【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂领域，具体涉及一种多功能催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、单体乙烯中的微量乙炔、一氧化碳、氧、氢、水和砷化物等杂质，能使烯烃聚合催化剂中毒，导致催化剂活性下降，并影响装置正常操作和聚合产品的质量。为了延长聚合催化剂的寿命，单体乙烯中的微量杂质需要进行脱除。
2、现有的乙烯净化系统功能都是单一的，各种杂质的脱除需要单独进行，目前乙烯脱炔的技术主要是催化加氢，催化剂为贵金属钯系催化剂，该催化剂在一氧化碳存在下容易中毒失活；乙烯脱氧的技术主要是催化吸附，该技术所用的催化剂需要频繁的进行再生；乙烯脱一氧化碳催化剂为铜系催化剂，也需要进行频繁的再生。
3、中国专利cn1117956a提出了使用cuo/zno的混合氧化物的催化剂体系，除去α-烯烃，特别是c2-4链烯和c2-4饱和烃中的微量杂质(＜10ppm)co。中国专利cn102850164a采用纳米级tio2作载体，可大大提高烯烃脱氧剂室温下的脱氧容量，并延长使用寿命，且能够达到更深的脱氧深度，采用碱金属氧化物改性的纳米级tio2作载体，可进一步提高烯烃脱氧剂室温下的脱氧容量，延长使用寿命。以上几种净化催化剂都需要单独使用，目前没有能同时脱除两种及两种以上的多功能催化剂。
技术实现思路
1、现有工业技术中使用的乙烯脱炔、脱氧和脱一氧化碳等净化催化剂功能单一，需要多个反应器，生产成本较高且工艺复杂。为了提高乙烯净化效率，降低生产成本，本专利技术提供了一种多功能催化剂及其制备方法和应用，解决
2、本专利技术的目的之一在于提供一种多功能催化剂，包括金属活性组分和载体，所述的金属活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述的贵金属活性组分为pt、pd、ag、ru、rh中的至少一种，所述的非贵金属活性组分为cu和mo。优选地，所述的贵金属活性组分选自pd、ag中的至少一种，更优选为ag。其中，所述多功能催化剂中，贵金属活性组分对乙炔的脱除表现出优异的效果，对氧和一氧化碳的脱除效果不明显，而加入非贵金属活性组分cu和mo后，使得该多功能催化剂能同时脱除乙炔、氧和一氧化碳等杂质，而且具有良好的催化稳定性。
3、根据本专利技术的实施方式，所述的载体为无机氧化物，优选选自氧化铝、氧化硅、氧化铝-氧化硅复合载体、氧化铝分子筛中的至少一种，更优选选自氧化铝、活性炭、二氧化硅、氧化铝分子筛中的至少一种，最优选为氧化铝。所述的氧化铝载体可以为本领域常用的氧化铝载体，例如可以选自γ-al2o3和/或α-al2o3，载体的形状没有特定要求，可以为球形、条形、三叶草形、柱形等，优选为球形载体，球形载体的优点是反应器装填球形催化剂后使得反应器中的压差更小。
4、根据本专利技术优选的实施方式，所述的载体具有以下物理特性：
5、孔容为0.3～2.0cm3/g，优选为0.5～1.0cm3/g；
6、孔径为1～20nm，优选为5～10nm；
7、比表面积为100～500m2/g，优选为200～300m2/g。
8、根据本专利技术的实施方式，以所述催化剂的总重为100重量％来计，所述催化剂中贵金属活性组分的含量为0.1～10重量％，优选为0.12～8重量％，更优选为2～6重量％；以所述催化剂的总重为100％来计，所述催化剂中mo的含量为10～40重量％，优选为15～30重量％，更优选为25～30重量％；cu的含量为1～20重量％，优选为2～10重量％，更优选为5～10重量％。
9、本专利技术的目的之二在于提供一种上述多功能催化剂的制备方法，包括将包含所述金属活性组分的金属化合物负载到所述的载体上，经干燥、焙烧得到所述的多功能催化剂。所述多功能催化剂的制备方法可以采用现有技术常用的负载方式，例如通过常用的浸渍法或喷涂法，优选地，将包含有贵金属活性组分的金属化合物和包含有非贵金属活性组分的金属化合物分别浸渍负载于载体上，干燥焙烧后得到所述的多功能催化剂。
10、根据本专利技术具体的实施方式，所述的制备方法具体包括：将包含所述非贵金属活性组分的金属化合物负载在所述的载体上，干燥后再负载包含所述贵金属活性组分的金属化合物，干燥焙烧后得到所述的多功能催化剂。
11、根据本专利技术的实施方式，所述催化剂中的活性组分来源为其金属化合物，所述的金属化合物选自含有金属活性组分的水溶性金属盐和/或氧化物，优选选自含有金属活性组分的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐、氧化物中的至少一种。将所述金属化合物溶解于水或有机溶剂形成溶液后对催化剂载体进行浸渍或喷涂。所述溶液的浓度不限，只要能充分溶解活性组分的化合物，或者充分浸渍或喷涂载体即可。
