CN114345336A - 一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114345336A CN114345336A CN202210004734.1A CN202210004734A CN114345336A CN 114345336 A CN114345336 A CN 114345336A CN 202210004734 A CN202210004734 A CN 202210004734A CN 114345336 A CN114345336 A CN 114345336A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- precursor
- catalyst
- drying
- deionized water
- roasting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/66—Silver or gold
- B01J23/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/683—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/686—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten with molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
- C07C5/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds
- C07C5/09—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds to carbon-to-carbon double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
- C07C2523/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
- C07C2523/66—Silver or gold
- C07C2523/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tatalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种过渡金属钼改性的钯银‑氧化铝催化剂及其制备方法与应用,属于催化剂制备技术领域。该催化剂制备方法包括以下步骤:将Ag前驱体溶于去离子水,调节pH,加入到氧化铝中,陈化、干燥、焙烧得到银/氧化铝前驱体,将Pd前驱体和Mo前驱体溶于溶剂中,调节pH,超声后浸渍于银/氧化铝前驱体中,陈化、干燥、焙烧后加入还原剂,还原反应结束后,洗涤,移入NaOH溶液中浸泡并洗涤,真空干燥后即可得到所述过渡金属钼改性的钯银‑氧化铝催化剂。该催化剂具有较均一的尺寸,分散度较好,应用于加氢反应中具有良好的催化活性、乙烯选择性,使催化剂抗结焦能力得到了改善。
Description
技术领域
本发明涉及一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用,属于催化剂制备技术领域。
背景技术
乙烯是石化工业中最重要的工业产品之一,主要用于聚乙烯的生产,乙烯主要由碳氢化合物的热解产生,如石脑油的热裂解。在产生乙烯的同时,会有少量的乙炔同时产生,而乙炔的存在会使后续乙烯聚合所用的催化剂中毒,进而导致产品的性能较差。因此,需要将乙炔的含量减少到一个较低的程度。乙炔转化为乙烯的方法有催化加氢法、溶剂吸收法、精馏法、乙炔铜沉淀法、络合吸附法、氨化法、多孔材料吸附法等,但工业上常用的方法为从乙烯流中催化加氢将乙炔转化成乙烯,从而达到去除乙炔的目的。目前工业上去除乙炔的方法依然存在较低的乙炔选择性以及较高的活性组分贵金属成本的问题,因此开发一种低成本、高选择性、抗结焦性能优异的非贵金属催化剂是非常必要的。
在乙炔选择加氢反应中,Pd基催化剂仍然是众多研究人员的研究热点。单Pd催化剂虽然表现出较高的活性,但是其选择性较低,常常出现过度加氢的现象且活性组分易流失导致催化剂失活。目前,大部分研究人员通过引入第二种金属来改善单Pd催化剂的各项催化性能。例如,在Pd催化剂中加入Ag使得Pd纳米粒子的分散度提高、改变尺寸分布,有效改善了催化剂的加氢性能。虽然PdAg双金属催化剂已经被广泛应用于工业上,但是,Ag为贵金属,成本较高。由此,考虑引入第三种元素来降低Ag的用量,同时,第三种金属的引入可能会进一步改善PdAg催化剂的性能。基于上面所述,本专利提出一种新型的用于乙炔选择性加氢的催化剂的制备方法与应用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用,通过浸渍法合成的复合型催化剂颗粒分散性良好、尺寸大小均一,在加氢反应中表现出与良好的催化活性和高选择性,尤其在乙炔选择性加氢反应中性能优异,降低了工业生产的成本。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供了一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将Ag前驱体溶于去离子水,调整pH值,滴加到Al2O3上,陈化、干燥并焙烧,得到Ag/Al2O3前驱体;将Mo前驱体和Pd前驱体溶于去离子水中,调整pH值,超声后得到PdMo溶液,将所述PdMo溶液滴加到所述Ag/Al2O3前驱体中,陈化、干燥并焙烧,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
