[发明专利]一种Pt-Pd合金加氢催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂的制备方法，特别涉及一种Pt-Pd合金加氢催化剂的制备方法。

背景技术

精对苯二甲酸，俗称PTA，是生产聚酯、增塑剂、工程塑料等的重要原料，国内对PTA的需求以10％以上的速度逐年增加。精对苯二甲酸目前工业化生产的主要方法是用对二甲苯经空气液相催化氧化得到粗对苯二甲酸，由于其中含有质量分率0.3-0.5％的对羧基苯甲醛(4-CBA)，必须经精制后才能用于生产聚酯。粗对苯二甲酸一般采用加氢精制的方法，在0.5％钯碳(Pd/C)催化剂存在下和280-285℃、7.2-8.0MPa压力条件下，将粗对苯二甲酸中主要杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)还原成易溶于热水的对甲基苯甲酸，再通过结晶、离心分离和干燥得到精对苯二甲酸(PTA)，精制后的PTA中4-CBA质量分数≤25×10^-6。Pd/C催化剂用于对苯二甲酸加氢精制虽然催化活性高，但价格贵、寿命短，每公斤催化剂只能生产25-30吨PTA。且现有的制备工艺过程复杂，水洗步骤多，耗水量大，酸洗、浸渍、还原、干燥等工艺都是在一定的温度条件下进行，需要适合该过程的相应设备，设备投资大。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备简便、成本低、活性高、寿命长的加氢催化剂的制备方法。技术方案如下：

一种Pt-Pd合金加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.用浓度为1.5-2.0M的有机柠檬酸溶液在50-60℃下对活性炭进行酸洗3-4小时；

S2.配制0.01-10wt％氯化钯和0.01-10wt％氯铂酸水溶液，按钯铂比为1:0.01-1:10的比例将氯化钯和氯铂酸水溶液混合后，用稀硝酸调节pH值至3-4，搅拌，再添加纤维素增稠改性，得到活性金属前驱液；

S3.将活性金属前驱液和双氧水混合得到混合液，金属钯与双氧水的摩尔比为1:10-1:110；将活性炭在混合液中于50-60℃下浸渍5-6小时，然后在60℃下真空干燥2-3小时，用碱性溶液调节浸渍后的活性炭的pH值至2.0-4.0，得到催化剂前体；

S4.用水合阱将催化剂前体中的钯还原成金属钯，还原时间为1-24小时；

S5.用水漂洗干净溶液中的Cl-，得到Pt-Pd合金加氢催化剂。

所述的活性炭为催化剂载体，其为比表面积为1600-1800m2/g的片状椰壳活性炭。

本发明在制备活性金属前驱液时加入了纤维素增稠改性，使得钯晶粒的生成可控；采用有机柠檬酸代替无机酸对椰壳活性炭载体进行酸洗提高了催化剂中活性金属Pd分散度；采用双金属催化剂，该两种金属粒子在分布上彼此穿插，性能上相互配合，表现出更高的催化活性、选择性和更长的使用寿命。

具体实施方式

为了更好的理解和实施，下面结合实施例详细说明本发明。

实施例1

一种Pt-Pd合金加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.用浓度为1.7M的有机柠檬酸溶液在55℃下对活性炭进行酸洗3.5小时；

S2.配制5wt％氯化钯和5wt％氯铂酸水溶液，将氯化钯和氯铂酸水溶液混合后，用稀硝酸调节pH值至3.5，搅拌，再添加纤维素增稠改性，得到活性金属前驱液；

S3.将活性金属前驱液和双氧水混合得到混合液，金属钯与双氧水的摩尔比为1:60；将活性炭在混合液中于55℃下浸渍5.5小时，然后在60℃下真空干燥2.5小时，用碱性溶液调节浸渍后的活性炭的pH值至3.0，得到催化剂前体；

S4.用水合阱将催化剂前体中的钯还原成金属钯，还原时间为10小时；

S5.用水漂洗干净溶液中的Cl^-，得到Pt-Pd合金加氢催化剂。

实施例2

一种Pt-Pd合金加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.用浓度为2.0M的有机柠檬酸溶液在60℃下对活性炭进行酸洗3小时；

S2.配制9wt％氯化钯和1wt％氯铂酸水溶液，将氯化钯和氯铂酸水溶液混合后，用稀硝酸调节pH值至4，搅拌，再添加纤维素增稠改性，得到活性金属前驱液；

S3.将活性金属前驱液和双氧水混合得到混合液，金属钯与双氧水的摩尔比为1:100；将活性炭在混合液中于60℃下浸渍6小时，然后在60℃下真空干燥2小时，用碱性溶液调节浸渍后的活性炭的pH值至4.0，得到催化剂前体；

S4.用水合阱将催化剂前体中的钯还原成金属钯，还原时间为10小时；