[發明專利]一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑及其應用

在審

• 申請號: 202011040582.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112191261A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 鄧聲威;楊駿;王建國;鐘興
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J27/22;B01J37/18;B01J37/02;B01J37/08;C08F8/04;C08F240/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明公開了一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑及其應用，所述多相催化劑包括具有二維層狀結構的MXene材料及負載于MXene材料上的活性組分Pd金屬粒子和助劑Pt金屬粒子，所述活性組分Pd的負載量為1～15%，Pd和Pt的質量比為1:5~10:1。與一般的活性炭、氧化鋁負載貴金屬催化劑相比，本發明的多相催化劑應用于C5石油樹脂加氫反應時，本發明MXene屬于二維材料有助于活性位的暴露，有利于電子的轉移聚集，使貴金屬富電荷，從而提高多相催化劑的催化活性；而且Pd和Pt組合以后有一定的抗硫中毒能力。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑及其應用。

背景技術

催化加氫技術長期以來用于石油化工以及生物質類加氫升級，從而獲得更好的化工產品。石油樹脂是一種石油化工生產過程中的副產品，石油樹脂的合成工藝簡單，生產成本較低，并具有很好疏水性與抗腐蝕性，能與眾多有機物相容性較好，因此，在工業上應用廣泛。但是，石油樹脂也存在一些缺陷，比如，脆性大、容易變型、顏色較重等問題，因此，限制了其在某些領域中的應用。目前，通過一些技術手段對石油樹脂的性質進行改良可以克服其中的一些缺陷，擴大其應用的范圍。對石油樹脂改良的方式主要分為兩類，一類是加氫的方式進行改造，指的是將石油樹脂分子中的不飽和雙鍵進行加氫，成為飽和烴，從而改善其化學性能；二是進行化學改造，指的是將石油樹脂分子中引入特定的極性官能團，增加分子的極性，改變化學性質。

常規的石油樹脂加氫的方式有三種，分別為漿態、固定床、噴淋塔。催化加氫法改良石油樹脂是指將石油樹脂溶于環己烷或礦物油等溶劑中，將鎳或鋁催化劑負載到氧化鋁或硅藻土上，在高溫狀態下通入氫氣進行催化加氫將不飽和雙鍵加氫還原，最后，將反應產物進行蒸餾提純得到高純度的石油樹脂產品。

MXene 材料是一種新型二維早期過渡金屬碳化物或碳氮化合物材料，2011年由Gogotsi 和 Naguib 等人首次通過HF刻蝕 MAX相（一類三元層狀材料）得到。因為其是一種二維層狀材料，可以通過插層的方法擴大其層間距，有利于活性位點的暴露。MXene也是一種較好的電子傳遞材料，有助于貴金屬電子的聚集和轉移。由于MXene 材料在傳統多相催化領域仍處于研究階段，因此將 MXene 材料作為載體負載金屬催化劑用于加氫催化轉化方面的報道較少。

國內對石油樹脂的加氫改良催化劑方面的研究不多，生產工藝相對于西方發達國家比較落后，多數石油樹脂產品靠進口，因此，對石油樹脂產品的加氫改良催化劑的研制是我國發展的重要研究方向。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑及其應用，通過特定的方法合成含貴金屬粒子的多相催化劑，所述多相催化劑對空氣、高溫高壓均穩定，將其應用于C5石油樹脂加氫反應中，表現出優異的催化活性和壽命。

所述的一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑，其特征在于包括具有二維層狀結構的MXene材料及負載于MXene材料上的活性組分Pd金屬粒子和助劑Pt金屬粒子，所述活性組分Pd的負載量為1～15%，Pd和Pt的質量比為1 : 5~10 : 1。

所述的一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑，其特征在于所述活性組分Pd的負載量為3~10%，Pd和Pt的質量比為1:0.5~3。

所述的一種用于C5石油樹脂催化加氫反應的多相催化劑，其特征在于所述具有具有二維層狀結構的MXene材料的制備方法為：以Ti₃AlC₂為原料，加入HF溶液中攪拌刻蝕2~5天，抽濾后加入有機小分子溶劑并用惰性氣體鼓泡12~48 h，離心后即得到所述具有二維層狀結構的MXene材料。