12、根据本专利技术具体的实施方式，所述贵金属活性组分来源可选自含有贵金属活性组分的金属盐、金属氧化物中的至少一种，优选选自含有贵金属活性组分的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐、金属氧化物中的至少一种，更优选选自硝酸钯、硝酸银、氯化钯中的至少一种，最优选选自氯化钯、硝酸银的至少一种；所述非贵金属活性组分来源可选自含有非金属活性组分的金属氧化物、金属盐中的至少一种，优选选自含有非金属活性组分的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐、金属氧化物中的至少一种，更优选选自氧化钼和硝酸铜。
13、根据本专利技术具体的实施方式，所述多功能催化剂的制备方法中，所述的干燥和焙烧可以采用本领域常用的干燥工艺和焙烧工艺，优选地，干燥的条件为：80～120℃干燥4～8h；所述焙烧的条件为400～600℃焙烧3～8h。
14、本专利技术的目的之三在于提供一种上述多功能催化剂或由上述制备方法制备的多功能催化剂在乙烯净化中的应用。
15、根据本专利技术的实施方式，所述的乙烯净化包括将乙烯原料气和多功能催化剂在固定床反应器中与氢气接触反应的步骤。
16、根据本专利技术具体的实施方式，
17、所述乙烯原料气中乙炔的含量为1～20ppm，氧的含量为1～100ppm，一氧化碳含量为1～20ppm；
18、所述反应的条件为：反应温度30～250℃、反应压力为0.5～3mpa、乙烯原料气空速为300～5000h-1、氢气与乙烯原料气中氧含量体积比为4～100。反应温度升高有利于净化反应，因此，在反应过程中，可以根据实际的反应结果随时调整反应温度，以达到预期的净化效果。
19、根据本专利技术的实施方式，所述的多功能催化剂在应用前需要进行还原处理，优选地，所述还原处理的方法包括：将氢气和氮气的混合气体与所述多功能催化剂接触，对催化剂进行还原反应。根据本专利技术的具体实施方式，所述氢气和氮气的体积比为1～10，优选为4～8；所述还原反应的温度为100～300℃；所述氢气和氮气的混合气体的气体空速为100～1000h-1；所述还原反应的时间为5～20h。
20、本专利技术提供的催化剂能同时脱除乙烯中的乙炔、氧和一氧化碳等杂质，其中，乙炔和氢气反应生成乙烯，一氧化碳和氧气反应生成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能催化剂，包括金属活性组分和载体，所述的金属活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述的贵金属活性组分选自Pt、Pd、Ag、Ru、Rh中的至少一种，所述的非贵金属活性组分为Cu和Mo。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的载体具有以下物理特性：
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
5.一种权利要求1～4之任一项所述多功能催化剂的制备方法，包括将包含所述金属活性组分的金属化合物负载到所述的载体上，经干燥、焙烧得到所述的多功能催化剂，优选地，将包含所述非贵金属活性组分的金属化合物负载在所述的载体上，干燥后再负载包含所述贵金属活性组分的金属化合物，干燥焙烧后得到所述的多功能催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的金属化合物选自含有金属活性组分的水溶性金属化合物和/或氧化物，优选选自含有金属活性组分的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐、氧化物中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，<...
【技术特征摘要】
1.一种多功能催化剂，包括金属活性组分和载体，所述的金属活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分，其中，所述的贵金属活性组分选自pt、pd、ag、ru、rh中的至少一种，所述的非贵金属活性组分为cu和mo。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的载体具有以下物理特性：
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，
5.一种权利要求1～4之任一项所述多功能催化剂的制备方法，包括将包含所述金属活性组分的金属化合物负载到所述的载体上，经干燥、焙烧得到所述的多功能催化剂，优选地，将包含所述非贵金属活性组分的金属化合物负载在所述的载体上，干燥后...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓红，田勇，
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。