高比表面積等級孔γ-Al2O3的金屬醇酯一步水解法制備及性能

劉思明, 汪建南, 余 申, 劉 湛, 王 朝,李小云, 陳麗華, 蘇寶連

(1. 武漢理工大學, 材料復合新技術國家重點實驗室,2. 硅酸鹽建筑材料國家重點實驗室, 武漢 430070)

由于石油儲量日漸減少, 同時經石油蒸餾加工后的重質渣油環境污染問題日趨嚴重, 因此采用加氫技術實現渣油的循環再利用具有重要的工業價值[1,2]. 其中核心技術之一是脫除渣油中的金屬雜質, 主要是Ni和V, 它們通常以卟啉類化合物的形式存在于渣油的瀝青質中[3,4]. 目前工業上常見的加氫脫金屬催化劑包括Pt, Pd等貴金屬基催化劑和Co, Mo等非貴金屬基催化劑[5]. 為了提高渣油中膠質、 瀝青質等大分子的傳質速率和延長使用壽命, 在實際工業應用中常需要選擇比表面積較高、 孔道屬性優良的載體材料[6～8].

γ-Al2O3由于其高比表面積、 強吸附性和良好的熱穩定性, 是渣油加氫脫金屬催化劑中使用最廣泛的載體材料[9]. 如Fang等[6]分別以酸性溶液處理后的體積比表面積不同的γ-Al2O3作為載體, 制備出多種NiMo/γ-Al2O3催化劑, 并發現隨著催化劑體積比表面積從81.9 m2/g增加到91.3 m2/g, (Ni+V)脫除率從39%提高到48%; Xu等[8]分別以大孔-介孔結構γ-Al2O3和單一介孔結構γ-Al2O3作為載體, 通過浸漬法制備出具有不同孔道結構的NiMoP/γ-Al2O3脫金屬催化劑, 并發現大孔-介孔結構的催化劑相對于單一介孔結構的催化劑單位表面積脫金屬活性提高了31%; Rana等[10]分別使用不同孔徑分布的γ-Al2O3載體制備了一系列CoMo/γ-Al2O3催化劑. 結果表明, 隨著平均孔徑從6.5 nm增加到11.2 nm, 脫金屬率從50%提高到60%. 因此, 提高γ-Al2O3的孔道屬性包括……