[发明专利]加氢脱硫催化剂活性的测定方法以及实施所述方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种原位硫化热重分析方法、加氢脱硫催化剂活性的测定方法以及实施所述方法的装置，更具体地说，涉及一种CoMo/γ-Al₂O₃系加氢脱硫催化剂原位硫化热重分析方法、所述催化剂活性的测定方法以及实施所述方法的装置。

背景技术

加氢脱硫是石油加工过程中非常重要的一项工艺过程，其主要作用在于脱除油品中的杂质硫，使产品符合车用燃料的规格要求或为后续炼油过程提供优质的原料。目前工业上使用的加氢脱硫催化剂基本上都以VIB族金属Mo或W的硫化物作主催化剂，以VIII族金属Co或Ni的硫化物作助催化剂，采用活性氧化铝或硅酸铝作载体，其中最常用的催化剂有：Co-Mo/γ-Al₂O₃、Ni-Mo/γ-Al₂O₃、Ni-W/γ-Al₂O₃等。现在普遍认为其催化作用机理为，催化剂经过预硫化之后形成了MoS₂晶相，MoS₂晶相表面配位组成上存在硫空位，催化剂在与含硫化合物接触时硫空位与含硫化合物的硫原子结合或者表面形成S-S键，达到脱硫的目的。

常规加氢催化剂的活性测定方法是利用微反装置在H₂S/H₂氛围下先进行预硫化，然后通入模型化合物在催化剂上进行加氢脱硫反应来考察催化剂的活性。但是微反硫化实验周期长，需要4小时以上的实验过程，而且不能得到催化剂硫化程度的直接实验数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速、方便地测定加氢脱硫催化剂的硫化程度以及催化剂的加氢脱硫活性(HDS)的方法和装置。

本发明提供一种原位硫化热重(TG)分析方法，该方法包括如下步骤：

将待测样品置于惰性气氛的原位硫化热重分析装置中；

将待测样品以第一升温速度升至第一温度并恒温脱水，然后降温至第二温度；

将待测样品以第二升温速度升至第三温度，开始通入H₂和H₂S，并继续以第二升温速度升温至第四温度；

在第四温度恒温0.5-2小时，待TG曲线平稳后降温，由TG曲线得到待测样品的增重率。

可以由该方法测得的增重率计算样品的相对硫化度。

本发明还提供一种用于实施本发明的原位硫化热重分析方法的原位硫化热重分析装置，该装置包括热重分析装置、H₂通道、H₂S通道以及惰性气体通道，所述通道将气体源与热重分析装置的样品室相连，H₂、H₂S和惰性气体从气体源通过所述通道进入热重分析装置，并从热重分析装置的气体出口排出。

此外，本发明提供一种测定加氢脱硫催化剂活性的方法，该方法包括如下步骤：

(1)针对具体的催化剂以及模型化合物，建立HDS活性-相对硫化度相关性模型；

(2)采用原位硫化热重分析方法，测定待测催化剂的相对硫化度；

(3)用步骤(1)所得的模型和步骤(2)所得的相对硫化度计算待测催化剂的HDS活性。

本发明还提供一种测定加氢脱硫催化剂活性的装置，该装置包括：

微反硫化装置；

本发明的原位硫化热重分析装置。

在一个优选的实施方案中，本发明的测定加氢脱硫催化剂活性的装置还包括一个与原位硫化热重分析装置相连的数据转换装置。

本发明的原位硫化热重分析方法能够得到催化剂硫化程度的直接实验数据。本发明的测定加氢脱硫催化剂活性的方法利用了原位硫化热重分析方法，它与现有技术的微反硫化方法相比具有快速、方便的优点。

附图说明

图1是本发明的原位硫化热重分析实验装置的示意图。

图2是Co-Mo/γ-Al₂O₃催化剂原位硫化的TG曲线。

图3是本发明采用的微反硫化装置的示意图，其中的各个设备分别为：

1    三通阀

2    减压阀

3    单向阀

4    气体质量流量计

5    加热炉(开闭式)

6    反应器

7    背向阀

8    尾气吸收装置

9    原料罐

10   泵

具体实施方式