[發明專利]一種Fe-Mn選擇加氫催化劑、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201611247607.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108246307A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 梁玉龍;車春霞;韓偉;張峰;茍尕蓮;錢穎;景喜林;常曉昕;王濤;謝培思;馬好文;潘曦竹;王斌
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C07C11/04;C07C11/06;C07C5/05;C07C5/09
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;鮑俊萍

本發明涉及一種Fe?Mn選擇加氫催化劑，催化劑含Fe 2～15％，含Mn 0.05～0.5％。其余為氧元素和載體。催化劑比表面為10～300m²/g，孔容為0.2～0.65ml/g。本發明催化劑可用于C_2～3裂解餾分中乙炔、丙炔和丙二烯(MAPD)的選擇性加氫。該催化劑具有溫和的加氫活性和優異的烯烴選擇性，烯烴增量高，操作彈性好，“綠油”生成量低，長周期運行性能好。并且催化劑成本遠低于貴金屬Pd催化劑。

技術領域

本發明涉及一種Fe-Mn選擇加氫催化劑，該催化劑特別適用于乙烯氣氛微量乙炔和丙炔(MA)、丙二烯(PD)選擇性加氫制備乙烯、丙烯等加氫工藝中。

背景技術

乙烯、丙烯是石油化學工業最重要的基礎原料之一，作為合成各種聚合物的單體，絕大部分由石油烴(如乙烷、丙烷、丁烷、石腦油和輕柴油等)蒸汽裂解制得。經這種方法得到的以乙烯為主的C2餾分中還含有0.5％～2.5％(摩爾分數)的乙炔。乙炔的存在會使乙烯的聚合過程復雜化，惡化聚合物性能。當用高壓法生產聚乙烯時，由于乙炔的積累，會有爆炸的危險；另外，在生產聚乙烯時，乙炔的存在還會降低聚合催化劑活性，增加催化劑的消耗。所以必須將乙烯中的乙炔降到一定值以下，才能作為合成高聚物的單體。

目前工業中通常采用貴金屬Pd系加氫催化劑，選擇性除去C2餾分中的乙炔和C3餾分中的丙炔(MA)、丙二烯(PD)。專利US4404124通過分步浸漬法制備了活性組分鈀殼層分布的選擇加氫催化劑，可應用于碳二、碳三餾分的選擇加氫，以消除乙烯中的乙炔和丙烯中的丙炔丙二烯。US5587348以氧化鋁為載體，調節助催化劑銀與鈀作用，加入堿金屬、化學鍵合的氟制備了性能優良的碳二加氫催化劑。該催化劑具有減少綠油生成，提高乙烯選擇性，減少含氧化合物生成量的特點。

US5519566公開了一種濕法還原制備銀與鈀催化劑的方法，通過在浸漬液中加入有機或無機還原劑，制備銀與鈀雙組分選擇加氫催化劑。

由于使用貴金屬Pd作為活性組分，催化劑成本居高不下，而且貴金屬催化劑由于活性高，在裝置開工穩定性，操作彈性和催化劑長周期運行性能方面存在一定問題。研發價格低廉、性能卓越的新型碳二加氫催化劑體系，一直是該領域科研人員努力的目標。

CN2005800220708.2公布了一種輕質烯烴原料中乙炔和二烯烴的選擇加氫催化劑，該催化劑由選自銅、金、銀的第一組分和選擇鎳、鉑、鈀、鐵、鈷、釕、銠的第二種組分組成，另外催化劑還包括選自鋯、鑭系元素和堿土金屬混合物的至少一種無機鹽和氧化物。催化劑煅燒、使用或者再生后形成螢石結構。催化劑氧化物總含量0.01～50％，優選焙燒溫度700～850℃。通過添加第三種氧化物，改性氧化鋁或氧化硅載體，有助于增加催化劑選擇性和再生之后的活性、選擇性。該技術仍舊是以銅、金、銀、鈀等為活性組分，鎳、鉑、鈀、鐵、鈷、釕、銠等作為助組分，通過對載體的氧化物改性，提高催化劑的再生性能。

CN102218323A公布了一種不飽和烴的加氫催化劑，活性組分為5～15％的氧化鎳和1～10％的其他金屬氧化物的混合物，其他金屬氧化物可以為氧化鉬、氧化鈷和氧化鐵中的一種或者幾種，另外還包括1～10％的助劑。該發明技術主要用于將煤制油工業尾氣中乙烯、丙烯、丁烯等加氫轉化為飽和烴，具有良好的深度加氫能力。該技術主要用于富含CO和氫氣的各種工業尾氣中乙烯、丙烯、丁烯等的全加氫，不適合用于炔烴、二烯烴的選擇加氫。