微-介孔ZSM-5-γ-Al2O3復(fù)合催化劑的制備及其性能評(píng)價(jià).pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤焦油加氫技術(shù)研究日益重要，針對(duì)煤焦油的特殊性開(kāi)發(fā)加氫專用催化劑，傳統(tǒng)的煤焦油加氫脫硫催化劑大多采用γ-Al2O3為載體，而微孔ZSM-5是一種具有很高的耐酸性、熱穩(wěn)定性和酸性微孔分子篩，結(jié)合兩種材料，使之優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同作用，從而滿足多功能催化的目的。
　　本文對(duì)γ-Al2O3進(jìn)行預(yù)處理，采用一步晶化法制得微-介孔ZSM-5/γ-Al2O3復(fù)合材料，以該材料為煤焦油加氫脫硫催化劑的載體，負(fù)載Pd活性組分，研究其

2、對(duì)二苯并噻吩加氫脫硫性能的影響。
　　首先，對(duì)制備微-介孔ZSM-5/γ-Al2O3復(fù)合材料的預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行選取。考察了預(yù)處理方法、預(yù)處理劑以及預(yù)處理時(shí)間等因素對(duì)合成樣品結(jié)構(gòu)與性能的影響。通過(guò)XRD、N2吸脫附、SEM和FT-IR等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明，預(yù)處理?xiàng)l件優(yōu)選為：以TPAOH為預(yù)處理劑，將之與γ-Al2O3混合后，在冷凝回流下加熱預(yù)處理4h，過(guò)濾后樣品浸泡在無(wú)水乙醇中24h，洗滌過(guò)濾后干燥。該條件下處理得到的

3、微-介孔ZSM-5/γ-Al2O3復(fù)合材料，比表面積為203.6m2·g-1，孔集中在1nm和4 nm左右，ZSM-5的晶相結(jié)構(gòu)最好，晶粒形貌呈現(xiàn)橢球狀，符合要求。
　　其次，對(duì)微-介孔ZSM-5/γ-Al2O3復(fù)合材料的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到晶相結(jié)構(gòu)以及孔隙結(jié)構(gòu)較優(yōu)的復(fù)合材料。具體考察了硅鋁比以及堿度對(duì)材料結(jié)晶度的影響，探討了模板劑、ZSM-5/γ-Al2O3質(zhì)量比、混合方式、晶化方式以及晶化時(shí)間等因素對(duì)材料孔隙結(jié)構(gòu)的影響，并

4、對(duì)其熱穩(wěn)定性、水熱穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試。研究結(jié)果表明，ZSM-5前驅(qū)體溶液的硅鋁比為100～150，堿度為0.08～0.09時(shí)所制得材料晶相結(jié)構(gòu)較好，模板劑為TPAOH，ZSM-5/γ-Al2O3質(zhì)量比為1:1.5～1:3，混合方式為攪拌混合，晶化方式為兩段式升溫以及晶化時(shí)間為16h～24h時(shí)所制得材料孔隙結(jié)構(gòu)較好，并且復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性以及水熱穩(wěn)定性均較優(yōu)。
　　最后，以二苯并噻吩（DBT）為煤焦油有機(jī)硫成分的模型化合物，對(duì)比了微-

5、介孔ZSM-5/γ-Al2O3型復(fù)合催化劑、ZSM-5、氧化鋁以及ZSM-5與氧化鋁機(jī)械混合樣這四種不同種類的催化劑的加氫脫硫效果。結(jié)果表明，以微-介孔ZSM-5/γ-Al2O3復(fù)合材料為載體制備的催化劑加氫脫硫效果最優(yōu)，加氫脫硫率高達(dá)97.28％。對(duì)比研究了不同制備條件的復(fù)合催化劑對(duì)其加氫脫硫性能的影響，研究結(jié)果表明，最佳加氫脫硫效果的復(fù)合催化劑制備條件：硅鋁比150，堿度0.09，模板劑TPAOH，ZSM-5/γ-Al2O3質(zhì)量比1