[发明专利]一种强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子交换纤维催化剂的制备方法，特别是一种强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂的制备方法。

技术背景

国内外研制离子交换树脂负载钯催化剂的技术有一些公布，如GB1010260，US3953517公开的钯/强酸性离子交换树脂催化剂使用硝酸钯浸渍强酸性离子交换树脂，此树脂催化剂是合成甲基异丁基酮的主要催化剂，但催化活性，选择性较低，CN1457927公布了一种钯/强酸性离子交换树脂催化剂，采用含钯的酸性溶液与强酸性离子交换树脂催化剂进行离子交换。

以上专利采用离子交换树脂负载钯催化剂，由于离子交换树脂本身具有强度低，易破碎的缺点，做为载体有一些不足之处，本发明采用强酸性阳离子交换纤维作为载体负载钯，可做成无纺布，捆包等多种形态，具有易于装填到反应装置，降低床层压力的优点，且因做为骨架的聚丙烯纤维接枝苯乙烯的强度高，韧性好，从而可以提高使用寿命，降低生产成本。

发明内容

本发明公开了一种强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂的制备方法，包括采用市售的聚丙烯纤维接枝苯乙烯为骨架，并经常规磺化处理得到强酸性阳离子交换纤维，然后将所述的离子交换纤维和PdCl₂溶液进行反应，冷却后过滤得到黑褐色纤维，经极性溶剂洗涤后，干燥即得强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂PS/PdCl₂。

市售聚丙烯纤维接枝苯乙烯的复合纤维产品采用例如桂林正翰科技开发有限责任公司的ZB系列聚丙烯纤维接枝苯乙烯强酸性阳离子交换纤维。

为了实现上述目的，本发明所述的强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂可由以下步骤制备：

1).用纯水浸泡强酸性阳离子交换纤维，然后水洗至无杂质；

2).氯化钯溶液的配制：在500ml三口烧瓶中，将1-10g的氯化钯在室温下加入重量浓度30～36％的浓盐酸10ml，加入纯水100ml，稀释，摇匀备用，该溶液中的PdCl₂重量百分比浓度范围为0.2-2％，保温至其溶解完全；

3).载钯反应：

将100克洗净合格的强酸性阳离子交换纤维产品加入1000ml的反应装置中，将上述步骤2中已配制好的50-150ml的PdCl₂溶液加入到分液漏斗中，用2-8小时缓慢均匀的加入该反应釜中，在60-80℃下反应80-100h，至反应完全，降温，冷却，用甲醇洗至无氯离子，得到所述的的强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂。

优选的，所述的强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂中钯含量为0.2-1.5wt％。

制得的强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂是纤维状，还可以将其织成布匹使用。

本发明的制备工艺简单，易于操作，成本低，反应活性高，污染少，产品收率，纯度高，树脂可回收利用，制备得到的强酸性载钯阳离子交换纤维催化剂可应用于汽油临醚加氢、合成甲基异丁基酮工艺，且具有以下优点：

(1)具有良好化学稳定性和机械强度。

(2)可做成无纺布，捆包等多种形态，易于装填到反应装置，降低床层压力。

(3)因聚丙烯纤维接枝苯乙烯的骨架强度高，韧性好，可提高催化剂的使用寿命，降低生产成本。

具体实施方式

以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。

实施例1：

1.试验装置，以下试验装置都是本领域的常规装置：

恒温水浴锅(0-120℃)；

可调电动搅拌机(0-2000转)；

三口瓶(1000Ml)塑料搅拌浆；

三口瓶(500Ml)塑料搅拌浆；

玻璃交换柱  5升；

温度计(0-150℃)；

不锈钢反应器  5升，304不锈钢材质；

橡皮塞(5号)；

烧杯(400ml，1000ml)；

天平(0-1000g)。

2.主要原料

2.1.强酸性阳离子交换纤维，以外购市售的聚丙烯纤维接枝苯乙烯为骨架，并经本领域常规磺化处理得到

主要性能指标如下：

2.2.氯化钯，分析纯

2.3.甲醇，分析纯

3.工艺流程简述

3.1.洗涤

取100克强酸性阳离子交换纤维产品放入5升交换柱中，用纯水过柱，流速1L/min，至流出液体无色澄清。

3.2..氯化钯溶解液的配制