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    鎳對(duì)Pt/γ-Al2O3催化劑稠環(huán)芳烴選擇性加氫性能的影響

    2022-10-18 08:59:04靳鳳英于海斌王亞權(quán)臧甲忠郭春壘馬明超趙訓(xùn)志劉凱隆
    無(wú)機(jī)鹽工業(yè) 2022年10期
    關(guān)鍵詞:單環(huán)輕質(zhì)芳烴

    靳鳳英,于海斌,王亞權(quán),臧甲忠,郭春壘,劉 航,馬明超,趙訓(xùn)志,劉凱隆

    (1.中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司,天津300131;2.天津大學(xué)化工學(xué)院)

    重芳烴一般指來(lái)自于催化重整、歧化、異構(gòu)化反應(yīng)生成油及乙烯裂解加氫汽油副產(chǎn)的C9及其以上的芳烴資源,其中60%以上的重芳烴來(lái)源于催化重整裝置[1]。重芳烴原料組成復(fù)雜,其以單環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴為主,是優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)芳烴資源。隨石油資源的日趨重質(zhì)化和劣質(zhì)化,加之近年來(lái)環(huán)境法規(guī)的日益嚴(yán)格,重芳烴資源的深度加工利用具有重要的意義。

    采用輕質(zhì)化技術(shù)將重芳烴轉(zhuǎn)化為高附加值的BTX(苯、甲苯、二甲苯),既避免資源浪費(fèi),又可滿足芳烴市場(chǎng)短缺的局面,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[2-7]。目前,C10+重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)研究工作主要集中在中國(guó),代表性技術(shù)包括:中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡(jiǎn)稱天津院)的C10+重芳烴輕質(zhì)化(HATC)技術(shù)[8]和中國(guó)石化上海石油化工研究院(以下簡(jiǎn)稱上海院)的C10+重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)[9-12]。目前尚未見兩種技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用報(bào)道,其中天津院開發(fā)的HATC技術(shù)于2020年在中海石油舟山石化有限公司完成千噸級(jí)工業(yè)側(cè)線,某企業(yè)50萬(wàn)t/a重芳烴輕質(zhì)化裝置預(yù)計(jì)2023年10月中交。

    C10+重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)解決了全國(guó)煉廠重芳烴環(huán)保出路的難題,突破了傳統(tǒng)重芳烴應(yīng)用技術(shù)瓶頸,開辟出一條高值化利用技術(shù)路線。但由于重芳烴中50%以上為稠環(huán)芳烴,其主要為茚滿、甲基茚滿、萘類及苊類物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,很難直接加氫裂化。此外,稠環(huán)芳烴在高溫下脫氫縮合反應(yīng)生成焦炭,并附著在催化劑表面,使催化劑失去活化H2的能力,加劇稠環(huán)芳烴脫氫生成焦炭,形成惡性循環(huán),不利于重油加工利用。為保證BTX輕質(zhì)芳烴收率并解決重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題,天津院開發(fā)的HATC技術(shù)采用兩段加氫處理,工藝流程示意圖見圖1。其中一反預(yù)加氫段主要發(fā)生稠環(huán)芳烴選擇性加氫生成單環(huán)芳烴反應(yīng),同時(shí)發(fā)生烯烴加氫飽和與脫膠質(zhì)反應(yīng),從而保證后續(xù)重芳烴輕質(zhì)化催化劑的活性和長(zhǎng)周期穩(wěn)定性,因此有必要針對(duì)稠環(huán)芳烴加氫催化劑進(jìn)行詳細(xì)研究。

