学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

含氧模型化合物加氢脱氧催化剂的制备及其反应性能

作　者: 包建国
导　师: 杨运泉
学　校: 湘潭大学
专　业: 化学工程
关键词: 加氢脱氧氧化铝锆铝复合载体 CoMo催化剂非晶态硼钼氧化物
分类号: TE624.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 101次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着原油重质化问题日趋严重,煤转化油和生物质燃油成为理想的可代替能源。然而含氧量过高导致初级产品燃烧热低、热稳定性差、易聚合和影响油品深度精制过程的催化剂性能等缺陷大大阻碍了这些油品的广泛使用。为了解决这一问题,选择合适的催化剂对其进行加氢脱氧精制成为提高油品品质的关键。本文采用不同方法对活性氧化铝载体进行了改性,通过超声波-共沸蒸馏方法制备了大孔容与大孔径的活性氧化铝载体,并利用超声波共沉淀法制备了一系列不同Zr含量的锆铝复合载体,并利用这些载体制备了系列CoMo基负载型催化剂。同时,制备了非晶态硼钼氧化物催化剂,采用BET、XRD、SEM、SEM-EDS、XPS、FTIR、Py-FTIR和TGA等对载体和催化剂进行了表征,并以苯酚为模型化合物,考察了这些催化剂的加氢脱氧性能。结果表明,活性Al₂O₃载体和ZrO₂/Al₂O₃复合载体具有较大的比表面积、孔容和较集中的孔分布。复合载体中,ZrO₂和Al₂O₃分别以单斜晶型和γ-Al₂O₃晶型存在,其中所制得的ZA-26复合载体单斜晶型ZrO₂和γ-Al₂O₃特征峰宽而尖锐,ZA-17样品的单斜晶型并不明显,ZA-50样品没有出现明显的衍射特征峰。样品ZA-26的ZrO₂以纳米级粒子均匀分布在γ-Al₂O₃表面上。相对于复合载ZA-17,样品ZA-50的表面B酸含量较多,而样品ZA-17主要为L酸,几乎不含B酸。与钴钼基单一金属氧化物催化剂相比, ZrO₂-Al₂O₃复合载体能高度分散活性组分,钴钼负载量接近其在载体上的单层分散阈值。CoMo/ZrO₂-Al₂O₃催化剂较CoMo/Al₂O₃催化剂具有较高的还原性能和较多的表面酸性活性中心。苯酚加氢脱氧（HDO）反应表明,催化剂CoMo/ZrA1-50苯酚加氢脱氧转化率最高,达84.7%,产物苯的选择性为93.3%。以苯酚转化率表示的催化剂活性次序为:CoMo/ZrA1-50>CoMo/ZrA1-17>CoMo/ZrA1-26>CoMo/ZrO₂>CoMo/A1₂O₃>C_oM_o/A1₂O₃（普）。在冰浴与超声波两种条件下制备的硼钼氧化物催化剂均为非晶态结构;Mo只有部分被还原,在冰浴法制备的催化剂中Mo以+4与+6价存在,超声波法制备的催化剂中Mo以+5与+6价存在;冰浴法有利于Mo4+的生成;冰浴下所制备的催化剂具有更高的热稳定性以及表现出优良的加氢脱氧活性,在225℃下苯酚的转化率79.3%,远高于同温度下超声波法所制备的催化剂对苯酚的转化率（46.8%）。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-34
  1.1 引言  10-12
  1.2 文献综述  12-31
    1.2.1 加氢脱氧催化剂的研究综述  13-28
    1.2.2 加氢脱氧催化剂载体的研究综述  28-31
  1.3 课题的选题背景和意义  31-32
  1.4 课题研究的内容  32-33
  1.5 课题的研究目标  33
  1.6 课题来源  33-34
第2章实验方法  34-40
  2.1 实验原料及设备  34-35
    2.1.1 实验原料  34
    2.1.2 实验仪器及设备  34-35
  2.2 大孔容与大孔径氧化铝的制备  35-36
  2.3 氧化锆-氧化铝复合载体的制备  36
  2.4 钴钼基负载型催化剂的制备  36-37
