含硅氧化铝催化剂的制备及性质VIP专享VIP免费

��文章编号:1009-444X(2007)04-0326-05收稿日期:2007-09-10基金项目:上海市教委科研创新项目(08ZZ95)作者简介:唐博合金(1964-),男,内蒙古人,教授,博士后,研究方向为工业催化.含硅氧化铝催化剂的制备及性质唐博合金,王艾芬,江政烨,李寿,蒋子翰,张佳乐(上海工程技术大学化学化工学院,上海201620)摘要:描述了含硅氧化铝载体的酸性来源及结构特征。SiO2-Al2O3同时存在L酸和B酸中心,且表面积越大,表面酸性就越强。SiO2-Al2O3的制备,取决于成胶时各溶液的组成、比例和成胶条件,其中主要是溶液混合顺序和注入速度。氧化硅含量对氧化铝晶粒大小、孔结构及活性金属的分散产生重要的影响。关键词:含硅氧化铝;载体;催化剂;加氢精制中图分类号:O643.38;TE665.6+2;TQ032��文献标志码:APreparationandPropertiesofAluminaCatalystContainingSiliconTANGBo�he�jin,WANGAi�fen,JIANGZheng�ye,LIShou�hong,JIANGZi�han,ZHANGJia�le(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringandScience,Shanghai201620,China)Abstract:Theacidityoriginandstructuralcharacteristicsofaluminacarriercontainingsiliconweredescribed.ThereexistthecentersofLacidandBacidinSiO2-Al2O3.Thelargerthesurfacearea,thestrongerthesurfaceacidity.PreparationofSiO2-Al2O3isdecidedbythecompositionandproportionofeverysolution,aswellasthecolloidizedcondition,inwhichthemixingorderandspeedareessential.TheSiO2contenthasimportantef�fectsonthegrainsize,porestructureandthedispersionofactivemetals.Keywords:aluminacontainingsilicon;carrier;catalyst;hydrofining��馏分油加氢精制在国内外普遍采用氧化铝为载体的钼钴(或钼镍)催化剂。由于含硅氧化铝具有独特的优点(含SiO27.5%~10%),早期已成功开发出多种型号的催化剂,并在国内近70套炼油装置上得到了应用[1]。为适应我国炼油工业清洁燃料生产、含硫原油深度加工的需要,对催化剂性能改进提出了新的要求。通过活性组分的优化组合、改善金属组分在载体上的分散性能、添加助剂、调变含硅氧化铝载体的酸度和孔结构、调整催化剂外形以及颗粒度方面的试验工作,相继开发了适应各种馏分油加氢精制的催化剂,性能达到国际同类催化剂先进水平[2]。在近年来国外加氢催化剂开发和换代速度明显加快的情况下,结合国内最新推出各种牌号催化剂的信息,及时总结原有含硅氧化铝为载体的加氢精制催化剂的使用经验,对于研制性能更好的加氢精制催化剂具有一定的意义。1�无定形硅铝的结构和酸性[3]硅酸铝是最常用的固体酸催化剂,还可用作许多催化剂的载体,也是加氢裂化催化剂最常用的载体之一。单独的SiO2仅有极弱的酸性,Al2O3酸性也不强,但二者相互结合后表现出很强的酸性。用第21卷第4期2007年12月上�海�工�程�技�术�大�学�学�报JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITYOFENGINEERINGSCIENCEVol.21No.4Dec.2007正丁胺滴定法测出SiO2-Al2O3的酸强度Ho至少为-8.2的强酸部位,而且酸强度在+3~-8.2之间几乎不变,如图1所示。酸度可达0.35mmol/g,许多研究者对SiO2-Al2O3上的酸性中心结构进行过详细研究和讨论。他们用物理性质、催化性质、阳离子交换速度与D2O,D,H2O18或O182的交换反应以及电子衍射等手段普遍得出的结论是:无论是图1�酸度对酸强度的分布Fig.1�VariationofacidityofaluminosilicatewithacidityB酸中心或L酸中心,它们在SiO2-Al2O3中的存在是靠三价铝对氧化硅晶体中四价硅的同晶取代而产生的。正常的铝原子是六配位的,在SiO2-Al2O3被强制处于四配位结构中,就使此点产生负的净电荷,按照Pauling规则就必需有一个正电荷使其达到电荷平稳这一正电荷常常是质子。在此条件下铝原子倾向于夺取一对电子以使它的P壳达到8个电子就形成L酸中心,在有一个水分子存在时,则产生一个质子的中心。如前所述无定形硅铝L酸与B酸间的转换取决于水分子的存在,所以它的B酸和L酸量与脱水温度有关。在较低温度下无定形硅铝主要是B酸,而在高温(900�以上)则以L酸为主,在300~600�范围内L酸和B酸共存。这样同一组成的无定形硅铝在不同条件下其表面酸度就不...