發(fā)布時間：2023-06-01 02:29

　　重質油占世界石油資源總量約70%,其合理開發(fā)及高效轉化逐漸成為全球各大石油公司所面臨的一個重要課題。渣油加氫和重油催化裂化相結合的加工路線可以最大限度地將重質油轉化為清潔油品和化工原料,進而展現(xiàn)出較大的發(fā)展?jié)摿�。由于重質油分子尺寸較大,在催化劑孔道內受到顯著的擴散阻力,催化劑孔道尺寸對重質油分子擴散影響的相關研究可為高效重油加氫催化劑設計與優(yōu)化提供依據和指導。目前,重油擴散的研究多以重質油及其餾分為原料,其易締合性與復雜性使得難以獲得較為準確的受限擴散結果;此外,研究中多采用工業(yè)氧化鋁催化劑,但工業(yè)催化劑孔徑分布過廣且彎曲因子不固定,同樣會干擾受限擴散結果的準確性。基于此,本論文合成了代表性的大分子重油模型硫化物2,8-二(4-戊基苯基)二苯并噻吩(2,8-DPPDBT),并選取了2,8-二甲基二苯并噻吩(2,8-DMDBT)及二苯并噻吩(DBT)作為探針分子,在孔徑均一的介孔硅基催化劑中進行受阻擴散研究,進而建立了受限因子關聯(lián)模型。同時,采用高效液相色譜(UHPLC)、Orbitrap Fusion MS與色質聯(lián)用(GC-MS)對合成重油模型硫化物加氫脫硫反應路徑進行分析,為分子層次...

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
    1.1 重油中含硫化合物類型及加氫脫硫(HDS)反應
        1.1.1 重油中含硫化合物類型
        1.1.2 石油餾分的加氫脫硫反應
    1.2 加氫脫硫催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 加氫脫硫催化劑的活性組分與助劑
        1.2.2 加氫脫硫催化劑載體
    1.3 重油分子的受阻擴散
    1.4 重油分子的受限擴散相關模型
    1.5 受阻擴散的影響因素
        1.5.1 反應溫度的影響
        1.5.2 催化劑孔徑的影響
        1.5.3 分子尺寸的影響
    1.6 文獻小結
第2章 研究方案
    2.1 實驗藥品、氣體及儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗氣體
        2.1.3 實驗儀器
    2.2 載體及催化劑的表征方法
        2.2.1 X射線小角散射(SAXS)
        2.2.2 X射線粉末衍射(XRD)
        2.2.3 吡啶吸附紅外光譜(Py-FTIR)
        2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.5 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.6 低溫N2-吸附脫附實驗(BET)
        2.2.7 拉曼光譜(Raman)
        2.2.8 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.9 高倍投射電鏡(HRTEM)
    2.3 溶劑的相平衡實驗
    2.4 模型化合物HDS評價
    2.5 反應動力學計算
    2.6 產物分析
第3章 溶劑體系對二苯并噻吩加氫脫硫反應的影響
    3.1 NiMo/Al-SBA-15 催化劑的制備
        3.1.1 SBA-15 材料的制備
        3.1.2 載體Al改性
        3.1.3 活性金屬浸漬
    3.2 載體及催化劑的表征
        3.2.1 XRD表征
        3.2.2 ²⁷Al MAS NMR表征
        3.2.3 SEM和 TEM表征
        3.2.4 BET表征
        3.2.5 HRTEM表征
        3.2.6 Py FT-IR表征
    3.3 溶劑相平衡實驗
    3.4 DBT加氫脫硫反應
        3.4.1 催化劑長周期活性檢測
        3.4.2 空白實驗
        3.4.3 消除外擴散實驗
        3.4.4 本征條件下不同溶劑體系DBT的加氫脫硫反應
        3.4.5 DFT方法探索DBT與溶劑分子的競爭吸附
        3.4.6 不同溶劑體系內DBT加氫脫硫反應路徑
        3.4.7 表觀條件下不同溶劑體系DBT的加氫脫硫反應
        3.4.8 反應動力學分析
    3.5 本章小結
第4章 催化劑孔道結構對模型硫化物加氫脫硫反應的影響
    4.1 載體及催化劑制備
        4.1.1 載體的制備
        4.1.2 催化劑的制備
    4.2 載體的表征
        4.2.1 XRD、SAXS表征
        4.2.2 BET表征
        4.2.3 TEM表征
    4.3 催化劑的表征
        4.3.1 廣角XRD
        4.3.2 BET表征
        4.3.3 SEM-EDS表征
        4.3.4 HAADF-STEM和 EDS Elemental Mapping表征
        4.3.5 Raman表征
        4.3.6 XPS表征
        4.3.7 HRTEM表征
        4.3.8 Py FT-IR表征
    4.4 DBT加氫脫硫反應
        4.4.1 不同空速的本征反應
        4.4.2 不同溫度的本征反應
        4.4.3 不同空速的表觀反應
        4.4.4 不同溫度的表觀反應
        4.4.5 擴散反應動力學
    4.5 4 ,6-DMDBT加氫脫硫反應
        4.5.1 不同空速的本征反應
        4.5.2 GC-MS產物分析
        4.5.3 不同空速的表觀反應
        4.5.4 反應動力學
    4.6 本章小結
第5章 重油模型硫化物加氫反應與受阻擴散
    5.1 載體及催化劑制備
        5.1.1 載體的制備
        5.1.2 催化劑的制備
    5.2 載體與催化劑的表征
        5.2.1 XRD表征
        5.2.2 BET表征
        5.2.3 SEM表征
        5.2.4 TEM表征
        5.2.5 Raman表征
    5.3 模型硫化物加氫脫硫反應
        5.3.1 2 ,8-DPPDBT合成與表征
        5.3.2 模型硫化物熱裂化考察
        5.3.3 模型硫化物本征反應
        5.3.4 2 ,8-DPPDBT加氫反應路徑
        5.3.5 模型硫化物表觀反應
        5.3.6 模型硫化物反應動力學
        5.3.7 模型硫化物反應條件下受阻擴散
    5.4 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
在學習期間的研究成果



本文編號：3826472