二苯并噻吩和吲哚在NiMoS/γ-Al2O3上加氢脱硫和加氢脱氮反应的相互影响

在固定床高压微反装置上考察了预硫化型NiMoS/γ-Al2O3催化剂上二苯并噻吩（DBT）加氢脱硫（HDS）反应和吲哚加氢脱氮（HDN）反应之间的相互影响。结果表明,吲哚对DBT的加氢脱硫反应具有抑制作用,其中对加氢路径（HYD）比对氢解路径（DDS）的抑制作用强,温度升高后,吲哚的抑制作用减弱。吲哚对DBT加氢脱硫反应的抑制作用源于吲哚及其HDN反应的中间产物在活性位上的竞争吸附。DBT和原位生成的H2S促进了催化剂表面硫阴离子空穴（CUS）向B酸位的转化,从而提高1,2-二氢吲哚（HIN）分子中C（sp3）—N键的断裂能力,使得吲哚的转化率和产物中邻乙基苯胺（OEA）的相对含量增大。HDN活性相的形成虽然需要硫原子的参与,但是活性相的保持并不需要大量的硫原子,较高含量硫化物存在时加氢活性位减少,不利于脱氮反应。     

NiMoS/γ-Al2O3上二苯并噻吩加氢脱硫和喹啉加氢脱氮反应的相互影响

在固定床高压微反装置上,考察了预硫化型NiMoS/γ-Al2O3催化剂上二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应和喹啉加氢脱氮(HDN)反应之间的相互影响.结果表明,喹啉对DBT的HDS反应具有强烈的抑制作用,其中对加氢路径比氢解路径的抑制作用更强,这是由喹啉及其HDN反应的中间产物与DBT在活性位上的竞争吸附造成的.在300和340℃时,喹啉对DBT的HDS反应中氢解路径的抑制程度与其HDN中间产物的相对含量紧密相关.而DBT能够提高喹啉的脱氮能力,这源于其HDS产物H2S.H2S促进了催化剂表面硫阴离子空穴向B酸位的转化,从而提高了喹啉HDN中间产物分子的C(sp3)-N键的断裂能力.HDN活性相的保持不需要过多的硫原子.     

NiWS/γ-Al2O3催化剂上吲哚加氢脱氮反应:H2S和喹啉的影响

在连续固定床微反装置上考察了吲哚（IND）和1,2-二氢吲哚（HIN）在NiWS/γ-Al₂O₃催化剂上加氢脱氮（HDN）的反应以及 H₂S和喹啉（Q）对其加氢脱氮反应的影响。结果表明,碱性含氮化合物HIN较吲哚对其自身的加氢脱氮反应抑制作用更为明显。H₂S能够促进HIN的C（sp³）－N断裂,但抑制了邻乙基苯胺（OEA）的 C（sp²）－N断裂;同时吲哚加氢反应途径也受到了抑制。喹啉的添加严重降低了吲哚加氢脱氮反应的转化率和脱氮率;喹啉对吲哚加氢反应和C－N键断裂反应均产生明显的抑制作用。喹啉的抑制作用主要源于喹啉及其中间产物1,2,3,4-四氢喹啉（THQ1）和5,6,7,8 -四氢喹啉（THQ5）与吲哚及其中间产物的竞争吸附。     

负载β-Mo2N0.78催化剂上加氢脱硫和加氢脱氮反应行为的研究

在N2-H2下,利用程序升温还原氮化反应制备氧化铝负载的β-Mo2N0.78催化剂,并以苯并噻吩（BT）、二苯并噻吩(DBT)和喹啉为模型化合物,考察该催化剂的加氢脱硫、加氢脱氮活性和选择性。实验结果表明,升高反应温度和压力均提高催化剂的加氢脱硫、加氢脱氮活性;升高温度可同时改善DBT的直接脱硫和氢化脱硫,对选择性没有明显的影响;提高反应压力有利于加氢产物的生成;同时可以使联苯加氢转化为环己基苯。添加喹啉的加氢脱硫反应结果表明,含氮化合物的添加降低了催化剂加氢脱硫反应活性,抑制了氢化脱硫反应的发生。少量硫化合物的添加,使喹啉的转化率提高,还提高了脱氮率。     

