[发明专利]负载型镍基催化剂及在DCPD石油树脂加氢中的应用

说明书

本发明公开了一种负载型镍基催化剂的制备方法及其在双环戊二烯（DCPD）石油树脂加氢中的应用。其是以SiOsubgt;2/subgt;为载体，Ni为活性组分，通过水热法制备出由硅氧四面体和镍氧八面体按2:1构成的三明治层状硅酸镍，并同时在其中掺入助剂金属，从而获得助剂改性的负载型镍基催化剂。本发明通过水热法制备的催化剂具有层状结构，可以有效调控活性金属Ni的分散和稳定，其中Ni与SiOsubgt;2/subgt;通过化学键形成了Ni‑O‑Si键，这种强相互作用导致Ni上配位不饱和，使催化剂上存在丰富的L酸位点，从而可促进C=C的吸附和活化，进而显著提高了树脂在低温低压下的加氢活性，因此其在DCPD石油树脂的加氢制备中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于化工催化剂技术领域，具体涉及一种用于双环戊二烯（DCPD）石油树脂加氢的负载型镍基催化剂的制备方法。

背景技术

双环戊二烯（DCPD）石油树脂是由石油裂解、制备烯烃时的副产品中纯度较高的双环戊二烯经热聚反应而得，是C₅石油树脂的一个品种，平均分子量一般在300-3000左右。该树脂具有良好的耐碱性﹑耐水性和耐候性以及与有机物质具有良好的相溶性等优点，但其不饱和度高、抗氧化性差、稳定性差，不宜直接使用，大多数情况下需通过加氢改性制备其他高档树脂。通过加氢改性，可使DCPD石油树脂分子中的双键加成变成单键，从而改善其色泽和抗氧化稳定性，加氢后的石油树脂具有颜色浅、无异味、稳定性强等特点，大量用作卫生用品、无纺布、胶带、化妆品等高附加值产品的特种粘合剂。

目前常用的石油树脂加氢催化剂主要包括负载型Pd基催化剂、负载型Ni基催化剂等。Pd基催化剂选择性高，基本不会使C-C键断裂，但对杂质比较敏感，稳定性较差，易中毒。负载型Ni基催化剂镍基催化剂具有较高的催化活性及较好的抗中毒能力，寿命较长且造价低廉，十分具有工业化应用潜力。

中国专利CN 102451691A公布了一种用于石油树脂加氢的镍基催化剂的制备方法。该方法将载体氧化铝和/或氧化硅与活性金属组分和助剂组分制成浆液，然后与沉淀剂以并流的方式加入反应釜中制得催化剂前躯物，再与胶溶剂和水混捏、成型、干燥和焙烧，得到镍基加氢催化剂。其不足之处是活性金属在载体上分散不均匀，甚至会出现团聚，使得颗粒尺寸较大从而影响催化剂活性的发挥。

中国专利CN 102935370A公开了一种C₅石油树脂加氢催化剂的制备方法。其是以Al₂O₃-TiO₂复合载体负载活性组分Ni，添加助剂MgO或CuO通过高温焙烧制备负载型镍基催化剂。该催化剂采用镍为活性组分，但镍在高温下容易聚集，颗粒尺寸变大，导致活性中心数的降低，造成催化剂活性的下降。而且该方法中的金属助剂是通过浸渍的方式负载的，这会导致助剂组分分布不均匀，影响催化剂的活性。

因此，开发一种高活性、高分散、高稳定性的负载型镍基催化剂，对于生产高附加值的氢化石油树脂具有十分重要的科学意义以及实用价值。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种负载型镍基催化剂及其制备方法与其在双环戊二烯（DCPD）石油树脂加氢中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种负载型镍基催化剂，其是以SiO₂为载体，Ni为活性组分，通过水热法制备出由硅氧四面体和镍氧八面体按2:1构成的三明治层状硅酸镍，并同时在其中掺入助剂金属，从而获得助剂改性的负载型镍基催化剂；

进一步地，所述助剂金属为钴、镁、钼中的至少一种。

所述的负载型镍基催化剂的制备方法包括如下步骤：

1）取一定量的SiO₂加入到去离子水中进行充分搅拌，得到悬浮液A；

2）按比例将镍盐和助剂金属盐混合加入到溶剂中，并加入一定量的铵盐，搅拌直至完全溶解，最后逐滴加入氨水溶液，制成溶液B；