本发明专利技术提供一种制备碳三馏分选择加氢催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂的活性组分是经微乳液法制备并负载到载体上，所制备的催化剂主活性组分Pd的粒径小，粒径可控，分散度好，其颗粒粒径为小于10nm；本发明专利技术所述的制备方法简单，易操作，制备条件温和；将催化剂应用于裂解产物碳三馏分中丙炔和丙二烯选择加氢反应时具有较高的活性和较好的选择性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种碳三馏分选择加氢催化剂及其制备方法和应用，具体地说涉及一种利用微乳液法制备用于裂解产物碳三馏分中丙炔和丙二烯选择加氢生成丙烯的负载型选择加氢催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
石油烃经过裂解分离后，含有丙烯，丙烷，及少量的丙炔和丙二烯(简称MAPD)，丙炔和丙二烯在碳三馏分中约为1% 5% (体积含量)。由于杂质MAPD会降低聚丙烯催化剂的活性，影响聚合产品的质量，因此需要将MAPD的含量脱除到一定水平。目前工业上广泛使用的脱炔方法为催化选择加氢法。专利CN 100512955C公布了一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂及其制备方法，通过氧化铝涂层涂敷于惰性载体外表面，催化剂主活性组分和助活性组分仅分布在催化剂表面的氧化铝涂层上，提高了催化剂活性组分的加氢效率。但催化剂的活性和选择性仍然不令人满意。专利CN 101875009A公布了一种用于碳三馏分中丙烯和丙二烯选择加氢制备丙烯的催化剂及其制备方法，催化剂活性组分前体通过浸溃等方法负载在载体上，通过电离辐射处理，金属活性组分被直接还原，可直接投入生产，不需要使用氢气还原。但催化剂的活性和选择性仍然不令人满意。由于纳米粒子表现出量子尺寸效应、体积效应、表面与界面效应、量子尺寸隧道效应等特性，使纳米粒子催化剂表现出优良的特性。制备纳米粒子的方法主要包括蒸气冷凝法、机械化学法、溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法、辐照法、微乳液法等。其中微乳液法作为一种制备纳米粒子的有效方法，通过表面活性剂和助表面活性剂组成的界面膜包裹形成微乳液的液滴，通过调整水相和表面活性剂的用量，可以控制纳米粒子的粒径。微乳液法具有实验条件温和，设备简单，粒径可控等优点。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种用于裂解产物碳三馏分中丙炔和丙二烯选择加氢生成丙烯的负载型选择加氢催化剂及其制备方法和应用，该方法制得的催化剂具有较高的活性和较好的选择性。本专利技术目的之一是提供一种碳三馏分选择加氢催化剂，该催化剂用于裂解产物碳三馏分中丙炔和丙二烯选择加氢生成丙烯的反应，包括载体和负载于载体上的活性组分，所述催化剂的活性组分是利用微乳液法制备而得。所述载体为A1203、SiO2, ZnO、TiO2, V2O5, SnO2中的一种或两种及两种以上的混合物。优选载体形状为粒状、球形、齿形、环形、齿球形、片形、条形或三叶草等条形。所述活性组分包括主活性组分和/或助活性组分；所述主活性组分为单质钯，钯含量为所述载体总重的0.0lwt % 2.0wt%，优选为载体总重量的0.05wt% 0.5wt% ；所述助活性组分为La、Ag、Au、B1、Cu、Sn、Cs、Ge、碱金属中的一种或两种以上,含量为所述载体总重的0.0wt% 10.0wt优选为载体总重量的0.0wt% 5.0wt%。所述主活性组分的颗粒粒径小于IOnm ；本专利技术的所述催化剂中活性组分是采用微乳液法制备而得，并负载于载体上，包括以下步骤:(I)制备微乳液:在恒温水浴中，由非离子表面活性剂、催化剂活性组分的盐溶液组成的水相、助表面活性剂、油相按比例混合，搅拌制备稳定的W/0型微乳液体系，各组分的质量比为非离子表面活性剂:助表面活性剂:油相:盐溶液=I: X: y: z，其中X为0.1 5，y 为 0.1 10，z 为 0.1 4 ;(2)还原:将还原剂加入到步骤⑴制得的微乳液中，还原剂与盐的摩尔比为(I 10): I ；(3)负载:将步骤(2)还原充分得到的催化剂活性组分负载到载体上；(4)将步骤(3)制得的微乳液干燥、焙烧得到本专利技术的碳三馏分选择加氢催化剂。其中所述的非离子表面活性剂为TX-100、Tween85、Tween80、Tween60、Tween20、Span80、Span40、NP-10、NP-4、0P-10中的至少一种；所述的助表面活性剂为C3 C8的醇类，更优选自正丙醇，异丁醇，正戊醇，异辛醇中的一种；所述的油相选自C6 C12的直链烷烃、环状烷烃、支链烷烃中的至少一种，更优选自环己烷、正己烷、异辛烷；所述的盐溶液选自所述的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐中的一种。步骤(2)中的还原反应温度为0 60°C，所述的还原剂为水合肼、金属硼氢化合物、氢气、次磷酸钠、芳香醛、脂肪醛中的至少一种。将上述还原充分得到的催化剂活性组分通过浸溃、喷涂等常规方法负载到载体上，更优选地所述微乳液制备的催化剂活性组分通过一步浸溃或分步浸溃负载在载体上。本专利技术采用了微乳液法与催化剂制备工艺相结合制备负载型催化剂，通过微乳液中的表面活性剂和助表面活性剂混合组成的界面膜控制水核的大小，即在微乳液体系中控制金属活性组分的粒径，然后通过浸溃或喷涂的方法把金属活性组分负载到载体上制备成负载型催化剂，通过调整水和表面活性剂的比例可以得到粒径不同的金属纳米粒子。