多級(jí)孔沸石擔(dān)載鎳鎢加氫脫硫催化劑的制備與性能研究.pdf

1、燃油脫硫是一項(xiàng)重要的研究課題，為此，很多國家都制定了嚴(yán)苛的燃油標(biāo)準(zhǔn)，將燃油中的硫含量限制在10ppm或15ppm以下，這就要求燃油中難以脫出的帶有烷基的二苯并噻吩類含硫分子如4,6-二甲基二苯并噻吩必須被脫硫。然而，傳統(tǒng)的加氫脫硫催化劑在4,6-DMDBT的加氫脫硫反應(yīng)中催化活性較低，導(dǎo)致其難以滿足深度加氫脫硫的需要。為了解決這一問題，本文制備了多級(jí)孔沸石擔(dān)載的鎳鎢催化劑并對(duì)其在加氫脫硫反應(yīng)中的性能進(jìn)行了研究。
　　首先，通過堿酸

2、處理制備了多級(jí)孔Beta沸石，獲得樣品通過X-射線衍射（XRD），N2吸附，電子顯微鏡（SEM/TEM）以及固體核磁共振（MAS-NMR）等技術(shù)手段進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，在堿處理過程中，本體沸石中四配位鋁的含量會(huì)減少，導(dǎo)致其酸性位點(diǎn)的數(shù)量明顯降低。而后續(xù)的酸處理則可以一定程度地恢復(fù)四配位鋁的含量，從而部分地恢復(fù)Beta沸石中酸性位點(diǎn)的數(shù)量。同時(shí)，由于介孔/大孔的引入，增加了多級(jí)孔Beta沸石中酸性位點(diǎn)的可接觸性，使其在大分子的酸性催化反

3、應(yīng)中可以展現(xiàn)出優(yōu)于微孔Beta沸石的催化活性。
　　其次，制備了多級(jí)孔絲光沸石和Beta沸石擔(dān)載的鎳鎢加氫脫硫催化劑（NiW/HM-M和NiW/HB-M），并對(duì)樣品進(jìn)行了XRD，N2吸附，高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）以及X射線光電子能譜（XPS）等表征。樣品的催化活性通過二苯并噻吩（DBT）和4,6-DMDBT的加氫脫硫反應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，在DBT的加氫脫硫反應(yīng)中，沸石擔(dān)載的N iW催化劑的催化活性低于傳統(tǒng)的氧化鋁擔(dān)載

4、的NiW催化劑（NiW/Al2O3），這可能是由于在沸石載體上的活性相發(fā)生了團(tuán)聚或者失活導(dǎo)致的。然而，在4,6-DMDBT的加氫脫硫反應(yīng)中，沸石擔(dān)載的催化劑展現(xiàn)了較好的脫硫能力，主要是由于沸石較強(qiáng)的酸性使4,6-DMDBT可以通過附加的異構(gòu)化反應(yīng)路徑進(jìn)行脫硫，降低了甲基的空間阻礙效應(yīng)。此外，多級(jí)孔的加入可以提升沸石載體中可接觸酸性位點(diǎn)的數(shù)量，進(jìn)一步改善催化劑的異構(gòu)化能力。在4,6-DMDBT的HDS反應(yīng)中，兩種多級(jí)孔沸石載體擔(dān)載的催化劑

5、NiW/HM-M和NiW/HB-M的反應(yīng)速率可以達(dá)到NiW/Al2O3的2倍以上，表明多級(jí)孔沸石載體擔(dān)載的NiW催化劑在深度加氫脫硫反應(yīng)中具有潛在的應(yīng)用前景。
　　最后，以Beta沸石為代表，噻吩的加氫脫硫反應(yīng)為探針反應(yīng)研究了多級(jí)孔沸石擔(dān)載鎳鎢催化劑在加氫脫硫反應(yīng)中的失活行為，發(fā)現(xiàn)Beta沸石擔(dān)載的催化劑在反應(yīng)開始后會(huì)發(fā)生短暫且劇烈的失活，活性的損失可達(dá)60％以上。同時(shí)，多級(jí)孔的引入沒能阻止催化劑的失活趨勢(shì)。然而，在Beta沸石載