柠檬酸对NiMoP/Al2O3⁃USY催化剂活性影响

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.006

摘要/Abstract

摘要：

以Ni、Mo为活性组分，Al₂O₃?USY为载体，通过向NiMoP浸渍液中添加柠檬酸，考察柠檬酸对催化剂催化活性的影响。对催化剂进行表征，结果表明随着浸渍液中柠檬酸浓度增大，催化剂表面总酸量呈先增加后减小的趋势，当n_L/n_Ni=1.0时，催化剂表面酸量最大；催化剂活性相MoS₂堆积层数逐渐增加，平均片层长度逐渐增大。340 ℃实验条件下，当n_L/n_Ni=1.0时，催化剂的催化活性最好，脱硫率和脱氮率分别为99.6%、99.7%，优于未添加柠檬酸的催化剂。

关键词: 柠檬酸, 活性相, 酸量, 催化活性

Abstract:

Using Ni and Mo as active components and Al₂O₃?USY as support material, the effect of citric acid on the catalytic activity of NiMoP was investigated. The results indicate that the total acid content on the surface of catalyst increases at first and reaches its maximum in the condition of n_L/n_Ni=1.0, then decreases as the increasing concentration of citric acid. Meanwhile, the stacking layer number of active phase MoS₂ and the average lamellar length are gradually increased. When the mole ratio of citric acid to Ni is 1.0(n_L/n_Ni=1.0), the catalyst shows the best activity. And the HDS and HDN rate at 340 ℃ reach to 99.6% and 99.7% respectively, which are better than the catalyst without modifying by citric acid.

Key words: Citric acid, Active phase, Acid content, Catalytic activity

中图分类号:

TE624

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图/表 9

表1 实验设备与仪器

Table 1 The experiment instruments and equipments

名称	型号	厂家
X射线衍射仪	X’Pert Pro MPD	荷兰帕纳科公司
红外光谱仪	Nicolet⁃58SXC	美国Nicolet公司
透射电镜	JEM⁃2100	日本JROL公司

表2 胜华催化裂化柴油馏分的性质

Table 2 The properties of Shenghua FCC diesel

密度/（g $⋅$ cm^-3）	w（硫）/（µg $⋅$ g^-1）	w（氮）/（µg $⋅$ g^-1）
0.897 9	5 111.9	744.5

表2 胜华催化裂化柴油馏分的性质

Table 2 The properties of Shenghua FCC diesel

密度/（g $⋅$ cm^-3）	w（硫）/（µg $⋅$ g^-1）	w（氮）/（µg $⋅$ g^-1）
0.897 9	5 111.9	744.5

图1 胜华催化裂化柴油中的硫化物的分布

Fig.1 Distribution of sulfur compounds in Shenghua FCC diesel oil

图2 催化剂的XRD谱图

Fig.2 XRD pattern of catalyst

图3 催化剂的Py?IR吸收光谱

Fig.3 Py?IR pattern of catalyst

图4 反应后催化剂的HRTEM图像

Fig.4 HRTEM images of the spent catalysts

表3 催化剂活性相MoS2堆积层数（NA）、晶粒片层长度（LA）

Table 3 Average stacking degree(NA), slab length(LA) of MoS2

催化剂	N_A	L_A/nm
A	3.05	3.95
B	3.32	4.25
C	3.51	4.91
D	3.64	4.95
E	4.00	5.65

图5 催化剂的活性相MoS2堆垛层分布

Fig.5 MoS2 stacking number distribution of spent catalysts

表4 催化剂精制后产品油的性质

Table 4 Properties of production from series of catalysts

催化剂	t/℃	密度/（g $⋅$ cm^-3）	w（N）/（µg $⋅$ g^-1）	脱氮率/%	w（S）/（µg $⋅$ g^-1）	脱硫率/%
	300	0.879 3	473.3	36.4	529.1	89.6
A	320	0.874 0	84.4	88.6	187.3	96.3
	340	0.863 6	4.2	99.4	34.4	99.3
	300	0.879 4	454.0	39.0	466.1	90.8
B	320	0.871 5	68.4	90.9	155.8	96.9
	340	0.864 4	3.7	99.5	30.6	99.4
	300	0.878 7	418.3	43.8	432.6	91.5
C	320	0.871 0	45.5	93.8	117.6	97.7
	340	0.863 0	2.5	99.7	20.8	99.6
	300	0.879 3	442.5	40.5	574.6	88.7
D	320	0.871 2	79.1	90.7	191.1	96.2
	340	0.865 9	11.9	98.4	59.1	98.8
	300	0.880 3	497.4	35.8	642.4	87.4
E	320	0.873 8	102.1	88.9	220.7	95.6
	340	0.867 1	26.1	96.4	85.8	98.3

表4 催化剂精制后产品油的性质

Table 4 Properties of production from series of catalysts

催化剂	t/℃	密度/（g $⋅$ cm^-3）	w（N）/（µg $⋅$ g^-1）	脱氮率/%	w（S）/（µg $⋅$ g^-1）	脱硫率/%
	300	0.879 3	473.3	36.4	529.1	89.6
A	320	0.874 0	84.4	88.6	187.3	96.3
	340	0.863 6	4.2	99.4	34.4	99.3
	300	0.879 4	454.0	39.0	466.1	90.8
B	320	0.871 5	68.4	90.9	155.8	96.9
	340	0.864 4	3.7	99.5	30.6	99.4
	300	0.878 7	418.3	43.8	432.6	91.5
C	320	0.871 0	45.5	93.8	117.6	97.7
	340	0.863 0	2.5	99.7	20.8	99.6
	300	0.879 3	442.5	40.5	574.6	88.7
D	320	0.871 2	79.1	90.7	191.1	96.2
	340	0.865 9	11.9	98.4	59.1	98.8
	300	0.880 3	497.4	35.8	642.4	87.4
E	320	0.873 8	102.1	88.9	220.7	95.6
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柠檬酸对NiMoP/Al₂O₃⁃USY催化剂活性影响

Effect of Citric Acid on the Activity of NiMoP/Al₂O₃⁃USY Catalyst

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