【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环戊二烯加氢制备环戊烯催化剂及其制备方法和应用，属于能源化工领域，具体涉及一种石油化工乙烯裂解装置副产碳五馏分转化得到的环戊二烯加氢制备环戊烯的新型催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、环戊烯是含一个不饱和双键的五环烯烃，性质活泼，易于发生氧化、加成、聚合等反应，是一种重要的有机化工原料，广泛应用于制药工业、有机合成以及合成橡胶等领域，可用于生产多种高价值的精细化学品，如环戊醇、环戊酮、戊二醛、戊二酸等。目前主要生产工艺是，以乙烯裂解装置副产碳五馏分转化得到的环戊二烯为原料，选择性加氢制得。
2、有关环戊二烯选择性加氢制取环戊烯的研究始于上世纪六、七十年代，其制备路线包括：碳五馏分分离获得双环戊二烯；然后将分离出的双环戊二烯热解聚，生成环戊二烯；最后将环戊二烯在ni、pd、ru等催化剂上选择性加氢得到环戊烯。在反应过程中也会有少量的环戊二烯发生聚合生成双环戊二烯，及其加氢产物二氢双环戊二烯和四氢双环戊二烯。
3、由碳五馏分生产环戊烯路线的关键步骤是环戊二烯的选择性加氢，即将环戊二烯的两个不饱和双键中的一个加氢饱和，保留另一个不被加氢。环戊二烯的两个双键完全加氢饱和后，所得产物为价值较低的环戊烷。
4、cn109745985b公开的环戊二烯加氢制备环戊烯催化剂制备方法，以tio2-al2o3复合氧化物为载体，负载主活性金属ni和助活性组分ag、fe，使用前用h2对催化剂进行活化处理，并采用有机碱性化合物钝化。cn110721681a公开了一种使用喷涂技术或浸渍法制备的γ-a
5、目前公开的负载型催化剂，具有载体颗粒大、机械强度高的特点，产物与催化剂易于分离，适宜在固定床反应器中使用，但是具有加氢选择性差、催化剂用量大的缺点。cn111085269a公开的环戊二烯加氢制环戊烯催化剂，由含铁、钴、镍、钯的有机金属化合物和/或金属配合物以及铝或锂的烷基金属化合物经陈化反应制得。有机金属化合物制备的催化剂具有用量小、活性高、选择性好的特点，使上述问题得到一定程度的改善，但是仅能应用于间歇式浆态床加氢模式，使用后难以与产物分离，回收困难。
6、近年来我国乙烯裂解装置规模不断壮大，副产的c5馏分产量随之大幅增加。目前c5馏分转化产物环戊二烯多用于生产不饱和树脂等低价值材料，而高附加值的环戊烯的生产受限于较差的催化剂反应活性、选择性和使用寿命，生产企业少、规模小，增加了对研发制备工艺简单、成本低、适用性广的高活性、高选择性、长寿命环戊二烯选择性加氢制环戊烯催化剂的需求程度。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯的催化剂及其制备方法和应用。催化剂制备工艺简单，易于规模化生产。催化剂具有环戊二烯转化率高、环戊烯选择性高、成本低、运转周期长的特点。
2、在一个方面，本专利技术提供了一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
3、(s1)：将载体置于活性组分溶液或活性组分+助催化剂组分溶液中停留一定时间，得到催化剂前驱体sa或sap；
4、(s2)：将步骤(s1)得到的催化剂前驱体sa或sap经热处理器1、热处理器2处理，得催化剂前驱体sad或sapd；
5、催化剂前驱体sad的处理，接步骤(s3)；
6、催化剂前驱体sapd的处理，跳过步骤(s3)和(s4)，接步骤(s5)；
7、(s3)：将步骤(s2)得到的催化剂前驱体sad置于助催化剂组分溶液中停留一定时间，得催化剂前驱体sadp；
8、(s4)：将步骤(s3)得到的催化剂前驱体sadp经热处理器1、热处理器2处理，得催化剂前驱体sadpd；
9、(s5)：将步骤(s4)得到的催化剂前驱体sadpd或步骤(s2)得到的催化剂前驱体sapd预处理，得到用于环戊二烯选择性加氢制备环戊烯的催化剂。
10、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，所述催化剂由活性组分、助催化剂、催化剂载体组成。
11、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s1)所述的催化剂载体为tio2、sio2、al2o3、zro2、活性炭、分子筛中的一种或多种。
12、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s1)所述活性组分为pd、pt、ni、ru元素的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、有机金属盐中的一种或多种。
13、优选地，所述催化剂中活性组分含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以活性金属计)；其中，0.005％-5％对应pd、pt、ru组分(进一步优选为0.005％-1％)，1％-25％对应ni组分(进一步优选为10％-25％)。
14、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s1)所述助催化剂为fe、pb、na、zn、k、mn、ag、ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种。
15、优选地，所述催化剂中助催化剂的含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以氧化物计)；优选为0.05％-5％。
16、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s1)所述溶液中的溶剂为水、有机溶剂中的一种或多种；其中，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、苯、甲苯、二甲苯、正己烷中的一种或多种。
