【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂制备的，进一步地说，是涉及催化剂及其制备方法和在顺酐加氢制丁二酸酐反应中的应用。
技术介绍
1、丁二酸酐是国标规定的食品加工助剂，是医药、农药、酯类和树脂的合成原料，是有机工业中合成有机化合物的中间体。
2、近年来，随着生物可降解材料的广泛应用，丁二酸作为其中的单体之一，需求量逐年增加。用于合成丁二酸的原料丁二酸酐的产能及品质要求也逐步提高。
3、目前，工业上采用的丁二酸酐的生产方法有：生物发酵法、丁二酸脱水法和顺酐催化加氢法。其中，生物发酵法虽然环境友好，但该方法纯化工艺复杂、产品收率低，难以满足大规模工业生产的需求；丁二酸脱水法技术门槛较低，但生产规模小，产品品质较低，难以满足高纯度丁二酸酐原料市场的供应；顺酐加氢法具有工艺流程简单、操作方便、设备利用率高、运行成本低以及产品纯度高的优点，是前景最为广阔的丁二酸酐生产工艺。
4、专利cn103769117a公开了一种活性炭负载的钴/镍为活性金属的催化剂，用于顺酐加氢制备丁二酸酐的合成，该催化剂同时加入了其他金属助剂，制备工艺复杂，且在加氢反应中，反应温度较高。
5、专利104399469a公开了一种氧化铝为载体，镍为活性组分的催化剂，该催化剂虽然制备工艺简单，但在用于顺酐加氢制备丁二酸酐的合成工艺中，只能用于间歇式合成反应用，无法应用于连续的大规模生产。
6、专利105833863a公开了一种负载型催化剂，活性金属的选择为贵金属钯，增加了催化剂的制备成本，在催化加氢制备丁二酸酐的大规模工业生产中，
7、目前，有关顺酐加氢制备丁二酸酐的现有技术很多。然而，现有技术的方法通常存在催化剂制备成本高、催化性能不佳等缺陷。
8、因此，开发一种新的具有高催化活性的催化剂以满足丁二酸酐的生产需求具有现实意义。
技术实现思路
1、为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提出了催化剂及其制备方法和在顺酐加氢制丁二酸酐反应中的应用。本专利技术在催化剂的制备过程中加入含氮化合物，该含氮化合物在催化剂基体焙烧后，与ni形成ni-n-c结构，从而改变催化剂的孔结构，有助于提高催化剂性能。
2、本专利技术的目的之一是提供一种催化剂，所述催化剂包括以下组分：
3、载体和负载在载体上的活性组分；
4、所述活性组分为ni，且至少部分ni元素以ni-n-c的结构存在；
5、以所述活性组分的质量、载体的质量之和为100％计，所述ni的含量为10-40重量％，所述载体的含量为60-90重量％。
6、在本专利技术所述的催化剂中，优选地，
7、所述载体选自al2o3、sio2中的至少一种；和/或，
8、以所述活性组分的质量、载体的质量之和为100％计，所述ni的含量为15-35重量％，所述载体的含量为65-85重量％；和/或，
9、所述催化剂中的ni元素与氮元素的摩尔比为1:0.5-2，优选为1:0.5-1.5，进一步优选为1:0.6-0.8。
10、在本专利技术所述的催化剂中，优选地，
11、所述催化剂的比表面积为280-380m2/g，优选为320-360m2/g，进一步优选为335-360m2/g；和/或，
12、所述催化剂的孔容为0.2-0.8m3/g，优选为0.35-0.7m3/g，进一步优选为0.4-0.6m3/g；和/或，
13、所述催化剂的平均孔径为3-7nm，优选为4-6.6nm，进一步优选为5-6.2nm。
14、本专利技术的目的之二是提供一种催化剂的制备方法，包括以下步骤：
15、(1)将载体加入到含氮化合物的溶液中，得到混合液a；
16、(2)将活性组分的前体化合物溶液加入到所述混合液a中，混合均匀，得到混合液b；
17、(3)将所述混合液b干燥、焙烧，得到催化剂；
18、优选用于制备权利要求1-3任一所述的催化剂。
19、在本专利技术所述的催化剂的制备方法中，优选地，
20、步骤(1)，所述含氮化合物选自芳胺或取代芳胺中的至少一种；优选地，
21、所述含氮化合物选自苯胺或取代苯胺中的至少一种；进一步优选地，
22、所述取代苯胺选自n-甲基苯胺、n-乙基苯胺、2-羟基苯胺中的至少一种；和/或，
23、所述载体选自al2o3、sio2中的至少一种。
24、在本专利技术所述的催化剂的制备方法中，优选地，
25、所述含氮化合物的溶液中，
26、所用溶剂为有机溶剂；和/或，
27、所述含氮化合物的浓度为0.2-1.0mol/l；优选地，
28、所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮中的至少一种。
29、在本专利技术所述的催化剂的制备方法中，优选地，
30、步骤(2)，
31、将活性组分的前体化合物溶液滴加到所述混合液a中；优选地，所述滴加的速度为5-20ml/min；进一步优选为8-15ml/min；和/或，
32、所述活性组分的前体化合物为镍的无机盐；优选地，所述镍的无机盐选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、碱式碳酸镍和醋酸镍中的至少一种；和/或，
33、活性组分的前体化合物溶液中，活性组分的前体化合物的浓度为0.5-1.5mol/l；优选为0.8-1.2mol/l。
34、在本专利技术所述的催化剂的制备方法中，优选地，
35、所述活性组分的前体化合物与含氮化合物的摩尔比为1:0.5-2，优选为1:0.5-1.5；和/或，
36、以所述活性组分的前体化合物中的活性组分的质量和载体的质量之和为100％计，
37、所述活性组分的前体化合物中的活性组分的质量为10-40重量％，载体的质量为60-90重量％；优选地，
38、所述活性组分的前体化合物中的活性组分的质量为15-35重量％，载体的质量为65-85重量％。
39、在本专利技术所述的催化剂的制备方法中，优选地，
40、步骤(3)，
41、所述干燥的温度为100-120℃；优选为105-115℃；和/或，
42、所述干燥的时间为24-36h；优选为28-32h；和/或，
43、所述焙烧的温度为250-550℃；优选为300-500℃；和/或，
44、所述焙烧的时间为2-6h；优选为3-5h；和/或，
45、所述焙烧的气氛为保护性气氛；优选为氮气和惰性气氛；进一步优选为氮气、氦气中的至少一种。
46、本专利技术的目的之三是提供一种本专利技术的目的之一所述的催化剂或本专利技术的目的之二所述的制备方法制备的催化剂在顺酐加氢制丁二酸酐反应中的应用，优选在顺酐连续加氢制丁二酸酐反应中的应用。
47、在本专利技术所述的应用中，优选地，
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【技术保护点】
1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括以下组分：
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：
4.一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
10.一种权利要求1-3任一所述的催化剂或权利要求4-9任一所述的制备方法制备的催化剂在顺酐加氢制丁二酸酐反应中的应用，优选在顺酐连续加氢制丁二酸酐反应中的应用。
11.根据权利要求10所述的催化剂的应用，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括以下组分：
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：
4.一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的催化剂的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求4所述的催...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵开径，朱跃辉，高继东，冯海强，
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：
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