[发明专利]银-锌掺杂雷尼铜催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及石油化工加氢除炔用催化剂领域，银‑锌掺杂雷尼铜催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：1)将锌、铜和铝合金化，得到活性金属合金；2)将活性金属合金进行活化，得到催化剂前体，再加溶剂配制成催化剂悬浮液；3)将可溶性有机胺与银盐混合，制得银源溶液；4)将所述银源溶液与所述催化剂悬浮液进行反应，制得银‑锌掺杂雷尼铜催化剂。将本发明所述银‑锌掺杂雷尼铜催化剂用于C₄馏分选择性加氢除炔过程中，具有空速高、炔烃选择高和丁二烯损失量低的特点。

技术领域

本发明涉及石油化工加氢除炔用催化剂领域，具体地，涉及一种银-锌掺杂雷尼铜催化剂的制备方法、该方法制备得到的银-锌掺杂雷尼铜催化剂和银-锌掺杂雷尼铜催化剂在C₄馏分选择性加氢除炔中的应用。

背景技术

C₄馏分是指含有四个碳原子的多种烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物，C₄馏分中的炔烃，主要有乙烯基乙炔、乙基乙炔、丙炔。这些炔烃都十分危险，其中乙烯基乙炔最危险，超过一定浓度容易引发分解爆炸。因此，在生产中必须严格控制乙烯基乙炔的浓度，此外，在丁二烯的装置中，由于高级炔烃副产物会影响丁二烯的产品质量，因此，脱除丁二烯中的乙烯基乙炔是必不可少的程序。

目前从裂解C₄馏分中提取丁二烯通常采用溶剂抽提法，如乙腈法、N-甲基吡咯烷酮法和二甲基甲酰胺法。目前这些方法基本上可以满足丁二烯纯度的要求，但是由于裂解深度及裂解技术等因素的影响，裂解C₄馏分中炔烃的含量呈现出逐年增加的趋势，导致抽提过程中丁二烯的损失增大和能耗增加，同时，对丁二烯中炔烃含量的限制更加严格，这些都将使丁二烯的抽提装置的经济性变差。

除了溶剂抽提法，催化剂加氢除炔法也是一种有效的脱除炔烃的方法。该方法利用选择性加氢催化剂通过加氢反应将C₄馏分中的甲基乙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔等炔烃转化为丁二烯、丁烯和少量的丁烷，可以有效的除去炔烃。目前国外也有少量的工业化应用，但是，该方法也存在一个显著的缺点，即对催化剂的要求很高，既需要高活性也需要高选择性，此外，为了达到长期、低成本运行的目的，高稳定性也十分重要。目前选择加氢除炔的催化剂有两类，一类是Pd系催化剂，该催化剂活性高，可以在高空速下实现加氢反应，但缺点是丁二烯的损失大，寿命短。还有一类是铜系催化剂，该催化剂丁二烯的损失较低，但是空速低，寿命短。已经工业化的美国DOW公司的KLP技术所采用的催化剂即为铜催化剂，全世界共建有十套装置，KLP技术所采用的催化剂也存在着再生频繁，空速较低等问题。北京化工研究院开发了一种铜系催化剂应用于C₄选择加氢除炔反应中，该催化剂活性高但是若要同时除去C₄馏分中的所有炔烃势必会导致丁二烯的损失很高。

综上，开发一种具有高空速和高选择性的催化剂对C₄馏分的选择加氢除烃具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的存在的C₄馏分的选择加氢除炔过程中，催化剂空速低、炔烃选择性低、丁二烯损失量高的缺陷，提供一种银-锌掺杂雷尼铜催化剂的制备方法和利用该方法制备得到的银-锌掺杂雷尼铜催化剂。将本发明所述银-锌掺杂雷尼铜催化剂用于含的C₄馏分选择性加氢除炔过程中，具有空速高、炔烃选择高和丁二烯损失量低的特点。

本发明的发明人在研究中发现，将可溶性有机胺与银盐混合制得的银源溶液，滴加至活性金属合金经活化后制得的催化剂前体的悬浮液中，可以制得银-锌掺杂雷尼铜催化剂。将本发明所述银-锌掺杂雷尼铜催化剂应用于高空速C₄馏分选择加氢除炔过程中时，能够针对性地除去乙烯基乙炔，即对乙烯基乙炔具有更高的选择性(剩余乙烯基乙炔小于8ppm)，同时丁二烯的损失量低(小于0.3重量％)。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种银-锌掺杂雷尼铜催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：