有序介孔材料Al-FDU-12的合成及其加氢精制应用
2021-03-30曹正凯张霞段爱军
化工进展 2021年3期
曹正凯,张霞,段爱军
(1中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京102249;2中国石化大连石油化工研究院,辽宁大连116045)
传统加氢脱硫催化剂所采用的载体一般为氧化铝,因为其具有良好的机械稳定性、酸性而且价格低廉而广受青睐,但随着环保法规的日益严格,以传统氧化铝作为载体的加氢脱硫催化剂已经不能满足超深度脱硫的要求,因此开发新型载体材料势在必行。世界原油朝着重质化劣质化方向发展,而氧化铝分子筛一般为微孔材料,大分子反应的传质阻力较大,会严重阻碍加氢反应的催化活性。柴油馏分中难脱除的硫化物为二苯并噻吩(DBT)及其衍生物,其中最难脱除的是4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)。典型的柴油硫化物DBT 以及4,6-DMDBT 分子直径均为1nm 左右。当催化剂孔径是硫化物分子直径的10 倍时,分子扩散阻力仍然较大,因而开发出适应孔径的催化剂对于提高柴油加氢脱硫活性尤为重要[1-2]。介孔分子筛孔径一般为2~50nm,其孔径范围要大于难脱除硫化物的分子大小,因此其大分子反应传质阻力相对较小,而且易于改性,孔径较为集中,比表面积较大,这些都使其符合新型加氢催化剂载体的要求,已经在医药、吸附分离、催化剂载体等领域广泛应用[3-28]。
在众多介孔材料中,FDU-12 介孔材料具有三维孔道,为面心立方堆积结构(Fm3m),相邻腔体之间都有小直通道连接,具有较好的应用前景[29-32]。Kruk等[23]以F127为模板剂成功合成了孔径为16~26nm 的球形介孔材料FDU-12,温度合成范围为7~15℃和14~15℃,但是在合成温度较低7~9℃时,介孔材料FDU-12结构有序程度有所下降,孔径分布变宽。……
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