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我国成品汽油中95%以上的硫来自FCC汽油,降低FCC汽油组分中的硫含量是满足未来汽油质量指标要求的关键。本论文对FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂的活性组分、制备规律及其影响因素进行了系统研究,在100mL高压微反装置上考察了催化剂的工艺条件及稳定性能,并采用模型化合物对选择性加氢脱硫机理进行了初步探讨。
本文以γ-Al2O3为载体,采用浸渍碱性金属和混捏碱性组分两种方法对载体进行了改性,以Co-Mo为活性组元,采用饱和浸渍法制备了一系列催化剂,并在高压微反装置上以FCC汽油为原料对所制备催化剂的加氢脱硫活性和选择性进行了评价。结果表明:采用浸渍碱性金属对γ-Al2O3进行改性,随碱性金属负载量的增加,载体的酸性有小幅度的降低,但对催化剂的加氢脱硫活性及选择性的提高非常有限;采用混捏法向γ-Al2O3中添加适量的碱性组分Mb后,载体的酸性显著下降,同时表面积和平均孔径也有不同程度的降低,且碱性组分的加入,有利于CoMoO4物种的产生,因此可显著提高催化剂的加氢脱硫选择性。当载体中碱性组分Mb含量为60%、载体焙烧温度为500℃、活性组分Co-Mo含量为8wt%且Co/Mo原子比为0.5时催化剂具有最佳的加氢脱硫选择性。
采用上述优化条件下制备的催化剂SH-1,以胜华炼厂生产的硫含量为923μg·g-1、烯烃含量为33.9wt%的全馏分FCC汽油为原料,在100mL高压微反装置上对SH-1进行了FCC汽油选择性加氢脱硫性能评价。实验结果表明,在280℃、1.6MPa、氢油比300:1,空速4h-1条件下,脱硫率可达80%以上,烯烃饱和率20%以下,产品RON损失不高于1个单位,并且在400h以内活性和选择性保持不变,说明SH-1是一种较为理想的FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂,具有较好的活性稳定性。
论文最后进行了选择性加氢脱硫机理的研究,原位红外和高压微反结果均表明噻吩和二异丁烯在SH-1上的反应可能发生在不同的活性位上,不存在相互影响。