(2)将步骤(1)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到用去离子水溶解的还原剂中,还原反应后用去离子水洗涤,之后加入NaOH溶液中浸泡,再用去离子水和乙醇混合洗涤3~5次,真空干燥后即可得到所述过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂(Mo-PdAg/Al2O3催化剂)。
进一步地,步骤(1)中所述Al2O3需放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒备用。
进一步地,步骤(1)中所述Ag前驱体为AgNO3,Mo前驱体为(NH4)6Mo7O24(七钼酸铵),Pd前驱体为PdCl2。
进一步地,步骤(1)中所述Ag前驱体与Pd前驱体的质量比为1~3,所述Mo前驱体与Pd前驱体的质量比为1~4。
进一步地,步骤(1)中得到Ag/Al2O3前驱体的具体步骤为:将Ag前驱体溶于去离子水调整pH值为3~5.5,陈化4h、在80℃干燥6h后再400~500℃焙烧4h。
进一步地,步骤(1)中所述PdMo溶液的pH值为4~6,将所述PdMo溶液滴加到所述Ag/Al2O3前驱体中,陈化的时间为2~14h,严格控制陈化时间,避免因陈化时间过短会使浸渍液停留在载体表面,导致活性组分集中在表面,分布不均匀,原子利用率低的问题;干燥温度为80~120℃,干燥时间为4~8h,焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为4~6h,焙烧的气氛为O2-He,焙烧的过程中,Pd、Ag及Mo之间会产生一定的相互作用,同时,会加固与载体氧化铝的作用力,不容易脱落。
进一步地,步骤(2)中所述还原剂为抗坏血酸,还原剂与Mo-PdAg/Al2O3前驱体中Pd和Ag的总摩尔比为4~8:1,还原反应的温度为80℃,时间为4~12h,加入抗坏血酸目的是还原Pd、Ag金属,作用是将Pd2+、Ag+还原成单质Pd与单质Ag。选择抗坏血酸作为还原剂的原因为该试剂还原能力相较于水合肼、硼氢化钠弱,还原环境温和,有利于防止金属组分聚集,若是选择弱于抗坏血酸的还原剂,如柠檬酸、葡萄糖等,还原时间会大大增加,且不利于掌握还原时间与还原程度,同时,抗坏血酸环保、无毒等优点,抗坏血酸的用量与最终的制备的催化剂的颗粒均匀度相关,抗坏血酸用量过多或过少,最终都会导致得到的催化剂的颗粒分散不均匀,在乙炔选择性加氢反应中乙烯的产量降低,副反应过度加氢活性增强。
进一步地,步骤(2)中所述NaOH溶液的体积浓度为0.005mol/L,浸泡时间为5~30min,浸泡温度为30~50℃,NaOH溶液可以去除多余的抗坏血酸,生成的抗坏血酸钠更容易溶于水,降低催化剂的表面酸性,去除抗坏血酸对催化剂抗结焦性能的影响。
进一步地,步骤(2)中所述真空干燥的真空度为0.04~0.06MPa,温度为50~80℃,时间为4~12h,在真空条件下,Mo会更倾向于颗粒的边缘位置,防止Pd占据边缘位置进而导致过度加氢。
本发明该提供了一种上述制备方法制备得到的过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂。
本发明还提供了上述过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂在乙炔选择性加氢中的应用。
本发明公开了以下技术效果:
本发明引入的过渡金属Mo可以改善PdAg/Al2O3催化剂的性能,其原因有以下几点:1、Mo在一定条件下,更倾向于分布在金属颗粒表面边缘位置,而Pd边缘位置是过度加氢的位点,可以提高乙烯选择性;2、Mo可以改善氧化铝表面酸性位点,提高催化剂抗结焦能力;3、Mo可以降低金属颗粒尺寸,有利于提高分散度,提高原子利用率。Mo元素的引入,可以与Pd、Ag元素产生协同作用,改变金属之间的电子效应,进而影响催化剂的性能,通过高温焙烧能使Mo组分与金属以及载体之间产生强烈的相互作用,提高催化剂加氢性能。
本发明通过浸渍法合成的过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂(Mo-PdAg/Al2O3催化剂),通过控制反应原料的选择、前驱体和抗坏血酸的比例、干燥温度、焙烧温度等条件,使制备得到的颗粒分散性良好、尺寸大小均一,在乙炔选择性加氢反应中表现出与良好的催化活性和高选择性,同时,提高了贵金属原子利用率以及催化剂的抗结焦能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1制备的Mo-PdAg/Al2O3催化剂的NH3-TPD图谱;
图2为实施例1制备的Mo-PdAg/Al2O3催化剂的50倍数透射电镜图;
图3为实施例1制备的Mo-PdAg/Al2O3催化剂与对比例制备的PdAg/Al2O3催化剂的性能比较图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
本发明中的各原料均可通过市售购买获得,本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取7mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到3.5,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在500℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将8mg的七钼酸铵与5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为4.5,超声5min,形成PdMo溶液;