  2.5 非晶态硼钼氧化物催化剂的制备  37
    2.5.1 冰浴条件下催化剂的制备  37
    2.5.2 超声波条件下催化剂的制备  37
  2.6 催化剂加氢脱氧性能的评价  37-38
    2.6.1 CoMo 基负载型催化剂硫化  37
    2.6.2 加氢脱氧反应的实验操作  37-38
  2.7 催化剂表征  38-40
    2.7.1 催化剂比表面积分析  38
    2.7.2 粉末X 射线衍射法(XRD)分析  38-39
    2.7.3 催化剂和载体的热重分析  39
    2.7.4 扫描电镜（SEM）分析  39
    2.7.5 X 射线光电子能谱（XPS）分析  39
    2.7.6 催化剂样品的红外光谱分析  39
    2.7.7 载体样品的吡啶红外光谱分析  39
    2.7.8 催化剂样品的还原性能分析  39
    2.7.9 催化剂样品的吸附性能分析  39-40
第3章结果与讨论  40-72
  3.1 制备大孔体积和孔径的纳米氧化铝的结果与讨论  40-47
    3.1.1 氧化铝前体试样的表征结果  40-41
    3.1.2 氧化铝试样的表征结果  41-46
    3.1.3 3.1 小结  46-47
  3.2 超声波共沉淀法制备出Zr0_2-A1_20_3 复合载体的结果与讨论  47-54
    3.2.1 复合载体孔容、比表面积、孔分布的表征  47-50
    3.2.2 XRD 表征  50
    3.2.3 SEM-EDS 表征  50-52
    3.2.4 FT-IR 表征  52-53
    3.2.5 3.2 小结  53-54
  3.3 C_OM_O/氧化铝催化剂的制备及其加氢脱氧性能的结果与讨论  54-58
    3.3.1 催化剂的晶相结构  54
    3.3.2 催化剂的还原性能  54-55
    3.3.3 催化剂的酸性  55-56
    3.3.4 催化剂的活性  56-57
    3.3.5 3.3 小结  57-58
  3.4 C_OM_O/锆-铝催化剂的加氢脱氧性能的结果与讨论  58-64
    3.4.1 载体的结构与表面性能  58
    3.4.2 催化剂的晶相结构  58-59
    3.4.3 催化剂的还原性能  59-60
    3.4.4 催化剂的吸附性能  60-61
    3.4.5 催化剂的活性  61-63
    3.4.6 3.4 小结  63-64
  3.5 非晶态硼钼氧化物的制备及其加氢脱氧性能的结果与讨论  64-72
    3.5.1 FTIR 测试分析  64
    3.5.2 SEM 测试分析  64-65
    3.5.3 XPS 分析结果  65-67
    3.5.4 XRD 结构分析  67-68
    3.5.5 DSC 分析  68-69
    3.5.6 加氢脱氧活性评价结果  69-71
    3.5.7 3.5 小结  71-72
第4章结论与展望  72-75
  4.1 主要结论  72-74
    4.1.1 制备大孔体积和孔径的纳米γ-Al_20-3.的主要结论  72
    4.1.2 锆铝复合载体的制备研究的主要结论  72-73
    4.1.3 C_oM_o/γ-A1_20_3 催化剂的制备及其加氢脱氧性能的主要结论  73
    4.1.4 C_oM_o/Z10_2-A1_20_3 催化剂的制备及其加氢脱氧性能的主要结论  73
    4.1.5 非晶态硼钼氧化物的制备及其加氢脱氧性能的主要结论  73-74
  4.2 本论文的创新点  74
  4.3 问题与展望  74-75
参考文献  75-81
致谢  81-82
攻读硕士研究生期间公开发表的论文  82

含氧模型化合物加氢脱氧催化剂的制备及其反应性能

内容摘要

全文目录

相似论文