【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂及其制备方法和应用，属于化学品生产与制造新。
技术介绍
1、四氢双环戊二烯是一种具有三环结构的碳十烷烃。四氢双环戊二烯有两种异构体：桥式四氢双环戊二烯和挂式四氢双环戊二烯。其中挂式四氢双环戊二烯是高能量密度火箭燃料(jp-10)的主要成分(大于98.5％)，桥式四氢双环戊二烯可作为生产挂式四氢双环戊二烯和金刚烷的中间体。
2、四氢双环戊二烯可通过双环戊二烯加氢的方法生产。通常双环戊二烯的加氢反应为达到高的转化率、选择性和稳定性需要使用溶剂进行，但是溶剂的使用也增加了后续分离纯化的步骤和成本。
技术实现思路
1、本申请提供了一种负载金属催化剂的制备方法及应用，使用本申请所述催化剂，在不使用溶剂的条件下使双环戊二烯和氢气发生加氢反应生成四氢双环戊二烯。双环戊二烯的转化率和四氢双环戊二烯的选择性均可达到99％以上，反应连续进行8000小时，反应转化率和选择性没有变化。在管式固定床反应器中，反应物双环戊二烯和氢气进入反应器，与其中的催化剂接触进行加氢反应，生成四氢双环戊二烯。本申请提供的催化剂以镍为活性组分，以iib-vib副族金属中的一种为第一种助剂，以碱金属中的一种或几种为第二种助剂，以金属氧化物或非金属氧化物为载体。
2、根据本申请的一个方面，提供一种用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂，包括载体、活性组分、第一助剂和第二助剂；
3、所述载体选自金属氧化物和/或非金属
4、所述活性组分选自镍单质；
5、所述第一助剂选自iib～vib副族金属元素单质中的至少一种；
6、所述第二助剂选自碱金属元素单质中的至少一种。
7、所述金属氧化物为氧化铝；
8、所述非金属氧化物为二氧化硅；
9、所述第一助剂选自锌、钛、钒、锆、铌中的至少一种；
10、所述第二助剂选自锂、钠、钾中的至少一种。
11、所述负载型金属催化剂中，
12、所述活性组分的含量为5～40wt％；
13、可选地，所述活性组分的含量为5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％中的任意值或任意两者之间的范围值。
14、所述第一助剂的含量为0.1～5.0wt％；
15、可选地，所述第一助剂的含量为0.1wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％中的任意值或任意两者之间的范围值。
16、所述第二助剂的含量为0.1～1.0wt％。
17、可选地，所述第二助剂的含量为0.1wt％、0.5wt％、1wt％中的任意值或任意两者之间的范围值。
18、根据本申请的另一个方面，提供一种上述的用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
19、1)将载体浸渍于含有镍源的水溶液中，烘干i、焙烧i，得到催化剂前体；
20、2)将1)中得到的所述催化剂前体与含有第一助剂源的水溶液、含有第二助剂源的水溶液混合，烘干ii、焙烧ii，得到所述用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂。
21、所述镍源选自硝酸镍、乙酸镍、氯化镍中的至少一种；
22、所述烘干i的温度为80～120℃；
23、可选地，所述烘干i的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
24、所述烘干i的时间为6～24h；
25、可选地，所述烘干i的时间为6h、12h、18h、24h中的任意值或任意两者之间的范围值。
26、所述焙烧i的温度为400～600℃；
27、可选地，所述焙烧i的温度为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
28、所述焙烧i的时间为1～10h。
29、可选地，所述焙烧i的时间为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h中的任意值或任意两者之间的范围值。
30、所述浸渍为等体积浸渍；
31、所述等体积浸渍的温度为20～80℃；
32、可选地，所述等体积浸渍的温度为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
33、所述浸渍的时间为1～24h。
34、可选地，所述金子的时间为1h、6h、12h、18h、24h中的任意值或任意两者之间的范围值。
35、2)中所述的混合包括以下过程：
36、将1)中得到的所述催化剂前体分散于所述含有第一助剂源的水溶液中，搅拌同时滴加所述含有第二助剂源的水溶液；
37、所述催化剂前体与所述含有第一助剂源的水溶液的固液体积比为1：(2～10)g/ml；
38、可选地，所述催化剂前体与所述含有第一助剂源的水溶液的固液比为1：2g/ml、1：3g/ml、1：4g/ml、1：5g/ml、1：6g/ml、1：7g/ml、1：8g/ml、1：9g/ml、1：10g/ml中的任意值或任意两者之间的范围值。
39、所述催化剂前体与所述含有第二助剂源的水溶液的固液体积比为1：(2～10)；
40、可选地，所述催化剂前体与所述含有第二助剂源的水溶液的固液体积比为1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10中的任意值或任意两者之间的范围值。
41、所述第一助剂源选自硝酸锌、四氯化钛、硝酸氧锆、硫酸氧钒、草酸铌铵中的至少一种；
42、所述第二助剂源选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；
43、所述烘干ii的温度为80～140℃；
44、可选地，所述烘干ii的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
45、所述烘干ii的时间为6-24h；
46、可选地，所述烘干ii的时间为6h、12h、18h、24h中的任意值或任意两者之间的范围值。
47、所述焙烧ii的温度为350～600℃；
48、可选地，所述焙烧ii的温度为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃中的任意值或任意两者之间的范围值。
49、所述焙烧ii的时间为2～6h；
50、可选地，所述焙烧ii的时间为2h、3h、4h、5h、6h中的任意值或任意两者之间的范围值。
51、所述搅拌的温度为30～90℃；
52、可选地，所述搅拌的温度为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃中的任意值或任意两者之间的范围值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的负载型金属催化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的负载型金属催化剂，其特征在于，
4.一种权利要求1～3任一项所述的用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
8.一种双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的负载型金属催化剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的负载型金属催化剂，其特征在于，
4.一种权利要求1～3任一项所述的用于双环戊二烯加氢制四氢双环戊二烯的负载型金属催化剂的制备方法，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：张大治，黄声骏，丁辉，邹明明，焦雨桐，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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