    稠環(huán)芳烴加氫催化劑一般為雙功能催化劑,主要由金屬和酸中心組成,催化劑的加氫活性組分主要包括貴金屬和非貴金屬兩類。與非貴金屬催化劑相比,貴金屬催化劑具有優(yōu)異的低溫加氫性能,常用的貴金屬有Pd、Pt、Ru、Ir 等。但由于貴金屬價(jià)格昂貴,研究者試圖在保持貴金屬催化劑活性較高的情況下,盡量降低貴金屬用量或與非貴金屬組合使用[13-18]。KISHORE 等[15]報(bào)道Pd-Pt/SiO2-Al2O3催化劑上m(Pt)∶m(Pt+Pd)=0.7 時(shí)萘的加氫活性最高。TE'LLEZ-ROMERO 等[16]發(fā)現(xiàn)在Pt/HMOR 催化劑中引入適量的Ni,萘加氫轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上,其中十氫萘選擇性為78.5%,且耐硫性增強(qiáng),這可能是由于氫溢流造成的。楊基和等[19]研究了油漿抽提得到的重質(zhì)芳烴油中稠環(huán)芳烴選擇性加氫性能,發(fā)現(xiàn)稠環(huán)芳烴在Ni-W/γ-Al2O3催化劑條件下活性及選擇性均高于Ni-Mo/γ-Al2O3催化劑,在反應(yīng)溫度為280 ℃、壓力為8 MPa條件下,采用兩段加氫催化劑,原料稠環(huán)芳烴(PAHs)轉(zhuǎn)化率達(dá)63.79%。迄今為止,尚未有關(guān)于Ni對(duì)Pt/γ-Al2O3催化劑稠環(huán)芳烴選擇性加氫性能影響的報(bào)道。

    為提高重芳烴中稠環(huán)芳烴選擇性加氫生成單環(huán)芳烴的收率,本文以天津院自制的大孔氧化鋁為載體[20],控制弱酸及中強(qiáng)酸量抑制單環(huán)芳烴的過(guò)度加氫飽和,制備了系列Ni改性Pt/γ-Al2O3催化劑,考察不同Ni含量對(duì)Pt/Al2O3催化劑稠環(huán)芳烴選擇性加氫性能的影響,同時(shí)考察一段預(yù)加氫產(chǎn)物中稠環(huán)芳烴含量對(duì)重芳烴輕質(zhì)化催化劑產(chǎn)物分布及穩(wěn)定性影響。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 催化劑制備

    一段稠環(huán)芳烴選擇性加氫催化劑:以天津院自制的大孔擬薄水鋁石(比表面積為340 m2/g)[20]與田菁粉按一定比例混合均勻,加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸水溶液黏結(jié),并用Φ1.8 mm×(1~2)mm的柱形孔板擠條成型。樣品在室溫下晾干后再在120 ℃下干燥,程序升溫至550 ℃焙燒4 h,制得γ-Al2O3載體。以氯鉑酸為Pt前驅(qū)體、硝酸鎳為Ni前驅(qū)體,采用分步浸漬法制備催化劑,經(jīng)過(guò)干燥、焙燒得到系列Ni-Pt 負(fù)載的稠環(huán)芳烴選擇性加氫催化劑。得到的稠環(huán)芳烴選擇性加氫催化劑記作xNi-yPt/γ-Al2O3,其中x代表Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù),y代表Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

    二段重芳烴輕質(zhì)化催化劑:采用NiMo改性Y分子篩催化劑,為天津院工業(yè)生產(chǎn)催化劑,其中Ni+Mo質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。

    1.2 催化劑表征

    采用D/max-2400型X射線衍射儀測(cè)定樣品晶體結(jié)構(gòu)。CuKα輻射,石墨單色器,管電流為30 mA,管電壓為40 kV,掃描速度為10(°)/min,掃描范圍2θ為5~80°。

    催化劑的比表面積(BET)和孔容分析采用Autosorb-I 型自動(dòng)吸附比表面和孔隙度分析儀。冷阱為液氮,吸附介質(zhì)為高純氮?dú)狻?/p>

    金屬元素分析采用Prodigy型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES),中階梯光柵,波長(zhǎng)范圍為165~1 100 nm,分辨率<0.005 nm(200 nm),焦距為800 mm,色散率為0.0 nm/mm(200 nm)。

    氨氣程序升溫脫附(NH3-TPD)表征在Auto-Chem 2910型化學(xué)吸附分析儀上進(jìn)行,樣品預(yù)先在氬氣氛圍下經(jīng)500 ℃預(yù)處理120 min,100 ℃下吸附氨氣,然后以10 ℃/min的升溫速率在高純氮?dú)饬鳎魉贋?0 mL/min)中脫附氨氣。

