Ni-Mo加氫脫硫催化劑TiO2-γ-Al2O3復(fù)合載體制備及其性能.pdf

1、低溫加氫脫硫催化劑可以彌補(bǔ) SCOT工藝裝置投資高、操作成本和能耗都比較高的缺點(diǎn)。從載體入手研發(fā)低溫加氫脫硫催化劑是現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。
　　本工作以 TiO2/γ-Al2O3復(fù)合載體為對象，采用浸漬法、共沉淀法、溶膠-凝膠法等制備出不同的TiO2/γ-Al2O3復(fù)合載體，通過負(fù)載12wt％NiO，5wt%MoO3對其Claus尾氣加氫脫硫的催化活性進(jìn)行評價(jià)，探討、優(yōu)化各制備方法的最佳配方和制備工藝，并通過XRD、TPR、SEM、B

2、ET等手段對優(yōu)選出的復(fù)合載體及其催化劑進(jìn)行表征，探討TiO2與γ-Al2O3之間的相互作用以及催化劑活性物質(zhì)在復(fù)合載體上的分散狀態(tài)。主要工作及結(jié)論如下：
　?。?）以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，TiO2浸漬量為10wt%，制得的TiO2/γ-A12O3復(fù)合載體比表面積由γ-A12O3的126.44m2/g提高到245.74m2/g，孔容由0.33cm3/g提高到0.39cm3/g。用此復(fù)合載體浸漬制備所得催化劑催化活性最高，其190℃轉(zhuǎn)化

3、率即可達(dá)100%，選擇性也高達(dá)50%。TiO2分散閾值為0.079g TiO2/100m2γ-A12O3，當(dāng)TiO2負(fù)載量高于此值時(shí)，γ-A12O3表面出現(xiàn)TiO2的晶態(tài)聚集相。TiO2調(diào)節(jié)了載體與活性組分之間的作用力，使活性組分更易被還原；Ti4+占據(jù)γ-Al2O3晶格110面上的四面體空穴，使氧四配位的Ni2+難以形成，形成更多更高活性的六配位Ni2+，從而提高載體活性。TiO2/γ-A12O3復(fù)合載體制得的催化劑在預(yù)硫化時(shí)會生成

4、TiS2，TiS2在催化反應(yīng)中又轉(zhuǎn)化為 TiO2，從而導(dǎo)致催化劑在使用初期H2S轉(zhuǎn)化率超過100%。
　　（2）鈦酸四丁酯和異丙醇鋁共沉淀制備 TiO2/γ-A12O3載體，TiO2參量為20wt%時(shí)活性最高。此時(shí)載體比表面積高達(dá)241.95m2/g，孔容0.31cm3/g。用此復(fù)合載體制備的催化劑200℃時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)100%，選擇性達(dá)40%。TiO2分散閾值為20wt%，當(dāng)TiO2的負(fù)載量高于此值時(shí)，γ-A12O3表面出現(xiàn)TiO2

5、的晶態(tài)聚集相。
　　（3）以鈦酸四丁酯，異丙醇鋁和硝酸鋁為原料，溶膠-凝膠制備TiO2/γ-A12O3復(fù)合載體，采用CTAB為模板劑可明顯提高復(fù)合載體的活性，采用PS微球?yàn)槟０鍎﹦t反而使復(fù)合載體的活性降低。當(dāng)CTAB與Al的摩爾比為0.4時(shí)復(fù)合載體活性最佳，此復(fù)合載體比表面積高達(dá)392.37m2/g，孔容為0.49cm3/g，且具備大小雙級介孔結(jié)構(gòu)。以此復(fù)合載體制備的催化劑200℃時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)100%，選擇性達(dá)61%。
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