环境友好磷化镍催化剂的HDN性能研究

　　1实验部分
　　1。1实验药品
　　随着人们环保意识的增强对油品中的硫氮含量要求越来越严格，传统的催化剂已不能满足日益提高的要求。过渡金属磷化物与TiO2改性Al2O3作为一种新型的加氢催化剂有着优越的潜力〔1，2〕。本文采用原位还原技术制备出Ni2PTiO2Al2O3催化剂，以喹啉为模型化合物对催化剂的加氢脱氮性能进行评价，结果表明该催化剂具有优良加氢脱氮效果，应用前景非常广阔。
　　1。2催化剂的制备
　　1。2。1TiO2Al2O3复合载体的制备
　　将一定量的钛酸四正丁酯溶解在无水乙醇中，加冰醋酸使之与钛酸四正丁酯形成螯合物，得到颗粒细小且均匀的胶体溶液。将无水乙醇、去离子水以及盐酸的混合液溶滴加到溶胶中，加入一定量的模板剂，搅拌2h；缓慢加入A12O3水溶液，形成坚硬凝胶，放入干燥箱中，在120下恒温干燥24h。将制得的晶体研成粉末后放入马弗炉中550恒温焙烧4h，得到TiO2Al2O3复合载体。对应不同钛铝比，制备了四种载体，其TiO2与A12O3比分别为12、14、16和18，将其分别记为TA12、TA14、TA16、TA18。
　　1。2。2催化剂的制备
　　将计量好的硝酸镍和磷酸二氢铵溶于去离子水中，将溶液逐滴滴加到钛铝复合载体粉末上。室温下浸渍12h，在干燥箱中120恒温12h，再于马弗炉中程序升温至550焙烧4h，制得催化剂前驱体。前驱体氧化镍的还原在连续固定床高压微反装置上进行，首先将催化剂前驱体压片破碎，采用程序升温法进行还原，得到Ni2PTiO2Al2O3催化剂。制得磷化镍负载量不同的载体，其负载量分别为10、15、25和35。
　　2结果与讨论
　　2。1催化剂活性评价
　　2。1。1不同TA摩尔配比的复合载体对催化剂HDN活性的影响
　　以含1（wt）喹啉的正十二烷溶液为模型化合物，考察催化剂的HDN活性，在反应压力3。0MPa，温度360，氢油比500，空速3。0h1的条件下进行HDN反应。
　　2。1。2模板剂用量对催化剂加氢脱氮性能影响
　　模板剂对复合载体的结构有着重要影响，模板剂的加入对改善载体的比表面积和孔结构起重要作用。本实验以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，以模板剂和钛酸丁酯摩尔比分别为12，13，15，18和110的复合载体制成Ni2PTiO2Al2O3催化剂，考察不同模板剂用量对催化剂加氢活性的影响，选用TA14载体，Ni2P负载量为25（wt）的催化剂进行实验，在反应压力3。0MPa，温度360，氢油比500，空速3。0h1的条件下进行HDN反应。
　　2。1。3活性组分负载量对催化剂HDN活性的影响
　　活性组分是催化剂主要活性中心，负载量不同对催化剂活性有较大的影响，实验中进一步考察活性组分负载量对催化剂HDN性能的影响，实验采用磷化态的Ni作为催化剂的活性组分，镍磷摩尔比为2：1。3，分别采用10，15，25和35（wt）的Ni2P活性组分负载量，并以TA14作为载体，考察Ni2P活性组分负载量对催化剂活性的影响，在反应压力3。0MPa，温度360，氢油比500，空速3。0h1的条件下进行HDN反应。
　　3结论
　　（1）试验结果表明：制备复合载体最佳钛铝比n（Ti）n（Al）14，在压力为3MPa，体积空速为3h1，氢油体积比为500，反应温度为360的条件下，催化剂的加氢脱氮活性最高，可达98。
　　（2）复合载体制备过程中模板剂用量对Ni2PTiO2Al2O3催化剂的加氢脱氮性能的影响显著，确定模板剂和钛酸四正丁酯最优摩尔比为0。2。
　　（3）当负载量为25（wt）时，达到了Ni2P在TA14载体上的分散阚值，此时Ni2P催化剂的HDN活性达到最大。