【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粗对苯二甲酸加氢精制催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、精对苯二甲酸，俗称pta，是合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的基本原料。负载型钯/炭催化剂适用于粗对苯二甲酸的精制，粗对苯二甲酸中的对羧基苯甲醛(简称4-cba)等杂质进行加氢转变为其它的化合物后，随后采用结晶的方法来分离提纯。由于钯/炭催化剂采用单一的活性组份，所以金属钯在载体上的分布状况，对催化剂性能的影响非常大。
2、由于对苯二甲酸加氢精制反应过程是一个一级反应，反应速度快，反应过程中反应物难以穿透到催化剂颗粒的内部进行反应，这就使得颗粒内部的活性金属由于位阻影响，接触不到直径较大的反应物分子组分而不能发挥作用。此时，外表面的活性金属表现出的高的催化活性。出于充分利用贵金属的考虑，通常钯/炭催化剂做成蛋壳型，即让活性组分钯主要负载于载体的表面。钯与反应物接触的表面积越大，活性也越好。蛋壳型活性组分分布的催化剂比分布范围较宽的催化剂具有更高的加氢催化能力。对苯二甲酸加氢精制通常反应压力为6.5～8.5mpa，反应温度为250～290℃条件下进行，钯的晶粒长大不可避免，在正常的反应条件下，催化剂的失活主要是钯的晶粒长大，商业上失活的对苯二甲酸加氢精制钯炭催化剂，钯晶粒会长大到20nm以上，而新鲜催化剂的钯晶粒在2～5nm之间；在工业应用中钯的晶粒长大的越快，则催化剂的正常使用寿命则越短。催化剂的使用寿命的缩短不仅造成昂贵的钯炭催化剂的浪费，而且会造成工厂因为更换催化剂重大经济损失。专利us4,892,972通过采用pd/c和rh/c的双层
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题之一是在粗对苯二甲酸的加氢精制反应的现有技术中存在转化率低，催化剂热稳定性差的问题，提供一种新的用于粗对苯二甲酸加氢精制催化剂。该催化剂具有突出的抗烧结性能，用于粗对苯二甲酸的加氢精制反应，在保证催化性能的前提下，还具有耐热稳定性高的特点。
2、本专利技术所要解决的技术问题之二是与上述技术问题之一所述的催化剂的制备方法。
3、本专利技术所要解决的技术问题之三是与上述技术问题之一所述的催化剂在粗对苯二甲酸的加氢精制反应中的应用。
4、为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：
5、一种粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；其中，所述活性组分为钯金属和钌金属，所述的钯金属与钌金属重量之比为(3～10)：1；
6、其中，所述的钯金属的价态为pd0，所述钌金属的价态包括ru0和ru4+。
7、上述技术方案中，所述催化剂中，ru4+与ru0的重量比为0.1～1.0，优选为0.2～0.8。
8、上述技术方案中，所述催化剂中，活性组分中的钯和钌的质量比优选为(3～6)：1。
9、上述技术方案中，所述催化剂中，活性组分占催化剂的质量分数为0.3％～1％。
10、上述技术方案中，所述载体为活性炭。
11、上述技术方案中，所述的活性炭优选为煤质炭、木质炭或果壳炭中的至少一种。
12、上述技术方案中，所述的果壳炭优选为椰壳炭。
13、上述技术方案中，所述的椰壳炭的比表面积为800～1600m2/g，孔容为0.35～0.80ml/g。
14、为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一的技术方案所述的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
15、(1)将活性炭预处理得到催化剂载体；
16、(2)将活性金属、烷基胺、溶剂混合，得到催化剂前驱体i；
17、(3)将步骤(1)的催化剂载体与步骤(2)的催化剂前驱体i混合，陈化、除溶剂、热处理，得到催化剂前体ii；
18、(4)用还原剂还原步骤(3)的催化剂前体ii，热处理，得到所述的催化剂。
19、上述技术方案中，步骤(1)所述预处理包括洗涤和干燥；其中洗涤采用水洗，水与活性炭体积之比为(2～10)：1；干燥条件为温度100～130℃，时间4～8h。
20、上述技术方案中，步骤(2)所述烷基胺中的烷基为直链烷基，选自c3～c20中的一种，优选为c12～c18中的一种。
21、上述技术方案中，步骤(2)中所述活性金属为钯和钌；其中钯源和钌源为钯盐和钌盐。所述钯盐选自硝酸钯、醋酸钯、氯钯酸及其盐、二氯四氨合钯中的至少一种，优选为醋酸钯。所述的钌盐选自硝酸钌、醋酸钌、三氯化钌中至少一种，优选醋酸钌。所述溶剂采用本领域常规有机溶剂，如乙醚、甲醚、乙醇、异丙醇、丙酮中的至少一种，优选为乙醚。
22、上述技术方案中，步骤(2)，所述溶剂、烷基胺和活性金属的质量比为(5000～30000)：(20～50)：(5～20)；其中，活性金属中的钯和钌的质量比为(3～6)：1。