    氫氣程序升溫還原/程序升溫脫附(H2-TPR/TPD)表征采用儀器為AutoChem2910化學(xué)吸附儀,樣品在氬氣氛圍下500 ℃預(yù)處理120 min,然后在10%(體積分?jǐn)?shù))H2-Ar 氣氛下進(jìn)行還原,以10 ℃/min 的升溫速率從100 ℃升至900 ℃。

    氫氧滴定(H2-O2)表征采用儀器為AutoChem 2910化學(xué)吸附儀。具體步驟如下:1)準(zhǔn)確稱取0.15 g 375~850 μm樣品,放置U型管內(nèi);2)在高純氬氣氣氛下(流速為40 mL/min)以5 ℃/min 升溫速率加熱至500 ℃,恒溫60 min 干燥脫水,以10 ℃/min 降溫至50 ℃;3)通入10%(體積分?jǐn)?shù))H2-Ar 混合氣進(jìn)行還原,以5 ℃/min升溫速率加熱至400 ℃保持60 min,降至50 ℃;4)在高純氬氣下,在50 ℃吹掃60 min,充分吹掃掉物理吸附上的氫氣;5)在50 ℃下,通入7%(體積分?jǐn)?shù))O2-Ar,持續(xù)60 min 進(jìn)行氧吸附;6)用LOOP環(huán)(體積為5 mL)注射的方式滴定10%(體積分?jǐn)?shù))H2-Ar,待峰面積不變時(shí)用TCD 檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè);7)循環(huán)滴定,重復(fù)5)~6)的步驟。

    1.3 催化劑性能評(píng)價(jià)

    1.3.1 評(píng)價(jià)條件

    在30 mL連續(xù)固定床反應(yīng)器上進(jìn)行稠環(huán)芳烴選擇性加氫(一反預(yù)加氫段)和預(yù)處理產(chǎn)物輕質(zhì)化(二反輕質(zhì)化段)實(shí)驗(yàn),工藝流程如圖1所示。一段預(yù)處理段催化劑裝填量為10 g、二段輕質(zhì)化段催化劑裝填量為23 g、預(yù)處理段和輕質(zhì)化段溫度分別為180 ℃和400 ℃、空速分別為3.5 h-1和1.5 h-1、反應(yīng)壓力為5.0 MPa、氫油體積比為1 000。

    催化劑還原:一段預(yù)加氫催化劑和二段輕質(zhì)化催化劑串聯(lián)同步還原,具體操作步驟為:H2流量為100 mL/min,壓力為1.0 MPa,還原時(shí)間為8 h;H2還原結(jié)束后,壓力升至5.0 MPa,開始進(jìn)原料,每24 h取樣一次進(jìn)行分析。

    1.3.2 反應(yīng)原料

    反應(yīng)原料采用某煉廠重整裝置產(chǎn)C10+重芳烴,密度(20 ℃)為980.6 kg/m3,雙環(huán)及其以上芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.8%,總芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%,其中C10以上芳烴占比為97.9%(詳細(xì)組成見2.2.1節(jié))。

    1.3.3 產(chǎn)物分析

    1)預(yù)處理段產(chǎn)物在Agilent 7980/5975-GC/MSD儀器上進(jìn)行,采用氫火焰離子化檢測(cè)器:溫度為320 ℃、H2流量為30 mL/min、空氣流量為300 mL/min、尾吹流量為25 mL/min;電離方式為EI源,電離能量為70 eV;工作站為石油化工科學(xué)研究院柴油烴類組成分析軟件。

    2)輕質(zhì)化段產(chǎn)物分析在Agilent 6890 氣相色譜儀上進(jìn)行,采用氫離子火焰檢測(cè)器(FID)和PONA毛細(xì)管柱(50 m×0.20 mm×0.50 μm)。

    1.3.4 催化劑評(píng)價(jià)指標(biāo)

    式中:PAHsf和PAHsp分別代表重芳烴原料和預(yù)處理段產(chǎn)物中稠環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;MAHf和MAHp分別代表重芳烴原料及預(yù)處理段產(chǎn)品中單環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;T代表稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率(%),T越大說(shuō)明催化劑稠環(huán)芳烴加氫活性越高;St代表單環(huán)芳烴選擇性(%),St越大說(shuō)明催化劑單環(huán)芳烴選擇性越好。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 催化劑物化性質(zhì)