压力和温度对4-甲基二苯并噻吩和二苯并噻吩加氢脱硫反应的影响

研究了4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和二苯并噻吩(DBT)在CoMo/γ-Al2O3上的加氢脱硫反应产物分布及其可能的反应网络,通过反应压力和温度对产物分布影响的研究,揭示了加氢脱硫反应的可能机理。研究发现4-MDBT在CoMo/γ-Al2O3上的加氢脱硫反应主要通过直接氢解路径和加氢路径进行,且两者反应速率相当；DBT在 CoMo/γ-Al2O3上的加氢脱硫反应主要通过直接氢解路径进行。4-MDBT分子位于4位的甲基阻碍其在催化剂表面通过硫原子的端连吸附,从而降低了其直接氢解脱硫路径的反应速率,因而也降低了其总的加氢脱硫转化率。反应压力降低,DBT和4-MDBT加氢脱硫反应中加氢路径反应速率明显下降,而其对氢解路径影响较小,但效果却与加氢路径相反,反应压力对4-MDBT转化率的影响大于DBT。反应温度对DBT和4-MDBT加氢脱硫反应中加氢路径和氢解路径都有明显影响,但是对DBT加氢脱硫反应中氢解路径的影响小于加氢路径,而对4-MDBT加氢脱硫反应中氢解路径的影响稍高于加氢路径,4-MDBT分子中甲基的供电子作用有利于相连苯环的加氢反应。     

煤焦油中酚类物质对焦油组分加氢脱氮脱硫以及芳烃饱和的影响

在固定床加氢微反装置上,考察了邻甲酚对煤焦油组分喹啉加氢脱氮(HDN)反应、二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)反应以及1-甲基萘加氢饱和(HDA)反应的影响。结果表明,邻甲酚的加入对喹啉的HDN反应、DBT的HDS反应、1-甲基萘的HDA反应有着较强的抑制作用,且邻甲酚的含量越多,这种抑制作用越明显,这是由于邻甲酚与喹啉、DBT、1-甲基萘在活性位点上的竞争吸附造成的。邻甲酚的加入对产物的选择性影响较弱,反应前后产物的选择性变化很小。由于空间位阻效应,1-甲基萘的加氢优先发生在不带侧链的芳环上。     

二苯并噻吩在分散型钼催化剂和原位产生的氢存在下的加氢脱硫 Ⅰ.产物分布和反应网络

研究了水/甲苯乳化液中二苯并噻吩(硫芴,DBT)在分散型钼酸和磷钼酸催化剂存在下的加氢脱硫反应.反应在高压釜中于340℃及经水煤气转换反应(WGSR)产生的原位氢存在下进行.用GC和GC-MS 鉴定、分析了气体和液体产物的组成.结果表明:在反应过程中部分加氢的中间产物1,2,3,4-四氢硫芴(4H-DBT)和1,2,3,4,10,11-六氢硫芴(6H-DBT)的浓度相当高,但二联苯的浓度相对较低,说明加氢路径与氢解路径相当.提出的硫芴加氢脱硫反应网络包含两个反应途径:噻吩环先直接氢解脱硫,紧接着苯环加氢途径;苯环先加氢,然后噻吩环氢解脱硫途径.同时,还包含环烷环的异构化反应.     

馏分油浆态床加氢处理研究: II FCC柴油加氢工艺条件及动力学研究

对FCC柴油在浆态床柴油加氢催化剂SP25上的加氢工艺条件进行了优化,并考察了加氢脱硫（HDS）和加氢脱氮（HDN）动力学。结果表明,提高反应温度、提高反应压力、增加催化剂的加入量、延长反应时间都能提高催化剂的加氢精制活性,最佳的FCC柴油浆态床加氢工艺条件为,温度350℃、压力6MPa、催化剂加入量6%、反应时间2h。催化剂循环使用性能的考察结果表明,SP25催化剂具有良好的活性稳定性。动力学研究结果表明,FCC柴油的加氢脱硫反应过程可以分为两个阶段。第一阶段为较易脱除的苯并噻吩类（BTs）硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为70.00kJ/mol;第二阶段为较难脱除的二苯并噻吩类（DBTs）硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为85.65kJ/mol。FCC柴油HDN反应的活化能为79.91kJ/mol。烷基取代的二苯并噻吩类硫化物（特别是DMDBTs）是加氢精制反应中最难脱除的含杂原子（S或N）烃类化合物。     

馏分油浆态床加氢处理研究：ⅡFCC柴油加氢工艺条件及动力学研究

对FCC柴油在浆态床柴油加氢催化剂SP25上的加氢工艺条件进行了优化,并考察了加氢脱硫（HDS）和加氢脱氮（HDN）动力学。结果表明,提高反应温度、提高反应压力、增加催化剂的加入量、延长反应时间都能提高催化剂的加氢精制活性,最佳的FCC柴油浆态床加氢工艺条件为,温度350℃、压力6MPa、催化剂加入量6％、反应时间2h。催化剂循环使用性能的考察结果表明,SP25催化剂具有良好的活性稳定性。动力学研究结果表明,FCC柴油的加氢脱硫反应过程可以分为两个阶段。第一阶段为较易脱除的苯并噻吩类（BTs）硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为70．00kJ／mol;第二阶段为较难脱除的二苯并噻吩类（DBTs）硫化物的加氢脱硫反应,反应活化能为85．65kJ／mol。FCC柴油HDN反应的活化能为79．91kJ／mol。烷基取代的二苯并噻吩类硫化物（特别是DMDBTs）是加氢精制反应中最难脱除的含杂原子（S或N）烃类化合物。     

