一种组合物，其含有包括钯和载体的负载型氢化催化剂，其中所述负载型氢化催化剂能够将高度不饱和烃选择性地氢化成不饱和烃，以及掺杂剂，其中所述掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德(ylide)、甜菜碱或其组合。一种制备选择性氢化催化剂的方法，其通过以下制备：使载体与含钯化合物接触形成负载型钯组合物；使所述负载型钯组合物与掺杂剂接触形成选择性氢化催化剂前体，其中所述掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合；并且还原所述选择性氢化催化剂前体以形成选择性氢化催化剂。还提供一种通过制备选择性氢化催化剂的方法生产的选择性氢化催化剂，以及一种将高度不饱和烃选择性氢化成富含不饱和烃的组合物的方法。
Using phosphorus ylide to enhance catalyst of acetylene hydrogenation
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用磷叶立德来增强乙炔氢化催化剂
本公开涉及不饱和烃的生产，并且更确切地说，涉及选择性氢化催化剂和其制备与使用的方法。
技术介绍
不饱和烃(如乙烯和丙烯)通常用作制备增值化学品和聚合物的原料。不饱和烃可以通过烃的热解或蒸汽裂化来生产，所述烃包含源自煤的烃、源自合成原油的烃、石脑油、炼厂气、乙烷、丙烷、丁烷等。以这些方式生产的不饱和烃可含有较小比例的高度不饱和烃(如炔烃和二烯烃)，其可以对后续化学品和聚合物的生产产生不利影响。因此，为了形成不饱和烃产物，如聚合物级单烯烃，通常减少单烯烃流中炔烃和二烯烃的量。例如，在聚合物级乙烯中，炔烃含量通常小于约2ppmw。一种通常用于减少主要包括单烯烃的不饱和烃流中的炔烃和二烯烃的量的技术涉及将炔烃和二烯烃选择性氢化为单烯烃。此方法为选择性的，因为其最小化了单烯烃和高度不饱和烃向饱和烃的氢化。例如，最小化了乙烯或乙炔氢化成乙烷。选择性氢化方法的一个挑战为导致不饱和单烯烃(例如乙烯)不可控制地还原为饱和烃(例如乙烷)的失控反应的可能性。使失控反应最小化的一种方法是增加氢化催化剂中选择性增强剂的量。因此，催化剂制剂可以包括一种或多种选择性增强剂。选择性增强剂是如碱金属卤化物的物质，其增加了催化剂将高度不饱和烯烃氢化为不饱和烯烃的选择性。使用额外量的选择性增强剂(也称为增加的负载量)可能会改进催化剂的选择性；然而，增加的负载量可能具有如降低催化剂活性的缺点。评估选择性氢化催化剂的一种方式为操作窗口，其为所确定的两个不同温度点T1与T2之间的差。T1是“净化”温度，其可以定义为进料中高度不饱和烃已转化使得产物中存在小于20ppmw的温度。T2是“失控”温度，其定义为其中已发生过度氢化使得乙烷占产物的3重量％的温度。操作窗口越大，催化剂的选择性越强，并且发生不希望的失控的可能性越小。因此，需要显示改进的性能的选择性氢化催化剂，如改进的操作窗口和/或期望的选择性和/或活性。
技术实现思路
本文公开了一种组合物，其包括：负载型氢化催化剂，其包括钯和载体，其中负载型氢化催化剂能够将高度不饱和烃选择性氢化为不饱和烃；和掺杂剂，其中掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合。本文还公开了一种制备选择性氢化催化剂的方法，所述方法包括：使载体与含钯化合物接触以形成负载型钯组合物；使负载型钯组合物与掺杂剂接触，以形成选择性氢化催化剂前体，其中掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合；并且还原选择性氢化催化剂前体，以形成选择性氢化催化剂。本文还公开了一种选择性氢化催化剂，其通过以下制备：使载体与含钯化合物接触，以形成负载型钯组合物；使负载型钯组合物与掺杂剂接触，以形成选择性氢化催化剂前体，其中掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合；并且还原选择性氢化催化剂前体，形成选择性氢化催化剂。本文还公开了一种将高度不饱和烃选择性氢化成富含不饱和烃的组合物的方法，所述方法包括：适合于氢化至少一部分高度不饱和烃进料的条件下，使包括钯的负载型催化剂和掺杂剂与包括高度不饱和烃的进料接触，以形成富含不饱和烃的组合物，其中掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合。附图说明为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考以下结合附图和具体实施方式的简要描述，其中相似的附图标记表示相似的部分。图1是选择性氢化方法的一个实施例的工艺流程图；图2是乙烷制备与实例1催化剂温度的函数关系图；图3是乙烯重量百分数与实例1催化剂温度的函数关系图；图4是乙烷制备与实例2催化剂温度的函数关系图；和图5是乙烯重量百分数与实例2催化剂温度的函数关系图。具体实施方式选择性氢化催化剂通常包括负载型Pd/Ag。将选择性增强剂(如KF)添加到钯基催化剂可以改进其操作窗口。此外，将离子液体添加到催化剂中可以提供具有改进的氢化性能的催化剂。KF和离子液体都是在正电荷与负电荷之间不含有共价键的盐。出乎意料地发现，含有通过一个或多个共价键连接的正电荷和负电荷的单分子可以是选择性氢化催化剂(例如，钯基乙炔氢化催化剂)的有益掺杂剂。最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但公开的系统和/或方法可以使用任何数目的技术来实施，无论是当前已知的或是现有的技术。本公开绝不应限于以下所说明的说明性实施方案、附图和技术，包含本文所说明和描述的示例性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求的范围内以及它们的等同物的全部范围内进行修改。在一个实施例中，制备选择性氢化催化剂的方法包括使无机催化剂载体与含钯化合物接触以形成负载型钯组合物，并使负载钯组合物与掺杂剂接触。本文中，本公开将集中于在单分子中使用包括正电荷和负电荷两者的掺杂剂，带正电荷和负电荷部分通过一个或多个共价键连接。在一个实施例中，本文所公开的方法产生的选择性氢化催化剂，其具有增强的选择性、改进的操作窗口和/或改进的从硫的减活中的回收。本文所公开的类型的催化剂可以用作选择性氢化催化剂(SHC)。应当理解，SHC是使本文所公开的组分(例如，无机载体、钯、掺杂剂等)接触以形成可用作选择性氢化催化剂的组合物的结果。