[发明专利]Ni2P/Al2O3催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于多相催化技术领域，尤其涉及一类担载型磷化镍固体催化剂及其制备方法。

背景技术

过渡金属磷化物是磷与过渡金属(Co、Ni、Mo和W等)形成的共价化合物的统称。过渡金属磷化物按照磷与金属(M)的化学计量比可分为富金属磷化物(M/P≥1) 和富磷磷化物(M/P＜1)两类。后者不稳定，而富金属过渡金属磷化物质地坚硬且具有很好的热力学与化学稳定性，可用作催化剂。以Ni₂P、MoP、WP、Co₂P以及CoP 为代表的一系列过渡金属磷化物以其高活性和稳定性在加氢精制、加氢、脱氢以及加氢脱氧等领域有广阔的应用前景。在这些过渡金属磷化物中，Ni₂P活性相以其高活性和稳定性而最受关注。氢气气氛下过渡金属磷酸盐程序升温还原是最为常用的过渡金属磷化物制备方法。Al₂O₃，尤其是γ-Al₂O₃，结构稳定、价格低廉，并且具有较为发达的孔结构，是工业负载型催化剂主要的载体之一。在高温还原过程中，由于会形成挥发性的磷单质和PH₃气体，会造成部分磷损失。因此在Ni₂P催化剂制备过程中，需要加入过量的磷。但是由于磷和γ-Al₂O₃之间相互作用很强，采用磷酸盐前驱体时，高温还原过程中大量的磷物种还会与Al₂O₃反应生成AlPO₄，进一步加剧磷的损失。因此在制备Al₂O₃负载的Ni₂P催化剂时，需要加入大大过量的磷。Sawhill等人(J.Catal., 2005,231:300-313)报道只有在P/Ni摩尔比大于2的条件下(Ni₂P活性相P/Ni计量摩尔比为0.5)，才能制得Ni₂P/γ-Al₂O₃。由于SiO₂与磷酸盐之间相互作用较弱，不会形成硅磷氧化物，因此在P/Ni摩尔比0.8的条件下即可制得Ni₂P/γ-SiO₂(J.Catal.,2005, 231:300-313)。由于过量的磷以及形成AlPO₄，造成Ni₂P/γ-Al₂O₃中Ni₂P活性相粒度大、加氢脱硫催化活性远低于Ni₂P/SiO₂(J.Catal.,2005,231:300-313)。