4)将步骤3)中的PdMo溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化4h后,120℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,450℃焙烧4h,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
5)将60mg抗坏血酸溶于10ml去离子水中,将5g步骤4)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到抗坏血酸溶液中,在80℃下,还原反应6h,还原反应结束后用去离子水洗涤,之后移入体积浓度为0.005mol/L的NaOH溶液中,35℃下,浸泡5min,再经去离子水与乙醇混合洗涤3次,在真空干燥箱内,保持真空度为0.06MPa,温度60℃下,干燥12h,即得到Mo-PdAg/Al2O3催化剂。
实施例1制备的Mo-PdAg/Al2O3催化剂的NH3-TPD图谱见图1,50倍数透射电镜图见图2,由图1可以看出,与未改性的PdAg催化剂相比,过渡金属Mo改性后的PdAg催化剂的弱酸峰强度增强,中强酸峰强度降低,这有利于催化剂活性提高的同时,增加了催化剂的抗结焦能力。此外,通过图2电镜图可以看出,Mo-PdAg/Al2O3催化剂均匀负载在载体Al2O3上。
实施例2
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取5mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到5.5,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在500℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将16mg的七钼酸铵与5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为4,超声5min,形成PdMo溶液;
4)将步骤3)中的PdMo溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化14h后,120℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,600℃焙烧8h,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
5)将60mg抗坏血酸溶于10ml去离子水中,将5g步骤4)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到抗坏血酸溶液中,在80℃下,还原反应12h,还原反应结束后用去离子水洗涤,之后移入体积浓度为0.005mol/L的NaOH溶液中,50℃下,浸泡10min,再经去离子水与乙醇混合洗涤5次,在真空干燥箱内,保持真空度为0.06MPa,温度50℃下,干燥12h,即得到Mo-PdAg/Al2O3催化剂。
实施例3
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取12mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到3,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在500℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将16mg的七钼酸铵与5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为5,超声5min,形成PdMo溶液;
4)将步骤3)中的PdMo溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化2h后,120℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,400℃焙烧4h,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
5)将0.12g抗坏血酸溶于10ml去离子水中,将5g步骤4)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到抗坏血酸溶液中,在50℃下,还原反应8h,还原反应结束后用去离子水洗涤,之后移入体积浓度为0.005mol/L的NaOH溶液中,40℃下,浸泡20min,再经去离子水与乙醇混合洗涤4次,在真空干燥箱内,保持真空度为0.04MPa,温度70℃下,干燥8h,即得到Mo-PdAg/Al2O3催化剂。
实施例4
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取7mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到4,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在400℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将8mg的七钼酸铵与5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为6,超声5min,形成PdMo溶液;
4)将步骤3)中的PdMo溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化8h后,100℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,500℃焙烧6h,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
