氮化鉬催化劑的正辛烷異構(gòu)化性能研究.pdf

1、尋找環(huán)境友好的高辛烷值的汽油調(diào)和組分以適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)的要求具有重要意義，異構(gòu)化工藝將在生產(chǎn)清潔燃料和提高油品質(zhì)量上起到重要的作用，異構(gòu)化催化劑將受到越來(lái)越多的重視。探索具有“準(zhǔn)鉑催化劑”之稱的過(guò)渡金屬氮化物催化劑對(duì)正構(gòu)烴類異構(gòu)化反應(yīng)的活性具有實(shí)際意義。本文用N<,2>+H<,2>混合氣程序升溫還原氮化的方法制備出一系列負(fù)載型的氮化物催化劑，通過(guò)BET，XRD，TG-DTA，NH<,3>-TPD，XPS等現(xiàn)代手段表征所合成的氮化物

2、催化劑，評(píng)價(jià)了催化劑對(duì)正辛烷異構(gòu)化反應(yīng)的催化性能，探索不同載體和助劑對(duì)催化劑催化活性影響。本文主要工作和結(jié)論如下： 1.負(fù)載型氮化鉬催化劑的制備以γ-Al<,2>O<,3>、SiO<,2>-Al<,2>O<,3>、HY分子篩、HZSM-5為載體，用浸漬法制取一系列相應(yīng)負(fù)載型氧化鉬催化劑，在H<,2>-N<,2>混合氣(H<,2>與N<,2>摩爾比為5：1)中程序升溫還原氮化，得到表層鈍化的負(fù)載型氮化鉬、氮化鉆鉬、氮化鎳鉬催化劑，

3、并以Co、Ni為助劑合成了一系列不同助劑含量的雙金屬催化劑。 采用原位差熱．熱重(TG-DTA)技術(shù)研究負(fù)載型氮化鉬還原氮化過(guò)程。由于MoO<,3>在載體上高度分散，降低了還原的初始溫度，負(fù)載型MoO<,3>催化劑氮化歷程仍呈現(xiàn)為明顯的兩段反應(yīng)。助劑Co的加入使得CoMoO<,x>/γ-Al<,2>O<,3>還原氮化反應(yīng)的起始溫度比MoO<,3>/γ-Al<,2>O<,3>催化劑低50℃。 2.催化劑的表征。 (

4、1)不同載體負(fù)載的氮化物催化劑比表面差異較大，載體比較面大的其負(fù)載的氮化鉬催化劑比較面也較大，CoMoN<,x>/γ-Al<,2>O<,3>和CoMoN<,x>/γ-Al<,2>O<,3>催化劑比表面積大于Mo<,2>N/γ-Al<,2>O<,3>。(2)用不同載體制備的負(fù)載型氮化鉬催化劑的酸性主要來(lái)自于載體，其中Mo<,2>N/HZSM-5的酸量最大，Mo<,2>N/γ-Al<,2>O<,3>催化劑酸量最低。助劑Co、Ni可以提高M(jìn)o

5、<,2>N/γ-Al<,2>O<,3>酸量，含助劑Co的CoMoNx/γ-Al<,2>O<,3>催化劑酸量又明顯高于含助劑Ni的NiMoNx/γ-Al<,2>O<,3>催化劑。(3)XPS研究發(fā)現(xiàn)不同載體和助劑對(duì)催化劑表面Mo價(jià)態(tài)的影響是不同的，其中HZSM-5穩(wěn)定低價(jià)態(tài)Mo的能力最強(qiáng)，硅鋁粉和助劑Co、Ni也都具有較弱的穩(wěn)定低價(jià)態(tài)Mo的能力，Mo<,2>N/γ-Al<,2>O<,3>和Mo<,2>N/HY表面上高價(jià)態(tài)Mo含量較高，說(shuō)明

6、γ-Al<,2>O<,3>和HY對(duì)低價(jià)態(tài)Mo的穩(wěn)定能力最差。 3.負(fù)載型氮化鉬的正辛烷異構(gòu)化催化性能Mo<,2>N/γ-Al<,2>O<,3>催化劑的異構(gòu)化活性和產(chǎn)物種類明顯低于酸性和裂解性能較強(qiáng)的HY、HZSM-5為載體的氮化鉬催化劑催化活性，Ni對(duì)氮化鉬NiMoNx/γ-Al<,2>O<,3>催化劑的助催化作用較弱，含助劑Co的CoMo雙金屬CoMoNx/γ-Al<,2>O<,3>催化劑異構(gòu)化活性較高、異構(gòu)烴種類豐富、選擇性