[發(fā)明專利]一種抗積碳催化劑、其制備方法及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210207172.0
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114870858A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 李玲;劉武燦;盧春山;李小年;馬超峰;張建君;石能富;金佳敏
• 申請（專利權）人: 中化藍天集團有限公司;浙江藍天環(huán)保高科技股份有限公司;浙江省化工研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/60;C07C17/23;C07C21/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發(fā)明公開了一種抗積碳催化劑、其制備方法及應用，所述抗積碳催化劑由炭載體、金屬活性組分、金屬助劑I和金屬助劑II組成，金屬活性組分為鉑或鈀，金屬助劑I為鋅或銅或鈷，金屬助劑II為釕或鎳，每類金屬組分中有且只有一種金屬；金屬活性組分占載體質量含量為0.2?2.0％，金屬活性組分、金屬助劑I和金屬助劑II的質量比例為1:(1?10):(0.01?0.001)。本發(fā)明抗積碳催化劑中的三種金屬可形成多功能催化活性中心，在保持高脫氯催化性能的同時實現(xiàn)原位積碳的氫化消除，有效抑制積碳生成，大大提升催化劑的穩(wěn)定性和使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及催化領域，特別涉及一種抗積碳催化劑、其制備方法及應用。

背景技術

三氟氯乙烯為無色，微有乙醚氣味的氣體，具有很好的反應活性，是一種重要的含氟聚合單體，也是一種重要的化工中間體，廣泛應用于農藥、醫(yī)藥、高分子材料等領域。

中國專利CN1110103604A公開了一種催化加氫脫氯用催化劑及其制備方法和應用，該方法中合金催化劑以元素Ru為主體，選取指定合金元素Re、Ti、Cr、Ni、Al、Co、Cu、Nb、Ta、Ru、Pt或Ag中的任意一種或多種與Ru形成合金；助劑為堿金屬或烯土金屬，載體為活性炭載體。將其用于三氟氯乙烯的制備中，三氟氯乙烯的轉化率在95.7％左右，選擇性為95.6％。

然而，催化加氫法合成CTFE存在一個關鍵核心問題，即如何抑制積碳。積碳的存在雖然在反應初期不會影響原料轉化率和產品選擇性，但對催化劑穩(wěn)定性和使用壽命造成了很大的影響。現(xiàn)有文獻報道，積碳主要受催化劑活性位的酸性和反應溫度影響。因此，降低活性位酸性或者提高催化活性(降低反應溫度)可有效抑制積碳，延長催化劑壽命。

中國專利CN1589970A公開了一種烷基芳烴脫氫生產烷烯基芳烴催化劑的再生方法，該方法中引入水蒸氣和空氣，利用水熱法對催化劑進行再生，但此方法需要較高的再生溫度，才能完全燒掉催化劑上積碳。

中國專利CN107497420A公開一種含碳貴金屬催化劑的再生方法，該方法在燃燒過程中，對再生氣體中的氧含量進行階梯控制，分步燃燒除去催化劑中的積碳，然后經(jīng)過氯化、還原恢復催化劑的活性。在貴金屬催化劑的再生過程中，進行氯化操作時，若水分含量過高，則會降低催化劑的活性，因此，該方法需要嚴格控制工藝氣中的水分以及操作溫度的最高值，才能保證再生效率。

中國專利CN107999057A公開了一種負載型貴金屬催化劑的再生方法，該方法將失活負載型貴金屬催化劑由CO₂與O₂的混合氣體氧化處理，氧化后于四氫呋喃溶劑中再經(jīng)還原劑還原，即得再生后催化劑。

綜上所述，現(xiàn)有催化劑及其催化加氫工藝仍然無法完全抑制積碳的生成，僅能依靠生成積碳之后進行再生的方法來除積碳，即采用空氣、CO₂、H₂O等氣體與積碳發(fā)生化學反應以除去積碳。但積碳消除過程必會傷及載體炭，破壞催化劑顆粒結構，造成催化劑不可恢復性的失活。因此，積碳消除過程調控難度大。

至今為止，未見有效解決催化加氫脫氯催化劑積碳問題的相關報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種能有效抗積碳的氟氯烷烴加氫脫氯催化劑、其制備方法及應用。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種抗積碳催化劑，所述催化劑由炭載體、金屬活性組分、金屬助劑I和金屬助劑II組成，金屬活性組分為鉑或鈀，金屬助劑I為鋅或銅或鈷，金屬助劑II為釕或鎳，每類金屬組分中有且只有一種金屬。

金屬活性組分占載體質量含量為0.2-2.0％，金屬活性組分、金屬助劑I和金屬助劑II的質量比例為1:(1-10):(0.01-0.001)。

優(yōu)選地，金屬活性組分占載體質量含量為0.2-1.5％。