5)将60mg抗坏血酸溶于10ml去离子水中,将5g步骤4)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到抗坏血酸溶液中,在20℃下,还原反应4h,还原反应结束后用去离子水洗涤,之后移入体积浓度为0.005mol/L的NaOH溶液中,30℃下,浸泡30min,再经去离子水与乙醇混合洗涤3次,在真空干燥箱内,保持真空度为0.06MPa,温度80℃下,干燥4h,即得到Mo-PdAg/Al2O3催化剂。
对比例1
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取7mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到3.5,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在500℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将8mg的七钼酸铵与5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为4.5,超声5min,形成PdMo溶液;
4)将步骤3)中的PdMo溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,450℃焙烧4h,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
5)将步骤4)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体在氢气氛围下,于100~120℃下还原2~6h。
对比例2
1)将50g载体氧化铝放在马弗炉中1000℃下焙烧4h后,将其磨成16-20目的颗粒,称取5g磨好的氧化铝备用;
2)称取15mg的AgNO3溶于去离子水中,搅拌溶解,用pH计将pH调节到3.5,浸渍于步骤1)得到的5g氧化铝上,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入马弗炉中在500℃,焙烧4h,得到Ag/Al2O3前驱体;
3)在常温下,将5mg的PdCl2溶于8ml去离子水中,调节pH为4.5,超声5min,形成PdCl2溶液;
4)将步骤3)中的PdCl2溶液缓慢滴入步骤2)制备的Ag/Al2O3前驱体中,陈化4h后,80℃下干燥6h,移入管式炉中,在O2-He气氛下,450℃焙烧4h,得到PdAg/Al2O3前驱体;
5)将0.12g抗坏血酸溶于10ml去离子水中,将5g步骤4)得到的PdAg/Al2O3前驱体加入到抗坏血酸溶液中,在60~80℃下,还原反应6h,还原反应结束后用去离子水洗涤,之后移入体积浓度为0.005mol/L的NaOH溶液中,30~50℃下,浸泡10min,再经去离子水与乙醇混合洗涤3次,在真空干燥箱内,保持真空度为0.04MPa,温度80℃下,干燥6h,即得到PdAg/Al2O3催化剂。
对比例3
同实施例1,其区别仅在于,步骤2)中,将AgNO3溶液pH调为2。
对比例4
同实施例1,其区别仅在于,步骤4)中,改变焙烧气氛,在空气中进行焙烧。
对比例5
同实施例1,其区别仅在于,步骤5)中,改变加入抗坏血酸的量,抗坏血酸为0.24g。
对比例6
同实施例1,其区别仅在于,步骤5)中,还原反应温度为25℃。
对比例7
同实施例1,其区别仅在于,步骤5)中,在真空干燥箱内,常压下,80℃下干燥6h。
对比例8
同实施例1,其区别仅在于,省略步骤5)中用NaOH溶液浸泡的步骤。
乙炔选择性加氢反应性能测试
分别称取1.7g实施例1~5与对比例1~8制备得到的催化剂,用空白载体进行等比例稀释以满足相应的高径比,装入反应器内,通入原料气(乙炔、乙烯、CO、C3组分等)空速为10000h-1,反应压力为0.2MPa,反应温度60~100℃,反应1h,从取样口取出一气囊用于组分分析,用气相色谱仪分析乙炔的转化率以及乙烯的选择性情况,结果见表1,实施例1与对比例2的性能对比图见图3。
表1
由表1数据可以看出,本发明实施例1制备得到的催化剂具有较高的乙炔转化率和乙烯选择性,正丁烯生成量较低,说明具有很好的抗结焦性能。
对比例1制备得到的催化剂较实施例1来说,相同温度下,乙炔转化率降低15%以上,抗结焦性能下降。原因可能是银是以AgO的形式存在,未得到还原,不能与Pd组分形成合金,降低了催化剂性能。
对比例3制备得到的催化剂的正丁烯生成量较实施例1增加了一倍有余,是因为催化剂酸性变强,进而导致催化剂结焦,抗结焦能力变弱。
对比例4生成正丁烯的量也发生了增长,在相同反应温度下较实施例1的乙炔的转化率降低了5%左右,乙烯选择性降低5%左右。
对比例5的催化剂形貌难以控制为均匀、规则的颗粒结构,会形成块状等不规则形状;在乙炔选择性加氢反应中催化生成乙烯,在一定温度下,活性增长了5%以上,乙烯的选择性降低了3~6%。
对比例6的催化剂在乙炔选择性加氢反应中催化生成乙烯,在同一温度下,活性降低了5%左右,乙烯的选择性降低了5%左右。
对比例7的催化剂在乙炔选择性加氢反应中催化生成的正丁烯生成量略有1-3ppm增长,在相同反应温度下,乙炔的转化率降低了2%左右,乙烯选择性降低2~3%左右。可能是一定的真空条件对Mo元素分布的影响,进而影响催化剂性能。
对比例8的催化剂在乙炔选择性加氢反应中催化生成的正丁烯生成量略有10-30ppm增长,在相同反应温度下,乙炔的转化率基本不变,乙烯选择性降低4~6%左右。
