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全氢菲在分子筛催化剂上环烷环开环反应的研究 被引量:15
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作者 唐津莲 许友好 汪燮卿 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期721-726,共6页
在小型固定流化床(FFB)装置上考察了Y与ZSM-5分子筛催化剂以及Y分子筛催化剂上温度、剂油比对全氢菲裂化环烷环开环反应的影响。结果表明,全氢菲在分子筛催化剂上通过环烷环开环反应生成环己烷、十氢萘等单环或双环环烷烃;单环或双环环... 在小型固定流化床(FFB)装置上考察了Y与ZSM-5分子筛催化剂以及Y分子筛催化剂上温度、剂油比对全氢菲裂化环烷环开环反应的影响。结果表明,全氢菲在分子筛催化剂上通过环烷环开环反应生成环己烷、十氢萘等单环或双环环烷烃;单环或双环环烷烃进一步侧链断裂生成2-甲基戊烷、甲基己烷等异构烷烃等,异构化生成二甲基环戊烷、甲乙基环戊烷等烷基环戊烷,氢转移生成苯、甲苯、二甲苯等烷基苯,进行深度氢转移反应生成萘、烷基萘等双环芳烃;另外,全氢菲也会通过脱氢缩合生成菲、芘等三环以上芳烃甚至焦炭等。由于扩散和吸附性能的影响,其裂化开环反应的选择性在Y分子筛催化剂上比在ZSM-5分子筛催化剂上高。因此,全氢菲环烷环开环与脱氢缩合反应的相对比例(s(NRO)/s(DHC))在Y分子筛催化剂上较高;在Y分子筛催化剂上,温度为475~550℃、剂油比为3.0~9.0,反应温度升高或者剂油比增加,双分子氢转移以及脱氢缩合反应增强,导致环烷环开环反应产物选择性降低。 展开更多
关键词 多环环烷烃 分子筛催化剂 催化裂化 全氢菲 环烷环开环
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活性金属Ni d电荷密度对Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)催化剂菲加氢性能的影响 被引量:2
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作者 荆洁颖 李泽 +1 位作者 赵泽敏 张雨 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期102-113,共12页
高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢... 高温煤焦油中菲含量高,将菲深度加氢饱和得到全氢菲,可提升菲利用率,且全氢菲密度大,热值高,可作为喷气燃料理想组分。然而,在菲加氢反应过程中菲与中间加氢产物的竞争吸附不利于菲在催化剂上吸附活化,且对称八氢菲进一步加氢是菲加氢饱和过程的速控步骤,其吸附活化困难不易解决,催化剂活性难以满足加氢需求。根据稠环芳烃与过渡金属间π络合吸附机理,在反应物吸附活化过程中,稠环芳烃分子和活性金属分别充当电子供体和电子受体,故Ni基催化剂中活性金属Ni处于缺电子状态时利于生成全氢菲,但关于Ni缺电子量及其电子结构如何影响催化剂菲、对称八氢菲加氢性能的原因需进一步探究。此外,基于负载型Ni_(2)P催化剂稳定性高、耐硫、耐氮性强等优势,采用次磷酸盐歧化法通过调变P/Ni物质的量比制备具有不同Ni d电荷密度的Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂,考察Ni d电荷密度对菲、对称八氢菲吸附和反应性能的影响规律。结果表明,在320℃、5 MPa、空速1 309 h-1反应条件下,Ni-2.5P/Al_(2)O_(3)催化剂转换频率fTO最高(44.64×10^(-3)s^(-1))。通过吸附活化熵描述菲、对称八氢菲与催化剂表面间相互作用强度,发现菲、对称八氢菲在不同Ni-xP/Al_(2)O_(3)催化剂表面吸附强度不同。通过定量计算Ni d电荷密度,明确了Ni2P/Al_(2)O_(3)催化剂用于菲加氢反应时适宜Ni d电荷密度约-0.24 e,对称八氢菲加氢反应适宜的Ni d电荷密度约-0.05 e。 展开更多
关键词 饱和 Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)催化剂 d电荷密度 全氢菲
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氢化菲在REUSY分子筛催化剂上的反应性能 被引量:3
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作者 杨哲 龙军 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-6,共6页
采用小型固定流化床装置考察了二氢菲、八氢菲和全氢菲在分子筛催化剂上的裂化反应产物,并进行了对比分析。结果表明,在REUSY分子筛催化剂上,二氢菲主要发生脱氢缩合反应,生成菲、芘等三环以上多环芳烃甚至焦炭,并阻碍了作为溶剂的正庚... 采用小型固定流化床装置考察了二氢菲、八氢菲和全氢菲在分子筛催化剂上的裂化反应产物,并进行了对比分析。结果表明,在REUSY分子筛催化剂上,二氢菲主要发生脱氢缩合反应,生成菲、芘等三环以上多环芳烃甚至焦炭,并阻碍了作为溶剂的正庚烷的裂化;八氢菲、全氢菲主要发生环烷环开环反应,八氢菲的环烷环开环反应产物中乙烯、丙烯、丁烯等C2~C4烃以及烷基苯的氢转移反应产物萘、烷基萘等C10烃的收率较高,全氢菲的环烷环开环反应产物中环己烷、烷基苯等汽油组分烃的收率较高;另外,较少量的八氢菲、全氢菲通过脱氢缩合生成菲、芘等三环以上多环芳烃甚至焦炭。氢化菲氢化程度越高越容易发生环烷环开环反应,氢化程度越低越容易发生脱氢反应生成三环以上多环芳烃和焦炭,且氢化程度过低还会抑制饱和烃的裂化。 展开更多
