高本征活性煤焦油加氢精制催化剂活性相的合成与修饰

In order to meet the tremendous challenge in the refinery, the excess hydrogen comsumption due to the hydrogenation of arene component, the hydrotreatment of the refractory compound will proceeds through a DDS/DDN route over the novel Ni2P active phase, rather than the prevail HYD route over the present sulfide hydrotreating catalysts. In this study, the Pt promoter will preferentially grow on Ni2P grains, forming contacting PtNi2P nanostructures. The intimate contact between Pt and Ni2P will improve the intrinsic activity of Ni2P.active phase and the presence of Pt can facilitate the crystallinity of Ni2P particles. Using particle size and morphology control as well as a surface modification by Fe/Co ,the selective exposure of Ni（I）active sites over Ni2P can be achieved. The novel phosphorization method will be applied for the introduction of Bronsted acid sites simultaneously over the surface during the Ni2P synthesis in order to disperse Ni2P active phase and acid sites uniformly and improve the interaction between them to the closest. Thus the optimal match of the reaction.rate between acid catalytic isomerization reaction and subsequent DDS/DDN can be expected.

针对目前煤焦油加氢精制催化剂多依赖于强化芳环加氢路径（HYD）以增强活性而造成芳烃组份竞争加氢引起的氢耗问题，本课题拟开发并修饰能够选择活化杂原子直接氢解路径的高本征活性相Ni2P，通过选择暴露其表面Ni（I）活性位，实现选择活化杂原子直接氢解路径：将Pt助剂定域生长在Ni2P的表面和边缘，形成二者的紧密接触，获得没有明显晶面分界的PtNi2P活性相，从而改善晶相电子性质，显著提高其本征活性；提高Ni2P晶粒空间立体化程度，增加棱角活性位所占比例以增加硫氮原子与活性位的接触频率，克服空间位阻效应，提高加氢精制活性并强化对直接氢解路径的活化；在Ni2P活性相磷化生成的同时引入B酸位PO-H，实现金属活性位和B酸位的均匀分布，改善二者的相互作用，缩短B酸位和金属活性位的空间距离。达到异构化4，6位烷基取代基消除空间位阻效应，并和随后杂原子直接氢解路径实现最佳耦合。

从煤焦油中生产轻质燃料油产品，是综合利用煤炭资源，提高企业经济效益的重要途径之一。另一方面， 日趋严格的环保法规，驱动了更高活性煤焦油加氢精制催化剂的研发。 煤焦油中具有共轭大π键体系的芳香类有机硫/氮化物结构稳定难以脱除，是制约催化剂性能的主要因素。针对目前煤焦油加氢精制催化剂多依赖于强化芳环加氢路径（HYD）以增强活性而造成芳烃组份竞争加氢引起的氢耗问题，本课题开发并修饰能够选择活化杂原子直接氢解路径的高本征活性相Ni2P，通过选择暴露其表面Ni（I）活性位，实现选择活化杂原子直接氢解路径：将Pt助剂定域生长在Ni2P的表面和边缘，形成二者的紧密接触，获得没有明显晶面分界的PtNi2P活性相，从而改善晶相电子性质，显著提高其本征活性；提高Ni2P晶粒空间立体化程度，增加棱角活性位所占比例以增加硫氮原子与活性位的接触频率，克服空间位阻效应，提高加氢精制活性并强化对直接氢解路径的活化；在Ni2P活性相磷化生成的同时引入B酸位PO-H，实现金属活性位和B酸位的均匀分布，改善二者的相互作用，缩短B酸位和金属活性位的空间距离。达到异构化4，6位烷基取代基消除空间位阻效应，并和随后杂原子直接氢解路径实现最佳耦合。通过调变 Ni（I）位及的 Ni（II）位的相对含量，建立调控方法与两种活性位的暴露程度变化之间的关联，进而阐明它们对硫/氮化合物脱除反应中加氢（HYD）和直接脱除（DDS/DDN）两条反应路径的影响。最终实现完全暴露 Ni （I）位和对直接脱除路径的选择活化。通过以上工作，为实现硫/氮杂原子深度脱除的同时抑制氢耗这一挑战提供解决方案。并为仅需直接氢耗的高活性加氢精制催化剂的开发提供参考依据。