[发明专利]乙烯基乙炔加氢催化剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，特别是乙烯基乙炔加氢催化剂制备技术领域。具体地，本发明涉及乙烯基乙炔加氢催化剂及其制备方法和用途。更具体地，本发明提供了一种乙烯基乙炔加氢催化剂、一种制备乙烯基乙炔加氢催化剂的方法、一种制备丁二烯的方法以及一种丁二烯制品。

背景技术

丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和高聚物单体，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯，用途十分广泛。它不仅能够用于生产合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶和树脂产品，还可以用于生产己二腈、1，4-丁二醇、蒽醌、环丁砜、四氢苯酐、高级醇和大环麝香等有机化工产品。因此，高效地生产丁二烯意义重大。

现阶段，丁二烯来源于石油C₄馏分的抽提。由于我国的石油资源日益匮乏，丁二烯的供应存在风险。通过乙炔新技术生产丁二烯，具体地，将乙炔通过二聚反应制备成乙烯基乙炔，再将乙烯基乙炔选择加氢制备得到丁二烯，可以实现以煤为源头生产丁二烯。

在炔烃选择加氢反应中，单金属催化剂容易与炔键产生强烈的络合作用使其逐渐随吸附烃溶解到反应烃介质中去，造成催化剂的永久失活。第二种或多种金属加入后，由于金属间的相互作用可以阻止催化剂活性组分的流失，同时载体上活性组分的分散度得以提高，从而进一步提高了催化剂的活性。

基于上述背景，本发明提出了一种乙烯基乙炔加氢制备丁二烯多金属催化剂，其可以有效地应用于乙炔制丁二烯的工艺路线中。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了乙烯基乙炔加氢催化剂及其制备方法和用途。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种乙烯基乙炔加氢催化剂。根据本发明的实施例，该催化剂包含：0.01-30重量份的活性组分；40-99.989重量份的载体；以及助催化剂，其中，该助催化剂与活性组分的摩尔比为(0.1-10)∶1。

发明人惊奇地发现，根据本发明实施例的乙烯基乙炔加氢催化剂，乙烯基乙炔加氢活性较强，并且丁二烯炔选择性高。根据本发明的具体示例，本发明的乙烯基乙炔加氢催化剂能够有效地用于乙烯基乙炔加氢反应，进而能够高效地制备丁二烯。

根据本发明的实施例，在本发明的催化剂中，活性组分的种类不受特别限制。根据本发明的具体示例，活性组分可以为选自金属Pd、Cu、Co、Ni、Pt、Au、Ir、Ru、Mo和Fe的至少一种。由此，在乙烯基乙炔加氢反应中，本发明的催化剂能够有效地发挥其功能，即催化乙烯基乙炔加氢生成丁二烯。

根据本发明的实施例，在本发明的催化剂中，载体的种类不受特别限制。根据本发明的一些实施例，载体可以是Al₂O₃、SiO₂、TiO₂等氧化物，也可以是石墨烯、碳管、活性炭等碳材料，还可以是分子筛等多孔材料。根据本发明的具体示例，载体可以为选自Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZnO、MgO、CaCO₃、分子筛、石墨烯、碳管和活性炭的至少一种。在本发明的催化剂中，载体不仅能够起到骨架作用，还能够分散催化剂的活性组分从而产生适宜的活性位，具体地说，在乙烯基乙炔加氢反应中，本发明的催化剂能够较好地实现乙烯基乙炔的吸附和产物丁二烯的脱附，进而能够显著提高生产丁二烯的效率。

根据本发明的实施例，在本发明的催化剂中，助催化剂的种类不受特别限制。根据本发明的具体示例，助催化剂可以为选自金属Cu、Co、Ni、Fe、Ga、Sn、Ag、Pt、Sn、Au、In、Sb、Ge、Bi、Fe、Mo和Pb的至少一种。在本发明的催化剂中，助催化剂与活性组分金属之间能够产生金属间的相互作用，进而能够有效地阻止催化剂中活性组分的流失，同时能够提高载体上活性组分的分散度，从而能够显著提高催化剂的活性以及丁二烯选择性。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种制备根据本发明实施例的乙烯基乙炔加氢催化剂的方法。根据本发明的具体示例，该方法可以包括以下步骤：

首先，将活性组分的可溶性盐和助催化剂的可溶性盐与水混合，以便获得混合金属盐溶液，其中助催化剂与活性组分的摩尔比为(0.1-10)∶1。