[发明专利]氯代芳烃液相催化加氢制备苯和环己烷的方法及催化剂

摘要

本发明公开了一种氯代芳烃液相催化加氢制备苯和环己烷的方法及催化剂。该方法包括提供填装有经还原处理的催化剂的涓流床反应器；将氯代芳烃溶解在有机溶剂中形成氯代芳烃热溶液；将所述氯代芳烃热溶液和氢气分别以液相形式和气态形式输入涓流床反应器，使氯代芳烃和氢气在催化剂作用下发生加氢脱氯反应生成产物，其包含苯和环己烷。进一步的，还可对产物进行气液分离及蒸馏精制处理而获得加氢产物，并将分离出的有机溶剂与氢气循环使用。藉由本发明的工艺，可以将难降解的氯代芳烃转化为高附加值的环己烷和苯，氯代芳烃转化率高、副反应少、催化剂使用寿命长、环境污染少，是一种变废为宝的绿色工艺，具有良好应用前景及巨大经济效益。

主权项

一种氯代芳烃液相催化加氢制备苯和环己烷的方法，其特征在于包括：提供催化剂，所述催化剂的制备方法包括：（1）采用粘结剂将助剂的硝酸盐或碳酸盐与拟薄水铝石粉末充分混合均匀，挤条成形，80～250℃干燥6～24h，在750～1150℃下煅烧2～5h，获得含助剂的载体，所述粘结剂采用浓度为1wt%～20wt%的硝酸水溶液；（2）将所述含助剂的载体在有机溶剂中浸泡4～12 h，所述有机溶剂包括癸烷、甲醇或乙二醇；（3）将活性组分的无机盐前驱体溶解在无机酸中，配置成浓度为5～50 mg/mL的活性组分的酸溶液，所述无机酸包括盐酸、硝酸或硫酸；（4）向所述活性组分的酸溶液中缓慢加入竞争吸附剂，然后以碱性物质调节溶液的pH值为1～5，所述竞争吸附剂包括浓度为0.05～0.5 mol/L的马来酸溶液或草酸溶液，所述碱性物质包括浓度为0.1～1mol/L的碳酸铵溶液或氨水；（5）将所述含助剂的载体于步骤（4）最终所获的混合溶液中浸渍后取出，并在空气气氛下煅烧4～8 h，煅烧温度为350～550℃，获得所述催化剂，所述催化剂包含活性组分、助剂和载体，所述活性组分包括Pt、Pd和Ru中的任一种或两种以上的组合，所述助剂包括Ag、Bi、Co、Na中的任一种或两种以上的组合，所述载体包括Al2O3；将所述催化剂装填于涓流床反应器中，并在室温下向所述涓流床反应器中通入氮气以排除空气，之后通入氢气进行催化剂的还原处理，还原温度为50～500℃，获得填装有经还原处理的催化剂的涓流床反应器，或者，采用浓度为5wt%～50wt%的水合肼水溶液对所述催化剂进行还原处理，之后填装入涓流床反应器，获得填装有经还原处理的催化剂的涓流床反应器；在25～250℃将氯代芳烃溶解在有机溶剂中，形成氯代芳烃热溶液，所述氯代芳烃热溶液的浓度为0.5～30 wt%；将所述氯代芳烃热溶液和氢气分别以液相形式和气态形式输入所述填装有经还原处理的催化剂的涓流床反应器，使氯代芳烃和氢气在催化剂作用下发生加氢脱氯反应生成苯和环己烷，加氢脱氯的反应温度为50～350℃，反应压力为1.0～15.0 Mpa，以氯代芳烃计量的氯代芳烃进料空速为0.1～2.5 h‑1，氢气与氯代芳烃的摩尔比为140:1～20:1。