Ni2P/Al2O3-TiO2催化剂制备及其菲加氢饱和性能

• 作者: 陈羽 王九占 李泽 荆洁颖 李文英
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 化学
• 关键词: 菲 加氢饱和 Ni_2P TiO_2 吸附 全氢菲 煤焦油
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 94-102
• 页数: 8页
• 分类号: TQ032
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21070102

摘要

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_2P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_2O_3-TiO_2载体，使用次磷酸盐歧化法制备了系列Ni_2P/Al_2O_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_2P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_2P/Al_2O_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)时，与Ni_2P/Al_2O_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)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_2O_3载体后，可向活性组分Ni_2P传递适量电子，使得Ni_2P中Ni处于适宜的缺电子状态，提高了Ni_2P/Al_2O_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_2P,TiO_2掺杂量为15%时，催化剂中Ni_2P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。