[发明专利]一种不饱和烃加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种不饱和烃加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

在煤炭间接液化过程中，除了生产油以外，还将产生一部分含有CO、OH₄、H₂、CO₂及不饱和烃等的工业尾气。另外电石炉气、乙炔尾气及焦炉煤气中也含有一定量的不饱和烃。利用其生产甲醇或合成氨等，既综合利用了自然资源，又降低了生产成本，是一条较理想的原料路线。

由于工业尾气中常含有少量乙烯、丙烯及丁烯等，会影响后续工段催化剂的寿命及产品质量，需加以脱除。不饱和烃的脱除方法，国内外文献资料报道较多，大部分采用硫化态催化剂，通过加氢的办法将其脱除，此类催化剂对原料气中CO、CO₂及不饱和烃含量有一定的有求，且原料气中必须含硫，其使用范围受到一定影响。贵金属催化剂和非硫化态催化剂也可以用于烯烃的加氢饱和，但原料气中一般不含CO，在CO含量较高的情况下，使用效果不大理想。国内目前尚未见有关煤间接制油工业尾气不饱和烃加氢催化剂的研究报道。

中国专利CN1597859A公开报道了一种由NiO、Co₂O₃、CuO、Fe₂O₃、TiO₂、La₂O₃和氧化铝组成的加氢催化剂，该催化剂采用浸渍法制备。主要用于费托合成油品中氧和烯烃的加氢转化。该催化剂对液相油品中的氧及烯烃有较好的加氢转化效果。

中国专利CN1470488介绍一种用于脂肪单烯烃加氢饱和的催化剂及其制备方法和应用，适用于C₄～C₂₀脂肪烯烃加氢饱和，尤其适合由轻烯烃如乙烯、丙烯、丁烯齐聚成汽油的饱和加氢。

美国专利U.S.P6037510介绍了一种用于脂肪单烯烃加氢饱和催化剂，以Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂为混合载体，并含有至少50％的NiO，采用共沉淀法制备。

上述三种催化剂主要用于油品中不饱和烃的加氢，属于液固相反应，未见用于气体中不饱和烃的加氢转化。

中国专利CN1179788涉及的不饱和烃加氢催化剂及制备方法，主要用于石油烃蒸气裂解气中乙炔等炔烃及多烯烃的选择性加氢饱和，该催化剂以贵金属钯为活性组分，通过添加铋、稀土金属以及银、铜、钾、钠、锶、锰、锆、钼、钴、锗中的至少一种金属或两种以上金属组合，提高了乙炔加氢生成乙烯的选择性及活性。

中国专利CN1253853涉及一种对烃类物流中的不饱和化合物选择性加氢的催化剂与方法。具体是在对炔烃和二烯烃进行选择性加氢生成烯烃的过程中，具有较高的选择性，可以减少不希望的过量加氢而生成饱和烃如乙烷或丙烷。

以上催化剂均不适合用于富含CO及H₂的各种工业尾气中乙烯、丙烯、丁烯等不饱和烃的全加氢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有加氢精度高、抗副反应能力强、热稳定性好、使用寿命长等特点的不饱和烃加氢催化剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种不饱和烃加氢催化剂，包括载体、活性组分和助剂，其特征在于，所述活性组分为氧化镍和其他金属氧化物的混合物，所述助剂为氧化镁、氧化镧和氧化铈中的至少两种；所述不饱和烃加氢催化剂中氧化镍的重量百分比含量为5％～15％，其他金属氧化物的重量百分比含量为1％～10％，助剂的重量百分比含量为1％～10％，余量为载体；所述其他金属氧化物为氧化钼、氧化钴和氧化铁中的一种或几种。

上述的一种不饱和烃加氢催化剂，所述载体为三氧化二铝、二氧化钛或钛铝复合氧化物。

上述的一种不饱和烃加氢催化剂，所述载体的比表面积为130m²/g～280m²/g，孔容为0.3mL/g～0.6mL/g。

上述的一种不饱和烃加氢催化剂，所述载体的形状为条形或三叶草型。

本发明还提供了一种不饱和烃加氢催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)载体的预处理：在温度为30℃～60℃的条件下，将载体置于稀硝酸或醋酸中浸泡2h～3h，然后用去离子水将经浸泡后的载体清洗至中性，再置于温度为110℃～120℃的烘箱中烘干；或者将载体用400℃～600℃的水蒸气处理3h～6h，然后置于温度为110℃～120℃的烘箱中烘干；