    圖2給出了不同樣品XRD譜圖。從圖2可知,氧化鋁載體在2θ為37.3、45.8、66.7°處出現(xiàn)XRD 衍射峰,說(shuō)明所使用氧化鋁為γ型氧化鋁。當(dāng)Pt和Ni負(fù)載在氧化鋁載體上,XRD譜圖中未觀察到金屬組分的特征峰,說(shuō)明金屬活性組分可以很好地分散在氧化鋁載體上。

    圖2 不同樣品XRD譜圖Fig.2 XRD patterns of different samples

    不同稠環(huán)芳烴加氫催化劑N2物理吸附及ICP表征結(jié)果見表1。由表1可以看出,負(fù)載活性組分后催化劑的BET比表面積(SBET)及孔容(VT)呈不同程度下降。主要原因?yàn)榻饘俳M分負(fù)載載體,堵塞了部分孔道所致。

    表1 催化劑N2物理吸附及ICP-AES表征結(jié)果Table 1 Characterization results of catalysts by N2 adsorptiondesorption and ICP-AES

    圖3給出了不同樣品的NH3-TPD 曲線。由圖3看出,γ-Al2O3載體上僅存在一類酸中心,其峰中心溫度在245 ℃左右處的氨脫附峰歸屬為弱酸中心。γ-Al2O3載體經(jīng)Pt、Ni改性后,各催化劑在200~300 ℃寬化的NH3脫附峰變化不明顯。表明改性后催化劑上的酸中心未發(fā)生明顯變化。由表2 不同催化劑的NH3-TPD酸量計(jì)算結(jié)果可看出,引入Pt和Ni活性組分后催化劑的酸中心數(shù)量有所增加,且隨Ni含量增加酸中心數(shù)量呈增加的趨勢(shì),而酸強(qiáng)度變化不明顯。

    圖3 不同樣品NH3-TPD曲線Fig.3 NH3-TPD profiles of different samples

    表2 不同樣品NH3-TPD表征結(jié)果Table 2 NH3-TPD characterization results of different samples

    表3給出了不同催化劑金屬分散度和金屬粒徑。由表3可以看出,單Pt和單Ni負(fù)載γ-Al2O3催化劑金屬分散度較低,分別為57.2%和45.7%,當(dāng)將Ni引入Pt/γ-Al2O3催化劑中,催化劑上金屬組分分散度顯著提高,且隨Ni含量增加金屬分散度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),當(dāng)引入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的Ni 時(shí),催化劑上金屬分散度最高。

    表3 不同催化劑金屬分散度比較Table 3 Comparison of metal dispersion of different catalysts

    圖4 給出了不同催化劑的H2-TPR 曲線。由圖4a可以看出,0.5Ni/γ-Al2O3催化劑分別在300~550 ℃和550~820 ℃出現(xiàn)兩個(gè)彌散H2還原峰,其中第一個(gè)還原峰歸屬為氧化態(tài)鎳物種的還原峰,認(rèn)為是催化劑活性中心Ni物種耗氫峰;第二個(gè)還原峰歸屬為體相Ni 物種、鎳鋁尖晶石及NiAlxOy(x>2)[21-22]物種還原峰的重疊峰,認(rèn)為是催化劑的非活性中心;0.3Pt/γ-Al2O3催化劑分別在120~260 ℃、280~370 ℃和370~450 ℃出現(xiàn)3個(gè)H2還原峰,歸屬為催化劑表面和體相Pt2+的還原峰。而0.5Ni-0.3Pt/γ-Al2O3催化劑上,鎳物種和鉑物種還原峰出現(xiàn)部分重合,氧化鎳物種還原峰向低溫處移動(dòng)約100 ℃,且700~800 ℃的還原峰面積大幅降低。表明Pt的存在抑制了非活性物種鎳鋁尖晶石及NiAlxOy的生成。此外,由圖4b可以看出,當(dāng)將Ni引入0.3Pt/γ-Al2O3催化劑中,隨Ni含量增加,H2-TPR中低溫還原峰(300~450 ℃)面積增加,表明催化劑上金屬加氫活性中心數(shù)目增加。

