[發(fā)明專利]一種復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111054438B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;魯樹亮;吳佳佳;郝雪松;徐洋
• 申請（專利權(quán)）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: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07F15/00;C07F15/04;C07F15/06;C07F3/06;C07C45/62;C07C49/04
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發(fā)明屬于催化劑領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合加氫催化劑及其制備方法和應(yīng)用。該復(fù)合催化劑包含多元酸交聯(lián)的高分子基體和金屬活性組分，所述高分子基體為含有含氮雜環(huán)側(cè)基的高分子聚合物，所述含氮雜環(huán)側(cè)基中的氮原子具有孤對電子，至少部分所述金屬活性組分與所述氮原子的孤對電子之間形成配位鍵。本發(fā)明復(fù)合催化劑的制備方法簡單，能耗較低，金屬利用率高，用于加氫反應(yīng)時(shí)選擇性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合加氫催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

加氫反應(yīng)作為一個(gè)基本還原反應(yīng)，在化工生產(chǎn)中占據(jù)了極為重要的位置。加氫反應(yīng)所涉及的官能團(tuán)主要包括硝基、羰基、酯基、碳碳雙鍵和碳碳三鍵等，這些官能團(tuán)的加氫反應(yīng)都需要在催化劑的作用下實(shí)現(xiàn)。因此，加氫催化劑的開發(fā)一直是工業(yè)研究的熱點(diǎn)。

傳統(tǒng)的加氫催化劑大都是以鎳、鉬、鈷、釕、鈀、鉑等過渡金屬作為加氫活性組分，以多孔無機(jī)物作為載體，如氧化鋁、二氧化硅、分子篩等。通過等量或者過量浸漬，過渡金屬鹽溶液被浸漬到載體的孔道中，再經(jīng)過干燥、高溫焙燒和還原，制備得到傳統(tǒng)的負(fù)載型加氫催化劑。專利CN101927168A公開了一種加氫催化劑Ni-Mo-Zn/Al₂O₃，該催化劑是將鎳、鉬和鋅的鹽溶液按照比例混合均勻后，浸漬于氧化鋁載體上，再經(jīng)過500℃左右的高溫焙燒和還原制備得到。此外，多孔的金屬單質(zhì)也可直接作為加氫催化劑，如雷尼金屬催化劑。專利US5536694公開了一種由Ni、Al、Co等金屬粉末為起始原料，經(jīng)過添加劑輔助成型、焙燒和堿液活化等步驟得到雷尼催化劑。以上這些傳統(tǒng)的加氫催化劑制備過程都不可避免的需要高溫處理，能耗較大，污染嚴(yán)重。

新型的高分子載體加氫催化劑因其結(jié)構(gòu)和組成可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的研究，樹脂類負(fù)載型催化劑更是成功地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)工藝中。CN100998953A、CN107400046A以及US3953517公開了以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為載體，通過離子交換負(fù)載貴金屬鈀的高分子載體催化劑。然而，這些高分子載體需要復(fù)雜的改性方法，且離子交換法導(dǎo)致金屬的利用率不高。

綜上，現(xiàn)有的加氫催化劑在制備及回收過程存在一些不符合綠色工藝要求的問題，需要改進(jìn)其能耗高、制備過程繁瑣、金屬利用率低和反應(yīng)選擇性差的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合催化劑的制備方法簡單，能耗較低，金屬利用率高，用于加氫反應(yīng)時(shí)選擇性好。

基于此，本發(fā)明的第一方面提供一種復(fù)合催化劑，該復(fù)合催化劑包含多元酸交聯(lián)的高分子基體和金屬活性組分，所述高分子基體為含有含氮雜環(huán)側(cè)基的高分子聚合物，所述含氮雜環(huán)側(cè)基中的氮原子具有孤對電子，至少部分所述金屬活性組分與所述氮原子的孤對電子之間形成配位鍵。

本發(fā)明的第二方面提供上述復(fù)合催化劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

a、將高分子基體溶解或分散于C₁-C₄的低碳醇中，得到第一溶液；

b、將多元酸溶解于C₁-C₄的低碳醇中，得到第二溶液；

c、在攪拌的狀態(tài)下，將第二溶液逐滴加入第一溶液中，產(chǎn)生第一沉淀，保持?jǐn)嚢璧降渭油瓿桑?/p>

d、將步驟c中產(chǎn)生的第一沉淀進(jìn)行分離，得到固體物質(zhì)；

e、將金屬活性組分的鹽溶解于C₁-C₄的低碳醇中，得到第三溶液；

f、將步驟d得到的固體物質(zhì)重新分散于C₁-C₄的低碳醇中，得到第四溶液；在攪拌的狀態(tài)下，將第三溶液逐滴加入第四溶液中，產(chǎn)生第二沉淀；

g、將步驟f中產(chǎn)生的第二沉淀進(jìn)行分離，得到所述復(fù)合催化劑。