一种钯-镍系负载型加氢催化剂的制备方法_2

文档序号:9934106阅读:来源:国知局
合到已负载的高分子链上。钯-镍的离子是通过化学反应结合到高分子上的,每个高分 子上结合的钯-镍原子数与高分子上羟基、氮基的数量成比例,所述的羟基-联吡啶的数量 最好为(钯+镍)离子数量的1~100倍。在反应过程中,钯、镍粒子有序的分布在高分子 上。在焙烧过程中,钯-镍原子会在原位进行氧化反应,由此方法制备的催化剂是合金型双 金属催化剂,采用该制备方法克服了浸渍液表面张力及溶剂化效应对钯-镍的分散的不利 影响,制备的催化剂,更利于形成钯-镍合金,达到提高催化剂活性和选择性的作用。
[0039] 采用等离子体发射光谱仪或原子吸收光谱可测得该催化剂Pd含量和Ni含量(标 准GB/T 15337-94),采用XRD可测定催化剂上Pd-Ni的存在形态。
[0040] 本发明催化剂可用于碳二、碳三等馏分的选择加氢过程,具有良好的加氢活性、优 异的选择性及较好的抗结焦性能。
[0041] 同时,本发明方法制备钯-镍催化剂,其合金结构更适合应用于As、S等杂质含量 较高的碳二、碳三选择加氢装置。在As、S等杂质含量较高的工况条件下,仍具有优异的加 氢活性及稳定性,用于碳二前加氢装置中,表现出较好的抗C0波动能力,有效提高装置运 行稳定性。
【具体实施方式】
[0042] 分析测试方法:
[0043] 比表面积:GB/T-5816
[0044] 孔容:GB/T-5816
[0045] 堆密度:Q/SY142-2006
[0046] 催化剂Pd、Ni含量测定:采用等离子体发射光谱仪测得该催化剂Pd含量和Ni含 量。标准 GB/T 1537-94
[0047] 乙烯选择性=A乙烯/ A乙炔
[0048] 实施例1
[0049] 称取〇 4. 0mm,长度为4. 0mm,比表面4. 0m2/g,孔容0? 25mL/g的柱状a -A1203载体 500g〇
[0050] 将11. 38g 4,4-二羟基-2, 2-联吡啶溶于650mL乙醇溶液,将上述载体浸渍在上 述溶液中,静置2h后使得4,4' -二羟基-2, 2' -联吡啶完全负载到氧化铝载体上后,60°C 干燥10h,得到羟基-联吡啶/A1203前躯体。
[0051 ] 称取适量Pd (N03) 2、Ni (N03) 2 ? 6H20溶于含适量硝酸的600mL去离子水中,调pH为 2. 0,配成混合溶液,将上述羟基-联吡啶/A1203前躯体加入到已配制的溶液,搅拌lOmin, 静置2h,倾出残液,得到PdNi-羟基-联吡啶/A1203前躯体,羟基-联吡啶与(Pd+Ni)摩尔 数之比为15。120°C干燥4h后在550°C温度下空气气氛中焙烧2h,得到(Pd-Ni)/Al 203催 化剂。使用前放置于固定床反应装置中,用摩尔比为N2:H 2= 1:1的混合气体,在120°C温 度下,得到负载型催化剂S-1。测得该催化剂Pd含量为0. 035%,Ni含量为0. 028%。
[0052] 对比例1 :
[0053] 称取①4. 0mm,长度为4. 0mm,比表面4. 0m2/g,孔容0? 25mL/g的柱状a -A1203载体 500g〇
[0054] 将11. 38g 4,4-二羟基-2, 2-联吡啶溶于650mL乙醇溶液,将上述载体浸渍在上 述溶液中,静置2h后使得4,4' -二羟基-2, 2' -联吡啶完全负载到氧化铝载体上后,60°C 干燥10h,得到羟基-联吡啶/A1203前躯体。
[0055] 称取适量Pd(N03)2、AgN03溶于含适量硝酸的600mL去离子水中,调pH为2. 0,配 成混合溶液,将上述羟基-联吡啶/A1203前躯体加入到已配制的溶液,搅拌lOmin,静置2h, 倾出残液,得到PdAg-羟基-联吡啶/A1203前躯体,羟基-联吡啶与(Pd+Ag)摩尔数之比为 15。120°C干燥4h后在550°C温度下空气气氛中焙烧2h,得到(Pd-Ag)/Al 203催化剂。使用 前放置于固定床反应装置中,用摩尔比为N2:H 2= 1:1的混合气体,在120°C温度下,得到负 载型催化剂D-1。测得该催化剂Pd含量为0. 035 %,Ni含量为0. 028 %。
[0056] 采用前脱丙烷的前加氢工艺,反应原料来自前脱丙烷塔塔顶,组成如表1所示。
[0057] 表1加氢原料组成如下表所示
[0059] 反应条件:物料空速:4500h S操作压力:3. 5MPa,;催化剂装填量:500ml。
[0060] 绝热床反应器,二段串联工艺,进行加氢反应。三段反应器经200小时的考核后结 果如表2所示。
[0061] 表2二段绝热床反应器200小时考核结果
[0063] 采用前脱丙烷的前加氢工艺,反应原料来自前脱丙烷塔塔顶,组成如表3所示。
[0064] 表3加氢原料组成如下表所示
