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日趋严格的环保法规要求柴油中硫、氮、芳烃含量越来越低,加氢脱硫(HDS)成为油品加工领域研究的重点和热点。目前要生产满足环保法规的柴油,最经济有效的手段就是开发具有超高加氢性能的加氢精制催化剂。商业HDS催化剂一般是负载的氧化态催化剂,使用时需要进行硫化,工艺比较复杂。另外,由于受载体影响,负载催化剂的活性难以大幅提高。 本论文采用新型的制备方法制备预硫化态柴油深度加氢精制催化剂。采用含硫活性组分和硝酸钴、硝酸镍为前驱物,采用机械混合法制备非负载Co(Ni)Mo硫化物催化剂。该催化剂制备过程中,利用原料中的硫对催化剂进行硫化,简化了制备过程,并且能够减少有害气体的排放。结果表明,采用该技术制备的催化剂具有很高的加氢脱硫活性,能够克服空间位阻,有效脱除常规方法难以脱除的二苯并噻吩。论文的主要工作和结论如下: 1.以四硫代钼酸铵为前驱体,采用热分解法制备非负载MoS2催化剂,考察了焙烧温度对MoS2加氢脱硫活性的影响。结果表明,焙烧温度对催化剂活性影响显著,400℃焙烧的MoS2具有最高的加氢脱硫活性。 一系列表征结果表明,热分解法制备的MoS2主要由无定型的表面疏松多孔颗粒组成,具有很高的MoS2堆积层数。随着焙烧温度的升高,催化剂的比表面积逐渐升高,结晶度逐渐升高,催化剂的反应活性先增加后降低。惰性气氛中焙烧四硫代钼酸铵时,焙烧温度主要通过影响催化剂中S元素的含量和价态来改变催化剂的物理化学性质。 2.采用机械混合法制备了CoMo双金属催化剂,考察了Co含量对CoMo催化剂加氢脱硫活性的影响。结果表明,前驱体中Co/Mo为0.4时,制备的催化剂具有最高的加氢脱硫活性。 以机械混合法制备的CoMo催化剂,具有很高的MoS2堆积层数,活性相主要以活性较高的TypeⅡ型Co-Mo-S相存在。Co主要集中在催化剂表面上,当Co含量较低时,随Co含量的升高,催化剂的比表面积和活性逐渐增加,当Co含量大于特定值时,催化剂的比表面积和活性逐渐降低。 3.采用机械混合法制备了NiMo双金属催化剂,考察了Ni含量对NiMo催化剂加氢脱硫活性的影响。结果表明,前驱体中Ni/Mo为0.4时,制备的催化剂具有最高的加氢脱硫活性。 以机械混合法制备的NiMo催化剂,Ni通过取代晶体中Mo的位置,破坏MoS2的晶体结构,使得催化剂的颗粒变小,NiMo均匀分散在催化剂颗粒内部和表面。随着Ni含量的升高,催化剂的比表面积和活性逐渐增加。