23、上述技术方案中，步骤(3)所述的步骤(1)的催化剂载体与步骤(2)的催化剂前驱体i的质量之比为1：(2～5)。
24、上述技术方案中，步骤(3)中所述的陈化时间优选为2～24h；所述的除溶剂采用蒸发冷凝回收方法，蒸发温度优选60～90℃；所述的热处理条件为惰性气氛下150～250℃处理2～8h，所述的惰性气氛为氮气气氛或惰性气体气氛，优选氮气气氛。
25、上述技术方案中，步骤(4)中所述还原剂选自氢气、水合肼、甲醛甲酸、甲醛或甲酸盐中的至少一种，优选为水合肼。
26、上述技术方案中，步骤(4)中水合肼与催化剂前体ii质量之比为1：(2～10)。
27、上述技术方案中，步骤(4)中所述热处理的操作条件为惰性气氛下300～500℃处理8h，所述的惰性气氛为氮气气氛或惰性气体气氛，优选氮气气氛。
28、为解决上述技术问题之三，本专利技术采用的技术方案如下：上述技术问题之一的技术方案所述的催化剂在粗对苯二甲酸的加氢精制反应中的应用。
29、上述技术方案中，所述应用为在所述催化剂的存在下，粗对苯二甲酸进行加氢精制反应，得到精对苯二甲酸。
30、上述技术方案中，所述应用的反应条件为反应温度为250～350℃，优选为270～290℃，反应压力为6.5～8.5mpa。
31、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
32、(1)本专利技术提供的粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，专利技术人意外发现在以活性炭为载体的pd和ru催本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；其中，所述活性组分为钯金属和钌金属，所述的钯金属与钌金属重量之比为(3～10)：1；
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，Ru4+与Ru0的重量比为0.1～1.0。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为活性炭；所述的活性炭优选为煤质炭、木质炭或果壳炭中的至少一种。
4.权利要求1-3任一项所述的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烷基胺中的烷基选自C3～C20中的一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述活性金属为钯和钌；其中钯源和钌源为钯盐和钌盐；所述钯盐选自硝酸钯、醋酸钯、氯钯酸及其盐、二氯四氨合钯中的至少一种，优选为醋酸钯；所述的钌盐选自硝酸钌、醋酸钌、三氯化钌中至少一种，优选醋酸钌。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)，所述溶剂、烷基胺和活性金属的质量比为(5000～30000)：(20～50)：(5～
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述的步骤(1)的催化剂载体与步骤(2)的催化剂前驱体i的质量之比为1：(2～5)。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述还原剂选自氢气、水合肼、甲醛甲酸、甲醛或甲酸盐中的至少一种，优选为水合肼。
10.权利要求1-3任一项所述的催化剂在粗对苯二甲酸的加氢精制反应中的应用，在所述催化剂的存在下，粗对苯二甲酸进行加氢精制反应，得到精对苯二甲酸。
...【技术特征摘要】
1.一种粗对苯二甲酸加氢精制催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；其中，所述活性组分为钯金属和钌金属，所述的钯金属与钌金属重量之比为(3～10)：1；
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，ru4+与ru0的重量比为0.1～1.0。
3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为活性炭；所述的活性炭优选为煤质炭、木质炭或果壳炭中的至少一种。
4.权利要求1-3任一项所述的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述烷基胺中的烷基选自c3～c20中的一种。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述活性金属为钯和钌；其中钯源和钌源为钯盐和钌盐；所述钯盐选自硝酸钯、醋酸钯、氯钯酸及其盐、二氯四氨合钯中...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖忠斌，孙广斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。