[發明專利]一種含鈀的有機多孔聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910565125.1
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110343240B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 蔣選豐;羅陳林;于澍燕;林子涵;吳堯;肖雨晴;劉宇辰
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C08G65/48
• 分類號: C08G65/48;C08G65/34;B01J31/18;B01J35/10
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 江慧

本發明公開了一種含鈀的有機多孔聚合物，該含鈀的有機多孔聚合物的制備方法，包括如下步驟：(1)5,5'?二羥基?2,2'?聯吡啶與化合物A進行親核取代反應，得到有機多孔聚合物B；(2)所述有機多孔聚合物B與PdX₂進行配位反應，得到目標產物。本發明提供了一種全新的含有鈀金屬活性中心的有機多孔聚合物，能作為非均相室溫常壓活化水解有機硫小分子脫硫的理想材料；以5,5'?二羥基?2,2'?聯吡啶和化合物A為起始原料，通過親核取代反應和配位反應，得到含鈀的有機多孔聚合物，且本發明的合成方法簡單、反應條件溫和，產率較高，適宜于工業化生產；本發明還提供了該含鈀的有機多孔聚合物在催化水解脫硫中的應用。

技術領域

本發明屬于有機化合物技術領域，具體涉及一種含鈀的有機多孔聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

二硫化碳和羰基硫占據原油、天然氣中有機硫化物總量的80％，部分國家或者地區出產原油天然氣中含量更高，且大部分的有害氣體組分為羰基硫。這些化學惰性的有機硫小分子對石油精餾工藝中使用的金屬催化劑有極強的毒害作用，除氣脫硫也就成為石油和天然氣脫硫工藝中不可或缺的關鍵步驟和技術。

從目前文獻報道和工業應用實例來看，克勞斯高溫高壓水解脫硫工藝是目前工業界較為通用的催化水解脫硫工藝，在此方法中二硫化碳和羰基硫在250～1000℃的燃燒器內與水發生反應，水解生成二氧化碳和硫化氫酸性氣體，最終在金屬催化劑催化下將硫化氫氧化轉化成高附加值硫磺。雖然這些催化劑以及工藝解決了部分的問題,但是依然存在諸如：(1)需要采用高溫高壓和強堿環境，工藝成本很難降低；(2)很難大幅度提高有機硫化物的催化水解轉化率，難以達到100％；(3)通常采用的不同粒徑負載催化劑在極端條件下容易中毒，催化劑的利用率較低且回收率不高；(4)難以實現硫化氫、二硫化碳、羰基硫和其他有機硫的“多合一”整體脫硫方案。因此，新一代高效率、低成本、綠色環保的脫硫催化劑以及具有高附加值脫硫工藝的研究和開發已經成為當前石油化工產業面對的挑戰和急需要優化探索的關鍵技術問題。

為了解決高溫高壓極端環境下催化水解脫硫的技術缺陷，研究人員設計制備了一系列具有催化脫硫活性的配合物催化劑。如：Alireza Ariafard等人利用ML₃型單核配合物作為催化劑(M＝Mo,Re,W,Ta；L＝NH₂)，并通過DFT對其活化裂解CS₂的能量進行了計算。結果表明，ReL₃/CS₂/TaL₃體系有可能達到二硫化碳中兩個C-S雙鍵活化能壘700KJ/mol，實現完全斷裂二硫化碳中兩個C-S鍵。此外，Thomas Braun等人利用Rh(I)硼化試劑作為催化劑，在無水無氧條件下實現了二硫化碳中兩個C-S鍵的斷裂，而催化劑轉化為橋聯雙核Rh(II)簇合物。上述兩類配合物催化劑穩定性較差，導致相應裂解脫硫反應只能在無水無氧條件下實現催化斷裂二硫化碳。