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摘 要:提高柴油加氢精制催化剂活性是生产清洁柴油最为经济有效的手段。本文简单介绍了传统加氢精制催化剂的制备方法,提出了目前加氢催化剂制备急需解决的问题以及未来催化剂制备方法的研究方向。
关键词:催化剂 制备方法
一、引言
柴油中的硫化合物燃烧后可形成酸雨,污染环境[1],为此世界各国的环保法规日益严格,以控制柴油硫含量[2]。国内外生产清洁柴油生产主要通过加氢精制,通过使用苛刻的操作条件、改进现有设备均可达到生产清洁柴油的目的,但投资费用高昂[3]。通过制备方法提高催化剂加氢脱硫活性,可在缓和条件下操作,能够节省费用。
二、加氢精制催化剂制备方法研究进展
加氢精制催化剂的制备方法与催化剂活性有直接关系,采用浸渍法制备催化剂难以控制活性组分的均匀负载。在干燥阶段,活性组分团聚导致载体表面积下降,此外,溶剂蒸发时产生毛细管作用力导致活性组分分布不均匀,且形成的活性物种粒度分布很宽,分散度较低[4]。
刘学芬等[5]采用微波和超声波结合技术制备NiW/Al2O3,在浸渍过程中以超声波处理催化剂,促使活性组分得到良好分散,利用微波的均匀加热特点防止活性组分在干燥过程中的团聚,与浸渍法相比,采用超声-微波法制备NiW/Al2O3,活性组分分散度高,可暴露出更多的活性中心,反应活性较高。刘百军等[6,7]将微波干燥用于载体制备,微波加热干燥提高了TiO2及活性组分在Al2O3上的分散度,减少了载体上酸中心数量,提高了酸性,催化剂不易结焦失活。
Vokros等[8]提出了平衡吸附法,以大量低浓度的溶液长时间浸渍载体以达到在载体上充分扩散的目的,能实现活性组分高分散,从而提高催化剂活性,但平衡吸附法制备催化剂周期长,需要液体量大不利于催化剂的工业生产[9]。
王锦业等[10]采用气相法制备了Ni/Al2O3,活性组分的分散度比浸渍法较高。Cho等[11]采用化学气相沉积法制备CoMo/Al2O3催化剂,实验结果表明负载Co能实现选择性修饰活性位,减少Co9S8惰性相的产生,有利于高活性Co-Mo-S活性相的生成,提高催化剂的活性。
Alibouri等[12]利用活性组分在超临界状态下的强扩散能力,促进活性组分在载体孔道内的分散,提高活性组分在载体上的分散度,与浸渍法相比制备CoMo/Al-HMS催化剂,采用超临界甲醇-二氧化碳沉积制备CoMo/Al-HMS催化剂反应活性提高了1.41倍。
三、结语
大多研究者主要通过单一调变活性组分散度及金属组分与载体间相互作用,对催化剂活性提升有限,难以达到兼具高分散和弱金属组分与载体间相互作用目的。因此突破活性组分分散与金属-载体间相互作用的依赖关系,在提高活性组分分散度的同时减弱活性组分与载体间相互作用是制备更高活性催化剂的关键。
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