Ni-SiO2催化劑裂解C9加氫性能研究.pdf

1、溶劑油，作為五大類石油產(chǎn)品之一，與人們?nèi)粘Ｉ睢⒁率匙⌒邢⑾⑾嚓P(guān)。以裂解C9為原料加氫生產(chǎn)芳烴溶劑油是對(duì)乙烯裂解副產(chǎn)物的優(yōu)化利用，還可大幅降低芳烴溶劑油的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。本課題組與江蘇聯(lián)東化工股份有限公司合作，針對(duì)其現(xiàn)行裂解C9芳烴加氫生產(chǎn)芳烴系列溶劑油裝置一段加氫催化劑加氫效率低，低溫活性差以及易結(jié)焦失活、粉化等實(shí)際問題，重點(diǎn)考察了制備方法對(duì)Ni基催化劑裂解C9一段加氫性能的影響，旨在為開發(fā)C9一段加氫新型工業(yè)Ni基催化劑提供

2、重要的參考信息。
　　一、制備方法對(duì)Ni/SiO2催化劑C9加氫反應(yīng)的影響
　　本課題組采用不同方法制備了Ni含量20wt％（相對(duì)于載體）的Ni/SiO2(sol-gel)、Ni/SiO2(氣相法)、Ni/SiO2（工業(yè)載體1）和Ni/SiO2(sol)等四組Ni/SiO2催化劑。采用XRD、TPR、FT-IR、UV-VIS、Raman等多種物理化學(xué)手段對(duì)催化劑物相結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)進(jìn)行表征，重點(diǎn)探討了鎳硅之間分散及相互作用與催

3、化劑C9加氫反應(yīng)性能的聯(lián)系。溶膠-凝膠法制備的NiO/SiO2(sol-gel)樣品在XRD譜圖沒有出現(xiàn)尖銳的NiO特征衍射峰，TPR譜圖中350～750℃的寬還原峰，F(xiàn)T-IR譜圖中1042cm-1、678cm-1等處的特征吸收及UV-VIS表征均說明NiO-SiO2(sol-gel)中鎳硅相互分散較好，存在較強(qiáng)的相互作用。活性評(píng)價(jià)測(cè)試中，爐溫給定60℃，Ni-SiO2(sol-gel)催化劑溴值降幅維持40％;床層給定100℃，Ni

4、/SiO2(sol-gel)催化劑溴值降幅達(dá)到60％，均表現(xiàn)為最優(yōu)的催化活性。NiO/SiO2(sol-gel)催化劑在制備過程中采用Ni(OH)2為前驅(qū)體，因此推測(cè)相較于傳統(tǒng)的金屬鹽溶液浸漬法，制備過程中以Ni(OH)2為前驅(qū)體，NiO與氧化物載體的分散較好，存在強(qiáng)相互作用，表現(xiàn)出良好的催化加氫活性。
　　二、載體對(duì)鎳基催化劑C9加氫性能影響
　　考慮到催化劑工業(yè)應(yīng)用時(shí)的成型問題，在后續(xù)工作中分別采用成型的SiO2工業(yè)載體

5、和Al2O3工業(yè)載體，以Ni(OH)2為前驅(qū)體制備NiO/SiO2（工業(yè)載體）、NiO/Al2O3(工業(yè)載體)兩種催化劑。XRD、TPR和FT-IR表征結(jié)果說明制備過程中以Ni(OH)2為前驅(qū)體，Ni與載體間存在的強(qiáng)相互作用，證實(shí)上文的推測(cè)。C9加氫性能評(píng)價(jià)中，床層維持100℃，Ni/SiO2(sol-gel)和Ni/Al2O3（工業(yè)載體）催化劑性能接近，溴值降幅都達(dá)到了60％以上;爐溫給定60℃，Ni/SiO2(sol-gel)表現(xiàn)出

6、較好的低溫活性，溴值降幅穩(wěn)定40％。將催化活性較優(yōu)的NiO/SiO2(sol-gel)碾磨成粉（200-300目）與一定量的粘結(jié)劑羥丙基纖維素混合均勻后滴入一定量的硅膠水混合液，調(diào)和成糊狀后進(jìn)行擠條。擠出的條狀物經(jīng)100℃烘干后折成5mm長(zhǎng)小段450℃焙燒3h后得到成型好的樣品，經(jīng)機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試，成型后的NiO/SiO2(sol-gel)催化劑已具備較好的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)于參比催化劑，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　通過這兩部分的工作對(duì)開

7、發(fā)新型C9一段加氫Ni基催化劑提供以下信息:
　　1、相較于傳統(tǒng)的金屬鹽溶液浸漬法，制備過程中以Ni(OH)2為前驅(qū)體時(shí)，NiO與氧化物載體的分散較好，存在強(qiáng)相互作用，催化加氫活性較高。
　　2、溶膠-凝膠法制備的Ni/SiO2(sol-gel)催化劑中鎳硅之間相互分散，存在強(qiáng)相互作用，具備較好的低溫C9加氫催化活性，性能穩(wěn)定。
　　3、溶膠-凝膠法制備的Ni/SiO2(sol-gel)擠條成型后有著良好的機(jī)械性能，具