采用過量浸漬法制備了不同鎳負載量的Ni P/SAPO-11催化劑,并用N2吸附-脫附、吡啶紅外光譜、NH3-TPD、H2-TPR等技術(shù)對催化劑的物理化學性能進行了測試。脂肪酸甲酯催化加氫脫氧及產(chǎn)物異構(gòu)化反應在固定床反應器上進行,液體產(chǎn)品分別用GC-MS和GC進行定性和定量分析。結(jié)果表明,在溫度為340℃,壓力為2.0 MPa,氫氣流量為60 m L/min,重時空速為2.5 h-1的操作條件下,當Ni負載量為3%（質(zhì)量分數(shù)）時,原料轉(zhuǎn)化率可以達到97.8%,C15-18的收率84.5%,異構(gòu)化率14.0%。 

【文章來源】：燃料化學學報. 2016年10期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同Ni負載量的催化劑的N2吸附等溫線

礱婊?Table1Porevolume，averageporediameter，andspecificsurfaceareasofcatalystswithvariousnickelcontentsCatalystPorevolumev/(cm3·g－1)Averageporediameterd/nmSpecificsurfaceareaA/(m2·g－1)SAPO-110．2506．51176．531%NiP(1/1)/SAPO-110．2347．72155．743%NiP(1/1)/SAPO-110．1846．51120．095%NiP(1/1)/SAPO-110．1693．82117．978%NiP(1/1)/SAPO-110．1163．8390．4910%NiP(1/1)/SAPO-110．0863．8280．7713%NiP(1/1)/SAPO-110．0893．8356．842．2催化劑前體還原性能圖2為不同Ni負載量的H2-TPＲ譜圖。圖2不同Ni負載量的H2-TPＲ譜圖Figure2H2-TPＲprofilesofcatalystswithvariousnickelcontentsa:13%;b:10%;c:8%;d:5%;e:3%;f:1%由圖2可知，溫度在0－500℃變化時，催化劑幾乎沒有還原峰，說明在此該溫度區(qū)間中，催化劑還沒有開始被還原;在500－900℃出現(xiàn)還原峰，并隨著負載量的增大，還原峰逐漸變強，并在650－800℃分別出現(xiàn)極大值。文獻［15，16］研究發(fā)現(xiàn)，催化劑經(jīng)過煅燒后以NiO和Ni2P2O7的形式存在，Ni－O鍵較弱，500℃左右溫度下就能還原，然而，Ni2P2O7的還原需要先還原為Ni12P5，其中，P－O鍵的結(jié)合能力較強，較難被還原，再隨著溫度的升高，Ni12P5進一步還原為Ni2P。同時隨著鎳含量的增加，還原峰的位置偏移到較高的溫度，這是由于磷酸鎳中的鎳含量升高時，鎳發(fā)生聚合引起的。2．3催化劑的表面酸性圖3為不同溫度下3%NiP(1/1)/SAPO-11吸附吡啶紅外光譜譜圖。由圖3可知，SAPO-11在1400－1600cm－1存在三個吡啶吸附形成的振動峰;其中，1545和1450cm－1處的吸收峰分別是由吡啶分子吸附在B酸位和L酸

酸而言，150和300℃下，峰面積相差不大，而450℃時有小部分的脫附吡啶峰，這是因為載體的B酸大部分是中強酸，只有小部分的是弱酸和強酸。Chen等［6，13］研究發(fā)現(xiàn)，載體上起異構(gòu)化作用的是B酸中的中強酸位。圖4為不同Ni負載量的催化劑的NH3-TPD譜圖，其中，210－320℃NH3的脫附峰對應于NH3在SAPO-11分子篩骨架上中強酸中心的脫附，表明中強酸位的存在。并且，隨著Ni負載量的增大，催化劑的NH3吸附峰的峰溫有明顯向高溫區(qū)移動的趨勢。圖33%NiP(1/1)/SAPO-11的吸附吡啶紅外光譜譜圖Figure3DＲIFTSspectraofpyridineadsorbedon3%NiP(1/1)/SAPO-11圖4不同Ni負載量的催化劑的NH3-TPD譜圖Figure4NH3-TPDprofilesofcatalystswithdifferentnickelcontentsa:13%;b:10%;c:8%;d:5%;e:3%;f:1%2．4Ni負載量對C15－18收率和原料轉(zhuǎn)化率的影響圖5給出了C15－18收率和原料的轉(zhuǎn)化率隨Ni負載量的變化。就C15－18收率而言，當Ni負載量為0時，收率為45．0%，說明載體SAPO-11對這個反應體系是有一定的加氫脫氧作用;隨著Ni負載量的增大，C15－18收率呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，并在Ni負載量為3%時，出現(xiàn)極值，這是由于隨著Ni負載量的增大，金屬出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，從而使得收率下降。而對原料的轉(zhuǎn)化率而言，仍然呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在負載量為3%和5%時，轉(zhuǎn)化率高達97．8%，這是因為負載量太低不能提供足夠的活性位，而太高又堵塞孔道引起的。同時，結(jié)合圖2的結(jié)果，當Ni負載量超過3%時，催化劑在反應時Ni并不是全部以活性相的形式存在，這也可能對原料的轉(zhuǎn)化率和C15－18收率造成影響。圖5Ni負載量對原料的轉(zhuǎn)化率和C15－18收率的影響Figure5ConversionratesofFAMEandyieldsofC15－18o

【參考文獻】：
期刊論文
[1]負載型磷化鎳催化劑的制備及其應用的研究進展[J]. 井曉慧,卜婷婷,朱麗君,周玉路,項玉芝,夏道宏.  石油化工. 2015(11)
[2]Ni/SAPO-11催化劑上棕櫚油加氫脫氧制異構(gòu)烴燃料（英）[J]. 劉琪英,左華亮,張琦,王鐵軍,馬隆龍.  催化學報. 2014(05)
[3]三代生物柴油的制備與研究進展[J]. 王健,李會鵬,趙華,蔡天鳳,付輝,張晶華.  化學工程師. 2013(01)
[4]世界能源現(xiàn)狀和未來[J]. 樊東黎.  金屬熱處理. 2011(10)
[5]我國新能源發(fā)展障礙與應對:全球現(xiàn)狀評述[J]. 閆強,陳毓川,王安建,王高尚,于汶加,陳其慎.  地球?qū)W報. 2010(05)
[6]Zn對Pt/SAPO-11催化劑物化及異構(gòu)性能影響[J]. 劉維橋,雷衛(wèi)寧,劉平,尚通明,任杰,孫予罕.  化學學報. 2010(18)
[7]高純度中孔分子篩MCM-41的合成與表征[J]. 許宜銘.  高等學�；瘜W學報. 1999(05)
[8]SAPO-11分子篩的酸性及催化性能[J]. 嚴愛珍,劉楊,于振臣,須沁華.  高等學�；瘜W學報. 1990(12)

碩士論文
[1]負載型NiP催化劑的研制、表征及其加氫脫硫性能研究[D]. 張永江.東北石油大學 2012



本文編號：2947747