分子筛纳米簇的合成及其对NiMo非负载型催化剂的改性研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:pengqiuyu1990
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非负载型NiMo催化剂有较高的加氢活性,但较低的酸性限制了它的裂化和异构化活性,为了弥补非负载型NiMo催化剂的这一缺陷,我们试图将具有酸性的分子筛纳米簇引入到非负载型NiMo催化剂中,以提高它的酸性,进而提高它的裂化和异构化活性。采用水热法在无碱金属离子条件下合成β分子筛纳米簇,通过不同的方法将分子筛纳米簇与非负载型NiMo催化剂复合,复合前后的催化剂通过XRD,低温N2吸脱附分析,SEM,FT-IR,Py-IR,NH3-TPD,H2-TPR,HRTEM等技术进行表征,结果发现,分子筛纳米簇的引入很大程度提高了非负载型NiMo催化剂的比表面积,孔容和孔径,使得非负载型催化剂的孔结构得到很大的改善。更重要的是,分子筛纳米簇的引入也使得非负载型NiMo催化剂的Lewis酸和总酸量有较大程度的提高,且不同的纳米簇引入方式使催化剂产生了不同的酸性质。β分子筛纳米簇改性后的催化剂的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)活性评价结果显示,在260°C时,在非负载型NiMo催化剂合成后期引入分子筛纳米簇的方式有最高的脱硫和异构化活性,且这种引入方式使非负载型NiMo催化剂由原来的加氢脱硫路径转变成直接脱硫路径。采用ZSM-5分子筛纳米簇对非负载型NiMo催化剂进行改性,并研究了不同纳米簇晶化时间和引入量对非负载型NiMo催化剂酸性以及加氢脱硫性能的影响,结果显示,ZSM-5分子筛纳米簇的引入同样提高了非负载型NiMo催化剂的Lewis酸和总酸量,但没有检测到Br?nsted酸。DBT HDS结果表明,在280°C时,催化剂Z5-NiMo-5%和Z5-NiMo-14h具有较高的加氢脱硫活性,脱硫率分别为98.1%和100.0%。特别是催化剂Z5-NiMo-5%,由于其较分散的结构和适宜的酸度,展现了最高的异构化率,达68.9%。采用同样的方式合成了Y型分子筛纳米簇,并用其对非负载型NiMo催化剂进行改性,研究了不同纳米簇晶化时间对非负载型催化剂酸性及脱硫活性的影响,结果显示,Y型分子筛纳米簇的引入提高了催化剂的Lewis酸和总酸量。在280°C时,随着分子筛纳米簇晶化时间的延长,改性后的催化剂加氢脱硫活性呈现先增后减的趋势,在晶化时间为24 h时,展现了最高的脱硫率,为95.8%。
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