35-41
第二章 实验部分  41-49
  2.1 实验原料及试剂  41-42
    2.1.1 主要原料  41-42
    2.1.2 主要实验仪器  42
  2.3 催化剂的制备  42-44
    2.3.1 Pd 催化剂的制备  42
    2.3.2 Pd-Pt 催化剂的制备  42-43
    2.3.3 添加助剂的 Pd 催化剂的制备  43
    2.3.4 添加助剂的 Pd-Pt 催化剂的制备  43
    2.3.5 NiW/NiMo 催化剂的制备  43-44
    2.3.6 Ni_2P/SiO_2催化剂的制备  44
  2.4 催化剂活性评价装置及流程  44-45
  2.5 产物分析方法  45-47
    2.5.1 溴价测定  45-46
    2.5.2 软化点的测定  46-47
    2.5.3 色度的测定  47
  2.6 催化剂表征  47-49
    2.6.1 N2物理吸附（BET）  47
    2.6.2 X 射线衍射（XRD）  47
    2.6.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)  47-48
    2.6.4 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）  48-49
第三章 Pd 基催化剂用于 C5 石油树脂加氢反应的研究  49-57
  3.1 催化剂载体选择  49-51
  3.2 催化剂组分对活性的影响  51-54
    3.2.1 Pd 含量对催化剂活性的影响  51-52
    3.2.2 助剂对催化剂活性的影响  52-54
  3.3 焙烧温度对催化剂活性的影响  54-55
  3.4 其他影响  55-56
  3.5 本章小结  56
  参考文献  56-57
第四章 C5 石油树脂加氢反应中 Pd 基催化剂失活原因分析  57-65
  4.1 Pd/Al_2O_3催化剂用于 C5 石油树脂加氢改性结果  57-58
  4.2 BET 分析  58-59
  4.3 原料 ICP-MS 分析  59-60
  4.4 XRD 分析  60-61
  4.5 透射电镜分析（TEM）  61-62
  4.6 失活催化剂的再生烧炭实验结果  62-63
  4.7 本章小结  63-65
第五章 Ni-W-S/Ni-Mo-S 催化剂和 Ni_2P 催化剂用于 C5 石油树脂加氢反应的研究  65-74
  5.1 Ni-W-S 和 Ni-Mo-S 催化剂  65-67
  5.2 Ni_2P/SiO_2催化剂用于 C5 加氢石油树脂反应情况  67-68
  5.3 反应条件对 Ni_2P/SiO_2催化剂的影响  68-69
  5.4 Ni_2P/SiO_2催化剂表征  69-72
    5.4.1 BET  69-70
    5.4.2 XRD  70-71
    5.4.3 TEM  71-72
  5.5 本章小结  72-73
  参考文献  73-74
第六章 结论与展望  74-77
  6.1 结论  74-75
  6.2 论文创新点  75
  6.3 展望  75-77
附录  77-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 催化剂（触媒） > 化学工业用催化剂
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