用于形成SHC的物质可以接触并转换，使得原始物质无法在SHC中识别为单独的实体。例如，本公开将描述掺杂剂和含金属化合物在SHC的形成中的利用。用作选择性氢化催化剂的SHC可以含有掺杂剂或含金属化合物中的一种或多种组分；然而，最初与SHC其它组分接触的掺杂剂或含金属化合物在最终产品中可能无法辨别。SHC可用于将高度不饱和烃选择性氢化为不饱和烃。如本文所用，高度不饱和烃定义为含有三键、两个共轭碳-碳双键或两个累积碳-碳双键的烃。如本文所用，不饱和烃定义为含有孤立碳-碳双键的烃。高度不饱和烃的实例包含但不限于：乙炔、甲基乙炔和丙二烯。不饱和烃的实例包含乙烯和丙烯。还应理解，术语“催化剂”是指载体以及浸渍在载体中或载体上的物质。在一个实施例中，SHC可以包括无机载体，例如但不限于氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、铝硅酸盐(例如粘土、陶瓷和/或沸石)、尖晶石(例如铝酸锌、钛酸锌和/或铝酸镁)或其组合。在一个实施例中，SHC包括氧化铝载体。在一些实施例中，氧化铝载体包括α-氧化铝载体。无机载体的表面积可以为约2到约100平方米/克(m2/g)、或者约2m2/g到约75m2/g、或者约3m2/g到约50m2/g、或者约4m2/g到约25m2/g、或者约5m2/g到约15m2/g。载体的表面积可以使用任何合适的方法来确定。合适的方法的实例包含Brunauer、Emmett和Teller(“BET”)方法，其测量吸附在载体上的氮的量。或者，可以通过压汞法测量载体的表面积，如在标题为《通过汞压孔率测定法自动化多孔物质的孔隙体积和孔径分布(AutomatedPoreVolumeandPoreSizeDistributionofPorousSubstancesb本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合物，其包括：/n包括钯和无机载体的负载型氢化催化剂，其中/n所述负载型氢化催化剂能够选择性地将高度不饱和烃氢化为不饱和烃；和/n掺杂剂，其中所述掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德(ylide)、甜菜碱或其组合。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170912 US 15/702,4131.一种组合物，其包括：
包括钯和无机载体的负载型氢化催化剂，其中
所述负载型氢化催化剂能够选择性地将高度不饱和烃氢化为不饱和烃；和
掺杂剂，其中所述掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德(ylide)、甜菜碱或其组合。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述掺杂剂选自叶立德。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述掺杂剂选自磷叶立德。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述掺杂剂选自进一步包括羰基的磷叶立德。
5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述叶立德被归类为稳定的并且形式为R13-P＝CHR2，其中R2包括COX基团或CN基团。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述叶立德是膦烯，其选自1-(三苯基膦烯)-2-丙酮(TPP-2P)、2-(三苯基膦烯)丙醛、(三苯基膦烯)乙腈、(三苯基膦烯)乙醛、(三苯基膦烯)乙烯酮、(苯甲酰亚甲基)三苯基膦烷、(三苯基膦烯)丙酮酸乙酯或其组合。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述掺杂剂沸点大于或等于约200℃。
8.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括安置于所述无机载体上的至少一种选自以下的组分：第1B族金属、第1B族金属化合物、银化合物、氟、氟化合物、硫、硫化合物、碱金属、碱金属化合物、碱性金属、碱性金属化合物、碘、碘化合物或其组合。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中按所述催化剂的总重量计，所述钯以约0.005重量％到约5重量％的量存在。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中按所述催化剂的总重量计，所述掺杂剂以约0.005重量％到约5重量％的量存在。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述无机载体的表面积为约2m2/g到约100m2/g，并且其中大于约90重量％的所述钯集中在所述无机载体的外围附近。
12.一种制备选择性氢化催化剂的方法，所述方法包括：
使无机载体与含钯化合物接触以形成负载型钯组合物；
使所述负载型钯组合物与掺杂剂接触以形成选择性氢化催化剂前体，其中所述掺杂剂包括至少一种选自以下的组分：两性离子、叶立德、甜菜碱或其组合；以及
还原所述选择性氢化催化剂前体以形成所述选择性氢化催化剂；其中所述方法进一步包括使所述无机载体、所述负载型钯组合物或所述选择性氢化催化剂前体与至少一种选择性增强剂接触。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述掺杂剂选自叶立德。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述掺杂剂选自磷叶立德。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述掺杂剂选自进一步包括羰基的磷叶立德。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述叶立德被归类为稳定的并且形式为R13-P＝CHR2，其中R2包括COX基团或CN基团。
17.根据权利要求16所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·斯奈尔，Z·洪，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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