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本论文在流体并流向上的气液固三相固定床反应器中考察了多种有机硫化合物在低反应温度(65℃)下对镍催化剂异戊二烯加氢活性的影响,以及对镍催化剂的硫中毒机理进行了探讨。
实验以含异戊二烯和有机硫化合物的模型反应物为原料,通过对镍催化剂二烯加氢性能的评价,在65℃、空速18h-1的反应条件下,研究了二硫醚、硫醇、硫醚以及噻酚类有机硫化合物对镍催化剂加氢活性的影响规律。研究表明,各种有机硫化合物对催化剂加氢性能的影响有很大差别。二甲基二硫醚和丁硫醇使催化剂的二烯加氢活性明显降低,硫浓度为30μg/g时,二烯转化率在反应10h内分别降低16%和18%;随原料中二甲基二硫醚和丁硫醇浓度的增加,催化剂的二烯加氢活性更进一步降低。噻吩浓度的增加对催化剂加氢性能影响很小,硫浓度在90μg/g到300μg/g范围内,反应10h内异戊二烯转化率均大于95%,几乎维持不变。含硫90μg/g二甲基硫醚、二乙基硫醚和正丁基硫醚对催化剂加氢性能影响很小,在反应10h内二烯转化率均大于95%。实验还表明,同碳数有机硫化合物毒性大小顺序为:乙硫醇>二甲基二硫醚>>二甲基硫醚≈噻吩;同种类有机硫化合物中,低碳数有机硫化合物的毒性小于高碳数有机硫化合物的毒性。
实验还考察了反应温度以及不同有机物作溶剂时有机硫化合物对催化剂加氢性能的影响。结果表明,反应温度越高催化剂的二烯加氢活性越好,当反应温度高于150℃时有机硫化合物发生脱硫。相同有机硫化物在不同溶剂中对催化剂的毒性不同,在反应温度90℃的条件下有机硫化物在异戊烷中毒性最小,其次是正庚烷,环己烷,在苯-甲苯混合溶剂中毒性最大。
通过对催化剂活性评价的实验结果,以及对反应前后催化剂上硫、碳含量的分析,探讨和建立了镍催化剂的硫中毒失活模型,提出了二硫醚、硫醇和噻酚有机硫化物使镍催化剂中毒的机理。