一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂和一种炔烃及二烯烃选择加氢方法技术

本发明专利技术涉及催化剂领域，公开了一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂以及应用该催化剂进行碳四馏分选择加氢除炔烃及二烯烃的方法。所述炔烃及二烯烃选择加氢催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，所述载体为覆炭氧化铝，所述活性组分包括Cu元素和Ni元素，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-20重量％，所述Ni元素的含量为2-20重量％。本发明专利技术的炔烃及二烯烃选择加氢催化剂应用于碳四馏分选择加氢除炔烃及二烯烃过程中，活性较高，抗硫能力较强，使用寿命较长。

A kind of alkynes and dienes and a catalyst for selective hydrogenation of alkynes and dienes selective hydrogenation method

The present invention relates to catalyst, discloses an alkyne and diene selective hydrogenation catalyst and its use of carbon four Fraction Selective Hydrogenation of alkynes and dienes in addition. The selective hydrogenation of alkynes and dienes catalyst comprises a carrier and active component in load on the carrier, the carrier is a carbon covered alumina, the active component including Cu and Ni elements, with the weight of the carrier as a benchmark, the content of Cu element in 2-20 wt%, the content of the the Ni element is 2-20 weight%. The invention of alkynes and dienes with application of hydrogenation catalyst in carbon four Fraction Selective Hydrogenation of alkynes and dienes in process, high activity, anti sulfur ability, long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂和一种炔烃及二烯烃选择加氢方法
本专利技术涉及催化剂领域，具体地，涉及一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂和一种炔烃及二烯烃选择加氢方法。
技术介绍
催化裂化、蒸汽裂解产生的碳四馏分中含有数量不等的炔烃、丁二烯、丁烯、丁烷等。烯烃是石油化工的基本原料，在烯烃加工过程中二烯烃、炔烃会引发副反应或在催化剂上聚合，易导致催化剂失活。因此在对碳四烯烃进一步加工之前，需要脱除其中的炔烃及二烯烃，选择加氢是最经济有效的手段。在选择性除炔烃、二烯烃领域，主要以Pd催化剂为主。Pd催化剂成本高，抗硫性能差，在含硫的原料中极易失活，增添了原料预处理的难度，增加了操作成本；使用铜和镍催化剂很少，只有UOP公司的KLP技术使用Cu为主活性组分，其代表申请是US4101451，其内容主要是对混合碳四馏分选择加氢除碳四炔烃，丁二烯不参加加氢反应，Cu催化剂的主要问题是单次运行周期短，需频繁再生。中国石油大学(刘建军，黄星亮；Ag助剂对C4烃选择加氢Ni基催化剂的影响，石油化工，2011,40(8)，p825-830)研制了Ni-Ag催化剂用于催化裂化碳四馏分原料选择加氢过程，选择加氢仅运行59小时，催化剂活性就下降，而且催化剂积碳含量达1.6％。综上可见，由现有技术提供的炔烃及二烯烃加氢催化剂选择性略微提高，但催化剂在使用过程中存在易流失、单次运转周期短的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术炔烃及二烯烃选择加氢催化剂在使用过程中存在易失活、活性不高、单次运转周期短的缺陷，本专利技术提供一种新的炔烃及二烯烃选择加氢催化剂和一种新的炔烃及二烯烃选择加氢方法，由本专利技术提供的催化剂不仅有效脱除了碳四馏分中的炔烃及二烯烃，催化剂活性有所提高，而且催化剂的使用寿命也得以明显改善。本专利技术的专利技术人发现，上述由现有技术制备的选择加氢催化剂的载体多使用氧化铝，但在催化剂使用过程中，氧化铝表面的酸中心易引发不饱和烃齐聚生成“绿油”，导致催化剂的活性、选择性和稳定性下降。本专利技术的专利技术人通过研究进一步发现，对氧化铝载体进行炭包覆改性，不但可以保留原有载体的组织机构、机械性能和热稳定性等优点，而且载体表面覆炭后改变了氧化铝的孔结构，有利于炔烃及二烯烃选择加氢催化剂活性和稳定性的提高。因此，该技术可有效解决常规炔烃及二烯烃选择加氢催化剂的技术缺陷。由此，本专利技术提供一种新的炔烃及二烯烃选择加氢催化剂，该催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，所述载体为覆炭氧化铝，所述活性组分包括Cu元素和Ni元素，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-20重量％，所述Ni元素的含量为2-20重量％。本专利技术还提供了一种新的炔烃及二烯烃选择加氢的方法，该方法包括：在选择加氢条件下，将碳四馏分与本专利技术所提供的炔烃及二烯烃选择加氢催化剂接触。本专利技术所提供的炔烃及二烯烃选择加氢催化剂兼具良好分散性和结构稳定性，而且具有明显较高的活性及抗硫中毒能力。