CN101155637A - 用于改善稳定性的贵金属合金形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在催化剂载体上形成包括两种贵金属的贵金属催化剂的方法。这些步骤包括将第一贵金属浸渍在所述催化剂载体上，然后将第二贵金属浸渍在所述催化剂载体上。在优选的实施方式中，第一贵金属为钯，第二贵金属为铂。

Description

用于改善稳定性的贵金属合金形成方法

发明背景

本发明涉及用于在催化剂载体上形成催化剂的方法。特别地，本发明涉及在沸石载体上的铂和钯催化剂。

负载的铂/钯合金主要用于含有芳烃的碳氢化合物包括润滑油基础油的加氢。在生产(on-stream)操作期间，由于烧结导致催化剂活性下降，这发生在当微细分散的铂和钯颗粒聚集和活性金属表面积减少时。则必须提高反应器的温度以维持产品质量稳定。最终，达到了循环温度的终点，并且必须停止该单元的运行以更换催化剂。本发明涉及形成原始铂和钯合金的新方法，其在催化剂制备期间通过减弱聚集趋势，将显著改善催化剂稳定性和提高催化剂寿命。改善的催化剂稳定性将显著增加使用寿命，并且因此降低与催化剂更换有关的操作成本。

发明综述

本发明是包括两种贵金属的贵金属催化剂。在优选的实施方式中，该方法在催化剂载体上形成了稳定的铂和钯合金。该方法包括将钯浸渍到催化剂载体上，并且然后将铂浸渍到催化剂载体上的步骤。在优选的实施方式中，在将钯浸渍到载体上后，使浸渍后的催化剂在空气中干燥。将浸渍后的催化剂载体在空气中干燥并且在约580下于空气中煅烧。催化剂载体可以为沸石载体。

在优选的实施方式中，负载的金属催化剂为负载在与氧化铝结合的MCM-41上的钯和铂，其描述在US 5,098,684中。

优选实施方式的详细说明

本发明涉及一种用于在催化剂载体上形成铂和钯合金的新方法，其显著改善了催化剂的稳定性。更好的催化剂稳定性将会增加催化剂的使用寿命，并且因此降低与催化剂更换相关的操作成本。特别地，该方法涉及通过将铂和钯络合物浸渍到介孔和沸石载体上形成的铂和钯合金。但是，该技术将适用于将铂和钯浸渍到催化剂载体上以形成活性合金的所有催化剂。

目前，大多数铂和钯催化剂是通过将铂和钯络合物共浸渍到催化剂载体上而制备的。然后将该催化剂干燥以除去水，并且然后在空气中煅烧以分解金属络合物，在载体表面留下高度分散的铂和钯氧化物。然后在氢气存在下还原该贵金属氧化物以产生活性铂和钯合金。这些铂/钯合金催化剂主要用于碳氢化合物的加氢。在生产操作期间，由于烧结导致催化剂活性下降，这发生在当微细分散的铂和钯颗粒聚集和活性金属表面积减少时。本发明涉及一种形成原始铂和钯合金的新方法，其在催化剂制备期间通过减弱聚集趋势将显著改善催化剂稳定性和提高催化剂的寿命。

在优选的实施方式中，催化剂由负载在与氧化铝结合的MCM-41上的0.3wt％铂和0.9wt％钯组成。通过用硝酸四胺铂和硝酸四胺钯的水溶液共浸渍与氧化铝结合的MCM-41载体而形成所述铂和钯合金。将催化剂干燥，然后在空气中煅烧以分解四胺络合物，并在表面上留下微细分散的铂和钯合金。

铂和钯的浸渍方法对铂和钯合金的稳定性有影响。首先，我们用足量的硝酸四胺铂和硝酸四胺钯共浸渍含有65wt％MCM-41和35wt％氧化铝的载体，以产生具有0.3wt％铂和0.9wt％钯合金的煅烧催化剂(常规催化剂)。将该包覆催化剂干燥然后在空气中约580下煅烧，以分解四胺络合物并在表面上形成微细分散的铂和钯合金。如下表所示，在氢气还原后，该催化剂的氧气化学吸附为每摩尔金属0.65mol氧气，表明了铂和钯合金高度分散。然后将该催化剂在500和800下气蒸(100％蒸汽)，以模拟在生产操作期间的这些金属将产生的聚集。在这两种条件下气蒸之后，正如在氢气中还原之后能被吸附到金属表面的氧气量明显更少所表明的那样，催化剂损失了大量的金属表面积。

在与氧化铝结合的MCM-41载体上的0.3wt％铂和0.9wt％钯
					氧气化学吸附，O/M
浸渍方法	在580下煅烧	在500下气蒸	在800下气蒸
				-Co-浸渍	0.65	0.33	0.16
-Pt，然后Pd	0.67	0.38	0.18
				-Pd，然后Pt	0.60	0.59	0.45

接着我们在两个独立的浸渍步骤中，将铂和钯浸渍在结合了氧化铝的MCM-41载体上。在一种情况下，首先用铂然后用钯浸渍载体。在第二种情况下，首先用钯然后用铂浸渍载体。在浸渍步骤之间，将包覆的催化剂在空气中干燥。在第二次浸渍之后，将包覆催化剂干燥然后在空气中在约580下煅烧，以分解四胺络合物并且在表面上形成微细分散的铂和钯合金。如上表所示，在氢气还原后这些催化剂的氧气化学吸附等于通过共浸渍制备的常规催化剂。

然后将两种煅烧催化剂在500和800下气蒸(100％蒸气)以模拟将发生在工作操作期间的这些金属的聚集。首先用铂然后用钯浸渍的催化剂显示出在稳定性上无改善，并且像常规催化剂那样在气蒸时损失了大量的金属表面积。但是，首先用钯然后用铂浸渍的催化剂显示出显著的稳定性并且气蒸时损失显著更少的金属表面积。如上表所示，该催化剂在500气蒸之后完全保留了金属表面积，并且在800气蒸之后仅损失了约25％的金属表面积。作为比较，常规催化剂在800气蒸之后损失了超过75％的金属表面积。

上述讨论清楚地证明，通过减弱聚集趋势，在催化剂制备期间改变在载体表面上形成原始铂和钯合金的方法显著改善了催化剂的稳定性和提高了催化剂寿命。本发明用于在催化剂载体上形成铂和钯合金的新方法显著改善了催化剂的稳定性。

Claims (10)

1.一种在催化剂载体上形成包括两种贵金属的贵金属催化剂的方法，所述方法包括：

(a)将第一贵金属浸渍在所述催化剂载体上，和然后

(b)将第二贵金属浸渍在所述催化剂载体上。

2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)后干燥所述浸渍的催化剂载体以除去水。

3.如权利要求2所述的方法，其中在低于800的温度下煅烧所述催化剂载体。

4.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)后干燥所述浸渍的催化剂载体以除去水。

5.如权利要求3所述的方法，其中在步骤(b)后在约580下于空气中煅烧所述催化剂载体。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂载体为沸石载体。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述两种贵金属为钯和铂。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一贵金属为钯，所述第二贵金属为铂。

9.如权利要求3所述的方法，其中所述温度低于700。

10.如权利要求3所述的方法，其中所述温度低于650。