本发明专利技术不饱和烃加氢催化剂属于加氢催化剂的技术领域，为满足不饱和烃加氢催化剂的抗水性和抗积碳性的要求催化剂含有载体、负载于载体上的金属活性组分和硅烷基团，并且所述的催化剂上的硅烷基团经过甲硅烷基化处理嫁接的，并且硅烷基团含量为0.05wt％～25wt％；载体为多孔材料，比表面2～300m2/g，孔体积0.05～1.2ml/g，平均孔径在9～150nm区间，并且50％以上的孔体积包含在孔径大于9nm的孔中，小于5nm的孔所占的孔体积小于25％。与现有催化剂相比，本发明专利技术的催化剂在用于不饱和烃加氢时，具有良好的抗水性，积碳生成量小，具有更长的催化剂使用寿命，同时催化剂的脱粉现象大幅减弱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将不饱和烃加氢或者选择加氢的催化剂及其应用，更具体地说， 本专利技术涉及一种金属组分负载型催化剂及其在不饱和烃加氢中的应用。
技术介绍
不饱和烃的加氢是化学工业中重要反应，如烯烃加氢饱和、炔烃和二烯烃选择性加氢为单烯烃、苯环加氢或选择性加氢等都有大规模的商业应用(Jens Hagen, Industrial Catalysis :A Practical Approach (II)，2006，P285-288)。目前工业中使用的加氢催化剂主要为负载型金属催化剂，活性组分包括钯、镍、铜和钴等的金属单质相或者金属硫化物。 为使催化剂的活性或者选择性获得提高，人们还常添加一定量的金属助剂。对于这些金属催化剂，水的存在将大幅降低催化剂的加氢活性，水甚至会降低催化剂的使用寿命。Meille等考察了水对PdAl2O3催化的苯乙烯加氢反应的影响，研究表明在原料中IOOppm的水就使催化活性降低至原来的l/3(Val6rie Meille and Claude de Bellefon, The Canadian Journal of Chemical Engineering,2004, Volume 82, P 190-193)。在不饱和烃的加氢过程中，受工艺的限制，在许多条件下水的存在是不可避免的， 如裂解汽油加氢、蒸汽裂解中碳五馏分加氢和苯加氢等反应过程。这使许多催化剂在工业运转中，反应活性降低，催化剂寿命降低。特别需要指出的是，在工业的实际运行过程中，反应器中水含量变化往往是不规律的，突然的变化将对催化剂的加氢产生较大的波动，造成催化剂运行的不稳定性，这无疑增加了操作者的难度，也降低了过程的安全性。众所周知，催化剂的寿命延长对提高反应装置的效率、能耗和经济效益至关重要。 公开发表的文献表明，例如，烯烃特别是二烯烃聚合后产生高聚物覆盖在催化剂的表面可覆盖加氢活性位，降低催化剂活性；同时还会堵塞孔道，降低催化剂的扩散系数，进一步降低催化齐U的反应性能(F. Schuth, J. Weitkamp, Handbook of heterogeneous catalysis Second Edition, 2008, P3266-3308.)。因此，对于不饱和烃加氢催化剂的失活，积碳常常是非常重要或者是主要原因。对于高不饱和烃选择加氢催化剂，积碳的存在还会降低选择性， 比如在裂解制乙烯装置中碳二后加氢反应中，反应生成的积碳不仅降低了催化剂的加氢活性，而且会降低炔烃和二烯烃的选择性加氢反应中的烯烃选择性(M. Larsson, J. Jansson, S. Asplund, J, Catal.，1998，178 (1) :49_57·)。为本专业人员所知的，催化剂，特别是负载型催化剂，常常存在表层脱粉的现象。 这对于催化剂使用者是不利的在催化剂的装填过程中，催化剂粉尘，特别是金属催化剂， 对于操作人员的健康会造成较大的威胁；催化剂的粉尘在反应过程中，特别是存在液相的反应，粉尘可能会被溶剂冲洗而进入下游管线，造成下游管线堵塞等后果；同时，严重的脱粉还会造成催化剂床层压力增加，特别是再生后，粉尘甚至会造成反应器的被迫停车以更换催化剂。因此，降低催化剂的脱粉现象对使用者具有重要的现实意义。CN 101429453公开一种裂解汽油加氢催化剂Pd/Al203，氧化铝的主要晶型为4theta型，并且含有一种碱金属助剂。