洁净煤技术

作者：陈羽, 王九占, 李泽, 荆洁颖, 李文英

关键词：菲,加氢饱和,Ni2P,TiO2,吸附,全氢菲,煤焦油

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Ni2P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Al2O3-TiO2载体，使用次磷酸盐歧化法制备了系列Ni2P/Al2O3-TiO2菲加氢饱和催化剂，探究了载体中掺入不同含量TiO2对Ni2P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Ni2P/Al2O3相比，TiO2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。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，TiO2掺入Al2O3载体后，可向活性组分Ni2P传递适量电子，使得Ni2P中Ni处于适宜的缺电子状态，提高了Ni2P/Al2O3-TiO2催化剂对菲及中间产物的吸附能力；同时，TiO2掺杂有利于形成小粒径Ni2P，TiO2掺杂量为15%时，催化剂中Ni2P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。

来源：2022年第04期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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