[發明專利]一種碳二餾分選擇加氫催化劑及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110333158.7
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103084172A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 衛國賓;楊思源;戴偉;彭暉;樂毅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J23/50;B01J23/89;B01J23/63;B01J23/68;B01J23/66;B01J23/58;B01J37/00;C07C11/04;C07C7/167
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及一種負載型選擇加氫催化劑，具體地說是一種利用微乳液技術制備以鈀為主活性組分的負載型選擇加氫納米催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

液態烴類裂解氣含有乙炔0.1～0.5mol％，并且炔烴的含量隨著裂解深度的增加而增加。乙炔的存在會使聚烯烴催化劑中毒，為獲得聚合級的乙烯，必須將炔烴除去。目前廣泛使用的脫炔方法為催化選擇加氫法。

微乳液技術是20世紀80年代發展起來的一種制備納米粒子的有效方法，微乳液體系中分散相通常為熱力學穩定體系。根據體系中油水比例及其微觀結構，可以將微乳液分為正相(O/W)微乳液、反相(W/O)微乳液兩種以及中間態的雙連續相微乳液(W/O/W)(O/W/O)等類型。一般制備納米粒子的為(W/O)微乳液。通過表面活性劑和助表面活性劑形成的混合膜，在油相中形成微小的“水池”，以此作為制備納米粒子的反應器。通過調節微乳液體系中水相和表面活性劑的比例控制水核的大小。

專利CN?1179788C公開了一種制備C₂～C₄的炔烴或二烯烴選擇加氫成相應烯烴的催化劑、其制備方法及其應用。該制備方法是在載體上負載主活性組分Pd及助活性組分Bi等，在高空速加氫反應具有較高的活性及其選擇性。

專利CN?1958155A公開了一種制備不飽和炔烴選擇加氫催化劑的制備方法，提供一種帶氧化鋁涂層的載體，主活性組分Pd和助活性組分分布在氧化鋁涂層上，降低活性組分的含量，節約成本。但主活性組分Pd和助活性組分的含量高，催化劑的活性和選擇性仍然不令人滿意。

選擇加氫催化劑通常是以貴金屬作為催化劑的活性組分，采用不同的助活性組分和不同的載體通過浸漬等常規方法制備而成。納米粒子催化劑由于活性組分粒徑小，比表面積大，因而具有催化活性高的優點。本發明是將微乳液技術和常規的催化劑制備技術相結合，進一步提高催化劑的活性及其選擇性，并可以降低金屬活性組分的負載量，節約成本。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的目的是提供一種高活性、高選擇性的碳二餾分選擇加氫催化劑及其制備方法和應用。

本發明目的之一是提供一種碳二餾分選擇加氫催化劑，該催化劑用于裂解產物碳二餾分中乙炔選擇加氫生成乙烯的反應，包括載體和負載于載體上的活性組分，所述催化劑的活性組分是利用微乳液法制備而得。

所述載體為Al₂O₃、SiO₂、ZnO、TiO₂、V₂O₅、SnO₂、SiC、高嶺土中的至少一種，優選Al₂O₃、SiO₂、ZnO、TiO₂中的一種；所述載體的比表面積為1～200m²/g，平均孔徑為5～300nm，孔容為0.2～1.0ml/g，其外觀形狀為齒球形、粒狀、球形、齒形、環形、片狀、條狀、三葉草或四葉草，也可以使用其它異形條狀。

所述活性組分包括主活性組分和/或助活性組分；

所述主活性組分為單質鈀，鈀含量為所述載體總重的0.01wt％～1.0wt％，優選為載體總重量的0.01wt％～0.2wt％，更優選為載體總重量的0.01wt％～0.1wt％；

所述助活性組分為La、Ag、Au、Ga、Bi、Cu、Sn、Cs、Ge、Zn、Cr、稀土元素、堿金屬中的至少一種，含量為所述載體總重的0.0wt％～20.0wt％，優選為載體總重量的0.0wt％～10.0wt％。

所述主活性組分的顆粒粒徑為1～50nm；

本發明的所述催化劑中活性組分是采用微乳液法制備而得，并負載于載體上，包括以下步驟：

(1)制備微乳液：在恒溫水浴中，由非離子表面活性劑、催化劑活性組分的鹽溶液組成的水相、助表面活性劑、油相按比例混合，攪拌制備穩定的W/O型微乳液體系，各組分的質量比為非離子表面活性劑∶助表面活性劑∶油相∶鹽溶液＝1∶x∶y∶z，其中x為0.1～5，y為0.1～10，z為0.1～10；

(2)還原：將還原劑加入到步驟(1)制得的微乳液中，其中還原劑與鹽的摩爾比為(1～10)∶1；

(3)負載：將步驟(2)還原充分得到的活性組分負載到載體上；

(4)將步驟(3)制得的微乳液干燥、焙燒得到本發明的碳二餾分選擇加氫催化劑。