一种以生物质制备的片层碳为载体的复合加氢脱硫催化剂的制备方法,它涉及一种加氢脱硫催化剂的制备方法。本发明目的是为了解决现有加氢脱硫催化剂载体的成本较高而活性较低及小尺寸的钼基催化剂在多相催化过程中易于聚集变大从而导致其催化性能下降甚至失活的问题。方法:一、制备椰丝分散液;二、加入氯化锌;三、制备片层状多孔碳材料;四、研磨;五、加入钼源和镍源,制备混合溶液;六、向混合溶液中加入粉状片层状多孔碳载体;七、硫化。生物质碳基复合加氢脱硫催化剂在330℃下,对二苯并噻吩(加氢脱硫模型反应物)在质量空速120h‑1的条件下的转化率为***%。本发明可获得一种以生物质制备的片层碳为载体的复合加氢脱硫催化剂。
石油是世界重要的能源产品,随着全球范围内石油能源逐步短缺的现状,石油重质化劣质化程度严重,其带来直接和间接的环境污染问题引起了广泛关注。为此,我国及世界各国均相继颁布了对液体燃料中允许硫含量的限制标准,对石油馏分油进行加氢脱硫提出了更高的要求。加氢脱硫法的脱硫效率较高,是工业上油品脱硫的有效方法。开发低成本、高效的加氢脱硫催化剂是实现深度加氢脱硫的关键。钼基催化剂即是一类高效的加氢脱硫催化剂材料,具有较少层数、较小尺寸的硫化钼可以暴露出更多可接触的活性位点,常常展现出更高的催化活性。但是,较小尺寸的过渡金属化合物往往具有较高的表面活化能,在多相催化过程中易于聚集变大从而导致其催化性能下降甚至失活。因此,寻找合适的载体材料来制备并稳定小尺寸、高分散性的钼基催化剂对制备高效加氢催化剂十分重要。
黑龙江大学(Heilongjiang University),位于黑龙江省哈尔滨市,是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学,黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校,入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地,是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
评价单位:“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会)
评价时间:2022-12-29
综合评价
一、本发明使用的椰壳里面的椰丝是天然椰丝,它是一种廉价、绿色的生物质材料,其结构富含碳的物质,可以作为一种有效的碳源来合成各种碳材料;本发明载体原料从生物质出发,极大降低了催化剂合成成本;
二、本发明可以通过对物料投料比例、热处理温度和时间等变量进行调控来实现对以生物质制备的片层碳为载体的复合加氢脱硫催化剂的可控合成;
三、本发明通过简单的煅烧生物质来制备片层状多孔碳材料,与传统制备方法相比,该片层状多孔碳材料的合成方法具有相对简便,对环境友好等特点,并且此方法可应用于该片层状多孔碳材料的大量合成;
四、本发明制备的椰丝载体具有高的比表面积,比表面积为700m2g-1~1000m2g-1,有效提升了催化剂材料的加氢脱硫催化活性;
五、椰丝与氯化锌质量比1:5时制备的生物质碳基复合加氢脱硫催化剂在330℃下,对二苯并噻吩(加氢脱硫模型反应物)在质量空速120h-1的条件下的转化率为99.7%,加氢脱硫反应速率常数kHDS为21×10-7mol·g-1·s-1,与对照试验:椰丝与氯化锌质量比1:5时制备的块体碳为载体的复合加氢脱硫催化剂,其在质量空速120h-1的条件下的转化率仅为96%,加氢脱硫反应速率常数kHDS为11×10-7mol·g-1·s-1,可见所制备的片层载体复合催化剂对性能提升具有重要作用。
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