一种新型加氢精制磷化钨催化剂的研究

采用偏钨酸铵{(NH4)2W4O13·18H2O}与磷酸氢二铵{(NH4)2HPO4}溶解、蒸发、焙烧和程序升温还原的方法,制备了无负载WP催化剂.利用XRD和BET对合成样品进行表征,采用TG/DTA方法对催化剂前体的氢还原过程进行考察.以制备的磷化钨为活性组分,Al2O3为稀释剂,在空速为4h-1、氢油比为1000、反应压力为3.0MPa、不同反应温度的条件下,对吡啶加氢脱氮、噻吩加氢脱硫和模型化合物为二苯并噻吩(含3000ppm硫)、喹啉(含2000ppm磷)和环己烷(溶剂)加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)反应活性进行测定,结果表明:无负载WP催化剂有相当的活性,其对大分子脱氮、脱硫活性明显优于对小分子脱氮、脱硫活性.     

不同磷含量对NiMoP/Al2O3加氢处理催化剂的影响

采用NiMoP浸渍液浸渍载体γ Al₂O₃制备了不同磷含量的NiMoP/Al₂O₃加氢处理催化剂。为了研究磷对该系列催化剂活性相结构的影响,用二苯并噻吩（DBT）和喹啉为模型化合物,考察了催化剂的加氢脱硫（HDS）和加氢脱氮（HDN）性能。结果表明,添加适当的磷能够提高催化剂的HDS和HDN活性,但是高含量的磷能显著的降低催化剂的催化性能。通过对催化剂进行XRD和HRTEM表征发现,添加磷能够增加MoS2的堆积层数以及Ⅱ型“Ni-Mo-S”相的相对含量,这是因为在制备过程中添加磷降低了活性组分与载体之间的相互作用。     

Influence of the activation temperature on structural and textural properties of NiMo/Al2O3 hydrodesulfurization catalysts

Investigations of a commercial NiMo/Al₂O₃ hydrodesulfurization (HDS) catalyst are directed towards optimization of the activation procedure of HDS catalyst concerning active phase formation and thermal stability. Structural and textural data obtained with XRD, IR-FTIR, XPS and LTNA reveal that the optimal temperature for the formation of active species on the catalyst surface and an appropriate pore structure is 300°C.     

银离子修饰的介孔磷钨酸/二氧化硅催化剂氧化脱硫性能研究

采用银修饰介孔磷钨酸/二氧化硅（mesoporous HPW/SiO₂）催化剂,并研究了其在模拟柴油和真实柴油氧化脱硫反应中的催化性能。通过银修饰介孔HPW/SiO₂,结合银离子对有机硫化物的选择吸附性和HPW对有机硫化物的催化氧化活性,以达到选择氧化脱硫的目的。模拟柴油分别采用石油醚、苯、1-辛烯和二苯并噻吩配制,当银离子与HPW的摩尔比为2时,催化剂具有最高的选择催化氧化活性。采用N₂ 吸附-脱附、XRD、UV-vis和EDS表征了银修饰的介孔HPW/SiO₂催化剂,结果表明,银物种分散均匀且以Ag⁺形式存在。真实柴油的脱硫研究表明,相比介孔HPW/SiO₂催化剂,修饰的催化剂介孔Ag₂-HPW/SiO₂脱硫率提高了4.6%,初始硫含量为1800×10^-6的直馏柴油能被脱除至228×10^-6,脱硫率为87.3%。介孔Ag₂-HPW/SiO₂催化剂具有良好的再生性能,经再生处理后,Ag的损失量极少,其三次脱硫率达到84.8%。     

Catalytically Promoted NOx Sorption by ZrO2-Based Oxides

Metal promoted zirconia-based oxide sorbents, such as Pt–ZrO₂/Al₂O₃ for NO _x have been investigated. To clarify the role of the catalyst component, sorption of NO and NO₂ was compared using the samples with and without Pt. The catalytic oxidation of NO to NO₂ and successively to nitrate ions is an important role for the Pt catalyst. The experimental results indicate that a high-temperature calcination is essential to remove residual Cl from Pt–ZrO₂–Al₂O₃ prepared from H₂PtCl₆ in order to provide more active NO _x sorption sites. Of M–ZrO₂–Al₂O₃ samples investigated, ruthenium as well as Pt demonstrated relatively good performance as a catalyst component in the sorbent. The FT-IR spectra after sorption of NO and NO₂ demonstrated a strong band attributed to stored nitrate ions. The Pt catalyst was more resistant to sulfur poisoning than a base metal catalyst. However, the NO _x sorptive capacities of the Pt–ZrO₂/Al₂O₃ sorbents were expected to be deteriorated in dilute SO₂ as far as observed from FT-IR spectra.     

