负载型钯催化剂的浸渍方法技术

本发明专利技术涉及催化剂领域，公开了一种负载型钯催化剂的浸渍方法。该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；所述无机酸为盐酸和/或硝酸；所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。本发明专利技术的浸渍方法能够大幅提高负载型钯催化剂的钯利用率。

Impregnation method of supported palladium catalyst

【技术实现步骤摘要】
负载型钯催化剂的浸渍方法
本专利技术涉及催化剂领域，具体涉及一种负载型钯催化剂的浸渍方法。
技术介绍
负载型钯催化剂在化学工业及有机合成反应中有着极其重要的地位，例如石油炼化中的催化重整、裂解汽油加氢，有机合成中的氢化、氧化脱氢、偶联等反应都使用Pd/Al2O3作为催化剂。Pd具有良好的抗烧结能力，可减缓高温热失活的影响；Al2O3具有良好的热稳定性、大的比表面积，其抗热冲击和机械震动性能优异，制造成本相对低廉，在催化剂工业中常被用作载体。Pd通过与Al2O3载体上官能团的配位作用，能够克服催化剂在反应体系中稳定性低、重复性差等缺陷，可以通过调整Pd负载量及活性组分分布区域来调节催化剂的活性和选择性。在以往生产负载型钯催化剂的过程中，Pd的利用率均较低，以Pd/Al2O3催化剂为例，仅为81％左右。因此，催化剂制备过程中需要提高贵金属Pd投料量，方能使Pd含量达到质量指标要求，造成催化剂制造成本变高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的负载型钯催化剂制备过程中存在的钯利用率低的技术问题，提供一种负载型钯催化剂的浸渍方法，该浸渍方法能够大幅提高负载型钯催化剂的钯利用率。本申请的专利技术人通过深入研究发现，在现有的催化剂制备过程中，通过加入适当的碱调整浸渍液的pH值，使浸渍液pH接近载体的等电点附近，在浸渍过程中浸渍液能与载体相互作用，Pd迅速被载体吸收，当负载量较低时通常形成蛋壳型分布，即Pd组分明显集中于载体的外表面。载体表面存在的细小颗粒以及浸渍过程中载体间相互摩擦，会造成催化剂表面活性组分剥落，从而导致催化剂制备过程中Pd利用率较低。针对上述问题，本专利技术的专利技术人针对催化剂Pd利用率较低的情况进行分析，并对催化剂制备过程中的落粉进行取样并测定Pd含量，发现落粉中的Pd含量高达1-3重量％。这说明催化剂载体表面的活性组分在浸渍过程中由于磨损而脱落下来，落粉情况较为严重。由此，专利技术人考虑尝试将催化剂的活性组分适当埋藏到载体表层的稍下位置，以防止磨损引起的Pd组份的剥落，同时需要减少催化剂载体表面静电吸附的细颗粒。为了达到上述目的，专利技术人进一步进行了研究，创造性地提出了下述本专利技术的技术方案。也即，本专利技术提供一种负载型钯催化剂的浸渍方法，该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；所述无机酸为盐酸和/或硝酸；所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。优选地，所述无机酸和/或有机酸在浸渍液中的含量为0.01-0.2重量％，优选为0.03-0.08重量％。优选地，所述浸渍液的pH为2.8-3.2。优选地，所述含钯化合物为氯钯酸、氯化钯、硝酸钯和二氯二氨合钯中的一种或多种。优选地，以钯元素计所述浸渍液中含钯化合物的浓度为1000μg/g以上，优选为3000-10000μg/g。优选地，浸渍温度为50-95℃，浸渍时间为10min以上。优选地，浸渍的搅拌速率为3-30r/min优选地，该方法还包括在浸渍前将载体进行洗涤。优选地，所述洗涤使用纯水，更优选采取鼓泡溢流方式进行。优选地，所述载体为Al2O3载体、SiO2载体、TiO2载体和活性炭载体中的一种或多种，优选为Al2O3载体。通过上述技术方案，本专利技术的浸渍方法可以提高浸渍过程中的钯利用率，从而可以减少贵金属钯的用量，降低负载型钯催化剂的制备成本。并且，本专利技术的浸渍方法操作简便，实用性强，便于在工业生产上应用。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供的负载型钯催化剂的浸渍方法，该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；所述无机酸为盐酸和/或硝酸；所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。