[發(fā)明專利]一種非均勻分布雙功能Pd催化劑在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011093912.X | 申請(qǐng)日： | 2020-10-14 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112169826A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 喻得琴;李翔;楊軼博;張思懿;王珂;盛強(qiáng) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 天津科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J29/00 | 分類號(hào)： | B01J29/00;B01J35/10;B01J37/10;B01J37/30;B01J37/02;B01J37/18;C10G45/12 |
| 代理公司： | 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209 | 代理人： | 陳娟 |
| 地址： | 300457 天津市濱*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 均勻分布 功能 pd 催化劑 | ||
本發(fā)明涉及一種非均勻分布雙功能Pd催化劑，所述催化劑以沸石和介孔MCM?41分子篩構(gòu)成的包覆型復(fù)合分子篩作載體，載體內(nèi)核為沸石，MCM?41介孔孔道垂直于沸石內(nèi)核向外生長(zhǎng)；Pd納米粒子完全分布于復(fù)合分子篩載體表面，不與酸中心接觸。催化劑采用氫氣氣氛下還原前驅(qū)體的方法制備。本發(fā)明所公開(kāi)的催化劑在對(duì)二苯并噻吩類芳香雜環(huán)含硫化合物的加氫脫硫反應(yīng)中，表現(xiàn)出很高的活性。并且，有別于現(xiàn)有雙功能催化劑酸中心與金屬活性中心直接接觸的特點(diǎn)，本發(fā)明公開(kāi)的催化劑上幾乎不會(huì)發(fā)生裂化等酸催化的副反應(yīng)，綜合性能顯著優(yōu)于以酸性沸石材料作載體的催化劑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于固體多相催化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一類含有貴金屬和酸中心兩種活性位的擔(dān)載型貴金屬雙功能固體催化劑。
背景技術(shù)
雙功能催化劑是一類具有兩種不同活性中心，能夠同時(shí)催化兩類不同反應(yīng)的催化劑。金屬或金屬硫化物活性中心催化加氫/脫氫反應(yīng)，而酸中心則催化異構(gòu)化、芳構(gòu)化、環(huán)化以及裂化等反應(yīng)。對(duì)于擔(dān)載型的加氫催化劑，提高載體或催化劑酸性也有利于提高催化劑催化某些反應(yīng)的活性。例如對(duì)擔(dān)載型貴金屬或硫化物加氫脫硫(HDS)催化劑，提高載體的酸性有利于提高催化劑的活性。
需要指出的是，在這些雙功能催化劑上，金屬活性中心都擔(dān)載在酸性載體上，直接與酸中心接觸。提高載體酸性雖然能夠改善催化劑加氫或加氫性能，但同時(shí)也會(huì)加劇裂化、結(jié)焦等副反應(yīng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量、液收以及催化劑壽命。當(dāng)金屬活性中心直接與酸中心接觸時(shí)，在酸中心上生成的焦炭或大分子有機(jī)化合物會(huì)覆蓋金屬活性中心，導(dǎo)致催化劑快速失活。對(duì)于一些以具有很高活性的貴金屬作為活性組分的催化劑(如重整催化劑)來(lái)說(shuō)，這一問(wèn)題尤為突出。
貴金屬催化劑一般具有高活性易中毒等特點(diǎn)。為了得到最佳性能，工業(yè)催化劑往往需要金屬活性組分非均勻地分布在載體中。貴金屬活性組分在催化劑中主要有蛋殼型、蛋白型、蛋黃型和均勻分布等四種形式。在蛋殼型催化劑中，貴金屬組分主要分布在催化劑外表面，對(duì)于受內(nèi)擴(kuò)散控制的快速反應(yīng)有良好的性能。蛋殼型催化劑還對(duì)連串反應(yīng)中的中間體有良好的選擇性。當(dāng)反應(yīng)受動(dòng)力學(xué)控制時(shí)，應(yīng)以均勻分布為宜。若反應(yīng)物中含有能使催化劑中毒的組分，并且載體能夠吸附該毒物，則蛋黃型或蛋白型分布可能有助于提高金屬組分抗中毒性能。但是這些非均勻分布尺度一般都為毫米級(jí)，并且酸中心也直接和金屬組分相接觸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非均勻分布的雙功能催化劑，該催化劑納米尺度金屬中心與酸中心相分離。具體說(shuō)來(lái)，是以一種包覆型介微孔材料作載體，其中載體內(nèi)核為酸性的沸石材料，沸石表面包覆了一層介孔孔道由沸石內(nèi)核向外生長(zhǎng)的不具有酸性的MCM-41介孔相，而貴金屬Pd納米粒子完全分布在載體表面，不與酸中心接觸。
一種非均勻分布雙功能Pd催化劑，載體的內(nèi)核為酸性的沸石材料，沸石表面包覆MCM-41介孔相，貴金屬Pd納米粒子分布在MCM-41介孔相的外表面。
Pd活性組分特指金屬Pd，而不是鈀的化合物。其組成為Pd的質(zhì)量含量不大于10％。其中，質(zhì)量含量應(yīng)當(dāng)理解為Pd的質(zhì)量占催化劑總質(zhì)量的含量比例。
該催化劑制備方法如下：
(1)用水熱合成法制備MCM-41包覆沸石復(fù)合分子篩；
(2)采用NH4NO3交換的方法脫除分子篩中鈉離子得到氫型復(fù)合分子篩；
(3)硅烷化處理步驟(2)制得的氫型復(fù)合分子篩；
(4)在步驟(3)制得的氫型復(fù)合分子篩上浸漬Pd，制得前驅(qū)體；
(5)氫氣氣氛下還原步驟(4)制得的前驅(qū)體，得到非均勻分布雙功能Pd催化劑。
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