[發明專利]一種催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011407549.4
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN114602448A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 陳萍;郭慶;郭建平;秦超
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/02
• 分類號: B01J23/02;B01J23/75;B01J23/755;B01J27/24;C07C5/09;C07C11/04;C07C11/06;C07C15/46
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 田華

本申請公開了一種催化劑及其制備方法與應用。所述催化劑包括活性組分、助劑和載體，所述活性組分和所述助劑負載于所述載體的表面；所述活性組分含有金屬元素I，所述金屬元素I選自鎳和/或鈷；所述助劑含有金屬元素II，所述金屬元素II選自堿金屬元素、堿土金屬元素中的至少一種。所述催化劑具有良好的催化活性，特別是可以在獲得較高炔烴轉化率的前提下，提高烯烴的選擇性。

技術領域

本申請涉及一種催化劑及其制備方法與應用，屬于催化劑技術領域。

背景技術

工業乙烯裝置生產聚合級烯烴過程中，餾份中雜質炔烴，如乙炔、丙炔等的脫除，一般采用催化選擇加氫的方法。工業催化劑主要是以貴金屬Pd為活性組分，將其負載在載體上。但金屬Pd價格昂貴，對于生產應用需要投入的成本較高。為降低生產成本，提高經濟效益，研究人員著手開發以非貴金屬為主的新型催化劑。研究的材料有金屬氧化物催化劑，比如CeO₂催化劑(ViléG,Bridier B,Wichert J,et al.Angewandte Chemie,2012,124(34):8748-8751.)、In₂O₃催化劑(Albani D,Capdevila-Cortada M,ViléG,etal.Angewandte Chemie,2017,129(36):10895-10900.)；鎳基合金催化劑，比如CuNiFe催化劑(Bridier B,Perez-Ramirez J.Journal of the American Chemical Society,2010,132(12):4321-4327.)，NiSn催化劑(Liu Y,Liu X,Feng Q,et al.Advanced Materials,2016,28(23):4747-4754.)；還有通過調變非貴金屬鎳的形貌和載體的性質來調變鎳的催化性能(Chai Y,Wu G,Liu X,et al.Journal of the American Chemical Society,2019,141(25):9920-9927.)。

盡管催化劑的研究已取得一些進展，但開發非貴金屬催化劑降低生產成本仍有很大的提升空間。如何對廉價的過渡金屬(鎳或者鈷等非貴金屬)催化劑的組成和結構進行調變，從而提高烯烴的選擇性，仍有待進一步的深入研究。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供一種催化劑，所述催化劑具有良好的催化活性，特別是可以在獲得較高炔烴轉化率的前提下，提高烯烴的選擇性。

一種催化劑，所述催化劑包括活性組分、助劑和載體，所述活性組分和所述助劑負載于所述載體上；

所述活性組分含有金屬元素I，所述金屬元素I選自鎳和/或鈷；

所述助劑含有金屬元素II，所述金屬元素II選自堿金屬元素、堿土金屬元素中的至少一種。

可選地，所述助劑選自含金屬元素II的化合物中的至少一種。

可選地，所述含金屬元素II的化合物選自金屬元素II氧化物、金屬元素II氫氧化物、金屬元素II氨基化合物、金屬元素II亞氨基化合物、金屬元素II氮化物、金屬元素II硫化物、金屬元素II氫化物、金屬元素II有機化合物中的至少一種。

可選地，所述堿金屬元素選自Li、Na、K、Rb、Cs元素中的至少一種。

可選地，所述堿土金屬元素選自Mg、Ca、Sr、Ba元素中的至少一種。

可選地，所述助劑選自CaH₂和/或LiNH₂

本申請通過選用非貴金屬作為活性組分，原料來源廣，成本低。

可選地，所述助劑與所述活性組分的摩爾比為0.01～100：1；

其中，所述助劑的摩爾數以助劑自身的摩爾數計；