[發明專利]催化劑組合物及其用于共軛二烯烴膠乳選擇性加氫的用途

在審

• 申請號: 202010250965.1
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111330647A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 潘小燕;王輝;周德芳;王傳奇;王耀偉;程燁;佟偉超;王勇;曹峰;王英超;郝福蘭;趙而英;劉曉東;牟慶平;黎艷艷;欒波
• 申請（專利權）人: 山東京博中聚新材料有限公司;青島科技大學;山東京博石油化工有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C08F8/04;C08F236/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 夏菁

本發明提供了一種催化劑組合物，包括式Ⅰ所示的第Ⅷ族的金屬化合物催化劑，和助劑，所述助劑為十二烷基苯磺酸鈉。本發明提供的催化劑體系可以對膠乳實現有效的加氫，通過添加少量助劑，能夠顯著降低催化劑用量，提高催化效率，降低了工業成本，反應過程無有機溶劑參與，有利于綠色化工。該反應體系反應速率加快，催化劑的使用量低，能夠降低成本，且反應條件溫和，反應效率高，有利于實現快速工業化。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，尤其涉及一種催化劑組合物及其用于共軛二烯烴膠乳選擇性加氫的用途。

背景技術

氫化二烯烴基橡膠制品的研發，主要是指根據橡膠件的應用環境，通過配方設計及后續的加工方法來得到所需要性能的橡膠制品。目前，無論實驗室還是工業生產中，主要通過3種方式來制備氫化二烯烴基橡膠，氫化母體二烯烴基不飽和聚合物，例如通過丙烯腈和丁二烯聚合制備的丁腈橡膠(也稱為NBR)。

其中，丙烯腈-乙烯共聚法，乳液加氫法均停留在實驗室研究階段，沒有工業化應用的先例。目前，唯一工業化的方法是溶液加氫法。

NBR溶液加氫法包括非均相溶液加氫法和均相溶液加氫法，操作時將NBR粉碎，溶于合適的有機溶劑，所用溶劑主要有環己酮、二甲苯和氯仿等。非均相溶液加氫法采用的非均相催化劑是以鈀、銠、釕等為活性組分，以氧化鋁、氧化硅、活性炭、炭黑、堿土金屬碳酸鹽等為載體的負載型催化劑，在加氫反應完成后直接采用過濾或離心分離方法將加氫產品與催化劑分離。日本瑞翁公司于20世紀80年代最早將負載型催化劑用于NBR加氫反應。非均相載體催化劑是以碳為載體的鈀/碳催化劑，催化劑選擇性高，氫化率最高達95.6％，但在加氫反應中，由于碳易吸附橡膠分子而導致凝聚結塊，影響產品性能。非均相載體催化劑主要優點是催化劑易于分離，但是加氫催化劑活性及選擇性受環境影響大。此外，采用傳統方法制備的負載型催化劑的活性組分大部分分布在孔道內部，NBR分子必須擴散至孔道內部才能進行加氫反應，為提高反應速率，必須控制在高壓、強攪拌的條件下進行反應，且反應時間較長，過程能耗高，導致聚合物性能易變壞。

另外，溶液加氫法需要以NBR為原料，將其溶于有機溶劑。然而，許多二烯烴基聚合物/共聚物是通過乳液聚合法制備的，它們從聚合反應器中排出時是膠乳形式。采用溶液加氫法，需要先將膠乳脫水成為固體，然后溶于有機溶劑，工業生產中，非常不便。

目前二烯烴基聚合物膠乳直接氫化的方法，均不可避免的存在加氫反應速率慢，轉化率低，反應過程中產生凝膠的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種催化劑組合物及其用于共軛二烯烴膠乳選擇性加氫的用途，本發明提供的催化劑體系適用于共軛二烯烴膠乳選擇性加氫，通過添加少量助劑，催化劑加氫效率提高，使用量降低。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種催化劑組合物，包括式Ⅰ所示的第Ⅷ族的金屬化合物催化劑，和助劑，所述助劑為十二烷基苯磺酸鈉；

其中，M為第Ⅷ族金屬元素；

X¹和X²獨立的選自陰離子配體；

L為不帶電荷的電子供體；

Y選自O、S、N-R⁷或P-R⁷基團；

R⁷選自氫或者烷基、環烷基、烯基、炔基、芳基或者雜芳基；

R¹選自烷基、環烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、烷氧羰基、烷胺基、烷硫基、芳硫基、烷基磺酰基或烷基亞硫酰基；

R²、R³、R⁴和R⁵可以是相同或者不同的并且各自是氫或者有機基團或無機基團；