催化臭氧化技术在废水处理中的应用

阐述了均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化技术在废水处理中的应用研究进展,并提出了技术发展趋势与存在的问题。非均相催化臭氧化技术是现代催化技术与环境化学处理技术的组合,其中催化剂具有活化臭氧、提高臭氧氧化降解能力的作用。该技术具有降解能力强、效率高、不产生二次污染等优点,将在环保领域发挥越来越大的作用。     

劣质蜡油加氢处理催化剂上金属杂质沉积规律研究

在缓和加氢条件下,采用新研制的FCC原料预处理催化剂处理含渣劣质蜡油,研究反应规律和杂质沉积规律。结果表明,研制的催化剂孔容和平均孔径较大,金属杂质在整个床层均匀沉积,在每个颗粒中由边缘到中心也均匀分布,这种沉积特点提高了催化剂活性稳定性。在2 500 h连续实验运转过程中,脱硫率无明显下降。     

FF-56加氢裂化预处理催化剂的制备及其性能

合成了新一代加氢裂化预处理催化剂FF-56,选择了制备该催化剂的适宜载体,并利用有机助剂优化了活性相结构,通过氮吸附、FTIR、DSC、TPR、XPS和TEM等方法对催化剂进行了表征。FF-56催化剂以大孔径氧化铝为载体,载体的孔体积和平均孔径均较大;表征结果显示,FF-56催化剂具有较高的总酸量和B酸含量,表面Ni的分散度明显高于参比催化剂FF-46,FF-56催化剂中活性金属与载体间的相互作用适度增强,层数大于7的MoS_2片晶数明显少于FF-46催化剂,FF-56催化剂所选有机助剂的热分解温度比FF-46催化剂所选有机助剂的热分解温度提高近1 00℃,使生产更易控制;装置评价结果表明,FF-56催化剂是一种脱氮活性高、稳定性好的加氢裂化预处理催化剂。     

纳米SiO2对NiMo/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响

通过在载体制备过程中加入不同含量的纳米 SiO₂分散液,制备了不同纳米 SiO₂含量的 NiMo/γ-Al₂O₃加氢催化剂,研究了纳米 SiO₂的加入对催化剂加氢性能的影响;采用 N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、FTIR、H₂-TPR、HRTEM 等方法对载体及催化剂进行了表征。实验结果表明,添加纳米 SiO₂使催化剂的硫化度整体提高,催化剂的酸量增加;当载体中纳米 SiO₂含量达到 6%(w)时,催化剂的 MoS₂片晶长度最短、片晶层数最多,催化剂的中强酸量和 B 酸量达到最大值,催化剂的加氢性能最佳;在压力 4.0 MPa、温度 340 ℃、液态空速 2.0 h^-1、氢气与原料油体积比 600∶1 的条件下,该催化剂的加氢脱硫率和加氢脱氮率分别达到 91% 和 88%。     

配体化合物对催化剂性能的影响

以氧化铝为载体,采用饱和浸渍法制备含有不同配体化合物的加氢催化剂,采用程序升温还原方法(TPR),X射线光电能谱(XPS)、高分辨率透射电镜(HRTEM)等分析手段考察配体化合物对催化剂性能的影响。结果表明:催化剂中添加配体化合物,能够削弱活性组分与载体间的相互作用力,增加活性前驱体八面体钼聚合物含量;改善活性组分在载体表面的分散度;增加高活性Ni-Mo-SⅡ类活性位的数目。评价结果表明,添加配体化合物能够显著提高催化剂活性组分的有效利用率,与不含助剂的催化剂相比,当催化剂中含有赖氨酸时其相对脱硫活性为118%,相对脱氮活性为123%。     

磷对MoNi/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同磷含量的MoNiP/γ- Al2O3加氢预处理催化剂.采用TPR、HRTEM和XPS技术对催化剂进行表征,以噻吩和喹啉为模型化合物,考察催化剂的加氢脱硫和加氢脱氮活性.结果表明,磷与活性组分相互作用形成新Mo - Ni -O-P相,增加了低温还原峰面积,使还原峰峰顶温度升高.磷的引入提高了活性金属组分的硫化度,使催化剂的MoS2片晶层数更多,片层长度更长,有助于噻吩和喹啉克服空间位阻吸附在活性中心位上;但过量磷会使MoS2发生团聚,降低活性中心位数目,不利于提高催化剂活性.添加适量磷对催化剂表面和活性相进行有限度的改变,使催化剂具有最佳的脱硫和脱氮活性.     

载体焙烧温度对MoNiP/γ-Al_2O_3加氢催化剂活性的影响

采用不同焙烧温度制备了一系列γ-Al2O3载体,并利用等体积浸渍法制备相应的MoNiP/γ-Al2O3催化剂,借助N2物理吸附-脱附和XRD等方法对载体和催化剂进行表征,同时以甲苯、噻吩和喹啉为模型化合物,在微反装置上评价催化剂的芳烃加氢、加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)的活性。表征结果显示,随焙烧温度的升高,γ-Al2O3载体及其催化剂的孔体积变化不大,但平均孔径增大,比表面积降低。实验结果表明,适宜的焙烧温度为600℃,利用该温度焙烧的载体制得的MoNiP/γ-Al2O3催化剂表面的中强酸和强酸的含量较高,且芳烃加氢、HDS和HDN的活性最高。     

FF-66催化剂在天津分公司的工业应用

FF-66催化剂是中国石化大连石油化工研究院开发的新型高活性低成本加氢裂化预精制催化剂,并于2016年在中国石化天津分公司1.2 Mt/a和1.8 Mt/a 2套加氢裂化装置上工业应用。该催化剂采用Mo-Ni为活性金属组分,以大孔氧化铝为载体,适度增强活性金属与载体的相互作用,物化性质更优。工业应用结果表明:FF-66催化剂活性优于旧催化剂,催化剂堆比下降20%以上,具有较高的脱硫、脱氮活性,对原料的适应性强,能够满足装置长周期运转的要求。     

加氢裂化预处理催化剂复活研究

以待再生的加氢裂化预处理催化剂为考察前体,通过控制再生温度,得到烧炭再生效果良好的催化剂。用合适的助剂对再生催化剂进行后处理,得到复活催化剂。以低温氮吸附、X射线衍射、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对复活前后的催化剂进行表征,并进行活性评价。结果表明：随着催化剂再生温度的提高,催化剂孔结构逐步恢复,小于4 nm的小孔数量减少;后处理可以明显改善再生催化剂的孔结构,促进活性组分在催化剂表面的分散,提高活性金属的硫化程度;复活催化剂的活性较新鲜催化剂有所提高。     

镍含量对含硫前体加氢裂化催化剂反应性能的影响

以氧化铝和改性Y分子筛为载体,硫代钼酸铵和硝酸镍为活性组分前驱体,通过等体积浸渍法制备不同氧化镍含量的含硫前体加氢裂化催化剂。通过BET、XRD、NH_(3)-TPD、HRTEM等进行表征。实验结果表明,随着氧化镍含量的增加,含硫前体加氢裂化催化剂孔容及表面积变小,中强酸酸量呈现先增加后减少的趋势。当氧化镍含量为质量分数6%时,含硫前体加氢裂化催化剂活性相片晶长度和片晶层数得到较好匹配,暴露出更多的边角棱位,产生较多的加氢活性位。评价结果表明,加氢裂化反应过程中,产物的选择性和收率均达到最佳值。