近年来随着柴油发动机技术的发展,特别是电喷技术的应用,使得世界各国对柴 油的需求量越来越大,据统计从1990年到1999年,全世界的柴油年增长率达到7. 9 % 以上,但在柴油需求量迅速增加的同时也出现了一系列的问题,其中最典型的就是汽车尾 气造成的城市大气污染。为此,各个国家都相继推出柴油的新标准,限制柴油中非理性组分的含量"新标 准的推出,使得世界炼油业面临需要生产更清洁柴油的严峻考验。催化裂化柴油的性质较差,表现为硫和氮等杂质含量高,烯烃、芳烃含量高,十六 烷值低,胶质含量高,储存安定性差"催化裂化柴油的加氢改质是生产清洁柴油的有效技 术,目前这一技术的发展方向是开发满足生产超低硫、低芳烃、低密度和高十六烷值的"超 清洁"柴油所要求的新型催化剂和开发深度脱硫、脱氮和芳烃饱和能力的新型加氢精制催 化剂。一方面,许多国家的大城市因企业发展和环境保护不能协调发展导致城市污染严重, 空气质量越来越差,许多国家对机动车辆排放废气中硫化物、氮化物、芳烃含量等的限制更 加苛刻。另一方面,世界石油储量的减少,原油重质化趋势越来越明显,当中的硫、氮、芳烃 化合物等的含量不断提高。为了解决这一问题,现有方法一般采用对汽柴油进行加氢精制 的方法,存在的问题是所需催化剂成本高,催化效率低,容易失活,而且在精制过程中需要 较高纯度的氢气;另外,现有的催化剂在精制过程中只能降低硫、氮或芳烃化合物的一种, 而不能同时降低三种物质的含量。所以,为了更好的利用石油资源,降低污染,营造一个良 好的自然环境,迫切需要研发出一种新型高效的石油精制催化剂。
本方法提供了一种新型负载型柴油催化剂,所采用的技术方案是将金属元素及纳米Fe2P负载到氧化物载体 中;所述的氧化物载体是SiO2-TiO2-Al2O3二兀氧化物载体;所述的金属兀素是钥、钴、镇、 钼、钯中的一种或至少两种以上混合物。其中,氧化物载体和金属元素的质量比是1:0. 01-0. 9, 氧化物载体和纳米Fe2P的质量比是1:0. 02-0. 5。
制备方法如下:(1) SiO2-TiO2-Al2O3三元氧化物载体的制备:将AlCl3溶于无水乙醇中得到溶液A;将 TiCl4逐滴滴入无水乙醇中,搅拌均匀,然后将硅溶胶滴到此溶液中,得到溶液B;将B溶液 缓慢滴加到A溶液里,得到溶液C;将模板剂加水溶解后加入氨水,调节pH至7-10,优选 7. 5,得溶液D;将C溶液加入D溶液中生成沉淀;静置,过滤,洗涤沉淀;将沉淀置于马弗炉 内焙烧,粉碎,得到三元氧化物载体SiO2-TiO2-Al2O3 ; (2) 将三元氧化物载体SiO2-TiO2-Al2O3依次浸渍于含有金属元素和纳米Fe2P马弗炉中 灼烧,温度保持300-500°C,优选450°C,恒温4-6小时,优选5. 5小时,得目标产物。
相比于传统催化剂,本方法制备的催化剂在微观上具有中孔(1nm-40nm)结构,并且不仅在对柴油加氢精制方面表现出高的脱硫(HDS)、脱氮(HDN)活性,而且在对芳香烃的加氢饱和(HDA)上也表现出较高的活性。优点是操作简单、所需的工艺条件较以往的工艺条件更加温和。