一种制备用于氢化不饱和烃的负载型金属催化剂的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备用于不饱和烃的选择性的氢化的负载型金属催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：a)在金属载体上电镀一层镍，然后b)电镀铂和/或钯的表层。本发明专利技术还涉及通过此方法获得的催化剂，以及它们在不饱和烃的氢化反应中，特别是在轻质烯烃的选择性的氢化中的使用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种制备用于不饱和烃的选择性的氢化的负载型金属催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：a)在金属载体上电镀一层镍，然后b)电镀铂和/或钯的表层。本专利技术还涉及通过此方法获得的催化剂，以及它们在不饱和烃的氢化反应中，特别是在轻质烯烃的选择性的氢化中的使用。【专利说明】
本专利技术涉及一种制备用于负载型催化剂(即活性相位于固相载体的表面的固体催化剂)的方法。本专利技术更具体地涉及金属催化剂的制备，该金属催化剂用于氢化不饱和烃，并包含电镀(cbposited)在载体上的钼和/或钯。本专利技术还涉及一种通过此方法获得的催化剂以及它们在不饱和烃的氢化反应中，更特别是在烯烃懼分(olefinic cuts)的选择性的氢化中的使用。
技术介绍
许多用于转化有机化合物的工业过程包括氢化的一个或多个阶段，其使用被称为“加氢催化剂”的催化剂，该催化剂通常为包含电镀在无机载体上的一种或多种“氢化”金属(即钼族金属)的负载型催化剂。这种催化剂例如在石油或石化工业中使用以氢化不饱和烃，例如特别是乙炔基化合物(三键)、乙烯类化合物(双键)，和/或芳香化合物。这些催化剂必须特别活性，换句话说，它们必须促进所需反应的最佳性能，同时是选择性的，换句话说，它们必须避免不期望的副反应。特别难以控制的反应为轻质烯烃的选择性的氢化。轻质烯烃(包括烯·烃，通常为2至6个碳原子)是许多聚合物和化学品的制备中使用的重要原料。它们最常来自石油精炼，包括更重馏分的分馏或热解。然而，包含轻质烯烃的馏分通常包含较大或较小量的乙炔和/或二烯烃，这些是不希望的化合物，其损害烯烃的后续使用。这些化合物通过选择性的氢化反应从包含轻质烯烃的的馏分中去除。在这些反应中使用的催化剂应当是高选择性的，因为它们应当促进乙炔和/或二烯烃的氢化而不氢化烯烃。它们通常是具有活性相的催化剂，其中活性相以电镀在氧化铝或二氧化硅类型的无机载体上的钯为基础。
技术实现思路
继续在加氢催化剂的领域中研究， 申请人:已经发现，通过在特定金属的金属载体特定层上电镀能够制备特别活性和高选择性的催化剂。因此，本专利技术涉及，其特征在于包括以下步骤: a)在金属载体上电镀一层镍，以及然后 b)电镀钼和/或钮!的表层。根据本专利技术的方法允许制备用于氢化不饱和烃的催化剂，该催化剂是高活性的和高选择性的。这些催化剂对烃类的选择性的氢化，特别是对轻质烯烃的选择性的氢化特别有效。本专利技术的催化剂的特殊性质主要是它们的选择性，也就是说它们将二烯烃和乙炔(三键)完全氢化成烯烃，而不氢化烯烃的能力。这些催化剂也具有高度耐磨损和/或磨耗的优点。值得注意的是，钼和/或钯的表层特别良好地附着至催化剂，随着时间的推移，与一些现有技术的催化剂相比金属消除更少，确保催化剂具有良好的耐久性，并且一段时间后保持很好的活性水平。这些催化剂也具有通过可由低成本材料，例如已用于其他应用中的材料，如拉西环、鲍尔环、蒸馏塔的填料元素、金属电线、来自金属电线的无纺布、金属网格等制成的载体制备的优点。这些催化剂的另一个优点是它们使用后的易于回收。因为它们的组成基本上或完全是金属，使得贵金属的回收被简化，而现有技术中常规使用的催化剂仅由电镀在无机载体(氧化铝，二氧化硅...)上的少量的金属组成，使得更难以对金属回收。本专利技术的催化剂由金属载体，即由包含一种或多种金属的材料(可能是复合材料)组成的载体制备。为了这个目的，包含一定量的使载体导电性足够的金属和/或金属合金的任何材料可被采用，以允许在其表面上电镀金属层。优选地，载体由选自铁、铬、镍、铜、钥、铝、锌以及这些金属的合金中的一种或多种金属组成。