[發(fā)明專利]一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210502452.4
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114653373B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹景沛;張創(chuàng);趙小燕;解金旋;趙亮;江瑋;陳晨旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10;C07C5/10;C07C13/50;C07C5/11;C07C15/24
• 代理公司: 徐州千秋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32556
• 代理人: 周敏

本發(fā)明公開了一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑及其制備方法與應(yīng)用，配制乙酸鎳水溶液，超聲處理5?10min，加入乙酸鎳等摩爾量的碳酸銨粉末，超聲處理，調(diào)節(jié)溶液pH值為11?13，形成混合溶液；其次，將螯合樹脂加入到上述混合溶液，室溫下攪拌24h，然后洗滌過濾，分離出固體；將分離的固體用去離子水反復(fù)洗滌后，真空干燥，然后在惰性氣氛下，于600℃溫度下碳化1h，得到鎳樹脂碳催化劑。本發(fā)明選用含有氨基膦酸螯合基團S950樹脂為載體，離子交換法和高溫碳化法制備鎳樹脂碳催化劑，該鎳樹脂碳催化劑在萘的催化加氫中展現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，選擇性高，獲得高收率的四氫萘。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳基催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

煤焦油是煤熱解過程中的一種副產(chǎn)物，煤焦油組成成分中脂肪烴、芳烴、酚類物質(zhì)占比較大，且芳烴物質(zhì)中以單環(huán)和雙環(huán)為主，因此，脫芳烴已經(jīng)成為煤焦油加氫精制工藝中的重要環(huán)節(jié)。芳烴加氫的基本過程是：在一定溫度和壓力下，與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，根據(jù)催化劑類型的不同，一般芳烴加氫都是先加氫飽和，然后飽和環(huán)烷烴裂解。芳烴的加氫飽和以及環(huán)烷烴的開環(huán)反應(yīng)，二者也可同時發(fā)生。飽和環(huán)烷烴的裂解過程遵循碳離子機理，在裂解過程中會發(fā)生異構(gòu)化、開環(huán)等反應(yīng)。碳離子機理一般認(rèn)為烷烴在催化劑金屬位上進行脫氫反應(yīng)，生成烯烴，然后遷移到酸性中心，在酸性位上得到質(zhì)子，形成正碳離子，進行骨架異構(gòu)或者裂化反應(yīng)，最后脫離酸性中心，轉(zhuǎn)移到金屬位，再進行加氫飽和反應(yīng)并完成脫附。多環(huán)芳烴化合物的加氫不僅可提高輕質(zhì)油的收率、改善油品品質(zhì)，而且在延長催化劑使用周期方面也至關(guān)重要，因此多環(huán)芳烴的加氫備受關(guān)注。

煤焦油中含有大量的芳烴，以二環(huán)芳烴和三環(huán)芳烴為主，其中二環(huán)芳烴的典型化合物是萘，萘加氫過程最關(guān)鍵技術(shù)是制備出高效的加氫催化劑。以氧化物和分子篩為載體的金屬加氫催化劑在芳烴加氫過程中的活性表現(xiàn)差，所需的反應(yīng)條件苛刻，已經(jīng)難以滿足實際生產(chǎn)的需求。而貴金屬催化劑雖然加氫活性好，然而其產(chǎn)量低，價格昂貴不利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，因此，要實現(xiàn)煤焦油中芳烴加氫的關(guān)鍵，尚需開發(fā)高效易得的加氫催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑的制備方法，步驟簡單，易操作。

本發(fā)明的目的之一是提供采用上述制備方法制得的高選擇性鎳樹脂碳催化劑。

本發(fā)明的目的之三是提供上述高選擇性鎳樹脂碳催化劑在催化加氫方面的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)配制乙酸鎳水溶液，超聲處理5-10min，加入乙酸鎳等摩爾量的碳酸銨粉末，超聲處理5-10min，調(diào)節(jié)溶液pH值為11-13，形成混合溶液；其次，將螯合樹脂加入到上述混合溶液，室溫下攪拌24h，然后過濾洗滌，分離出固體；

(2)將分離的固體用去離子水反復(fù)洗滌后，真空干燥，然后在惰性氣氛下，于600℃溫度下碳化1h，得到鎳樹脂碳催化劑。

優(yōu)選的，所述螯合樹脂為漂萊特公司的型號S950的樹脂產(chǎn)品。

優(yōu)選的，所述螯合樹脂與混合溶液的固液比為1-1.5：20g/mL。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述的轉(zhuǎn)速為200-250r/min。

優(yōu)選的，步驟(2)中所述真空干燥的時間為3-5h。

第二方面，本發(fā)明提供一種高選擇性鎳樹脂碳催化劑，采用上述的制備方法制得。

第三方面，本發(fā)明提供上述高選擇性鎳樹脂碳催化劑在催化加氫方面的應(yīng)用。