制造非均相金属氢化催化剂的方法技术

本发明专利技术涉及用于制造非均相金属氢化催化剂的方法。更具体地，本发明专利技术的特征在于，当在适当的还原条件下使用特定的还原气体还原氢化催化剂时，催化剂的氢化反应得到改善。催化剂的氢化反应得到改善。催化剂的氢化反应得到改善。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造非均相金属氢化催化剂的方法


[0001]本专利技术涉及制备双金属氢化催化剂的方法，更具体地，涉及通过在适当的还原条件下使用特定的还原气体还原催化剂来制备在氢化中具有改善的催化活性的双金属氢化催化剂的方法。

技术介绍

[0002]非均相氢化催化剂可以通过负载、干燥、还原和钝化活性金属来制备。为了具有催化活性，通过将负载金属化合物形式的活性金属还原为金属的方法来活化催化剂。催化剂活化可以通过在反应之前通过浆料还原和热还原而还原活性金属来实现。
[0003]浆料还原具有使用氢含量高的还原剂，诸如水合肼(N2H4·
H2O)和硼氢化钠(NaBH4)，在相对低的温度下在短时间内将活性金属还原为金属的优点。作为一种催化剂还原剂，尽管水合肼(N2H4·
H2O)由于其高还原电势而以小的量在催化剂还原中非常高效，但水合肼会引起呼吸毒性和环境污染。中国专利注册号102580732(北京化工大学)公开了Ru
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Pt
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Sn/Al2O3作为用于二羧酸转化的催化剂，其中使用NaBH4的浆料还原方法来还原催化剂。氢含量高的NaBH4在水溶液中水解以产生氢气，从而还原金属化合物。然而，NaBH4水解时产生的Na、B等由于与金属的强结合能力而可能作为催化剂毒物，从而可能降低催化活性。
[0004]热还原是一种通过在加热下向催化剂前体供应还原剂将金属盐还原为金属的方法，其中还原剂包括氢气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等，特别是氢气。与空气按一定的混合比例混合的浓氢，容易发生爆燃或爆炸。因此，在商业过程中通常使用氢气和惰性气体(约2％至10％的氢气)的混合物以确保安全。
[0005]为了对双金属催化剂进行热还原，由于构成双金属催化剂的两种金属之间不同的热力学性质，需要适当的还原条件。相关文献已经报道了双金属催化剂的还原程度取决于还原温度和还原气体的组成，并且当构成双金属催化剂的两种金属形成合金时，合金相中的两种金属之间的比率根据所采用的还原条件而变化，其影响催化剂的催化性能(Appl.Catal.A
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Gen 315(2006)58
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67)。
[0006]经过多年的研究以解决这些问题，专利技术人完成了本专利技术，其基础是确认了在适当的还原条件下使用特定还原气体还原的双金属氢化催化剂可以用于有效地将二羧酸基团转化为二醇基团。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术旨在解决本领域中的这种问题，并且本专利技术的一个目的是提供还原双金属氢化催化剂的方法。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供使用通过上述方法活化的双金属氢化催化剂制备环己烷二甲醇(CHDM)的方法。
[0010]技术方案
[0011]根据本专利技术的一个方面，
[0012]还原双金属氢化催化剂的方法包括：向反应器中加入催化剂前体，所述催化剂前体包括负载在载体上的双金属化合物；以及通过加热反应器同时向反应器供应还原气体来还原催化剂前体中的双金属化合物。
[0013]所述双金属化合物可以包括第一金属和第二金属，其中所述第一金属可以包括选自由Ru、Pt、Pd、Rh及其组合组成的组中的金属的化合物，并且所述第二金属可以包括选自由Sn、Fe、Ga、Re及其组合组成的组中的金属的化合物。
[0014]第一金属与所述第二金属的摩尔比可以为1:0.5至1:3。
[0015]载体可以包括选自由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、碳及其组合组成的组中的材料。
[0016]碳可以包括选自由活性炭、炭黑、石墨、石墨烯、有序介孔碳(OMC)、碳纳米管(CNT)及其组合组成的组中的材料。
[0017]基于100重量份的载体，所述双金属化合物可以以1重量份至20重量份的量存在。
[0018]可以以1℃/min至15℃/min的速率加热反应器。
[0019]双金属化合物的还原可以在窑、炉或反应器中进行，所述窑、炉或反应器是固定床型、流化床型、移动床型或静态箱型。