Synthesis of Ni2P promoted trimetallic NiMoW/γ-Al2O3 catalysts for diesel oil hydrotreatment

The Ni2P promoted and γ-Al2O3 supported NiMoW sulfide catalyst consisting of 4 wt% Mo, 22 wt% W, 2 wt% Ni and 2.5 wt% Ni2P was synthesized by a co-impregnation method. The catalysts were characterized by N2 adsorption-desorption, X-ray diffraction (XRD), diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT) spectroscopy, NH3 temperature-programmed desorption (NH3-TPD) and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that Ni2P, Ni, Mo and W species were highly dispersed over γ-Al2O3. The hydrodesulfurization (HDS) of dibenzothiophene (DBT) showed that the presence of Ni2P brought a strong promotional effect on the HDS activity, which was further confirmed by the HDS and hydrodenitrogenation (HDN) of diesel oil under industrial conditions. The enhancement in HDN activity and stability by Ni2P addition could be attributed more to the effect of new active sites of Ni2P than that of acidity modification. The as-prepared Ni2P-NiMoW/γ-Al2O3 catalyst showed better hydrotreating performance than NiMoW/γ-Al2O3 and commercial catalysts.     

Investigation of the HDS kinetics of dibenzotiophene and its derivatives in real gas oil ??

Summary The hydrodesulfurization (HDS) of dibenzothiophene (DBT), 4-methyl-dibenzothiophene (4 M-DBT), 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6 DM-DBT) and 4,6-diethyldibenzothiophene (4,6 DE-DBT) as real gas oil components on NiMo/Al₂O₃ catalyst was investigated. On the basis of the first order rate constants of HDS of the individual sulfur compounds calculated by both integral and differential evaluations the reactivities of the investigated compounds decreased in the order DBT >> 4 M-DBT > 4,6 DE-DBT ? 4,6 DM-DBT. Additionally, results showed that product inhibition during HDS does not take place.     

Solubility of (UO2)3(PO4)2?4H2O in H+-Na+-OH?-H2PO?4-HPO2?4-PO3?4-H2O and Its Comparison to the Analogous PuO2 +2 System

The objectives of this study were to address uncertainties in the solubility product of (UO₂)₃(PO₄)₂⋅4H₂O(c) and in the phosphate complexes of U(VI), and more importantly to develop needed thermodynamic data for the Pu(VI)-phosphate system in order to ascertain the extent to which U(VI) and Pu(VI) behave in an analogous fashion. Thus studies were conducted on (UO₂)₃(PO₄)₂⋅4H₂O(c) and (PuO₂)₃(PO₄)₂⋅4H₂O(am) solubilities for long-equilibration periods (up to 870 days) in a wide range of pH values (2.5 to 10.5) at fixed phosphate concentrations of 0.001 and 0.01 M, and in a range of phosphate concentrations (0.0001–1.0 M) at fixed pH values of about 3.5. A combination of techniques (XRD, DTA/TG, XAS, and thermodynamic analyses) was used to characterize the reaction products. The U(VI)-phosphate data for the most part agree closely with thermodynamic data presented in Guillaumont et al.,⁽¹⁾ although we cannot verify the existence of several U(VI) hydrolyses and phosphate species and we find the reported value for formation constant of UO₂PO⁻₄ is in error by more than two orders of magnitude. A comprehensive thermodynamic model for (PuO₂)₃(PO₄)₂⋅4H₂O(am) solubility in the H⁺-Na⁺-OH⁻-Cl⁻-H₂PO⁻₄-HPO²⁻₄-PO³⁻₄-H₂O system, previously unavailable, is presented and the data shows that the U(VI)-phosphate system is an excellent analog for the Pu(VI)-phosphate system.     

Al含量对Pt-SO2-4 /ZrO2-Al2O3固体超强酸催化

通过向SO^2-₄ /ZrO₂催化剂中同时引入适量的Pt和Al₂O₃, 制备出了具有较高催化性能和稳定性的Pt-SO^2-₄ /ZrO₂-Al₂O₃型固体超强酸催化剂. 以正戊烷异构化反应为探针, 考察了Al含量对催化剂性能的影响; 并采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、红外(IR)光谱、程序升温还原(TPR)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)手段对催化剂进行了表征. 结果表明, Al能够提高ZrO₂的晶化温度, 抑制硫的分解, 增加催化剂的比表面积, 增强硫氧键的结合, 提高催化剂的还原性能, 增加催化剂的酸强度和酸总量. 当Al₂O₃含量(质量分数, w)为5.0%时, Pt-SO^2-₄ /ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂的催化活性最好, 在100 h内异戊烷收率可稳定在52.0%以上, 选择性在98.2%以上.