17、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s1)所述溶液温度为20-85℃，优选20-50℃，停留时间为0.5-48h，优选6-36h。
18、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s2)所述热处理器1温度为80-180℃，优选100-150℃，处理时间为0.5-48h，优选12-36h；所述热处理器2温度为200-650℃，优选250-550℃，处理时间为0.5-24h，优选2-12h。
19、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s3)所述助催化剂为fe、pb、na、zn、k、mn、ag、ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种。
20、优选的，步骤(s3)所述助催化剂溶液温度为20-60℃，优选20-40℃，停留时间为3-24h，优选3-12h。
21、本专利技术所述的一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂制备方法中，步骤(s4)所述热处理器1温度为120-150℃，处理时间为18-36h；热处理器2温度为250-500℃，处理时间为0.5-12本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中所述的催化剂载体为TiO2、SiO2、Al2O3、ZrO2、活性炭、分子筛中的一种或多种；步骤(S1)中所述活性组分为Pd、Pt、Ni、Ru元素的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、有机金属盐中的一种或多种；步骤(S1)中所述助催化剂为Fe、Pb、Na、Zn、K、Mn、Ag、Ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种；步骤(S3)所述助催化剂为Fe、Pb、Na、Zn、K、Mn、Ag、Ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中活性组分含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以活性金属计)；所述催化剂中助催化剂的含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以氧化物计)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(S5)所述预处理是在预处理气氛下处理，所述预处理气氛，选择为H2
5.一种由权利要求1-4任一项所述制备方法制得的环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂。
6.一种权利要求5所述的环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂的应用，所述催化剂的应用特征如下：所述催化剂，在辅料的协助下，引导环戊二烯与H2选择性加氢反应，生成环戊烯。
7.一种环戊二烯与H2选择性加氢反应的方法，包括：权利要求5所述的环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂催化剂，在辅料的协助下，引导环戊二烯与H2选择性加氢反应，生成环戊烯。
8.根据权利要求6所述的应用或者权利要求7所述的方法，其特征在于，所述辅料为苯、正己烷、甲苯、正戊烷、二甲苯、四氢呋喃中的一种或多种；环戊二烯与辅料的质量比为1:1-30，优选为1：1-20。
9.根据权利要求6所述的应用或者权利要求7所述的方法，其特征在于，，加氢反应还包括辅气的协助；优选的，所述辅气为N2、Ar、He中的一种或多种；辅气与H2的体积比为0.1-8:1，优选为1-5：1。
10.根据权利要求9所述的应用或者方法，其特征在于，当催化剂预处理时未经混合气氛处理时，加氢反应在辅料和辅气的协助下进行。
...【技术特征摘要】
1.一种环戊二烯选择性加氢制备环戊烯催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(s1)中所述的催化剂载体为tio2、sio2、al2o3、zro2、活性炭、分子筛中的一种或多种；步骤(s1)中所述活性组分为pd、pt、ni、ru元素的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、有机金属盐中的一种或多种；步骤(s1)中所述助催化剂为fe、pb、na、zn、k、mn、ag、ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种；步骤(s3)所述助催化剂为fe、pb、na、zn、k、mn、ag、ca元素的硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碳酸氢盐、有机金属盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中活性组分含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以活性金属计)；所述催化剂中助催化剂的含量为0.005％-25％(以所述催化剂总质量为基准，以氧化物计)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(s5)所述预处理是在预处理气氛下处理，所述预处理气氛，选择为h2气氛；h2与h2s、co、nh3混合气氛；或先采用h2气氛然后采用h2与h2s、co、nh3...
【专利技术属性】
技术研发人员：田磊，郭强，刘鑫，刘孟浩，杨勇，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。