    圖4 Pt/γ-Al2O3、Ni/γ-Al2O3以及不同鎳改性Pt/γ-Al2O3催化劑的H2-TPR曲線Fig.4 H2-TPR profiles of Pt/γ-Al2O3,Ni/γ-Al2O3and Pt/γ-Al2O3catalysts with different Ni loading

    圖5給出了不同催化劑H2-TPD曲線。由圖5可以看出,0.3Pt/γ-Al2O3催化劑分別在200 ℃和320 ℃附近出現(xiàn)兩個(gè)H2脫附峰,而0.5Ni/γ-Al2O3催化劑分別在450 ℃和650 ℃出現(xiàn)兩個(gè)H2脫附峰,當(dāng)將一定量Ni引入Pt/γ-Al2O3催化劑后,H2-TPD曲線上Ni在低溫和高溫處的H2脫附峰均向低溫處偏移,并與Pt的H2脫附峰出現(xiàn)重疊,且峰面積明顯增加。表明Ni的加入增強(qiáng)了催化劑吸附H2的能力,這與文獻(xiàn)[23]報(bào)告結(jié)果相一致。主要原因?yàn)镠2分子在單個(gè)Pt原子上發(fā)生吸脫附,釋放出H原子,溢流到裸露的非貴金屬或載體表面區(qū)域,由于其結(jié)合H原子的能力非常弱,使得H 原子能夠在表面隨意移動(dòng),很大程度上降低了H2吸附及解吸能壘。

    圖5 不同樣品H2-TPD曲線Fig.5 H2-TPD profiles of different samples

    2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

    2.2.1 原料性質(zhì)分析

    重整C10+重芳烴原料主要性質(zhì)見表4。由表4看出,原料密度為980.6 kg/m3,總硫含量為10.1 mg/kg,溴指數(shù)為45 mg/g,總芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%,其中雙環(huán)及其以上芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.8%,C10以上芳烴占比為97.9%,屬較劣質(zhì)的重芳烴資源。

    表4C10+重芳烴主要性質(zhì)Table 4 MainpropertiesofC10+heavy aromatics

    2.2.2 Ni 對(duì)Pt/γ-Al2O3催化劑稠環(huán)芳烴選擇加氫性能影響

    圖6給出了不同催化劑稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率和單環(huán)芳烴選擇性比較。由圖6看出,0.3Pt/γ-Al2O3和0.5Ni/γ-Al2O3催化劑稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)低于0.5Ni-0.3Pt/γ-Al2O3催化劑,且0.5Ni/γ-Al2O3催化劑的穩(wěn)定性較差。當(dāng)將金屬Ni引入Pt/γ-Al2O3催化劑后稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率大幅提高,且隨著Ni含量的增加,稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),當(dāng)Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率和單環(huán)芳烴選擇性達(dá)最佳。分析主要原因在于0.3Pt/γ-Al2O3和0.5Ni/γ-Al2O3催化劑在低溫處的吸附H2能力均較弱,當(dāng)將金屬Ni引入0.3Pt/γ-Al2O3催化劑中,由于Pt結(jié)合H原子的能力非常弱,使得H原子能夠在表面隨意移動(dòng),進(jìn)而與反應(yīng)物分子充分接觸并發(fā)生反應(yīng),很大程度上降低了H2吸附及解吸能壘,從而提高了催化劑的稠環(huán)芳烴加氫活性、選擇性及穩(wěn)定性。此外,當(dāng)適量的Ni引入后,催化劑上的酸性位、金屬活性位之間具有更好的協(xié)同作用,而且Ni可被完全還原,產(chǎn)生了大量的具有催化活性的Pt-Ni雙金屬顆粒。繼續(xù)增加Ni含量時(shí),由于存在未被還原的Ni,致使稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率下降。

    圖6 不同催化劑稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率和單環(huán)芳烴選擇性比較Fig.6 Comparison of conversion of PAHs and selectivity of monocyclic aromatic hydrocarbons with different catalysts

