一种催化剂及制备方法和应用与流程

本发明涉及催化剂合成，尤其涉及一种催化剂及制备方法和应用。

背景技术：

1、目前，一般采用环己烯水合法制备环己醇，然而该方法会产生部分环己烷，随着环己烷的产能不断增加，环己烷的销售市场压力逐年增大。因此，生产企业一般将环己烯水合法生成的副产物环己烷脱氢制成苯和氢气，制得的苯和氢气再作为环己烯水合法装置的原料继续使用。要想提高环己烷脱氢制苯的转化率和选择性，催化剂起着至关重要的作用。因此，铂系催化剂也成为了人们研究的热点。

2、然而，现有技术一般采用金属或者活性炭作为载体制备铂系催化剂，长期运行床层压降过大，影响脱氢反应效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种催化剂及制备方法和应用，提高了环己烷脱氢的反应效率以及催化剂的选择性和稳定性。

2、第一方面，本发明提供一种催化剂，催化剂包括多孔复合载体以及负载在所述多孔复合载体上的活性组分，所述多孔复合载体含有金属氧化物，所述活性组分包括氧化铂、氧化镍和积碳，所述积碳用于在催化反应中还原所述氧化铂和氧化镍，积碳至少覆盖在多孔复合载体的酸性位点上。

3、与现有技术相比，本发明实施例提供的催化剂包括多孔复合载体以及负载在多孔复合载体上的活性组分，多孔复合载体含有金属氧化物，多孔复合载体的多孔性可以为多孔复合载体提供较大的比表面积，因此，当活性组分负载在多孔复合载体上时，可以为活性组分提供充分的负载面，即活性组分可以同时负载在多孔复合载体的孔道和表面，从而提高了活性组分在多孔复合载体上的负载量，进而提高了催化剂的活性，使得催化反应的速率增快。而且，由于多孔复合载体含有金属氧化物，活性组分包括氧化铂、氧化镍和积碳，当活性组分负载在多孔复合载体上时，氧化铂和积碳可以负载在金属氧化物上。此时，在焙烧过程中，积碳可以直接作为还原剂实现铂金属的原位还原，从而降低了固定床反应器中催化剂的还原温度，降低脱氢装置开工温度，避免了铂在高温焙烧及还原过程中的烧结和团聚，提高了铂的分散性，避免了铂团聚导致的床层压降大的问题，提高了催化反应的选择性和稳定性。

4、同时，在催化反应焙烧过程中，活性组分含有的积碳可以至少覆盖在多孔复合载体的酸性位点上，避免了副产物的生成，提高了催化剂的选择性。

5、由上可见，本发明提供的催化剂，提高了环己烷脱氢的反应效率以及催化剂的选择性和稳定性。

6、第二方面，本发明还提供一种催化剂的制备方法，包括：

7、将多孔复合载体浸渍于碱性浸渍液中，获得催化剂前体，所述多孔复合载体含有来自第一助剂的金属氧化物，所述浸渍液含有铂盐和糖类；

8、在惰性条件下，将所述催化剂前体进行焙烧，获得催化剂，所述催化剂的活性组分包括氧化铂和积碳，所述积碳用于在催化反应中还原所述氧化铂。

9、与现有技术相比，本发明提供的催化剂的制备方法的有益效果与第一方面催化剂的有益效果相同，此处不做赘述。

10、第三方面，本发明还提供一种催化剂在环己烷脱氢制备方法中的应用。

11、与现有技术相比，本发明提供的催化剂在环己烷脱氢制备方法中的应用的有益效果与第一方面催化剂的有益效果相同，此处不做赘述。

技术特征：

1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂包括多孔复合载体以及负载在所述多孔复合载体上的活性组分，所述多孔复合载体含有金属氧化物，所述活性组分包括氧化铂和积碳，所述积碳用于在催化反应中还原所述氧化铂，所述积碳至少覆盖在所述多孔复合载体的酸性位点上。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属氧化物包括第一金属氧化物和第二金属氧化物，所述第一金属氧化物包括氧化铝和负载在所述氧化铝上的氧化镍，所述第二金属氧化物包括氧化钾、氧化钙和氧化锡中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述多孔复合载体还含有多金属氧化物、氧化硅和碳化硅中的至少一种，所述多金属氧化物含有的金属元素至少包括镁、铁、锌和锰。

4.根据权利要求1～3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述多孔复合载体为多齿型载体。

5.一种权利要求1～4任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括：

6.根据权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述将多孔复合载体浸渍于碱性浸渍液中，获得催化剂前体前，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二助剂选自钾盐、钙盐和锡盐中的至少一种；

8.根据权利要求7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二载体包括α氧化铝、石英、碳化硅、堇青石和尖晶石中的至少一种；

9.根据权利要求6～8任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述负载镍化合物的第一载体、第二载体、拟薄水铝石、第一助剂和第二助剂的质量比为(50～80)：(5～20)：(15～30)：(0.1～5)：(1～5)。

10.一种权利要求1～4任一项所述的催化剂在环己烷脱氢中的应用。

技术总结
本发明公开一种催化剂及制备方法和应用，涉及催化剂合成技术领域，以解决现有的脱氢催化剂长期运行床层压降过大，影响脱氢反应效率的问题。该催化剂包括多孔复合载体以及负载在所述多孔复合载体上的活性组分，所述多孔复合载体含有金属氧化物，所述活性组分包括氧化铂和积碳，所述积碳用于在催化反应中还原所述氧化铂,所述积碳至少覆盖在所述多孔复合载体的酸性位点上。该制备方法用于制备该催化剂。该催化剂应用于环己烷脱氢。本发明提供的催化剂及制备方法和应用用于提高环己烷脱氢的反应效率以及催化剂的选择性和稳定性。

技术研发人员：刘全遥,孙卫中,邓兆敬,巩阳,宋文建,刘玉波,申小龙,马瑞丽
受保护的技术使用者：中化学科学技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11