[發明專利]一種用于萘選擇性加氫制備四氫萘的催化劑、制備方法及其用途

在審

• 申請號: 201310573199.2
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103657704A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李春山;李聃;張洪華;王紅巖;張國梁;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J29/16
• 分類號: B01J29/16;B01J29/14;B01J29/80;B01J27/19;B01J27/185;B01J37/34;C07C13/48;C07C5/11
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種用于萘選擇性加氫制備四氫萘的催化劑，其特征在于，所述催化劑包括載體和活性組分，所述載體選自活性炭、Y分子篩、beta分子篩或ZSM-5分子篩中的任意一種或者至少兩種的混合物；所述活性組分為過渡金屬磷化物，所述過渡金屬磷化物選自磷化鎳、磷化鉬、磷化鈷、磷化鎢、磷化鐵、磷化鋯、磷化鉻、磷化釩、磷化銅或磷化鋅中的任意一種或者至少兩種的混合物。

2.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述過渡金屬磷化物占催化劑總質量的5～30wt%，優選8～26wt%，進一步優選10～25wt%。

3.一種如權利要求1或2所述的用于萘選擇性加氫制備四氫萘的催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）配制磷源水溶液，將過渡金屬鹽加入到上述磷源溶液中，得到澄清透明溶液；

（2）在常壓或者真空狀態下，將載體浸漬到上述透明溶液中，當載體被完全浸漬后，將載體和透明溶液轉移至超聲波發生器中，繼續浸漬，得到浸漬體；

（3）將上述浸漬體脫水，得到過渡金屬磷化物前驅體粉末；

（4）將過渡金屬磷化物前驅體粉末還原，得到用于萘選擇性加氫制備四氫萘的催化劑。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟（1）和步驟（2）之間任選進行：

（2’）將載體置于真空裝置中，在常壓或真空度為0.01～0.1MPa的狀態下保持1～10小時。

5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，步驟（3）和步驟（4）之間任選進行：

（4’）將過渡金屬磷化物前驅體粉末碾磨、造粒和篩分，制得粒度為6～40目的過渡金屬磷化物前驅體粉末。

6.如權利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述澄清透明溶液中磷元素和過渡金屬元素的摩爾比為1～5；

優選地，所述磷源選自磷酸氫二銨；

優選地，所述磷源水溶液的質量分數為10～30wt%，優選12～28wt%，進一步優選15～25wt%。

7.如權利要求3-6之一所述的方法，其特征在于，步驟（2）中所述透明溶液的體積為載體吸水量的1～10倍，優選2.5～9.5倍，進一步優選3.5～8.5倍；

優選地，所述超聲波發生器的頻率為20～80kHz，優選25～75kHz；

優選地，步驟（2）所述繼續浸漬的時間為1～24h，優選4～24h。

8.如權利要求3-7之一所述的方法，其特征在于，步驟（3）所述脫水以如下方式進行：將浸漬體置于焙燒設備中，在空氣氣氛中以1～10℃/min的升溫速率加熱到110～200℃恒溫1～10小時脫除吸附水，再以1～10℃/min的升溫速率加熱到350～380℃恒溫1～10小時脫除結構水，然后以0.5～5℃/min的升溫速率加熱到450～550℃恒溫1～10小時，得到過渡金屬磷化物前驅體粉末；

優選地，步驟（4）將過渡金屬磷化物前驅體粉末置于固定床反應器，在氫氣流中進行還原；

優選地，在還原過程中，氫氣流速為0.1～1.0升/克催化劑前驅體·分鐘；

優選地，所述還原的溫度為500～800℃，所述還原的時間為1～10小時；

優選地，以1～10℃/min的升溫速率升溫至還原的溫度，優選以2.5～9.5℃/min的升溫速率升溫至還原的溫度。

9.一種如權利要求1-3之一所述的用于萘選擇性加氫制備四氫萘的催化劑的用途，其特征在于，所述催化劑用于萘選擇性加氫制備四氫萘反應。

10.如權利要求9所述的用途，其特征在于，所述反應的氫氣分壓為2～6MPa，優選2.5～5.5MPa；優選地，所述反應的溫度為200～400℃，優選230～370℃；優選地，所述反應的體積空速為2～4h^-1，優選2.2～3.8h^-1；優選地，所述反應的氫油體積比為100～800，優選150～750。