例如实施例6和对比例1的评价结果显示，反应40小时后，使用催化剂S6时，反应产物中剩余丁二烯9.8ppm，剩余炔烃3.1ppm，而使用催化剂D1时，反应产物中剩余丁二烯389.7ppm，剩余炔烃117.6ppm；反应666小时后，使用催化剂S6时，反应产物中剩余丁二烯12.3ppm，剩余炔烃9.4ppm，而使用催化剂D1时，反应产物中剩余丁二烯871ppm，剩余炔烃409ppm；反应666小时后，催化剂S6积碳量只有2.4％，而催化剂D1积碳量高达19.8％，严重影响了催化剂的活性。上述结果显示，本专利技术提供的催化剂具有较高的活性和较好的稳定性，延长反应时间催化剂的活性变化较小，而对比例提供的催化剂反应初期活性较低，反应666小时后催化剂积碳严重，活性下降较快。本专利技术所提供的炔烃及二烯烃选择加氢方法能够有效脱除碳四馏分中的炔烃及二烯烃，具有较好的工业应用前景。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是实施例1所提供的覆炭氧化铝载体的孔径分布图；图2是现有技术所使用的常规氧化铝载体孔径分布图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂，该催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，所述载体为覆炭氧化铝，所述活性组分包括Cu元素和Ni元素，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-20重量％，所述Ni元素的含量为2-20重量％。本专利技术中，炔烃及二烯烃选择加氢催化剂指的是用于炔烃和/或二烯烃选择加氢的催化剂。根据本专利技术，优选地，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-12重量％，进一步优选为3-8重量％，所述Ni元素的含量为2-12重量％，进一步优选为3-5重量％。采用该优选的含量，能够进一步提高催化剂的活性和稳定性。根据本专利技术，优选地，该催化剂还含有金属助剂，所述金属助剂元素选自第VIII族金属元素、第IIA族金属元素和第IB族金属元素中的一种或多种，优选为铁元素、镁元素和银元素中的一种或多种。根据本专利技术，优选地，以载体的重量为基准，所述金属助剂元素的含量为0.5-5重量％，优选为0.5-1.5重量％。根据本专利技术，优选地，所述覆炭氧化铝中，炭含量为2-20重量％，进一步优选为5-17重量％。采用这种优选方式不仅有利于保留原有氧化铝的组织机构、机械性能和热稳定性等优点，而且有利于覆炭对氧化铝孔结构的改变。根据本专利技术，优选地，所述覆炭氧化铝的比表面积为80-190m2/g，进一步优选为130-150m2/g。采用该优选的比表面积，能够进一步提高催化剂的活性及稳定性。根据本专利技术，优选地，所述覆炭氧化铝的制备步骤包括：在惰性气体气氛下，将含有含碳化合物与氧化铝的混合物进行热处理。根据本专利技术，制备含有含碳化合物与氧化铝的混合物没有特别的要求，可以是将含碳化合物与水配成溶液，浸渍氧化铝然后进行干燥得到所述混合物；也可以是在覆炭装置内，汽化后的含碳化合物由惰性气体带入与氧化铝接触。根据本专利技术，优选地，在覆炭装置内，汽化后的含碳化合物与惰性气体的体积比为1：2-20。根据本专利技术，优选地，所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的一种或多种，优选为氮气、氦气和氩气中的一种或多种，更优选为氮气。根据本专利技术，优选地，所述热处理的条件包括：热处理温度为400-1200℃，优选为700-1000℃。根据本专利技术，优选地，所述热处理的条件包括：热处理时间为0.5-12h，优选为3-6h。根据本专利技术，所述含碳化合物的种类可选范围较宽，通过热处理能够分解沉积的化合物均可用于本专利技术，针对本专利技术，优选所述含碳化合物选自可溶性糖、C5-C10的烷烃、C5-C10的烯烃、C2-C7的有机酸、C2-C6的多元醇和C2-C7的有机胺中的一种或多种。在本专利技术中，所述可溶性糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖和可溶性淀粉中的一种或多种。所述C2-C7的有机酸可以为乙酸、马来酸、草酸、氨基三乙酸、1,2-环己烷二胺四乙酸、柠檬酸、酒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂，其特征在于，该催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，所述载体为覆炭氧化铝，所述活性组分包括Cu元素和Ni元素，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2‑20重量％，所述Ni元素的含量为2‑20重量％。

【技术特征摘要】
1.一种炔烃及二烯烃选择加氢催化剂，其特征在于，该催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，所述载体为覆炭氧化铝，所述活性组分包括Cu元素和Ni元素，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-20重量％，所述Ni元素的含量为2-20重量％。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，以载体的重量为基准，所述Cu元素的含量为2-12重量％，所述Ni元素的含量为2-12重量％。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，该催化剂还含有金属助剂，所述金属助剂元素选自第VIII族金属元素、第IIA族金属元素和第IB族金属元素中的一种或多种，优选为铁元素、镁元素和银元素中的一种或多种，以载体的重量为基准，所述金属助剂元素的含量为0.5-5重量％，优选为0.5-1.5重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，所述覆炭氧化铝中，炭含量为2-20重量％，优选为5-17重量％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云仙，乐毅，彭晖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11