    2.2.3 稠環(huán)芳烴含量對(duì)重芳烴輕質(zhì)化產(chǎn)品分布影響

    C10+重芳烴輕質(zhì)化反應(yīng)中,預(yù)加氫段產(chǎn)物中稠環(huán)芳烴含量對(duì)輕質(zhì)化段催化劑活性穩(wěn)定性及產(chǎn)品分布具有重要影響。表5和表6分別給出了預(yù)加氫段產(chǎn)物中不同稠環(huán)芳烴含量對(duì)重芳烴輕質(zhì)化產(chǎn)品組成及分布的影響。由表5和表6可以看出,與重整C10+重芳烴原料相比,經(jīng)稠環(huán)芳烴選擇性加氫反應(yīng)后輕質(zhì)化產(chǎn)品中氣相產(chǎn)物中乙烷含量明顯增加,甲烷和丙烷含量有所下降,丁烷含量隨稠環(huán)芳烴含量增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。且不同原料輕質(zhì)化氣相產(chǎn)物均以乙烷和丙烷為主,兩者之和占?xì)庀喈a(chǎn)物組成的80%左右;其次為丁烷,其占?xì)庀嘟M成約15%左右,該部分液化氣為優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料。值得注意的是,預(yù)加氫反應(yīng)產(chǎn)物中稠環(huán)芳烴含量降低,輕質(zhì)化液相產(chǎn)物中非芳烴、C6芳烴、C10芳烴及C10+芳烴含量均降低,而C7芳烴、C8芳烴和C9芳烴含量顯著增加。主要原因是當(dāng)重芳烴中稠環(huán)芳烴選擇性加氫保留一個(gè)含芳環(huán)產(chǎn)物后,此部分芳烴發(fā)生芳環(huán)異構(gòu)化、開環(huán)、烷基側(cè)鏈斷裂及烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)增加,生成相應(yīng)的C7、C8芳烴及非芳烴,從而提高輕質(zhì)化產(chǎn)物中BTX目標(biāo)產(chǎn)品收率。

    表5 稠環(huán)芳烴含量對(duì)輕質(zhì)化氣相產(chǎn)物組成的影響Table 5 Effect of PAHs contents on composition of lightweight gas phase products

    表6 稠環(huán)芳烴含量對(duì)輕質(zhì)化液相產(chǎn)物組成的影響Table 6 Effect of PAHs contents on composition of lightweight liquid phase products %

    綜上,預(yù)加氫段稠環(huán)芳烴含量越低,重芳烴輕質(zhì)化段氣相產(chǎn)物C2~C4及C6~C9芳烴含量越高,產(chǎn)物分布更優(yōu)。Ni的引入顯著提高了預(yù)處理段催化劑稠環(huán)芳烴選擇性加氫活性,提升了重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

    3 結(jié)論

    1)重芳烴輕質(zhì)化技術(shù)一反預(yù)加氫段Pt/γ-Al2O3催化劑中引入一定量的Ni不僅可以降低貴金屬Pt用量,同時(shí)可以改善Pt的分散度。此外,Pt的存在可促進(jìn)鎳氧化物的還原,避免Ni形成尖晶石結(jié)構(gòu)非活性相。貴金屬Pt的加氫活化能較低,其通過(guò)溢流使活化的H遷移至非貴金屬Ni上,從而提高了Ni的加氫性能,進(jìn)而提高稠環(huán)芳烴加氫催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。

    2)0.1Pt/γ-Al2O3催化劑中引入金屬Ni,在Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%~0.7%時(shí),催化劑稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率隨Ni含量增加出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),而單環(huán)芳烴選擇性受Ni 含量影響不大;當(dāng)Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率和單環(huán)芳烴選擇性達(dá)最佳,此時(shí)稠環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化率為75%左右,單環(huán)芳烴選擇性為98%以上。

    3)一反預(yù)加氫段產(chǎn)物性質(zhì)對(duì)重芳烴輕質(zhì)化產(chǎn)品性質(zhì)具有重要影響。預(yù)處理段稠環(huán)芳烴含量越低、單環(huán)芳烴含量越高,重芳烴輕質(zhì)化產(chǎn)物中C2~C4及C6~C9芳烴含量越高,產(chǎn)物分布更優(yōu)。

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