[发明专利]加氢催化剂

说明书

相关申请的交叉引述

本申请对美国临时专利申请60/645431(2005年1月20日提出申请)拥有优先权，该专利公开内容已全文列入本文供参考。

技术领域

本开发研究涉及用于加氢工艺的催化剂组合物及制备催化剂的方法。该催化剂包含铱、钯以及任选地包含选自银、金、铜、锌和锡的元素中至少一种。根据本文所述，该催化剂可用于诸如乙炔的选择性氢化的加氢反应。

背景技术

制备不饱和烃的方法通常涉及对多类烃进行裂解，因而常会形成含有比所要求产物的不饱和程度更大的烃杂质的粗制品。这些不饱和烃杂质常常难以与所要求的产品相分离。例如，聚合级乙烯中乙炔含量低于约5份/百万重量份是希望的。然而，当乙炔含量高于5份/百分重量份时，就难以与乙烯相分离。

已经采用的一种降低乙烯中乙炔含量的技术是采用包含负载在载体(如氧化铝)上的钯的催化剂对乙炔进行选择性加氢。在该加氢过程，希望除去不需要的高度不饱和乙炔而不会使乙烯氢化而形成乙烷。然而，要开发研制一种能长期使用的、可进行这种选择性加氢的催化剂是很困难的。例如，据报导，负载在γ-氧化铝上的钯催化剂可作为有效的选择性加氢催化剂，但其选择性会在运行100小时内迅速下降(例如，参见英国专利916056；J.Mol.Catal.A173(2001)185-221；Catal.Today 24(1997)181-197；J.Catal.158(1996)227-278；Appl.Catal.10(1984)369)。

由于目前已知负载的含钯催化剂的活性在生产过程中会随时间的推移而下降，因而仍需要开发用于乙炔加氢的在整个生产过程中提供改进的性能稳定性的催化剂和方法。特别重要的是对乙烯要有高的选择性而对不需要的乙烷的选择性要比现有催化剂低。

因此，本发明的目的是公开一种用于乙炔选择性加氢工艺的催化剂组合物，其中催化剂具有对乙炔加氢的选择性，但不会促进乙烯加氢，该催化剂比先有技术催化剂更有效。

发明内容

本发明涉及用于乙炔选择性加氢的催化剂组合物及制备催化剂的方法。与先有技术催化剂例如钯/银催化剂相比，本发明催化剂具有高的选择性并提高了催化剂长期使用过程中的性能稳定性。

该催化剂包含约0.001重量％-约1.5重量％铱、约0.005重量％-约0.5重量％钯及任选地包含至少一种选自银、金、铜、锌和锡的元素，其浓度至多约0.5重量％。在一个优选的实施方案中，催化剂的制备方法应使钯固定在催化剂载体的表面上的第一250微米内。

具体实施方式

本发明是一种用于乙烯纯化过程中的乙炔选择性加氢催化剂。本发明还包括制备适用于乙烯纯化过程中的乙炔选择性加氢催化剂的方法，以及采用本发明催化剂的乙炔加氢用于乙烯纯化的方法。

本发明催化剂主要用于乙烯物流中乙炔的选择性加氢。乙烯原料流中通常含有诸如氢、甲烷、乙烷、一氧化碳和乙炔等杂质。选择性加氢的目标是降低存在于乙烯原料流中乙炔杂质的含量而基本上不降低乙烯含量。

2如技术上所已知，在乙炔选择性加氢过程中可采用催化剂。然而，催化剂可能会发生失活。催化剂失活表示催化剂自身对所要的乙烯的选择性下降，而对不希望有的乙烷的选择性提高了。而且催化剂失活还会降低工艺过程中所用催化剂的催化活性。

本发明催化剂包含在无机载体上的铱(“Ir”)和钯(“Pd”)以及任选地包含催化促进剂(“M”)。催化剂载体可以是任何技术上通常已知的用于加氢催化剂的载体。例如，这种载体可以是金属的铝酸盐如铝酸钙、铝酸镁、六铝酸钡、铝酸镍和氧化铝，二氧化硅，氧化硅-氧化铝，活性炭，二氧化铈，氧化锆，氧化铬-氧化铝，二氧化钛，氧化镁，以及它们的混合物。在一个例证性实施方案中，(但不受此限制)，载体是表面积为约30平方米/克至约50平方米/克的氧化铝。在另一个实施方案中，载体是α-氧化铝。