[发明专利]用于不饱和化合物选择性氢化的催化剂和方法以及该催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于不饱和化合物选择性氢化的催化剂，基于在氧化铝载体上负载贵金属和/或贵金属氧化物，并且涉及该催化剂的制备方法。

本发明还涉及不饱和化合物的选择性氢化的方法。

背景技术

在化学工业和石油加工工业中，基于催化剂的选择性氢化是公知的，其中选择性氢化可具有广泛应用。因此，例如可以采用选择性氢化以便使某些产物例如乙烯或丙烯不含有不期望的副产物例如二烯烃和乙炔，所述副产物会妨碍烯烃的进一步加工。另一种应用是对反应期间生成的物质的选择性氢化，这些物质作为不期望的副产物，导致目标产物总收率降低。如果需要，选择性氢化可以用于将该副产物转化为原料，其可以再循环到过程之中。这种典型的实施例是：在制备苯酚和丙酮过程中，将α-甲基苯乙烯选择性氢化为异丙基苯，例如Hock法合成苯酚(见Weissermel/Arpe，Industrielle Organische Chemie[Industrial Organic Chemistry]，Verlag Chemie，1976，pp.291 ff.)。α-甲基苯乙烯是苯酚合成过程中获得的副产物。将α-甲基苯乙烯选择性氢化为异丙基苯形成新鲜的原料，如果将它循环加入该过程中，最终将改进该方法的效率。

选择性氢化的一个决定性因素在于所使用的催化剂的初始选择性。如果在选择性氢化的初始阶段形成了过量副产物，例如由于不希望的完全氢化，会降低收率和延长启动氢化工厂的开车程序，同样导致该方法的效率降低。

因此，DE-A2758318公开了一种不饱和烃选择性氢化的方法，其中为了增加氢化催化剂的选择性，使催化剂在不存在氢气条件下在其中与待氢化组分接触适当的时间。

DE-A2758274公开了通过气态氨处理氢化催化剂足够的时间，随后进行不饱和化合物与氢的选择性催化氢化反应，可提高氢化催化剂的氢化选择性。

特别地，使用的催化剂是在载体上负载的贵金属，例如钌、铑、钯或铂。合适载体的例子是粘土、氧化镁、二氧化硅和氧化铝的凝胶、沸石、活性炭和活性氧化铝，它们可以是各种形式，例如片、珠等。

以上现有技术中的两种方法都很复杂，并且由于催化剂需要的启动程序，使得操作费用增加。

发明内容

本发明的目的在于开发一种具有高初始选择性的催化剂，且因此促进在不饱和化合物的选择性氢化工艺中快速、完全地使用。

出人意料地发现，基于氧化铝载体负载的贵金属和/或贵金属氧化物的催化剂，如果新鲜催化剂具有如下X射线衍射图谱时，其具有非常高的初始选择性，且因此能够直接地并完全地用于不饱和化合物的选择性氢化。

借助根据本发明的催化剂，可以避免延长和高耗费的启动程序。

因此，本发明涉及一种用于不饱和化合物选择性氢化的催化剂，基于氧化铝载体负载的贵金属和/或贵金属氧化物，其特征在于，新鲜催化剂具有如下的X射线衍射：

此处的d表示晶面间距(interplanar placing)，I/Io表示X射线反射的相对强度。

本发明进一步涉及一种权利要求1至12所述的催化剂的制备方法，其特征在于贵金属以贵金属盐的水溶液的形式引入到氧化铝载体上。

经过贵金属盐的水溶液处理过的氧化铝载体，优选在50至200℃的温度下干燥，并随后在温度250至650℃下加热。

本发明还涉及一种不饱和化合物选择性氢化的方法，其特征在于使用权利要求1至12所述的催化剂。

根据本发明所述的催化剂，优选含有钯和/或式PdO_x的氧化钯，其中x＝0～1。

除了钯和氧化钯之外，催化剂还可以含有选自铂、铱、钌和铑的贵金属和/或贵金属氧化物。

原则上，本发明所述的催化剂可以含有所有的通常用于氢化催化剂的贵金属。

贵金属和/或贵金属氧化物在本发明的催化剂中的含量，基于催化剂计，优选总计0.01％～3重量％；基于催化剂计，特别优选总计0.1～重量％。

贵金属和/或贵金属氧化物优选位于本发明催化剂的外周边区域，在5～200μm范围内，特别优选在30～100μm范围内。

用于本发明催化剂的合适的载体材料可以是各种的氧化铝相。氧化铝载体优选包含η-氧化铝和/或γ-氧化铝。

存在于新鲜催化剂的初级晶粒(primary crystallite)具有的尺寸优选为0.1～30nm，特别优选的尺寸为1～15nm。

新鲜催化剂中的钠含量可以是0.001～3重量％，优选0.01～1重量％。