STUDY ON ADSORPTION AND DESORPTION BEHAVIOR OF THIOPHENE ON Ni-Mo-W/γ-Al2O3 CATALYST BY IN-SITU INFRARED SPECTROSCOPY

Abstract

Abstract: In order to improve hydrodesulfurization catalysts and production processes, the in-situ diffuse reflectance infrared spectroscopy was used to study the sulfidation performance of Ni-Mo-W/γ-Al2O3 catalyst and adsorption behavior of thiophene. The results showed that Ni-Mo-W/γ-Al2O3 catalyst surface was sulfided at 320 ℃, and the thiophene adsorption test at 400 ℃ sulfidation for 1 h found that during in-situ temperature programmed desorption process of sulfided catalyst, the characteristic peak at 1 558 cm-1 (C=C stretching vibration) disappeared at 150 ℃; characteristic peak at 1 575 cm-1 (C=C stretching vibration), and 1 413 cm-1, 1 396 cm-1 (C-H bending vibration) disappeared at 250 ℃; the thiophene adsorption characteristic peaks at 1 537 cm-1, 1 513 cm-1 (C=C stretching vibration) and 1 340 cm-1 (C-H bending vibration) strengthen; characteristic peaks at 1 700, 1 679 cm-1 (C=C stretching vibration) disappeared at 350 ℃, indicating different adsorption way of thiophene. The experimental data provides basis for design and development of higher active HDS catalysts with different sulfur removal pathway.

Key words: thiophene, In-Situ infrared spectroscopy, sulfidation, adsorption

References

[1]乞孟迪，张硕，李振光.市场化转型中的成品油市场现状及2018年展望[J].当代石油石化，2018，26(2)：22-25. [2]杨怀宇.柴油加氢脱硫技术的现状及发展[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37(8)：75-76. [3]刘丽，郭蓉，孙进，等.柴油加氢脱硫催化剂的研究进展[J].化工进展，2016，35(11)：3503-3510. [4]郭蓉.柴油深度脱硫新型催化剂及其级配技术开发研究[D].上海：华东理工大学，2014. [5]葛泮珠，丁石，鞠雪艳，等.柴油超深度加氢脱硫催化剂级配技术的研究[J].石油炼制与化工，2019，50(08)：27-32. [6]陈勇，刘学.FHUDS-6超深度加氢脱硫催化剂在3.0Mt/a柴油加氢装置上的工业应用[J].石油炼制与化工，2017，48(05)： 56-59. [7]徐大海，徐学军，李扬，等.超深度加氢脱硫体相法催化剂在反应器内装填位置研究[J].石油炼制与化工，2017，48(04)： 69-72. [8]罗国荣，张怀敏，张文魁.油品深度加氢脱硫催化研究进展[J].中国化工贸易，2017，9(1)： 232-232. [9]Bai T， Liu J， Liu W， et al. Study on mechanism of diesel ultra-deep hydrodesulfurization and impact of nitrogen compounds[J]. Petroleum Refinery Engineering，2011，41(8)：1-4. [10]李鹏云.碳材料的引入对Ni-Mo基加氢脱硫催化剂的影响[D].厦门：厦门大学，2018. [11]李婷婷.磷化镍表面噻吩加氢脱硫机理研究[D].上海：中国石油大学（华东），2017. [12]Wu Z.L， Sun F.X， Wu W.C， et al. On the surface sites of MoP/SiO2 catalyst under sulfiding conditions： IR spectroscopy and catalytic reactivity studies[J]. Journal of Catalysis，2004，222(1)： 41-52. [13]南军，肖寒，张景成，臧甲忠.分子筛调变氧化铝载体对Ni-Mo催化剂加氢脱氮活性的影响[J].石油炼制与化工，2019，50(01)：13-19. [14]王薇，赵晓光，李会峰，等.硫化钼基加氢脱硫催化剂活性位的研究进展[J].计算机与应用化学，2014，31(11)：1281-1286. [15]郑鹏.含硫模型化合物加氢脱硫机理理论及实验研究[D].北京：中国石油大学，2016. [16]Babak Behnejad， Majid Abdouss， Ahmad Tavasoli. Comparison of performance of Ni–Mo/ γ-alumina catalyst in HDS and HDN reactions of main distillate fractions[J]. Petroleum Science，2019，16(3)： 645–656. [17]李硕，刘熠斌，冯翔，杨朝合.MoS2基催化剂加氢脱硫反应活性相和作用机理研究进展[J].化工进展，2019，38(02)：867-875. [18]翁诗甫，徐怡庄.傅里叶变换红外光谱分析（第三版）[M].北京：化学工业出版社，2016.80-196. [19]吴平易，郭静，兰玲，等.加氢脱硫催化剂吸/脱附噻吩的原位漫反射红外光谱研究[A].第十八届全国分子光谱学术会议论文集[C].北京：中国光学学会，中国化学会，2014：9-10. [20]郭静.加氢脱硫催化剂的结构特征及原位表征[D].北京：北京化工大学，2014. [21]Mills P， Phillips D C， Woodruff B P， et al. Investigation of the adsorption and reactions of thiophene on sulfided Cu， Mo， and Rh catalysts[J]. Journal of Physical Chemistry B，2000， 104 (14)：152-156.