[发明专利]一种二氧化钛负载钯选择性加氢催化剂的制备方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种二氧化钛负载钯选择性加氢催化剂的制备。

二、背景技术：

共轭双烯烃和炔烃选择性加氢是一个重要的石油化工过程。在以单烯烃为原料的聚合和烷基化等反应过程中，与单烯烃共存的双烯烃或炔烃，如乙烯中的乙炔、丁烯中的丁二烯、直链(C₁₀～C₁₆)正构单烯烃中的双烯烃等虽然含量很低但具有较高反应活性，它们的存在不仅会带来许多副反应，影响单烯烃聚合和烷基化产品的质量，而且由于其在催化剂表面的强吸附和形成积炭，使聚合和烷基化反应所用的催化剂更易失活。为消除双烯烃和炔烃的上述不利影响，需采用催化选择加氢的方法使双烯烃和炔烃转化为单烯烃并尽可能避免单烯烃加氢转化为饱和烷烃。

文献中报道的选择性加氢催化剂的载体大多为氧化铝，也有以二氧化钛为载体负载钯催化剂用于选择性加氢反应。中国发明专利(CN 1640541A)制备了以二氧化钛为载体的负载钯催化剂，用于乙炔选择性加氢。用二氧化钛为载体，活性组分为Pd和第I主族、第II主族和第VIII族中的至少一种元素，但在专利中没有涉及到催化剂的成型。中国发明专利(CN 100341610C)报道了在二氧化钛基膜上负载Pd膜。将一侧表面预涂覆有锐钛矿型二氧化钛基膜的无机陶瓷支撑体浸入含有钯盐和有机添加剂的水溶液中，基膜表面附上液膜后将支撑体全部或部分提离液面，对离开液面的基膜表面的液膜进行紫外光照射。重复以上操作至钯膜达到一定厚度。

二氧化钛作为选择性加氢催化剂载体的优点在于TiO₂在H₂气氛下高温还原时可以与负载的贵金属比如Pd等发生金属-载体强相互作用(strong metal-supportinteraction)，提高了活性组分Pd的分散度(Konstantin I.Hadjiivanov and DimitarG..Klissurski.Chemical Society Reviews，1996，25：61~69)，从而有利于提高直链正构双烯加氢反应生成单烯的选择性能(Yuanzhi Li，Yining Fan et al.ChemicalPhysics Letters，2003，372：160~165)。尽管以二氧化钛为载体的选择性加氢催化剂具有明显的优越性，但由于二氧化钛较难成型，故可用于工业生产的具有规则外形和较高强度的二氧化钛基催化剂尚未见报道。

催化剂的一般制备方法是用成型好的载体浸渍活性组分。二氧化钛载体的成型可以TiO₂粉末为原料，加粘结剂如Al₂O₃或Al₂O₃的前体，捏合、挤压成型。虽然粘结剂Al₂O₃的含量不高，但对比表面积和孔体积的贡献比较大，而且Al₂O₃作为粘结剂将包裹TiO₂或覆盖在TiO₂表面上。在H₂PdCl₄溶液中浸渍这种载体制备催化剂时，活性组分必将有大量吸附到Al₂O₃表面上，而非全部在TiO₂上，经过焙烧、还原处理后的催化剂实际上相当于Pd/TiO₂和Pd/Al₂O₃的一个混合催化剂，而不是Pd/TiO₂催化剂。

三、发明内容：

本发明提供一种以二氧化钛为载体的负载钯选择性加氢催化剂的制备方法。

本发明的特点在于先在H₂PdCl₄溶液中浸渍二氧化钛粉末，经焙烧、脱氯、氢气高温还原后得到Pd/TiO₂粉末催化剂；再将还原好的粉末催化剂成型，成型过程中在惰性气氛保护下进行干燥和焙烧。成型后的催化剂具有较高的压碎强度，可满足一般工业生产的使用要求。催化剂在直链正构双烯选择性加氢反应中表现出较高的选择性。

下面叙述Pd/TiO₂催化剂的成型方法。