综上所述,本发明的一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂的制备方法中,反应原料的选择,前驱体和抗坏血酸的比例,干燥温度,焙烧条件等相互协调、相互配合形成一个完整的技术方案,才可以制颗粒分散性良好、尺寸大小均一、良好的催化活性和高选择性的Mo-PdAg/Al2O3催化剂。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将Ag前驱体溶于去离子水,调整pH值,滴加到Al2O3上,陈化、干燥并焙烧,得到Ag/Al2O3前驱体;将Mo前驱体和Pd前驱体溶于去离子水中,调整pH值,超声后得到PdMo溶液,将所述PdMo溶液滴加到所述Ag/Al2O3前驱体中,陈化、干燥并焙烧,得到Mo-PdAg/Al2O3前驱体;
(2)将步骤(1)得到的Mo-PdAg/Al2O3前驱体加入到用去离子水溶解的还原剂中,还原反应后用去离子水洗涤,之后加入NaOH溶液中浸泡,再用去离子水和乙醇混合洗涤,真空干燥后即可得到所述过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述Ag前驱体为AgNO3,Mo前驱体为(NH4)6Mo7O24,Pd前驱体为PdCl2。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述Ag前驱体与Pd前驱体的质量比为1~3,所述Mo前驱体与Pd前驱体的质量比为1~4。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中得到Ag/Al2O3前驱体的具体步骤为:将Ag前驱体溶于去离子水调整pH值为3~5.5,滴加到Al2O3上,陈化、干燥后再400~500℃焙烧。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述PdMo溶液的pH值为4~6,将所述PdMo溶液滴加到所述Ag/Al2O3前驱体中,陈化的时间为2~14h,干燥温度为80~120℃,干燥时间为4~8h,焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为4~6h,焙烧的气氛为O2-He。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述还原剂为抗坏血酸,还原剂与Mo-PdAg/Al2O3前驱体中Pd和Ag的总摩尔比为4~8:1,还原反应的温度为80℃,时间为4~12h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述NaOH溶液的浓度为0.005mol/L,浸泡时间为5~30min,浸泡温度为30~50℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述真空干燥的真空度为0.04~0.06MPa,温度为50~80℃,时间为4~12h。
9.一种权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂。
10.权利要求9所述过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂在乙炔选择性加氢中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210004734.1A CN114345336B (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210004734.1A CN114345336B (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114345336A true CN114345336A (zh) | 2022-04-15 |
CN114345336B CN114345336B (zh) | 2022-12-27 |
Family
ID=81107305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210004734.1A Active CN114345336B (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114345336B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024078279A1 (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载型钯催化剂、及其制备和应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1466486A (zh) * | 2000-09-29 | 2004-01-07 | �й�ʯ�ͻ����ɷ�����˾ | 不饱和烃选择加氢催化剂、其制备方法及其应用 |
RU2259877C2 (ru) * | 2000-04-30 | 2005-09-10 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Катализатор селективного гидрирования, способ его получения и способ селективного гидрирования алкинов с его использованием |
CN105597744A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-05-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载型双金属催化剂、其制备方法及应用 |
CN105727946A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种钯-银系负载型加氢催化剂的制备方法 |
