碳五石油树脂加氢催化剂开发研究

吴明亮

【摘  要】本文研究探讨的是碳五石油树脂加氢催化剂的开发，通过具体实验来予以制备开发，最终结果显示开发制备的碳五石油树脂加氢催化剂完全可以胜任各项进口催化剂方可胜任的工作。

【关键词】碳五石油树脂;加氢催化剂;开发策略

引言

石油化工行业的稳定建设和发展使得各种各样的新型技术开始出现在行业当中，尤其是近几年，特种胶粘剂、新型涂料与油墨的需求日渐增长，伴随而来的就是对加氢催化剂的需要的飞速增加。本文认为碳五石油树脂加氢催化剂可以极大程度地满足现阶段社会对于加氢催化剂的需要，因而将会对其进行重点探究，旨在通过研究的方式研发出性能和国外企业生产的催化剂处于相同甚至是更高的水平。

1.实验内容

1.1实验原料

在本次实验当中应用到的主要原料包含金属钯、碳五石油树脂、氧化铝。

1.2主要试剂

在本次实验当中应用到的主要试剂包含硝酸、盐酸、醋酸和硫代硫酸钠等。

1.3实验仪器

在本次实验当中应用到的主要仪器包含真空泵、电热恒温干燥箱、实验用玻璃仪器、J-W微型柱塞计量泵以及箱式电阻炉等。

1.4实验原理

本文中针对催化剂的研究和开发是将碳五石油树脂所出现的加氢反应作为核心进行的，碳五石油树脂本身为低聚物，非常难以有效地进入到催化剂的内部孔洞当中，催化剂的成品当中的各种活性组环则流于载体的表面，也就是说宛如载体的外壳般存在，在制备催化剂的时候，采用的方法是与常规浸渍法存在差异的特殊浸渍法。

1.5催化剂活性评价

针对本次开发实验来看，为有效地完成催化剂活性评价工作，先行自己制作了固定床加氢反应器，而后将碳五石油树脂加入到反应器当中，并在反应器当中输入氢气，以此来实现加氢反应的重要目标，在相应的温度、液体空速和压力的作用下获得碳五石油树脂，并针对性地予以检测探究。

2.实验结果

2.1催化剂的制备

从本质上来看，碳五石油树脂加氢催化剂的核心特征为负载型，催化剂主要包含主催化剂、负催化剂以及最为重要的载体这三大部分，三者缺一不可，催化剂自身的功效以及其寿命都将会受到载体的直接影响。对我国不同生产厂家所提供的氧化铝的载体进行明确的筛除审核以后，认为应该将某厂的氧化铝作为核心载体，以便于项目的后续稳定进行，样本氧化铝无论是在强度、孔径还是比表面积方面均明显好于其他样品。

最终的实验结果明确表示，于国外进口的催化剂产品的性能更好，以氧化铝为基础载体制作出的催化剂的性能则相对较弱，结合此项实验结果，决定将浸渍法的溶液予以更换，转变为稀土硝酸盐溶液，后续的载体处理结果更为良好。结果显示，没有进行浸渍处理的载体的加氢转化率大约是78%，而进行浸渍处理以后的载体的加氢转化率则高达83.4%。载体在经受相应的处理以后，制备出的催化剂的加氢活性更为良好显著，加氢转化率更高，并且实际堆密度与此前未处理的时候相比更小，所需要应用的金属钯的数量也更少，因为金属钯的价格相对较高，所以用量的减少就证明着催化剂生产成本的减少。

结合相关文献来看，钯系催化剂作为加氢催化剂的重要组成部分，其具备的优势更为显著，所以选择金属钯作为主催化剂。实验先行将活性成分确定为单组分钯，制作生产出含量为1%的负载型催化剂，但是最终的活性评价却证明催化剂本身与进口催化剂的差距相当显著，根本原因在于制备的具体流程和应用的工艺具备相当明显的影响。在经受多次实验处理以后，发现将稀土金属、过渡金属作为助催化剂可以极大程度地解决上述各项问题，所以实验决定将稀土金属、过渡金属确定为助催化剂。

以上述两种方法为基础制备出的催化剂能够在相应温度下利用氢气或者其他类型的还原性物质进行活化处理，而此种过程便被称之为对催化剂的还原。在制备研发催化剂的过程中，结合实际生产需要选择将还原剂确定为氢气，明确还原温度对于催化剂自身的性能的影响是相当显著的。为充分明确温度所将会造成的冲击，分别在不同温度下对其进行检验分析，温度差异分别是150℃、200℃、250℃、300℃、350℃，在度过两小时的还原時间以后，发现不同温度下的加氢转化率存在本质上的差异，分别是90.3%、92.6%、93.8%、92.1%、89.6%。由此可以明确，还原温度对于碳五石油树脂加氢催化剂来讲，影响是非常显著且巨大的，在250℃下的加氢转化率最高，所以判定在此温度下的催化剂的还原活性更为良好。

2.2催化剂的性能测试、性能表征和性能评价

结合此前所论述探讨的催化剂制备方法以及温度条件、环境条件等进行审视分析，制备出当前课题研发的碳五石油树脂加氢催化剂，通过扫描电镜的处理以后发现进口催化剂以及自制催化剂当中都含有不同大小的孔结构，尤其是在自制催化剂当中，孔洞的直径要更大，身为相对分子质量非常高的低聚物催化剂，想要其内部出现堵塞情况的难度还是非常高的，因而可以极大程度地促进催化剂的使用寿命的延长。

为充分实现对自制催化剂的活性以及选择性的考察，将碳五石油树脂作为基础原理，和进口的催化剂进行对比分析，分别进行加氢实验，最终所获得的结果如下：自制催化剂的加氢转化率和进口催化剂的加氢转化率基本上是相同的，而产品本身的光泽度则要比进口催化剂的光泽度更好，实验的最终结果证明自制催化剂完全可以实现对进口催化剂的取代处理，

当然，仅仅完成加氢转化率的实验探究显然是不够的，对于催化剂而言，对其寿命的确定也是相当重要的工作，所以决定将碳五石油树脂作为基础原理，和进口催化剂进行实验对比分析，最终所获得的结果为：在经过长达1200h的运作以后，无论是自制催化剂还是进口催化剂，仍然还在保持相当稳定的反应速度，由此可以确定进口催化剂的使用寿命和自制催化剂的使用寿命也是基本相同的。

3.结束语

总而言之，在本次实验研究当中，对于碳五石油树脂加氢催化剂的制备是相当成功的，在与进口催化剂进行对标制备的过程中，经过的步骤相当复杂且流程极多，所以最终才获得了想要的成果，最终研究制备出的自制催化剂无论是在反应促进能力还是使用寿命方面，均和进口的催化剂相互持平，所以对其进行深度应用显然是非常有益处的，在经受加氢性能对比分析以后，认为如果今后实现产业化发展目标，那么利用其来替代国外的各种同种类型的催化剂，显然是利大于弊的。

参考文献

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