氮化型润滑油异构脱蜡催化剂研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:panyh921
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目前开发的异构脱蜡催化剂主要是负载贵金属Pt/Pd的催化剂,该类型催化剂虽然活性高,但不能耐硫、氮化合物,所以对原料的加氢处理要求极为苛刻。而以SAPO分子筛为载体,负载过渡金属氮化物的催化剂的研究尚未报道。因此,开展这方面的工作具有重要的理论和实际意义。本论文首先确定凝胶配比并制备纯相SAPO-11分子筛,以此为载体,研究了不同负载量、Ni/Mo比例氮化态过渡金属异构化催化剂的性能,并考察不同氮化条件对氮化物催化剂的影响,最后以加氢裂化尾油与减二线蜡油的混合油料为原料,在50ml固定床高压加氢反应装置上进行催化剂反应性能评价,考察催化剂的异构脱蜡性能与适合的工艺条件,开发了新型的氮化型非贵金属异构脱蜡催化剂。采用静态水热合成法制备SAPO-11分子筛,在初始凝胶组成(摩尔比)为0.6SiO2:1.0Al2O3:1.0P2O5:1.2DPA:55H2O,晶化温度180℃,晶化时间48h,在容积为500ml的晶化釜中制备SAPO-11分子筛,将制备的SAPO-11分子筛与拟薄水铝石挤条成型制备催化剂载体,通过等体积浸渍法负载不同负载量与Ni/Mo比例的Ni-Mo活性组分,制备了一系列氧化态催化剂,然后通过氮化处理制备了相应的氮化态催化剂。结果表明,氮化物催化剂具有良好的孔结构与酸性,起到催化作用的金属中心主要是Ni2Mo3N,金属负载量在10%,金属配比为1.0时,具有较好的催化活性。论文进一步考察了氮化条件对金属氮化物的生成及其异构脱蜡性能的影响。通过对催化剂的表征分析和异构化反应性能评价可知,氮化温度和氮化时间均会对催化剂表面活性组分的生成产生影响。氮化温度较低时,金属主要以单金属氮化物为主,达到600℃以上才会出现Ni2Mo3N。氮化时间过长会造成催化剂表面出现过渡金属合金等物质,因此,采用氮化温度600-700℃、氮化时间60-90min的氮化条件对制备氮化物催化剂较为有利。对制备的一系列催化剂进行反应性能评价,结果表明Ni-Mo双金属氮化态催化剂的降凝性能虽然不及贵金属催化剂,但收率与基础油黏度指数方面有优异的表现,并且在抗硫氮性能方面有突出的表现。可见,Ni-Mo双金属氮化态催化剂较为适合作为异构脱蜡催化剂的活性组分。在氮化态催化剂中加入少量贵金属Pt/Pd,可以提高催化剂的异构脱蜡性能,降低反应温度。在工艺条件的考察中,当反应压力为15MPa,反应温度为390℃,空速为0.6h-1,氢油比为1000:1时,催化剂的异构脱蜡效果较好。在此条件下,产品基础油的倾点为-8℃,收率为61.9%,黏度指数为92。
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