通过本专利技术的微乳液制备催化剂的方法，微乳液中形成纳米粒子的粒径通过高分辨透射电子显微镜(TEM)测试结果显示，形成的纳米粒子的粒径< 10nm，可参考附图1。本专利技术的另一个目的是提供一种制备碳三馏分选择加氢催化剂的方法。在该方法中，活性组分金属盐的水溶液经非离子表面活性剂和助表面活性剂包裹分散在油相内，经还原剂还原后通过浸溃、喷涂的方式负载到载体上，微乳液中形成的金属纳米粒子平均直径小于10nm。具体包括以下步骤:(I)制备微乳液:在恒温水浴中，由非离子表面活性剂、催化剂活性组分的盐溶液组成的水相、助表面活性剂、油相按比例混合，搅拌制备稳定的W/0型微乳液体系，各组分的质量比为非离子表面活性剂:助表面活性剂:油相:盐溶液=I: X: y: z，其中X为0.1 5，y 为 0.1 10，z 为 0.1 4 ;(2)还原:将还原剂加入到步骤⑴制得的微乳液中，还原剂与盐的摩尔比为(I 10): I ；(3)负载:将步骤⑵还原充分得到的催化剂活性组分负载到载体上；(4)将步骤(3)制得的微乳液干燥、焙烧得到本专利技术的碳三馏分选择加氢催化剂。本专利技术的第三个目的是提供该催化剂在裂解产物碳三馏分中丙炔和丙二烯选择加氢生成丙烯的反应中的应用。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:(I)本专利技术制备方法简单，易操作，实验条件温和。(2)本专利技术制备的碳三馏分选择加氢催化剂，因采用微乳液法制备而成，其粒径可控，均匀，分散性好，稳定性好，显著地提高了催化剂在反应中的活性和选择性。附图说明图1为微乳液体系中催化剂纳米粒子的分布具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不仅限于下述实施例。实施例1称取100mg/ml的Pd(NO3)2溶液2.17ml，使用去离子水稀释至5ml，25°C在恒温水浴中将13.8mlTween80和17.73ml异丙醇在磁力搅拌下与20ml环己烧混合,然后再加入用水稀释的Pd(NO3)2溶液，磁力搅拌一定时间直至得到透明的微乳液；向上述微乳液中加入一定量的水合肼使微乳液中的Pd(NO3)2还原成单质Pd ;称取IOOg Al2O3载体，将还原后的微乳液浸溃到载体上。然后干燥、焙烧制备成所述的催化剂A，其中Pd含量为0.1wt%0实施例2称取200mg/ml的PdCl2溶液1.23ml，使用去离子水稀释至5ml，25°C在恒温水浴中将14.2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备碳三馏分选择加氢催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，其特征在于：所述载体为Al2O3、SiO2、ZnO、TiO2、V2O5、SnO2、SiC、高岭土中的至少一种；所述活性组分包括主活性组分和/或助活性组分；所述主活性组分为单质钯，钯含量为所述载体总重的0.01wt％～2.0wt％；所述助活性组分为La、Ag、Au、Bi、Cu、Sn、Cs、Ge、碱金属中的至少一种，助活性组分的含量为载体总重量的0.0wt％～10.0wt％。所述主活性组分的颗粒粒径为小于10nm；所述催化剂中的活性组分是采用微乳液法制备而得，并负载于载体上。
【技术特征摘要】
1.种制备碳三馏分选择加氢催化剂，包括载体和负载于载体上的活性组分，其特征在于: 所述载体为 A1203、SiO2, ZnO、TiO2, V2O5, SnO2, SiC、高岭土中的至少一种； 所述活性组分包括主活性组分和/或助活性组分； 所述主活性组分为单质钮，钮含量为所述载体总重的0.0lwt% 2.0wt% ； 所述助活性组分为La、Ag、Au、B1、Cu、Sn、Cs、Ge、碱金属中的至少一种,助活性组分的含量为载体总重量的0.0wt% 10.0wt%。所述主活性组分的颗粒粒径为小于IOnm ； 所述催化剂中的活性组分是采用微乳液法制备而得，并负载于载体上。2.据权利要求1所述的碳三馏分选择加氢催化剂，其特征在于所述的钯含量为所述载体总重的0.05wt*% 0.5wt*%。3.据权利要求1所述的碳三馏分选择加氢催化剂，其特征在于所述的助活性组分含量为所述载体总重的0.0wt% 5.0wt%。4.据权利要求1所述的碳三馏分选择加氢催化剂，其特征在于所述载体的比表面积为I 200m2/g，其外观形状为球形、齿形、环形、齿球形、粒状、片状、条状、三叶草或四叶草。5.据权利要求1所述的碳三馏分选择加 氢催化剂，其特征在于所述催化剂在制备过程中采用微乳液制备方法，包括以下步骤: (1)制备微乳液:在恒温水浴中，由非离子表面活性剂、催化剂活性组分的盐溶液组成的水相、助表面活性剂、油相按比例混合，搅拌制备稳定的W/0型微乳液体系，各组分的质量比为非离子表面活性剂:助表面活性剂:油相:盐溶液=1: X: y: z，其中X为0.1 5，y 为 0.1 10，z 为 0.1 4 ; (2)还原:将还原剂加入到步骤(I)制得的微乳液中，还原剂与盐的摩尔比为(1 10): 1 ； (3)负载:将步骤(2)还原充分得到的催...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，卫国宾，杨思源，彭晖，穆玮，乐毅，
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：
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。