本专利技术的专利技术人对负载型钯催化剂的制备过程进行研究，针对现有技术的方法中钯利用率低下的问题，发现在浸渍液中添加无机酸和/或有机酸，可以将活性组分适当埋藏到载体表层的稍下位置，防止磨损引起的Pd组分的剥落，同时减少催化剂载体表面静电吸附的细颗粒，从而大大提高钯的利用率，从而可以降低钯的投料量，降低了负载型钯催化剂的制备成本。根据本专利技术，所述无机酸和/或有机酸中，优选使用有机酸，例如优选使用柠檬酸。在本专利技术中，所述无机酸和/或有机酸在浸渍液中的含量为0.01-0.2重量％，优选为0.03-0.08重量％，更优选为0.03-0.05重量％。通过使无机酸和/或有机酸的含量在上述范围内，可以进一步提高钯利用率。根据本专利技术优选的实施方式，所述浸渍液的pH为2.8-3.2，优选为2.9-3.1。通过使用上述pH范围的浸渍液，可以提高载体的浸渍效率和钯利用率。上述pH可以通过在浸渍液中适当添加酸性或碱性的化合物进行调节，例如可以添加NaOH、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3等。在本专利技术中，所述含钯化合物没有特别的限定，可以使用现有的能够用于制备负载型钯催化剂的任意含钯化合物，例如可举出氯钯酸、氯化钯、硝酸钯和二氯二氨合钯中的一种或多种，其中优选为氯钯酸。在本专利技术中，所述载体没有特别的限定，可以使用现有的能够用于制备负载型钯催化剂的任意载体，例如可举出Al2O3载体、SiO2载体、TiO2载体和活性炭载体中的一种或多种，其中优选为Al2O3载体。根据本专利技术优选的浸渍方式，以钯元素计所述浸渍液中含钯化合物的浓度为1000μg/g以上，优选为3000-10000μg/g，更优选为3000-5000μg/g。根据本专利技术优选的浸渍方式，浸渍的条件可以使用现有的用于负载型钯催化剂的浸渍条件进行，例如浸渍温度可以为50-95℃，浸渍时间可以为10min以上，优选地，浸渍温度可以为70-95℃，浸渍时间可以为15-22min。另外，浸渍的搅拌速率可以为3-30r/min，优选3-18r/min。进而，本专利技术的专利技术人还意外地发现，使用洗涤后的载体进行浸渍，可以进一步提高制备过程中的钯利用率。因此，优选该方法还包括在浸渍前将载体进行洗涤。所述洗涤使用纯水进行，洗涤液的用量例如可以为载体的10-30倍体积，洗涤次数可以为1次以上，例如2-3次。根据本专利技术，浸渍完成后的催化剂可以进一步进行干燥、焙烧等处理，从而制得最终的负载型钯催化剂。上述处理的条件，可以根据需要制备的催化剂具体选择。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，Pd负载量通过电感耦合等离子光谱法(ICP)测得；Pd利用率为Pd负载量与Pd投料量的比值。以下实施例中，牌号A-F的催化剂所需的Pd负载量合格范围分别如下(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载型钯催化剂的浸渍方法，其特征在于，该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，/n其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；/n所述无机酸为盐酸和/或硝酸；/n所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载型钯催化剂的浸渍方法，其特征在于，该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，
其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；
所述无机酸为盐酸和/或硝酸；
所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的浸渍方法，其中，所述无机酸和/或有机酸在浸渍液中的含量为0.01-0.2重量％，优选为0.03-0.08重量％。


3.根据权利要求1所述的浸渍方法，其中，所述浸渍液的pH为2.8-3.2。


4.根据权利要求1所述的浸渍方法，其中，所述含钯化合物为氯钯酸、氯化钯、硝酸钯和二氯二氨合钯中的一种或多种。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的浸渍方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华东，严盛宏，唐颖伟，赵龙，闫立江，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11