[發明專利]二元RuS2多相催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310571564.6
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103551181A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 趙強;張千峰;賈愛銓;辛志峰
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B01J29/44
• 分類號: B01J29/44;B01J29/03;B01J27/045
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域：

本發明屬于釕催化劑制備技術領域，具體涉及一種氧化物負載二元RuS₂多相催化劑的制備方法。

背景技術：

化石燃料在燃燒過程中會產生大量易造成環境污染的含硫化合物，因此，進一步降低硫含量(低于10ppm)已成為目前脫硫和除硫工作的主要研究方向。目前工業上主要采用Al₂O₃等氧化物負載鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)等金屬形成異相催化劑進行加氫脫硫(HDS)，以除去化石燃料中的硫化物。其中，鎳(鈷)/鉬催化劑一直被認為是工業中最重要的催化劑之一，而RuS₂是過渡金屬硫化物中加氫脫硫催化活性最高的催化劑，是MoS₂催化劑最好的替代品。實驗已證明RuS₂是唯一可使對二苯并噻吩加氫脫硫生成苯基環己烷的金屬硫化物，主要原因是RuS₂的氫化性質和其他硫化物不同，這種性質使得RuS₂在對聯苯的氫化反應中催化活性比MoS₂或WS₂高出約五倍，因此，RuS₂催化劑能夠有效除去燃料中的硫化物。近年來，關于制備硫化釕納米結構的研究取得了長足發展。中國專利CN1693215A公開了一種多孔硫化釕納米球及其制備方法，該方法主要通過多孔材料來制備硫化釕納米球。中國專利CN1693216A公開了一種硫化鈉納米顆粒的制法，該方法主要是使用超聲波輻射制備硫化鈉顆粒。

硫化釕的合成有多種方法，最常用的方式是將純凈的H₂S氣體通入含有RuCl₃的懸濁液中，得到的固體在純H₂S氣體中進一步硫化，硫化結束后干燥即可。硫化釕催化劑的制備一般以RuCl₃·3H₂O、Ru(NH₃)Cl₆、Ru₃(CO)₁₂等作為基本原料，以SiO₂、γ-Al₂O₃等作為載體。以制備RuS₂/γ-Al₂O₃催化劑為例，把RuCl₃·3H₂O(7wt%Ru)溶于2.5體積倍數的水中，加入γ-Al₂O₃后得到的懸濁液在氮氣保護下室溫攪拌24小時，所得催化劑先在室溫下干燥以除去液體，然后在110℃的烘箱中干燥24小時。為了能夠更好地對噻吩脫硫，這類催化劑使用之前需要在15ml/min?H₂S(15%)/N₂氛圍中在不同的溫度(300℃、400℃、500℃、700℃)下進行預硫化2個小時左右(參見:Harvey?T?G,Matheson?T?W.Hydroprocessing?catalysis?by?supported?ruthenium?sulphide[J].Journal?of?Catalysis.1986,101:253-261)。

上述制備方法中由于H₂S是強烈的神經毒素，而且H₂S氣體是嚴重的污染物，工業上一般不采用其作為化工原料，另外由于反應條件比較苛刻，能耗比較高，因此該方法不適合進行工業化生產。

發明內容：

本發明針對現有技術存在的上述技術問題，提供一種二元RuS₂多相催化劑的制備方法。

本發明所提供的二元RuS₂多相催化劑的制備方法，其中所述二元RuS₂多相催化劑由載體和活性組分構成；所述載體為ZSM-5、SBA-15、γ-Al₂O₃以及SiO₂中的任一種；所述活性組分為Ru；所述二元RuS₂多相催化劑具體制備步驟如下：

將RuCl₃·3H₂O溶于乙醇中，將所述載體放入其中，攪拌22～26h混合均勻后烘干，然后放入高壓反應釜中程序升溫至200～220℃進行預硫化，將預硫化后得到的黑色固體放入真空干燥箱烘干，所得的黑色固體粉末即為本發明的目標產品：二元RuS₂催化劑。