[发明专利]一种加氢催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢催化剂的制备方法，具体涉及一种以TiO₂多孔陶瓷为载体的用于粗对苯二甲酸或对羧基苯甲醛加氢精制催化剂的制备方法。 

背景技术

多孔陶瓷，是指具有一定尺寸和数量的孔隙结构的新型陶瓷材料。因具有高温稳定性、抗热震性好、热导率低、化学稳定性良好等特性而广泛地应用于生物材料、耐火材料、分离、过滤、催化反应、反应电极、发动机尾气处理等领域。 

多孔陶瓷可根据陶瓷基体材料种类的不同，将其分为氧化铝基、氧化锆基、碳化硅基及二氧化钛基等。氧化铝基多孔陶瓷是一类应用广泛的陶瓷材料，但因制备工艺复杂，烧结温度高达1500～1600℃，产品的功能性较差，表现在抗压强度、抗热震性和隔热性差应用受到制约。而二氧化钛材料因具有化学稳定性好、烧结温度低、耐腐蚀性强等特点，以其为基体材料制备的钛基多孔陶瓷具有广阔的应用前景。 

现有技术粗对苯二甲酸加氢精制一般采用Pd/C催化剂，该催化剂虽然活性高，但活性炭作为Pd/C催化剂的载体，主要缺点在于确定它们的规格困难、每批活性炭的性能重复性难保证，催化剂强度较差、堆密度小，在苛刻条件下的催化性能不太稳定。为克服上述缺点，已有一些替代活性炭的物质如TiO₂、碳纤维等作为载体的粗对苯二甲酸加氢精制钯催化剂的研究。 

比如美国专利US5387726（Selective catalytic hydrogenation of aromatic aldehydes）以TiO₂作为载体制备了对羧基苯甲醛选择性加氢的Pd/TiO₂催化剂，在反应温度150℃、H₂分压1MPa、4-CBA的初始浓度1.0%的条件下，反应1h后4-CBA转化率最高可达99.8%；但该催化剂的高温活性欠佳，当反应温度提高到270℃时，4-CBA转化率很快降低到90.1%。Amoco公司在其专利US5616792和US5756833中将TiO₂载体经900～1200℃焙烧，用于制备催化提纯和回收二羧基芳香族酸的Pd/TiO₂催化剂，降低了粗对苯二甲酸溶液中4-CBA的含量。但TiO₂载体经900～1200℃高温焙烧后，造成载体的孔结构坍塌，比表面积降低，载体的比表面积低于10m²/g，不利于活性组分Pd的分散和固定，催化剂容易失活。 

中国专利CN101284229A（一种以钛基陶瓷为载体的烟气脱硝复合催化剂及其制备方法）公开了一种以钛基陶瓷为载体的烟气脱硝复合催化剂及其制备方法，该发明以钛基陶瓷为载体，钛锆钒复合金属氧化物为催化剂活性组分，将钛基陶瓷浸渍钛锆钒复合溶胶后，经干燥、焙烧制备。本发明与现有技术相比，不仅降低了活性组分的负载量，拓宽了催化活性温度范围，增强了催化剂的抗硫中毒性能，而且提高了催化剂载体的机械性和热稳定性，成本低廉。 

张德权等采用氧化铝涂层改性后的多孔陶瓷为载体，制备以钯为活性组分的C3馏分选择性加氢催化剂（工业催化，2003，11(12):13-17）。实验结果表明，该载体可提供较大的比表面积，催化剂活性组分负载均匀，制备的催化剂具有较高的C3馏分选择加氢活性和选择性。王建华等采用多孔陶瓷载体担载V₂O₅-WO₃-SiO₂/TiO₂催化剂研究NH₃选择性催化还原气体中的氧化氮（能源工程，2005，1:11-15），在固定床积分反应器中考察了温度、NH₃投入量、接触时间对SCR反应的影响，实验结果表明，多孔陶瓷载体可提供较大的比表面积，催化剂活性组分负载均匀；催化剂具有良好的催化活性，在适宜反应条件下NOx转化率可达90%以上。 

现有技术制备的TiO₂多孔陶瓷为载体的催化剂在烟气脱硝和C3馏分选择性加氢方面得到了良好应用，但是直接用于粗对苯二甲酸的加氢精制方面还不太适合，主要存在以下缺点：(1)TiO₂多孔陶瓷韧性差、强度低，以其为载体制备的催化剂在高温高压水相环境中容易脆裂、坍塌；(2)活性组分容易流失。 

发明内容