【技术实现步骤摘要】
本公开涉及石油化工领域，具体地，涉及一种用于制备二氢双环戊二烯的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着乙烯及石油催化裂化装置规模的日益扩大，c5馏分资源日益丰富。双环戊二烯(dcpd)作为c5馏分主要成分，实现其高效利用具有重要的意义。dcpd分子是一种含有两个不饱和键的环状烃，其半加氢产物桥式二氢双环戊二烯(endo-thdcpd)可通过diels-alder反应合成制备其他化学品，如四氢三环戊二烯高密度燃料；也可进一步加氢得到桥式四氢双环戊二烯(jp-10燃料主要组分)，是一种重要的精细化学品、医药中间体、材料中间体。
2、目前，工业用raney ni催化剂，dcpd加氢活性较高，但该催化剂较活泼，易燃易爆、不易储存。因此，具有高活性的负载型催化剂受到广泛关注。具有良好dcpd加氢活性的多为贵金属，如pd、pt等，但由于其价格昂贵、来源较少，应用受到一定限制。此外，贵金属由于加氢活性过高，往往得到四氢双环戊二烯，较难得到高收率的二氢双环戊二烯。
技术实现思路
1、本公开的目的是提供一种制备二氢双环戊二烯的催化剂及其制备方法和应用，该催化剂用于制备二氢双环戊二烯可以获得较高的原料转化率、目标产物选择性及收率。
2、为了实现上述目的，本公开提供第一方面提供一种制备二氢双环戊二烯的催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；
3、其中，所述活性组分包括ni单原子和fe单原子，所述载体为氮掺杂多孔碳。
4、可选地，以所述催化剂的总重量为
5、本公开第二方面提供制备用于二氢双环戊二烯的催化剂的方法，该方法包括以下步骤：
6、(1)将金属源和2-甲基咪唑在溶剂中接触反应，得到前驱体材料；
7、(2)将所述前驱体材料在惰性气氛下进行热处理；
8、其中，所述金属源包括锌源、镍源和铁源。
9、可选地，步骤(1)包括：
10、s1、将所述金属源与一部分的所述溶剂混合，得到第一混合物；
11、s2、将所述2-甲基咪唑与另一部分的所述溶剂混合，得到第二混合物；
12、s3、将所述第一混合物和所述第二混合物混合，进行所述接触反应。
13、可选地，一部分的所述溶剂与另一部分的所述溶剂的体积比为(1-20)：1。
14、可选地，以金属元素计的所述金属源与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1：(5-20)；
15、以镍元素计的所述镍源和以铁元素计的所述铁源的总摩尔与以锌元素计的所述锌源的摩尔比为1：(1-12)；
16、以镍元素计的所述镍源与以铁元素计的所述铁源的摩尔比为(1-20)：1。
17、可选地，所述锌源包括硝酸锌、乙酸锌和氯化锌中的一种或几种；
18、所述镍源包括碱式碳酸镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镍和乙酸镍中的一种或几种；
19、所述铁源包括硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、硝酸亚铁、氯化亚铁和硫酸亚铁中的一种或几种；
20、所述溶剂包括甲醇、乙醇和水中的一种或几种。
21、可选地，步骤(1)中，所述接触反应的时间为20-40h。
22、可选地，步骤(2)中，所述惰性气氛包括氮气、氩气、氢氮混合气和氢氩混合气中的一种或多种；
23、所述热处理的条件包括：时间为1.5-5h，温度为850-1000℃。
24、本公开第三方面提供采用本公开第二方面所述的方法制备得到的催化剂。
25、本公开第四方面提供制备二氢双环戊二烯的方法，该方法包括：将双环戊二烯、氢气与催化剂接触，进行加氢反应，所述催化剂为本公开第一方面或第三方面所述的催化剂。
26、可选地，所述加氢反应的条件包括：温度为110-200℃，氢气压力为2-8mpa，时间为8-24h，所述催化剂与所述双环戊二烯的质量比为1：(4-12)。
27、通过上述技术方案，本公开的催化剂以氮掺杂多孔碳为载体，能够保证良好的离子电子传输通道，以单原子形态存在的ni和fe作为活性组分，将其用于制备二氢双环戊二烯，具有反应条件温和、原料转化率高、二氢双环戊二烯选择性高和收率高的特点。
28、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于制备二氢双环戊二烯的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和活性组分；
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，以所述催化剂的总重量为基准，按照重量分数计，Ni元素的含量为0.1-0.6重量％，Fe元素的含量为0.6-1.7重量％。
3.制备用于二氢双环戊二烯的催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，一部分的所述溶剂与另一部分的所述溶剂的体积比为(1-20)：1。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，以金属元素计的所述金属源与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1：(5-20)；
7.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，所述锌源包括硝酸锌、乙酸锌和氯化锌中的一种或几种；
8.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中，所述接触反应的时间为20-40h。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(2)中，所述惰性气氛包括氮气、氩气、氢氮混合气和氢氩混合气中的一种或多
10.采用权利要求3-9中任意一项所述的方法制备得到的催化剂。
11.制备二氢双环戊二烯的方法，该方法包括：将双环戊二烯、氢气与催化剂接触，进行加氢反应，其特征在于，所述催化剂为权利要求1、2或10所述的催化剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述加氢反应的条件包括：温度为110-200℃，氢气压力为2-8MPa，时间为8-24h，所述催化剂与所述双环戊二烯的质量比为1：(4-12)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备二氢双环戊二烯的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和活性组分；
2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，以所述催化剂的总重量为基准，按照重量分数计，ni元素的含量为0.1-0.6重量％，fe元素的含量为0.6-1.7重量％。
3.制备用于二氢双环戊二烯的催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其中，一部分的所述溶剂与另一部分的所述溶剂的体积比为(1-20)：1。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，以金属元素计的所述金属源与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1：(5-20)；
7.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾丹丹，王圣，郑伟平，赵杰，伏朝林，陶志平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
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。