[发明专利]一种双环戊二烯加氢专用催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制造领域，旨在提供一种碳五馏分中双环戊二烯(DCPD)加氢生产石油树脂专用的催化剂及其制备方法。本发明采用新型贵金属胶体法工艺制备高分散度、高表面积加氢催化剂，能有效降低贵金属的用量。催化剂表现出特殊的催化性能，从而降低了装置操作压力，制得的加氢树脂，不饱和烃键含量明显低，树脂色相改善至呈水白色。

背景技术

石油树脂具有酸值低、混溶好、熔点低、黏合性好、耐水和耐化学品等特点。但未经加氢的石油树脂的色泽深、稳定性差，使其应用范围受到很大限制。

石油树脂加氢的目的是使树脂中的双键和苯环饱和加氢，并脱除树脂在聚合过程中残留的卤化物，以改善树脂色相和光、热稳定性。此外，由于加氢过程中存在使石油树脂降解的副反应，因而可改善树脂的互溶性能。用加氢树脂配制的粘接剂，其粘着力和色相也有明显改进，C₅加氢石油树脂可广泛用于路标漆、油漆、橡胶、涂料、造纸、制药、粘合剂、印刷油墨、橡胶加工纸张抗渗透剂等多种行业和领域。

加氢石油树脂由于规模及对产品要求的不同，因此采用的工艺也有所不同，大体可归纳以下三种形式。

(1)浆态加氢工艺：此工艺过程一般是间歇式，也可以是连续式浆态加氢反应。对于较小的生产规模比较适用，投资也较低，但是该工艺存在操作繁琐、催化剂损失大等缺点。

(2)喷淋塔式加氢工艺：其工艺过程是将粉状催化剂悬浮在泡罩塔板上，采用特殊设计解决了高粘度流体流动的一些问题，从而在低压下能得到较好的加氢效果。但由于它涉及一些特殊设备和工艺问题，因此工业实施困难较大。

(3)固定床加氢工艺：此加氢工艺可以是一段加氢，也可以是两段加氢。这两种加氢工艺基本相同，只是一段加氢工艺采用的是一个中等压力的加氢反应器，两段加氢工艺是物料先进入第一段低压加氢反应器，再通过一个高压反应器使树脂进一步加氢降解改善树脂的互溶性能。但是高压设备投资较大，且有一定的危险性，所以目前国际上更倾向于采用中压法一段加氢工艺。

加氢石油树脂加氢技术的关键在于催化剂的开发，以往的加氢催化剂的活性组分多为Ni、W、Mo、Na、Ca、Mg及贵金属元素Pd、Rh、Re、Ru等，如US4384080报道了以镍、钯、铂、铼、钌等贵金属作加氢催化剂制备加氢石油树脂的方法，美国专利US4540480中催化剂的活性组份为上述贵金属的复配物。载体则普遍采用氧化铝和硅藻土，采用盐溶液浸渍法工艺制备。一般情况下，在石油树脂加氢中，一定会产生一些如H₂S、含Cl^-等的有毒物质，这必将对含贵金属元素的催化剂产生毒害作用。因此使用贵金属作催化剂的活性组分时，其金属含量要高。而本发明通过采用贵金属胶体负载技术制备Pd-助剂/载体加氢催化剂，能有效降低贵金属的用量，从而有效降低了催化剂成本。

专利CN1189493描述了一种用于由双环戊二烯石油树脂加氢制备双环戊二烯加氢石油树脂的加氢催化剂。催化剂活性组分为Pd和Pt，Pd的含量为0.1-1.0wt％，Pt的含量为0.05-0.5wt％，催化剂载体为γ-Al₂O₃，其比表面为150-250m²/g，孔容为0.5-0.9ml/g，该方法采用浸渍法制备。上述催化剂在温度为280-300℃、反应氢压为8.0-10.0MPa条件下反应2-6小时进行测试评价，转化率为94-97％。

专利CN1978477和CN1876231描述了用于混合碳五石油树脂通过催化加氢制备混合碳五加氢石油树脂的催化剂及其制备方法。催化剂活性组分为：氧化铝和/或钯，另含有过渡金属、稀土金属、第四主族元素。催化剂同样采用贵金属的盐溶液先负载再焙烧还原的方法，制备过程复杂，条件苛刻。

与上述专利不同，本发明采用新型的金属胶体法制备工艺，制备过程无需高温焙烧和气相高温还原，制备过程简单。开发的双环戊二烯石油树脂专用加氢催化剂具有特殊催化性能，适用压力降低至6.0-10.0MPa，操作温度为150-280℃，具有操作压力低，操作温度缓和的优点，有利于其工业应用。

发明内容

为解决石油树脂加氢装置中催化剂技术进步及降低生产成本，经大量实践，发明了一种专用于C₅馏分中双环戊二烯加氢石油树脂加氢装置中的催化剂，开发的催化剂由于活性高降低了操作压力，故设备的投资及运行费用大幅度降低，有利于工业化的实施。

本发明为一种双环戊二烯加氢专用催化剂及其制备方法。