[發明專利]一種助劑修飾的負載型鎳基催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010722029.6
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111686737A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉海龍;陳靜;田俊英;童進
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/825;B01J23/80;B01J23/755;B01J37/03;B01J37/08;C07C29/90;C07C31/20
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 曹向東

本發明涉及一種助劑修飾的負載型鎳基催化劑，該催化劑為Ni?MO_x/載體，所述MO_x為助劑；以質量分數計，活性組分Ni含量為10%~90%，助劑含量為1~20%，余量為載體；所述助劑是指MgO、CaO、Ga₂O₃、ZnO、ZrO₂、Fe₂O₃中的至少一種；所述載體是指SiO₂或擬薄水鋁石。本發明還公開了該催化劑的制備方法和應用。本發明具有優異的分散度和穩定性。同時，所得的催化劑比表面積可達250m²/g，主要形成孔徑較大的介孔結構，有利于反應過程中傳質，因此，可以高效應用于催化乙二醇加氫精制過程。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，尤其涉及一種助劑修飾的負載型鎳基催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

乙二醇是非常重要的化工原料，主要用于生產聚酯、合成纖維、樹脂、增塑劑、防凍劑、化妝品和炸藥等，在化纖、制革、制藥、軍工等行業應用廣泛。據統計，2020年全球乙二醇產能將達到4000萬噸以上，其中，85%以上的乙二醇產品用于生產聚酯。雖然石油路線和煤化工路線生產的乙二醇的純度可以達到99.8%以上，但是生產和純化過程中會產生微量的醛、酮、酯等不飽和羰基化合物，影響乙二醇產品在220~350 nm波長范圍內的紫外光透過率，嚴重影響下游產品聚酯纖維的質量。因此，降低乙二醇產品中羰基化合物等雜質的含量，提升其紫外透過率，是提高乙二醇質量的重要手段。

關于脫出乙二醇中微量雜質的報道有很多，主要分為吸附法和加氫法。CN105085175B、US5770777和US6525229分別公開了采用酸處理的活性炭或離子交換樹脂處理乙二醇的方法，粗乙二醇通過吸附劑處理后紫外透過率明顯提高，達到聚酯級要求。但是，活性炭和樹脂的吸附能力有限，在再生過程中會產生大量的廢酸廢堿，在工業生產中已逐步淘汰。CN101032688A公開了一種乙二醇加氫精制催化劑的制備方法，采用10~15%氫氧化鈉溶液在一定溫度下處理鎳含量為50 wt%的非晶態鎳鋁合金粉，部分去除其中的鋁，制得以鎳鋁合金為骨架支撐、表面活化的金屬鎳基催化劑。該催化劑比表面積小（100 m²/g），僅表面的活性鎳組分具有催化效果，同時，在生產過程中，需使用強堿性的氫氧化鈉溶液和產生氫氣，具有一定的環保和安全隱患。

雖然鎳基催化劑在乙二醇加氫精制中表現出良好的性能，但是現有鎳催化劑的生產工藝復雜，在制備過程中產生大量廢棄物，不符合“綠色化學”的生產理念，生產的鎳催化劑中存在大量微孔結構，不利于反應中傳質，活性組分顆粒大，降低了活性中心密度，在使用過程中，鎳基催化劑容易產生積碳、燒結等問題而造成失活。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種分散度高、穩定性強的助劑修飾的負載型鎳基催化劑。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供該助劑修飾的負載型鎳基催化劑的制備方法。

本發明所要解決的第三個技術問題是提供該助劑修飾的負載型鎳基催化劑的應用。

為解決上述問題，本發明所述的一種助劑修飾的負載型鎳基催化劑，其特征在于：該催化劑為Ni-MO_x/載體，所述MO_x為助劑；以質量分數計，活性組分Ni含量為10%~90%，助劑含量為1~20%，余量為載體；所述助劑是指MgO、CaO、Ga₂O₃、ZnO、ZrO₂、Fe₂O₃中的至少一種；所述載體是指SiO₂或擬薄水鋁石。