CN107362798A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-21 | 北京华福工程有限公司 | 用于高纯乙炔加氢制乙烯的Pd‑M基金属催化剂的制备方法和制备乙烯的方法 |
-
2022
- 2022-01-05 CN CN202210004734.1A patent/CN114345336B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2259877C2 (ru) * | 2000-04-30 | 2005-09-10 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Катализатор селективного гидрирования, способ его получения и способ селективного гидрирования алкинов с его использованием |
CN1466486A (zh) * | 2000-09-29 | 2004-01-07 | �й�ʯ�ͻ����ɷ�����˾ | 不饱和烃选择加氢催化剂、其制备方法及其应用 |
CN105597744A (zh) * | 2014-11-03 | 2016-05-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载型双金属催化剂、其制备方法及应用 |
CN105727946A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种钯-银系负载型加氢催化剂的制备方法 |
CN107362798A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-21 | 北京华福工程有限公司 | 用于高纯乙炔加氢制乙烯的Pd‑M基金属催化剂的制备方法和制备乙烯的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024078279A1 (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种负载型钯催化剂、及其制备和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114345336B (zh) | 2022-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111036237B (zh) | 一种加氢催化剂及其制备方法和应用 | |
CN111569937B (zh) | 一种低碳烷烃脱氢催化剂及其制备方法与应用 | |
CN109806874B (zh) | 一种二氧化碳甲烷化镍基多金属催化剂的制备方法及应用 | |
CN111715268A (zh) | 一种以氮掺杂碳材料为载体的催化剂及其制备方法 | |
CN115041188B (zh) | 一种负载型铂铜合金催化剂的改性方法及其在丙烷脱氢制丙烯中应用 | |
CN110013854A (zh) | 一种负载型镍系催化剂的制备及在c5/c9石油树脂催化加氢中的应用 | |
CN114345336B (zh) | 一种过渡金属钼改性的钯银-氧化铝催化剂及其制备方法与应用 | |
Choi et al. | XAFS study of tin modification of supported palladium catalyst for 1, 3-butadiene hydrogenation in the presence of 1-butene | |
CN114192180A (zh) | 一种改性氮化硼负载的镍基甲烷干重整催化剂、其制备方法及其应用 | |
CN110841635A (zh) | 高分散Pd-Ag负载型乙炔氢化催化剂及其制备方法 | |
CN114192140A (zh) | 一种用于2,3-二氯吡啶合成的催化剂及其制备方法 | |
CN113694921B (zh) | 纳米金刚石/石墨烯复合载体负载原子级分散铱团簇催化剂及其制备方法和应用 | |
CN117123218B (zh) | 一种高分散IrSn合金催化剂、制备方法及应用 | |
CN114345324A (zh) | 生物质碳基金属单原子复合催化剂、制备方法及其应用 | |
CN112316945B (zh) | 多相纳米复合材料及其制备方法、硝基还原催化剂、应用 | |
CN103623874A (zh) | 一种碳二选择加氢催化剂的制备方法 | |
CN111330595A (zh) | 氧化铁负载单原子Pd、Pt催化剂及其制备方法和在选择性加氢反应中的应用 | |
CN111589464A (zh) | 一种氮化硼负载铑镓锡液态合金催化剂及其制备方法和应用 | |
CN115138359B (zh) | 一种负载型单原子协同纳米颗粒双金属催化剂及制备和应用 | |
KR101678225B1 (ko) | 백금계 촉매의 제조 방법 | |
CN113731471A (zh) | 一种Ni基催化剂及其的制备方法和应用 | |
CN115722218B (zh) | 一种用于氟代烷烃加氢脱氯催化剂的制备方法及其应用 | |
CN114082418B (zh) | 一种负载型铂基单原子三元合金催化剂及其制备方法 | |
CN113499772A (zh) | 一种改善PdAg催化剂性能的方法及应用 | |
CN113713805B (zh) | 一种Pt系催化剂的制备方法及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |