[发明专利]一种镍系催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化加氢领域的一种镍系催化剂及其制备方法和在抽余碳五催化加氢生成烷烃中的应用。所述的镍系催化剂包括载体以及负载于载体上的氧化镍；其中，所述载体为经稀土金属改性的氧化铝载体；所述氧化镍的含量占催化剂总重量的15wt％‑25wt％。本发明所提供的催化剂在低温下对抽余碳五馏分的加氢活性好、稳定性高，对戊烷的收率在99％以上，且克服了以往钯催化剂易中毒的缺点。另外，所述催化剂的制备方法简单，制备成本低廉。

技术领域

本发明属于催化加氢领域，具体涉及一种镍系催化剂及其制备方法和在抽余碳五催化加氢生成烷烃中的应用。

背景技术

碳五馏分是石油烃类裂解制乙烯过程的副产物。随着我国石油化工的迅速发展，乙烯生产能力逐年增加，可供利用的碳五馏分资源日益增多。目前我国在用碳五馏分生产芳烃和燃料气，以及石油树脂等方面已有一定基础，但这只是利用碳五馏分中的双烯烃作为精细化工原料。分离了双烯烃的抽余碳五中主要含单烯烃，这部分物料由于技术和经济多方面的原因，远未得到有效利用，绝大部分用作燃料，造成资源的极大浪费。因此，合理有效地利用碳五馏分越来越成为人们关注的重点。

戊烷可通过抽余碳五催化加氢制得，是一种重要的基础化工原料，可以用来生产戊醇、戊醛等，以及用作高分子材料的发泡剂和萃取剂，也可以作为绿色制冷剂代替氟利昂，同时它还是一种良好的有机溶剂。因此，用抽余碳五制备戊烷既可为综合利用碳五馏分提供一种切实可行的途径，又可补充需求量大大增长的戊烷来源。

目前用于抽余碳五催化加氢制备戊烷的催化剂的活性组分中常含有pd、pt等贵金属，而抽余碳五中的含氧基团杂质很容易使Pd中毒，甚至可以在短时间使催化剂失活。另外，由于Pd贵，从而导致催化剂成本高。而使用非贵金属催化剂进行催化加氢时虽不存在催化剂中毒问题，但是戊烷的收率较低。

因此亟需提供一种性能优异，价格低廉的用于抽余碳五催化加氢制备戊烷的催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供了一种镍系催化剂。该催化剂能够在低温下催化抽余碳五馏分加氢制备戊烷，且低温加氢活性好、稳定性高。

为此，本发明第一方面提供了一种镍系催化剂，其包括载体以及负载于载体上的氧化镍；其中，所述载体为经稀土金属改性的氧化铝载体；所述氧化镍的含量占催化剂总重量的15wt％-25wt％。

在本发明的一些优选实施方式中，所述氧化镍的含量占催化剂总重量的18wt％-25wt％；进一步优选地，所述氧化镍的含量占催化剂总重量的20wt％-22wt％。

在本发明的一些实施方式中，所述的稀土金属选自镧、铈、钪、钇、镨和钕中的一种或多种。在本发明的一些优选的实施方式中，所述的稀土金属选自镧和/或铈。在本发明的进一步一些优选的实施方式中，氧化镧的含量占载体总重量的1.5wt％-2.5wt％，氧化铈的含量占载体总重量的0.5wt％-1.5wt％。

在本发明第二方面提供了一种制备如本发明第一方面所述催化剂的方法，其包括以下步骤：

S1，用含稀土金属的溶液浸渍氧化铝载体后，经干燥、焙烧获得经稀土金属改性的改性氧化铝载体；

S2，将经稀土金属改性的氧化铝载体在镍盐溶液中浸渍后，经干燥、焙烧获得镍系催化剂。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1和S2中，所述焙烧的温度均为300-800℃；焙烧的时间均为3-8h。

在本发明的另一些实施方式中，步骤S2中，所述镍盐溶液的pH值为5-6；浸渍的时间为3-5h。

本发明第三方面提供了一种抽余碳五馏分加氢的方法，其包括使抽余碳五馏分和氢气的进料在反应装置内与本发明第一方面所述的催化剂或本发明第二方面所述方法制备的催化剂接触进行加氢反应。