该催化剂具有一定的抗水性，当原料油中存在微量水时，催化剂依然能够保持较高的活性和稳定性。US 6013847公开一种Pt基催化剂催化苯加氢制备环己烯方法，在苯加氢工艺中， 虽然存在水脱除工艺，但在操作中依然难以避免水的存在，水可以使Pt催化剂暂时中毒， 活性下降；20ppm的水就会使催化剂性能出现明显的下降。专利发现50 IOOppm有机氯的加入可以避免水对催化剂的中毒，可以加入的有机氯是四氯乙烯。CN 1317364公开一种重馏分油的加氢催化剂，通过在催化剂中加入碱土金属降低催化剂的表面酸性，同时共浸渍一定量的金属Mo助剂也可提高催化剂的抗积碳性能。上述改进方法没有从水的吸附性和积碳生成过程的本质对催化剂抗水性和抗积碳性能进行设计。随着石油原料的重质化发展趋势，下游工厂的不饱和烃加氢过程中水含量和不饱和烃增加。提高单位生产效率和增强过程的安全稳定性是现代化工的必然要求，因此化工行业对不饱和烃加氢催化剂的抗水、抗积碳性能提出了越来越高的要求，设计和制备出具有抗水性和积碳生成量小的加氢催化剂具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为满足目前工业界对不饱和烃加氢催化剂的抗水性和抗积碳性的要求，提出一种具有抗水、抗积碳性能的催化剂组成，并公开了所述催化剂在不饱和烃加氢中的应用。本专利技术涉及一种不饱和烃加氢催化剂，其特征为催化剂含有载体、负载于载体上的金属活性组分、金属助剂和硅烷基团，并且所述的催化剂上的硅烷基团经过甲硅烷基化处理嫁接的。相对于现有催化剂，本专利技术所述的催化剂具有明显的抗水性和抗积碳量优势。本专利技术的专利技术人经过深入的研究发现通过在含有羟基的载体负载催化剂上利用嫁接上硅烷基团可以改变水在催化剂上的吸附量和吸附强度，同时还发现嫁接的硅烷基团后水分子在金属活性位上吸附量大幅减小。本专利技术人发现积碳有着非常密切的关系是催化剂的表面羟基数量，尽管目前还没有严格的证明，但专利技术人经理论推测后认为催化剂的表面羟基上的活泼氢对于烃类中的不饱和键聚合具有促进作用，而甲基硅烷化后催化剂表面的活泼氢数量大幅减少。本专利技术是基于以上发现完成的。具体技术方案如下本专利技术的不饱和烃加氢的催化剂含有载体、负载于载体上的金属组分和硅烷基团；所述的金属组分为选自钯、钼、镍、铜和钌中的至少一种，所述的硅烷基团是经过甲硅烷基化处理嫁接的，占催化剂总重的0. 05wt% 25wt%;载体为多孔材料，比表面2 300m2/ g，孔体积0. 05 1. 2ml/g,平均孔径为9 150nm，并且50%以上的孔体积包含在孔径大于 9nm的孔中，小于5nm的孔所占的孔体积小于25%。所述的金属组分优选其含量为催化剂总重的0. 005wt % 60wt %，更优选 0.01wt% 50wt%。所述的金属组分进一步优选为钯、镍和铜中的至少一种，其含量为催化剂总重的 0. 05wt%~ 45wt%0所述金属组分在反应条件下的主要状态是零价金属态，也可以是金属硫化物。为了提高催化剂的催化性能，在上述各种催化剂方案中，所述的催化剂优选还含有金属助剂a，所述的金属助剂a是IA族、IIA族、IIIA族、IVA和VA族中的一种以上的金属元素，其含量为催化剂总重的0.01wt% 10wt%。优选所述的金属助剂a为钠、钾、铯、钙、 镁、钡、鎵、铟、铅和铋中一种以上的金属元素，其含量为催化剂总重的0. 01wt% 6wt%。为了提高催化剂的催化性能，在上述不含有金属助剂a和含有金属助剂a的各种催化剂方案中，所述的催化剂还含有金属助剂b，所述的金属助剂b是第IB族、IIB族、IIIB 族和VIB族中一种以上的金属元素，其含量为催化剂总重的0.01wt% 10wt%。优选地， 所述的金属助剂b为铜、银、金、锌、汞、镧、钍、铈、铬、钼和钨中的一种以上的金属元素，其含量为催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄龙，戴伟，田保亮，彭晖，唐国旗，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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