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随着人们环保意识的增强与环保法律法规要求的不断提高,以及建设“美丽中国”的内在要求,柴油标准日趋严格。同时随着原油重质化越加严重,现有装置与技术条件已渐渐不能满足更高质量柴油的生产要求,因此有必要进一步提升脱硫催化剂的催化性能。论文针对中国石化抚顺石化研究院研制的FHUDS-5型Mo-Co/γ-Al2O3柴油深度加氢脱硫催化剂在柴油加氢脱硫反应初期活性损失大的问题,在实验室开展基于催化剂活性影响因素及加氢脱硫反应和失活过程研究,以探求加氢脱硫反应的影响因素以及催化剂失活机理,为进一步提升催化剂的脱硫性能提供理论支持。论文首先在实验室固定床反应器上考察了原料中不同硫含量、反应温度、体积空速、氢油比对加氢脱硫活性的影响,结果表明：加氢脱硫反应的140min内,Mo-Co/γ-Al2O3催化剂均存在快速失活,加氢脱硫率下降近1/3。确定了适宜的反应工艺条件：反应温度340℃,空速1.8h-1,氢油比300。在此条件下,催化剂加氢脱硫初始活性为97%,稳定后活性为78.6%,活性损失约为20%。随后,对经过活性快速下降后达到稳定的反应后催化剂,与新鲜、硫化后的催化剂进行对比表征,结果表明,反应后Mo-Co/γ-Al2O3催化剂加氢脱硫反应后活性Co、Mo金属Mo的含量相比硫化催化剂没有减少,但比表面积和总孔容分别损失30%和33%,即加氢脱硫反应初期活性下降的原因主要是积碳,并对积碳的成分进行IR和GC-MS分析,其主要组成为C14-25左右的长链烷烃和2到3个苯环为主的烷基芳烃。论文还对积碳催化剂进行再生考察,在优化焙烧温度500℃下焙烧1h后进行活性评价,加氢脱硫初始活性恢复至94%,进一步证明Mo-Co/γ-Al2O3催化剂柴油加氢脱硫反应初活性损失原因为积碳。在此基础上,论文还采用噻吩为模型化合物,利用原位红外技术研究了柴油加氢脱硫反应的表面过程,结果表明Co、Mo物种难以在低温度下被硫化,硫化反应开始于320℃。催化剂吸脱附噻吩过程中,噻吩在载体γ-Al2O3、活性金属中心上均存在吸附,在载体上的吸附属于物理吸附,升温易脱附。1425 cm-1处的特征峰表明,噻吩吸附在催化剂配位不饱和活性位Mo上,形成S-M键,电子从C-S键流向S-M键,破坏噻吩的芳香性,弱化C-S键。高温临氢反应过程中,2952cm-1和2883cm-1处的特征峰说明在活性氢的作用下,C-S键打开,S以H2S的形式脱除,噻吩生成C4物种,达到脱硫目的。最后,论文还对催化剂上积碳机理进行研究,含硫化合物在加氢脱硫反应过程中,脱附硫原子后形成碳正离子,后在催化剂酸中心的作用下,经历异构化和芳构化反应,形成积碳。