[發明專利]一種萘加氫制四氫萘和十氫萘的催化劑及制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811487490.7
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109647457A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 李振榮;崔海濤;趙亮富;趙敏;武行潔
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;B01J27/188;B01J27/19;C07C5/10;C07C5/11;C07C13/50;C07C13/48
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

一種萘加氫制四氫萘和十氫萘的催化劑是以磷化物為活性組分，磷化物為Ni₂P、WP、MoP其中一種或幾種，γ?Al₂O₃或硅膠為載體，助劑為鑭、鈰、鐿、釤、鈷、鋅、錳等元素中的一種或多種，其中Ni₂P為0?30wt%，WP為0?30wt%，MoP為0?30%，助劑為助劑為0.1?1.5wt%，載體為60?90wt%。本發明具有操作簡單，催化劑加氫效率高，壽命長、價格低廉的優點。

技術領域

本發明涉及一種萘加氫制四氫萘和十氫萘的催化劑及制備方法和應用。

背景技術

十氫萘是一種具有特別氣味的脂環族烴，不溶于水，與有機溶劑可混溶。十氫萘的溶解能力極強且易揮發，能在較低溫度下溶解超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，用80℃氮氣鼓風即可將98％以上的十氫萘從纖維中脫除，用以回收，所以十氫萘是UHMWPE“干法紡絲工藝的最佳溶劑。十氫萘作為溶劑用途廣泛，可作為合成高分子量的脂肪類聚酯的溶劑，也可作為涂料、油脂、樹脂、橡膠等的溶劑和除漆劑等。

氫能是一種安全環保可再生的清潔能源載體，氫能的儲存和運輸逐漸受到人們的重視，儲氫材料從儲氫過程中的能耗、儲氫量、有機物的物化性能等多方面因素綜合考慮，以有機液體芳烴作為儲氫材料為最佳。由于環己烷和甲基環己烷脫氫生成的苯和甲苯毒性較大，從安全和環境保護的角度出發，實用意義不大，而采用十氫萘做為原料，其脫氫產物萘具有較小的毒性，因此更適合作為儲氫介質。由于萘可以催化氫化合成十氫萘，生成的十氫萘在合適條件下又可以催化氫解，放出純的氫氣，將十氫萘作為新型儲氫材料的研究也較多。

由十氫萘合成的反式十氫萘類液晶能進一步拓寬混合液晶配方的向列相溫度范圍，降低閾值電壓；提高響應速度等性能，更適于制備TPT型高檔液晶顯示材料。十氫萘可以與苯、乙醇配成混合物，用作內燃機的染料，曾被德國作為魚雷發射燃料，另外反式十氫萘的熱穩定性優于長鏈烷烴，是提高航空煤油熱穩定性不可少的添加組分，可作為高超音速飛行器最佳的脫氫、裂解“吸熱燃料”。十氫萘可用于涂料的溶劑，作為樹脂、蠟、油脂、油漆、塑料的溶劑，可賦予油漆良好的流動性，高光澤和平滑的表面；十氫萘可作為醫藥中間體，用作制備治療或預防自身免疫性疾病、腫瘤或動脈硬化癥的藥物。

四氫萘(又叫四氫化萘、萘滿)，是一種脂環族芳香烴，它是具有萘氣味的無色液體。四氫萘是萘的一種重要衍生產品，不溶于水，與所有常用溶劑可混溶，是理想的高沸點溶劑，可廣泛應用于油漆、涂料、油墨(用作油漆涂料油墨的溶劑)、硬質合金(用作硬質合金成型劑)、醫藥、造紙等工業領域，已被國內多種行業長期使用。四氫萘作為原料化工主要用作生產四氫萘酮，并可與苯和乙醇配成混合物作為內燃機的燃料，也作為上光劑和涂料中松節油的代用品。

目前我國十氫萘、四氫萘年需求量接近萬噸,且隨著十氫萘逐步應用到高等級燃料和儲氫原料,市場會越來越大。而生產十氫萘、四氫萘僅在國外有少數幾家公司生產并銷售。由于我國的萘資源比較豐富，十氫萘、四氫萘產品可以由萘直接催化加氫反應進行生產，因此開發萘直接催化加氫合成出達到國外產品質量標準的十氫萘和四氫萘，填補國內的空白，具有重要的意義。

目前研究較多的萘加氫制十氫萘技術是采用貴金屬催化劑或Ni-Mo或Ni-W或Ni-Mo-W硫化態金屬催化劑，CN 102320913 B公開了一種Pd/γ-Al2O3催化劑，用于萘加氫制十氫萘；CN 103285886 B公開了一種Ni-Mo、Ni-W或Ni-Mo-W硫化態金屬催化劑用于萘加氫制十氫萘。總體而言，已公開的這些加氫催化劑各有其特點，或采用貴金屬，或采用硫化液硫化，成本較高且制備過稱繁瑣，因此從催化劑制備來看，還缺乏一種制備簡單且成本較低的高效萘加氫催化劑。