加氢脱硫技术毕业论文加氢脱硫技术毕业论文摘 要加氢脱硫(HDS)技术是现在公认的最有效，最经济的的脱硫方法，而加氢脱硫技术的关键是加氢脱硫催化剂的选择。目前加氢脱硫催化剂的一般组成为Co-Mo/Al2O3，即将氧化钴和氧化钼负载在活性氧化铝上。这类加氢脱硫催化剂是以Mo的硫化物作为活性组分，以Co的硫化物为助催化剂，以Al2O3为载体所组成的。当金属单独存在时催化活性并不高，只有二者同时存在时，才具有良好的催化活性。在Co-Mo体系中，Co的加入不但对加氢脱硫反应起着促进作用，而且对异构烯烃的加氢还有轻微的抑制作用，相比之下正构烯烃的加氢饱和受到Co的抑制作用更强，因此能达到更好的加氢脱硫的目的。本文使用智能重量分析仪(Intelligent Gravimetric Analyser)测得了不同温度下的异戊二烯(Isoprene)、1-戊烯(1-Pentene)及噻吩(Thiophene)在CoMo/-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂上的吸附-脱附等温线及程序升温脱附曲线(DTG)并研究了其扩散性能。结果表明：不同吸附质在CoMo/-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂上的饱和吸附量由大到小的顺序为：噻吩 异戊二烯 1-戊烯；程序升温脱附曲线(DTG)显示噻吩与该催化剂存在两种吸附作用，即物理吸附和化学吸附，化学吸附形成Co-Mo-S相，可有效的提高加氢脱硫催化剂的选择性，而1-戊烯和异戊二烯在该催化剂上只存在一种弱吸附作用。动力学结果表明三种不同吸附质的相对扩散系数大小顺序为1-戊烯 噻吩 异戊二烯。关键字：CoMo/-Al2O3；噻吩；1-戊烯；异戊二烯；吸附扩散3AbstractAt present the most effective and economical desulfurization method is the hydrodesulfurization (HDS) technology and the key to hydrodesulfurization technology is the hydrodesulfurization catalysts. Now the general composition of the hydrodesulfurization catalyst is Co-Mo/Al2O3, which was prepared by loading cobalt oxide and molybdenum oxide in alumina. This kind of hydrodesulfurization catalyst use Mo-sulfide as active component, Co-sulfide as promotor catalyst, and Al2O3 as the support. The catalytic activity is not high if only one metal active compound exist, but this catalyst showed a good catalytic activity when two active components (Co, Mo) were loaded. In the Co-Mo system, Co is not only promoting the hydrodesulfurization reaction, but also inhibiting the hydrogenation of heterogeneous olefins mildly, at the same time, the hydrogenation saturation of olefins is strongly inhibited by the influence of the Co, which can induce to a better hydrodesulfurization performance.An adsorption-desorption isotherms and temperature-programmed desorption curves of thiophene, 1-pentene and isoprene along with the diffusion coefficients on selective hydrodesulfurization catalyst CoMo/-Al2O3 were determined by an intelligent gravimetric analyzer (IGA) at different temperatures. The results indicated that: the order of saturated adsorption capacity of thiophene, 1-pentene and isoprene on CoMo/-Al2O3 is in: thiophene isoprene 1-pentene. The temperature programmed desorption curves of thiophene show that there were two kinds of adsorption, i.e. physical and chemical, and the phase of Co-Mo-S formed by chemical adsorption