更优选地，该载体包含至少50 %重量的铁和/或铁合金，例如特别是钢。根据一个优选的实施例，使用不锈钢。不锈钢具有在各种几何形状下被广泛商业化使用的优点。然而，也可使用其它特定类型的合金。例如，可以提及蒙乃尔合金(镍和铜的合金)，它也适用于本申请。然而，它具有在所需的几何形状中较少商业化使用的缺点。因此，在本专利技术的一个优选的实施例中，载体由不锈钢制成。本专利技术的方法包括至少两个步骤a)和b)，每个步骤包括在金属载体上电镀金属层。本身使用已知方式的“电镀”是指一种或多种金属被电镀在金属载体的表面上的方法，其中金属载体来自通过电流电镀的金属阳离子溶液。该技术也是以电电镀的名称为本领域所知并利用电解的原理。为了这个目的，该金属载体优先被浸入待电镀的金属阳离子溶液中，并形成电解系统的阴极。例如以碳为基础的一个或多个阳极还沉浸在该溶液中，同时电流在阳极和阴极之间循环，直到电镀在具有所需厚度的金属层的阴极上(换句话说，载体上)。因此根据本专利技术的方法包括步骤a)，该步骤包括在金属载体上电镀一层镍。该步骤优选使用一种或多种镍盐的水溶液进行，其中镍盐可特别选自氯化镍(NiCl2)、硫酸镍(NiSO4)和氨基磺酸镍(Ni (NH2SO3)2),并优选氯化镍(NiCl2)的水溶液。特别优选具有酸性pH并包含盐酸(HCl)的氯化镍(NiCl2)的水溶液。该溶液可包含其它元素，例如硼酸、有机酸、糖类、表面活性剂、无机盐(氯化物、氰化物等)。步骤a)通常在10至100°C，优选20至90°C的中等温度以及大气压力(760毫米汞柱)下进行。根据本专利技术，镍层优选直接电镀在所述金属载体上，并且更优选完全覆盖载体的表面。该层的厚度优选为0.01至10微米，更优选为0.05至2微米。根据本专利技术的方法还包括步骤b)，该步骤包括电镀钼和/或钯的表层。根据本专利技术的一个特别优选的实施例，步骤b)包括电镀包含钯的层，更优选地，步骤b)包括电镀由钯组成的层。步骤b)中的电镀优选使用包含钼和/或钮的水溶液进行，其中钼和/或钮优选以盐和/或配合物的形式存在。这种化合物可选自: 钼的盐和配合物，包括钼的齒化、氨基或氨基-硝基的盐和配合物，特别是:Pt (NH3) 2 (NO2)2, Pt (NH3) 4 (NO2)2, Pt (NH3) 4C12 ； 钯的盐和配合物，包括钯的卤化、氨基或氨基-硝基的盐和配合物，并优选钯四胺盐和钯乙二胺盐，特别是 Pd (NH 3) 2 (NO2)2, Pd (NH3) 4 (NO2)2, Pd (NH3) 4C12。这种化合物被溶解并且pH值优选被保持大于5。更优选地，使用钯的一种或多种盐或配合物的水溶液，并特别优选使用钯四胺盐的水溶液。步骤b)通常在10至100°C，优选30至90°C的中等温度以及大气压力下进行。根据本专利技术，钼和/或钯的层是催化剂的表层，也就是说，其构成了催化剂的外表面。这特别意味着没有其他化合物，尤其是没有任何其他类型的金属被电镀在该层上。电镀优选在步骤b)中进行，以覆盖催化剂的整个表面，换言之，钼和/或钯的层延伸覆盖催化剂的整个外表面，从而完全覆盖下层。该层的厚度优选为0.01至I微米，更优选为0.02至0.1微米。步骤a)之前，可能有必要使用本领域中已知的技术对载体的表面处理进行一次或多次预处理。特别是，微量的有机残留物应优选被消除。为此，使用有机溶剂(如丙酮)或碱性清洁产品(如氢氧化钠)的清洗步骤可被进行。例如超声波清洗的技术也可被使用。然后化学浸蚀(例如使用盐酸)可能有利于促进电镀在载体上的金属层的粘附性。在步骤a)和b)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备用于不饱和烃的选择性的氢化的负载型金属催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：a)在金属载体上电镀一层镍，然后b)电镀铂和/或钯的表层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·杜弗兰，沙拉斯·齐鲁玛吉，
申请(专利权)人：EURECAT公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR