一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法，该加氢催化剂包括载体和活性组分，所述载体为碳化硅与TiO2热处理后形成的混合物，活性组分为钌、铷、钇中的至少一种。该催化剂的制备方法包括如下步骤：1)将碳化硅和TiO2进行热处理得到混合物；2)将热处理后的混合物与γ‑氧化铝、硬脂酸铝、硝酸铝中的至少一种混合，加入分散剂和水，捏合均匀；3)将捏合后的物料造粒，得到的粒子烘干，加入石墨混合均匀，成型，再经烘干、焙烧得到催化剂载体；4)将制得的催化剂载体放入含有钌、铷、钇中至少一种的可溶性化合物溶液中浸渍，然后取出干燥、焙烧，制得催化剂。本发明专利技术的催化剂具有较高的活性，同时，长周期运行后表现出优异的稳定性。

Catalyst for hydrogenation reaction and preparation method thereof

The invention discloses a catalyst for hydrogenation reaction and a preparation method thereof. The hydrogenation catalyst comprises a carrier and an active component. The carrier is a mixture of silicon carbide and titanium dioxide after heat treatment, and the active component is at least one of ruthenium, rubidium and yttrium. The preparation method of the catalyst comprises the following steps: 1) heat treatment of silicon carbide and titanium dioxide to obtain a mixture; 2) mixing the heat-treated mixture with at least one of gamma-alumina, aluminum stearate and aluminum nitrate, adding dispersant and water to knead evenly; 3) granulating the kneaded material and drying the resulting particles; The catalyst support was obtained by adding graphite and mixing evenly, forming, drying and calcining. 4) The catalyst support was impregnated in a solution containing at least one soluble compound of ruthenium, rubidium and yttrium, and then dried and calcined to prepare the catalyst. The catalyst has high activity and excellent stability after long period operation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法，属于催化

技术介绍
邻苯二甲酸酯(PAEs)是目前使用最广泛的增塑剂。随着环保、绿色、无毒观念的深入，PAEs已经不适合当前发展的要求，而直接对PAEs进行苯环加氢生成环己烷1,2-二甲酸酯是当前研究的热点，有望在未来取代PAEs增塑剂。专利US475064描述了在90℃～140℃的温度范围内，使用质量分数为5％的Rh/C催化剂催化邻苯二甲酸合成环己烷二甲酸，Rh的高成本是这种方法的缺点，催化剂的稳定性也不得而知；中国专利CN101406840A公开了一种环己烷二甲酸二元酯的制备方法，选用贵金属Ru、Pt、Pd和Rh为主活性组分，载体为三氧化二铝、氧化锆或氧化钛制备加氢催化剂，采用滴流床高压反应器，在温度200℃，氢气压力为7MPa，空速为0.5h-1，氢气和反应底物摩尔比为150条件下，进行DINP的加氢反应，转化率达99.9％，选择性98.6％，催化剂的稳定性同样不得而知。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种稳定性好的用于加氢反应的催化剂，并提供了该催化剂的制备方法。技术方案：本专利技术所述的一种用于加氢反应的催化剂，包括载体和活性组分，载体为碳化硅与TiO2热处理后形成的碳化硅、TiO2与Si-O-Ti结构的混合物，活性组分为钌、铷、钇中的至少一种。其中，活性组分的量优选为载体质量的0.1～5％。进一步的，载体中，碳化硅的质量含量为5～25％，TiO2的质量含量为5～25％。本专利技术所述的用于加氢反应的催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)将碳化硅和TiO2进行热处理得到混合物；2)将热处理后的混合物与γ-氧化铝、硬脂酸铝、硝酸铝中的至少一种混合，加入分散剂和水，捏合均匀；3)将捏合后的物料造粒，得到的粒子烘干，加入石墨混合均匀，成型，再经烘干、焙烧得到催化剂载体；4)将制得的催化剂载体放入含有钌、铷、钇中至少一种的可溶性化合物溶液中浸渍，然后取出干燥、焙烧，制得催化剂。较优的，步骤1)中，将碳化硅和TiO2在120～700℃下热处理1～3h，得到混合物。上述步骤2)中，γ-氧化铝、硬脂酸铝、硝酸铝的添加量为载体质量的2～10％。进一步的，分散剂可为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、乙二醇、聚乙二醇、脂肪酸聚乙二醇酯、甘油中的至少一种，且分散剂的添加量优选为载体质量的1～2％。其中，步骤2)捏合过程中水的添加量优选为载体质量的20～50％。上述步骤3)中，造粒、加入石墨混合均匀成型、烘干后，优选在700～1200℃下焙烧1～3h，得到催化剂载体。上述步骤4)中，可溶性化合物溶液可为氯化钌、氯化铷、氯化钇溶液中的一种或两种以上的混合溶液。专利技术原理：碳化硅中的硅物种与二氧化钛的钛物种在一定温度条件下发生化学反应，形成稳定性好的Si-O-Ti结构，而且，Si-O-Ti结构在化合键的作用下能够更好的分散和稳定活性物钌、铷、钇，从而可在不添加助剂的情况下，实现稳定活性组分的功能。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的催化剂用于加氢反应中具备良好的活性，同时，该催化剂表现出优异的稳定性，催化剂长周期运行后，其活性变化不大。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术的一种用于加氢反应的催化剂，包括载体和活性组分，载体为碳化硅与TiO2热处理形成的碳化硅、TiO2与Si-O-Ti结构的混合物，其中，碳化硅在载体中的质量含量为5～25％，TiO2在载体中的质量含量为5～25％；活性组分为钌、铷、钇中的至少一种，活性组分的质量为载体质量的0.1～5％。以下实施例中所称的某组分的质量含量指该组分的量占载体的质量百分数。实施例11)取4g碳化硅，在120℃下进行热处理，热处理时间为1h；2)热处理后的碳化硅中加入4gγ-氧化铝、1g三乙基己基磷酸和4g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥3h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过700℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化钌溶液中0.5h，取出在120℃下烘干，再在200℃下焙烧2h；钌元素的质量含量为0.1％，得到催化剂1#。实施例21)取20g碳化硅，在700℃下进行热处理，热处理时间为3h；2)热处理后的碳化硅中加入10g硬脂酸铝、2g十二烷基硫酸钠和30g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥5h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过1200℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化钌溶液中3h，取出在120℃下烘干，再在600℃下焙烧4h；钌元素的质量含量为5％，得到催化剂2#。实施例31)取10g碳化硅，在500℃下进行热处理，热处理时间为2h；2)热处理后的碳化硅中加入5g硝酸铝、1.5g甲基戊醇和15g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥4h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过1100℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化钌溶液中2h，取出在120℃下烘干，再在550℃下焙烧3h；钌元素的质量含量为2.5％，得到催化剂3#。实施例41)取4gTiO2，在120℃下进行热处理，热处理时间为1h；2)热处理后的TiO2中加入2gγ-氧化铝、1g聚丙烯酰胺和4g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥3h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过700℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化铷溶液中0.5h，取出在120℃下烘干，再在200℃下焙烧2h；铷元素的质量含量为0.1％，得到催化剂4#。实施例51)取20gTiO2，在700℃下进行热处理，热处理时间为3h；2)热处理后的TiO2中加入10g硬脂酸铝、2g乙二醇和30g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥5h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过1200℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化铷溶液中3h，取出在120℃下烘干，再在600℃下焙烧4h；铷元素的质量含量为5％，得到催化剂5#。实施例61)取10gTiO2，在700℃下进行热处理，热处理时间为2h；2)热处理后的TiO2中加入5g硝酸铝、1.5g脂肪酸聚乙二醇酯和15g去离子水，捏合均匀；3)将捏合均匀的物料造粒成粒径约为1.2mm的粒子，在120℃干燥3h；4)烘干的粒子加入12g石墨混合均匀，通过压片机压片成Ф5×5mm的圆柱体颗粒；5)片剂经过700℃焙烧得到制备催化剂所需要的载体；6)将载体浸入氯化铷溶液中2h，取出在120℃下烘干，再在550℃下焙烧3h；铷元素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加氢反应的催化剂，其特征在于，包括载体和活性组分，所述载体为碳化硅与TiO2热处理后形成的碳化硅、TiO2与Si‑O‑Ti结构的混合物，活性组分为钌、铷、钇中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种用于加氢反应的催化剂，其特征在于，包括载体和活性组分，所述载体为碳化硅与TiO2热处理后形成的碳化硅、TiO2与Si-O-Ti结构的混合物，活性组分为钌、铷、钇中的至少一种。2.根据权利要求1所述的用于加氢反应的催化剂，其特征在于，所述活性组分的量为载体质量的0.1～5％。3.根据权利要求1所述的用于加氢反应的催化剂，其特征在于，所述碳化硅在载体中的质量含量为5～25％，TiO2在载体中的质量含量为5～25％。4.一种权利要求1所述的用于加氢反应的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将碳化硅和TiO2进行热处理得到碳化硅、TiO2和Si-O-Ti结构的混合物；2)将热处理后的混合物与γ-氧化铝、硬脂酸铝、硝酸铝中的至少一种混合，加入分散剂和水，捏合均匀；3)将捏合后的物料造粒，得到的粒子烘干，加入石墨混合均匀，成型，再经烘干、焙烧得到催化剂载体；4)将制得的催化剂载体放入含有钌、铷、钇中至少一种的可溶性化合物溶液中浸渍，然后取出干燥、焙烧，制得催化剂。5.根据权利要求4所述的用于加氢反应的催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄先亮，徐本刚，吴学其，张杰，吴琳，朱艳芳，王金利，蔡进，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化南京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11