[发明专利]一种用于二甲醚中微量烯烃加氢脱除的催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明属于催化加氢技术领域，具体为一种用于二甲醚中微量烯烃(乙烯、丙烯)加氢脱除的催化剂、制备方法及应用。本发明涉及的催化剂由载体、活性组分和助剂三部分组成，所述载体为Al₂O₃、活性炭、二氧化钛、二氧化硅中的一种或多种，所述活性组分为Rh、Pt、Pd、Ru中的一种或多种，所述助剂为Cu、Ni、Fe、Co中的一种或多种。本发明涉及的加氢催化剂能够有效加氢脱除二甲醚中微量烯烃，反应条件温和、催化活性及选择性性高，有效解决了二甲醚中微量烯烃难脱除的问题，可应用于二甲醚羰基化制醋酸甲酯工艺过程中微量烯烃脱除，也可应用于二甲醚提纯工艺中。

技术领域

本发明属于催化加氢技术领域，具体为二甲醚中微量烯烃(乙烯、丙烯)加氢脱除的催化剂、制备方法及应用。

背景技术

目前，世界石油需求量日益增加而石油资源供应有限，这使得原油价格持续上升，促使人们寻求可替代燃料。乙醇作为一种优良的燃料和燃油品质改善剂，在可替代燃料市场具有广阔的应用前景，所以近年来乙醇的生产在国内外到广泛的关注。二甲醚羰基化生成乙酸甲酯，乙酸甲酯加氢生成乙醇的新方法具有工艺上可行性，经济上廉价性，有望取代传统燃料乙醇生产工艺。但该工艺仍存在巨大挑战，主要难点为气相羰化固体酸催化剂在反应过程中极易积炭失活，且二甲醚原料中都含有微量的烯烃，能够加速反应过程中催化剂的失活。因此，在二甲醚羰基化合成乙酸甲酯工艺中，要求原料气二甲醚中烯烃(主要乙烯和丙烯)含量低于10ppm以下，以减少反应过程中催化剂上积碳反应，延长催化剂使用寿命。

专利CN101712595B公开了一种高纯二甲醚的生产方法，先将原料甲醇预处理，然后甲醇再经气相催化脱水制得二甲醚，再将二甲醚精馏，最后用碱性溶液洗涤精馏后获得高纯二甲醚。专利CN 101550066B公开了一种气雾剂二甲醚生产方法，将燃料级二甲醚为原料，经过脱重精馏塔和脱轻精馏塔的精馏操作脱除其中的水、甲醇等重组分及烯烃等轻组分，然后通过脱水塔和脱胺塔的吸附操作除去水分和微量的有机胺等杂质，最终获得气雾剂级二甲醚。虽然采用以上报道方式能够有效减少二甲醚中烯烃的含量，但是提纯方式较为复杂，工艺流程较长，能耗大，且设备投资也较高。本发明目的在于提供一种用于二甲醚中微量烯烃加氢脱除的催化剂和应用，该催化剂能够有效催化二甲醚中微量的烯烃完全转化为烷烃。该催化剂可应用于二甲醚羰基反应工艺中，将二甲醚中微量烯烃加氢生成相应烷烃，烷烃相当于烯烃不活泼，能够有效较少二甲醚羰基化反应过程中的积碳行为，提高二甲醚羰基反应催化剂的使用寿命，同时该催化剂也能应用于二甲醚提纯工艺中，将二甲醚中微量烯烃加氢生成相应烷烃，烷烃相对于烯烃更易与二甲醚中分离，能够有效提高二甲醚的纯度和较少分离能耗。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于二甲醚中微量烯烃加氢脱除的催化剂和应用，该催化剂在较低反应温度下能够有效催化二甲醚中微量的烯烃完全转化为烷烃，催化剂活性高，反应条件温和，烯烃转化率可达100％。该催化剂可应用于二甲醚羰基反应工艺中，将二甲醚中微量烯烃加氢生成相应烷烃，烷烃相当于烯烃不活泼，能够有效减少二甲醚羰基化反应过程中的积碳行为，提高二甲醚羰基反应催化剂的使用寿命；同时该催化剂也能应用于二甲醚提纯工艺中，将二甲醚中微量烯烃加氢生成相应烷烃，烷烃相对于烯烃更易与二甲醚中分离，能够有效提高二甲醚的纯度和较少分离能耗。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：

一种用于二甲醚中微量烯烃(乙烯、丙烯)加氢脱除的催化剂由载体、活性组分和助剂三部分组成。其中，所述活性组分占催化剂总质量的0.05～1.0％；所述助催剂占催化剂总质量的0.2～2％。

作为本申请中一种较好的实施方式，所述载体为氧化铝、活性炭、二氧化钛、二氧化硅中的任意一种或多种的混合物，优选氧化铝、活性炭和二氧化硅；所述活性组分为Pd、Pt、Rh、Ru中的一种或多种，优选Pt和Ru；所述助剂为Cu、Ni、Fe、Co中的一种或多种，优选Cu和Ni。

作为本申请中一种较好的实施方式，二甲醚中微量烯烃(乙烯、丙烯)加氢脱除的催化剂的制备方法，包括以下步骤：