[发明专利]氢化反应用催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氢化反应用催化剂及其制备方法，更详细涉及通过包含硫作为助催化剂，当对包含芳基的不饱和烃进行加氢反应时，使烯烃与芳香族的相对氢化速度发生变化，从而对烯烃进行选择性氢化的氢化反应用催化剂及其制备方法。

技术领域

本发明涉及一种氢化反应用催化剂及其制备方法，更详细涉及通过包含硫作为助催化剂，当对包含芳基的不饱和烃进行加氢反应时，使烯烃与芳香族的相对氢化速度发生变化，从而对烯烃进行选择性氢化的氢化反应用催化剂及其制备方法。

背景技术

低级烯烃(即，乙烯、丙烯、丁烯以及丁二烯)及芳香族化合物(即，苯、甲苯以及二甲苯)是广泛用于石油化学及化学工业的基本的中间体。热裂化或蒸汽热解是典型的用于在存在蒸汽且不存在氧气的条件下，形成这些物质的工艺的主要类型。供给原料可包括诸如石脑油、煤油以及瓦斯油等石油气及蒸馏物。此时，能够对石脑油等进行热解，从而生成乙烯、丙烯、包括丁烷及丁二烯的C4馏分、裂化汽油(包括苯、甲苯以及二甲苯)、裂化煤油(C9以上馏分)、裂化重油(乙烯残油(bottom oil))以及氢气等物质，并能够由馏分进行聚合而制备石油树脂。

然而，石油树脂的一部分包含不饱和键，因此品质会降低。此时，能够通过加氢的氢化工艺，去除不饱和键，从而使颜色变得明亮，并减少石油树脂特有的气味等，改善品质。另外，去除不饱和键后的石油树脂无色透明，因此被称为水白(water white)树脂，并作为耐热性及紫外线稳定性等突出的高级树脂流通。

由C5馏分、C9馏分以及双环戊二烯(DCPD)等共聚而成的石油树脂具有根据芳香族含量而调节与诸如乙烯-醋酸乙烯(ethylene-vinyl acetate，EVA)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(styrene-isoprene-styrene，SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(styrene-butadiene-styrene，SBS)等苯乙烯(styrene)类高分子的相容性的特征。因此，当石油树脂进行氢化反应时，为了在控制芳香族含量的同时制备水白树脂，需要对树脂的烯烃部分进行选择性氢化。

因此，为了对不饱和的石油树脂供给原料进行氢化，对多种催化剂进行了研究，尤其是，为了对芳香族不饱和烃中的烯烃进行选择性氢化，会使用钯(Pd)、铂(Pt)等贵金属催化剂，并由于钯催化剂与其他金属催化剂相比，活性及选择性更加优秀，因此用作选择性氢化催化剂。然而，当钯类催化剂在液相中进行氢化时，存在的问题在于，发生钯损失，并形成Pd络合物。此外，当使用Ni基催化剂时，存在的问题在于，芳香族一同被加氢，因此难以用于包含芳基的不饱和烃的选择性氢化反应。

为了解决此类问题，美国授权专利第5,223,470号公开了包含担载于氧化铝(Al₂O₃)的硫的镍催化剂，但其不是用于芳香族/烯烃选择性加氢的催化剂，并且不含铜，因此其构成要素与本发明不同。美国授权专利第4,328,090号公开了包含在γ-Al₂O₃上担载有硫的Ni-W或包含在γ-Al₂O₃上担载有硫的Ni-Mo催化剂，涉及对石油树脂进行氢化的催化剂，但不是用于芳香族/烯烃的选择性加氢的催化剂，并且本发明不含钨(W)或钼(Mo)，因此与本发明不同。美国授权专利第3,687,989号公开了包含Ni₃S₂、WS₂以及MoS₂的催化剂，其用于脂肪(fat)或脂肪酸(fatty acid)加氢，但仅提出了烯烃加氢，其不是用于芳香族/烯烃的选择性加氢，其构成要素与本发明不同。

另外，对将活性金属担载于二氧化硅、氧化铝或活性碳等作为氢化催化剂的形态进行了多种研究。

韩国公开专利第10-2010-0100834号记载了将包含镍和硫的催化剂用于选择性氢化，但没有记载载体的种类和粉末状态，以及将硫用作促进剂。日本公开专利平10-0502865记载了将镍和硫担载到二氧化硅或氧化铝载体的氢化催化剂，但没有记载包含硫作为促进剂和粉末状形态以及芳香族/烯烃的选择性加氢。