interaction, can effectively improve the selectivity of CoMo/-Al2O3 catalysts. While for 1-pentene and isoprene, there was only one weak adsorption between adsorbent and catalyst. Kinetic results show that the relative diffusion coefficient on CoMo/-Al2O3 in the order of 1-pentene thiophene isoprene.Key word: CoMo/-Al2O3; Thiophene ; 1-Pentene; Isoprene ; Adsorption and Diffusion目录前 言11文献综述31.1 引言31.2 加氢脱硫技术41.2.1 加氢脱硫技术的发展现状41.2.2 加氢脱硫技术的不足51.2.3 加氢脱硫催化剂61.3 FCC汽油的加氢脱硫71.3.1 FCC汽油中的硫化物71.3.2 FCC汽油的脱硫反应历程71.3.3 FCC汽油加氢脱硫的研究现状及发展趋势81.4 结语92 实验部分112.1 实验试剂112.1.1 吸附剂112.1.2 吸附质112.2 实验仪器112.3 测试原理及方法112.3.1 吸附等温线的测定122.3.2 程序升温脱附曲线的测定122.3.3 扩散系数的测定133 结果与讨论143.1 吸附等温线143.2 程序升温脱附164 结论19参考文献20致 谢24CoMo/-Al2O3加氢脱硫催化剂的吸附扩散性能前 言汽车尾气中含有大量的 SOx、NOx以及固体粉尘等有害物质，其中的硫化物一方面会造成汽车尾气转化器中的催化剂中毒，降低其使用效率；另一方面还是空气污染的重要来源之一。随着人们环保意识增强，超低硫汽油已经成人们所追求的目标1-4。为了保护环境，世界各国对发动机燃料的组成提出了严格的限制，以降低有害物质的排放，清洁车用汽油的生产是大势所趋。我国在汽油质量升级方面进展很快，2005年7月1日起，要求汽油硫含量不大于500 gg-1，烯烃含量不大于35.0v%；供应北京的汽油执行国标准，主要指标是硫含量不大于150 gg-1，烯烃含量不大于30.0v%。到2007年底，北京汽油执行国标准，硫含量不大于50 gg-1，烯烃含量不大于25.0v%5。2009年12月31日，全国汽油执行国标准，预计在今后五年内成品汽油的硫含量将不大于30 gg-1或10 gg-16。空气污染主要因素之一是汽车尾气中的含硫化合物，它主要来自于催化裂化汽油(Fluid Catalytic Cracking，FCC)中的有机硫化物。国产成品汽油中FCC汽油所占比例较高(约占75%80%)，且具有高硫、高烯烃的特点，因此开展FCC汽油脱硫技术研究已成为中国炼油行业的当务之急。FCC汽油脱硫技术有很多种，加氢脱硫(HDS)技术是降低汽油硫含量最常用的方法，尤其是选择性加氢脱硫技术。但FCC汽油深度加氢脱硫催化剂一直存在以下问题：高选择性及高活性的深度脱硫催化剂的制备及催化剂的脱硫活性和烯烃饱和选择性之间的矛盾7-8；即在脱除汽油大量含硫化合物的同时应尽量抑制烯烃的饱和以减少辛烷值(RON)损失。因此如何在脱硫的同时降低加氢精制对汽油辛烷值(RON)的损耗成为研究的重要方向。加氢脱硫(HDS)技术的发展已有70多年的历史，是石油加工行业的主要脱硫技术，具有雄厚的工艺和工程技术基础。加氢脱硫(HDS)技术的关键是加氢脱硫催化剂的选择，传统的FCC汽油加氢脱硫催化剂在大量脱除汽油中硫化物的同时，也使汽油中的高辛烷值组分烯烃加氢饱和，造成汽油的辛烷值损失。因此，开发具有较高脱硫活性、对汽油辛烷值影响较小的加氢脱硫催化剂成为当前加氢脱硫技术研究的热点。目前最经济最有效的FCC汽油加氢脱硫催化剂是钴钼双金属负载型催化剂，这类催化剂主要是以金属Co，Mo等作为活性中心，负载在Al2O3等孔材料上制备而成，目前对这类加氢脱硫催化剂脱硫性能9-23已进行了大量的研究，但关于其对碳五烯烃与硫化物的吸附扩散性能及机理的研究却鲜有报道。针对上述问题本文使用智能重量分析仪(IGA)测得了不同温度下碳五烯烃与硫化物的单组份在CoMo/-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂上的吸附-脱附等温线(DTG)及相对扩散系数，系统地研究了含硫化合物与碳五烯烃在吸附剂上的吸附性能和机理，为新型FCC汽油选择性加氢脱硫催化剂的开发提供理论依据。1 文献综述1.1 引言进入二十一世纪，燃料油的需求和使用大幅度增长，而其中的含硫化合物所带来的环境污染问题，更引起人们的关注。燃料油中的硫化物经发动机燃烧产生的硫氧化物(SOx)排放到空气中，产生酸雨和硫酸烟雾型污染等，造成大气污染。同时，汽油中的硫化物还会降低汽油质量、腐蚀发动机、使下游工艺催化剂中毒、使汽油产生难闻的气味等，还会使尾气净化催化剂中毒，造成空气污染的加重。近十余年来，欧美等发达国家陆续颁布了一系列石油产品清洁化的新标准，对硫含量的限制是其中的一项重要内容24。硫是自然界存在于汽油中的一种有害物质，成品汽油中80%以上的硫来自催化裂化(FCC)汽油，随着原油的不断变重，FCC汽油中的硫含量还会不断增加。国外汽油一般来自FCC(34%)、催化重整(33%)，以及烷基化、异构化和醚化(约共33%)等工艺；而国产汽油80%是来自FCC汽油。由于汽油中85%95%的硫来自 FCC汽油，使得我国汽油中的含硫量比国外汽油多很多24。很多专家进行了硫对汽车尾气排放影响的研究