关键词 全氢菲 分子筛催化剂 催化裂化 环烷环开环反应
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Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)-TiO_(2)催化剂制备及其菲加氢饱和性能 被引量:2
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作者 陈羽 王九占 +2 位作者 李泽 荆洁颖 李文英 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第4期94-102,共9页
煤焦油富含芳烃的特点使其具有制备高性能喷气燃料的可行性,且芳烃中稠环芳烃类化合物的加氢饱和产物——环烷烃(如全氢菲)可显著增强喷气燃料的热安定性,而该过程实现的关键在于制备高性能加氢饱和催化剂。针对菲加氢饱和反应中的吸附... 煤焦油富含芳烃的特点使其具有制备高性能喷气燃料的可行性,且芳烃中稠环芳烃类化合物的加氢饱和产物——环烷烃(如全氢菲)可显著增强喷气燃料的热安定性,而该过程实现的关键在于制备高性能加氢饱和催化剂。针对菲加氢饱和反应中的吸附问题,基于Ni_(2)P的特殊电子结构,以强化芳烃吸附为目标,采用溶胶凝胶法制备了复合氧化物Al_(2)O_(3)-TiO_(2)载体,使用次磷酸盐歧化法制备了系列Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)-TiO_(2)菲加氢饱和催化剂,探究了载体中掺入不同含量TiO_(2)对Ni_(2)P催化剂几何结构、电子结构和菲加氢饱和性能的影响。结果表明:反应温度320℃、压力5 MPa、重时空速52 h^(-1)时,与Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)相比,TiO_(2)掺杂量为15%时催化剂的菲转化率维持在95%左右,全氢菲选择性由49%增至68%,且转换频率由0.3 s^(-1)提升至0.7 s^(-1)。进一步分析掺杂后催化剂的几何结构和活性组分的电子结构发现,TiO_(2)掺入Al_(2)O_(3)载体后,可向活性组分Ni_(2)P传递适量电子,使得Ni_(2)P中Ni处于适宜的缺电子状态,提高了Ni_(2)P/Al_(2)O_(3)-TiO_(2)催化剂对菲及中间产物的吸附能力;同时,TiO_(2)掺杂有利于形成小粒径Ni_(2)P,TiO_(2)掺杂量为15%时,催化剂中Ni_(2)P粒径最小(4.3 nm),可为加氢反应提供更多的活性位点,使该催化剂具有较强的菲加氢饱和能力。 展开更多
关键词 饱和 Ni_(2)P TiO_(2) 吸附 全氢菲 煤焦油
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Co掺杂对Ni/NiAlO_(x)催化剂结构和菲加氢饱和性能的影响 被引量:1
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作者 陈羽 李泽 +1 位作者 荆洁颖 李文英 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1413-1424,共12页
煤焦油中富含稠环芳烃菲,菲加氢饱和后的产物全氢菲因具有高能量、高密度、高稳定性等优势是高能量密度燃料的理想组分。高效加氢催化剂是菲加氢至全氢菲的关键因素之一。贵金属催化剂加氢能力强,但价格昂贵,传统镍钼硫催化剂加氢能力较... 煤焦油中富含稠环芳烃菲,菲加氢饱和后的产物全氢菲因具有高能量、高密度、高稳定性等优势是高能量密度燃料的理想组分。高效加氢催化剂是菲加氢至全氢菲的关键因素之一。贵金属催化剂加氢能力强,但价格昂贵,传统镍钼硫催化剂加氢能力较弱,镍基催化剂成本较低且加氢能力强被广泛应用于稠环芳烃加氢饱和领域。课题组前期利用活性金属镍与载体镍铝尖晶石之间强相互作用合成了Ni/NiAlO_(x)催化剂,活性组分镍处于“缺电子”状态,有利于芳烃的吸附与活化,使得该催化剂具有较高的初始全氢菲选择性,但随着反应进行全氢菲选择性逐渐下降,主要是在反应过程中活性组分镍电子结构发生变化导致。考虑到钴与镍具有相似结构,容易溶到镍晶格中直接调控镍电子结构这一性质,采用先溶胶凝胶法再浸渍法制备出不同钴掺杂量的催化剂,考察了钴掺杂量对Ni/NiAlO_(x)催化剂结构以及菲加氢饱和性能的影响。当反应温度300℃、压力为5.0 MPa、反应原料1%菲/十氢萘溶剂、进料速率为6 mL/h、氢气流量为60 mL/min、重时空速为52 h-1时,钴掺杂量为2%的催化剂在反应第6小时全氢菲选择性为53.6%,高出Ni/NiAlO_(x)催化剂第6小时全氢菲选择性43%。对催化剂结构进行表征分析,发现适量钴掺杂可以促进活性金属的还原,减小催化剂粒径,稳定活性组分镍“缺电子”程度,促进芳烃吸附,最终提升催化剂稳定性。 展开更多
关键词 钴掺杂 饱和 镍钴合金 全氢菲 电子结构
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