[0066] 反应条件:物料空速:4500h %操作压力:3. 5MPa,;催化剂装填量:500ml。
[0067] 绝热床反应器,二段串联工艺,进行加氢反应。三段反应器经200小时的考核后结 果如表4所示。
[0068] 表4二段绝热床反应器200小时考核结果
[0069]
[0070] 实施例2
[0071] 称取〇2. 8mm,比表面积为50m2/g,孔容为0? 76ml/g的球形载体500g,其中含 0 -A1203载体 440g,氧化钛 60g。
[0072] 将15.69g4,4' -二羟基-2, 2' -联吡啶溶于650mL乙醇溶液,将上述载体浸渍在 上述溶液中,静置8h后使得4,4'-二羟基-2, 2'-联吡啶完全负载到氧化铝载体上后,90°C 干燥8h,得到羟基-联吡啶/A1203前躯体。
[0073] 称取适量Pd (N03) 2、Ni (N03) 2 ? 6H20溶于含适量硝酸的600mL去离子水中,调pH为 2. 6,配成混合溶液,将上述羟基-联吡啶/A1203前躯体加入到已配制的溶液,搅拌60min,静 置8h,倾出残液,剩余固体在110°C下干燥6h得到PdNi-羟基-联吡啶/A1 203前躯体(羟 基-联吡啶摩尔数:(Pd+Ni)摩尔数=3)。
[0074] 将上述制备的前驱体,在空气气氛中500°C焙烧4h,得到负载型催化剂S-2。测得 该催化剂Pd含量为0. 084 %,Ni含量为0. 28 %。
[0075] 对比例2 :
[0076] A官能化SAN/A1203的制备
[0077] 称取0 2. 8mm,比表面积为50m2/g,孔容为0? 76ml/g的球形载体500g,其中含 0 -A1203载体 440g,氧化钛 60g。
[0078] 称取SAN树脂2. 2g,溶解于600mlDMF溶剂中,室温下搅拌使SAN树脂完全溶 解,在此溶液中加入上述已称量载体,充分搅拌后静置1小时,分离溶剂后干燥,得到SAN/ 0 -A1203前驱体。
[0079] 将上述得到的官能化-SAN/ 0 -A1203前驱体,加入到1000ml去离子水中,加入 57. 6g乙二胺,回流30min,冷却后取出产物,洗涤至中性,干燥得到官能化-SAN/A1203前驱 体(络合剂乙二胺摩尔数/高分子上反应基团CN基摩尔数=22. 85)。
[0080] B (Pd-Ni) -SAN/A1203 前躯体的制备
[0081] 称取适量Pd(N03)2、Ni (N03)2 ? 6H20溶于含适量硝酸的1200mL去离子水中,调pH 为2. 6,配成混合溶液,取已制备的官能化-SAN/A1203前驱体加入到Pd(N03) 2、Ni (N03)2的混 合溶液中,搅拌60min,倾出残液,将上述产物用去离子水洗涤至中性,剩余固体110°C下干 燥 6h,得到(Pd-Ni) -SAN/A1203前躯体。
[0082] C催化剂的制备
[0083] 将上述制备的前驱体,在空气气氛中500°C焙烧4h,得到催化剂D-3。测得该催化 剂Pd含量为0. 084 %,Ni含量为0. 28 %。
[0084] 采用碳二后加氢工艺,原料组成为:
[0085]C2H2:1. 5% (〇),C2H479. 0% (〇),C2H619. 5% (〇),S :18ppm,As :23ppb。
[0086] 反应条件:两段绝热床反应器串联反应,即一段反应器出口物料进入二段反应器。 每段反应器均有独立的配气系统。
[0087] 物料气体空速:6500h\操作压力:1. 8MPa,各反应器催化剂装填量:500ml。一段 反应器H2/C2H2= 2 :1(摩尔比);二段反应器H2/C2H2= 4 :1(摩尔比),经200小时的考核 后结果如表5所不。
[0088] 表5200小时催化剂性能平均值
[0090] 实施例3 :
[0091] 称取4. 5*4. 5mm,比表面积为19m2/g,孔容为0? 35ml/g的圆柱状载体500g,其中 a -Al203400g,氧化镁 100g。
[0092] 将19.42g6,6' -二羟基-3, 3' -联吡啶溶于650mL乙醇溶液,将上述载体浸渍在 上述溶液中,静置12h后使得6,6' -二羟基-3, 3' -联吡啶完全负载到氧化铝载体上后, 120°C干燥4h,得到羟基-联吡啶/A1203前躯体。
[0093] 称取适量Pd (N03) 2、Ni (N03) 2 ? 6H20溶于含适量硝酸的600mL去离子水中,调pH为 3. 1,配成混合溶液,将上述羟基-联吡啶/A1203前躯体加入到已配制的溶液,搅拌60min,静 置8h,倾出残液,剩余固体在100°C下干燥8h得到P
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