[0020]还原气体可以包括选自由氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氨气(NH3)、硫化氢(H2S)及其组合组成的组中的气体。
[0021]还原气体可以以大于或等于在反应器加热期间每单位质量的催化剂前体中的双金属化合物的摩尔数的量供应。
[0022]所述方法还可以包括：在通过加热反应器来还原双金属化合物之后，保持反应器的温度。
[0023]反应器可以保持在200℃至500℃的温度下。
[0024]反应器的加热和温度保持可以进行30分钟至24小时。
[0025]双金属催化剂可以用于氢化。
[0026]使用双金属催化剂的氢化可以将羧酸基团、醛基团或酮基团还原为醇基团。
[0027]使用双金属催化剂的氢化可以将二羧酸基团还原为二醇基团。
[0028]根据本专利技术的另一个方面，
[0029]提供了使用通过上述方法活化的双金属氢化催化剂通过环己烷二甲酸(CHDA)的氢化制备环己烷二甲醇(CHDM)的方法。
[0030]环己烷二甲醇(CHDM)可以以70％或更高的产率制备。
[0031]有益效果
[0032]根据本专利技术的还原双金属氢化催化剂的方法可以控制活性金属的偏析、烧结和浸出，这可以在将双金属化合物还原为金属的过程中发生，并且可以获得双金属氢化催化剂，其包括具有均匀合金相的负载活性金属。
[0033]此外，通过上述方法还原的双金属氢化催化剂可以有效地将二羧酸基团还原为二醇基团。
附图说明
[0034]图1是显示根据本专利技术的实施例的双金属催化剂的STEM
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EDX分析结果的图像。
[0035]图2是显示根据本专利技术的比较例的双金属催化剂的STEM
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EDX分析结果的图像。
具体实施方式
[0036]在下文中，将参考附图描述本专利技术的示例性实施方案。应当理解，本专利技术可以以不同的方式实施，并且不限于以下实施方案，并且本专利技术的范围仅由所附权利要求限定。
[0037]本文中使用的术语是为了描述特定实施方案的目的，而并非旨在进行限制。如本文所用，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”也旨在包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”时，规定所述特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或增添。
[0038]本专利技术的第一方面提供了
[0039]还原双金属氢化催化剂的方法，包括：向反应器中加入催化剂前体，所述催化剂前体包括负载在载体上的双金属化合物；以及通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.还原双金属氢化催化剂的方法，包括：向反应器中加入催化剂前体，所述催化剂前体包括负载在载体上的双金属化合物；以及通过加热所述反应器同时向所述反应器供应还原气体来还原所述催化剂前体中的所述双金属化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述双金属化合物包括第一金属和第二金属，所述第一金属包括选自由Ru、Pt、Pd、Rh及其组合组成的组中的金属的化合物，所述第二金属包括选自由Sn、Fe、Ga、Re及其组合组成的组中的金属的化合物。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一金属与所述第二金属的摩尔比为1:0.5至1:3。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述载体包括选自由二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、碳及其组合组成的组中的材料。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述碳包括选自由活性炭、炭黑、石墨、石墨烯、有序介孔碳(OMC)、碳纳米管(CNT)及其组合组成的组中的材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中基于100重量份的所述载体，所述双金属化合物以1重量份至20重量份的量存在。7.根据权利要求1所述的方法，其中以1℃/min至15℃/min的速率加热所述反应器。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述双金属化合物的还原在窑、炉或反应器中进行，所述窑、炉或反...

【专利技术属性】
技术研发人员：金正权，全烽植，
申请(专利权)人：韩华思路信株式会社，
类型：发明
国别省市：