[发明专利]负载型钯催化剂的浸渍方法

说明书

本发明涉及催化剂领域，公开了一种负载型钯催化剂的浸渍方法。该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；所述无机酸为盐酸和/或硝酸；所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。本发明的浸渍方法能够大幅提高负载型钯催化剂的钯利用率。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种负载型钯催化剂的浸渍方法。

背景技术

负载型钯催化剂在化学工业及有机合成反应中有着极其重要的地位，例如石油炼化中的催化重整、裂解汽油加氢，有机合成中的氢化、氧化脱氢、偶联等反应都使用Pd/Al₂O₃作为催化剂。Pd具有良好的抗烧结能力，可减缓高温热失活的影响；Al₂O₃具有良好的热稳定性、大的比表面积，其抗热冲击和机械震动性能优异，制造成本相对低廉，在催化剂工业中常被用作载体。Pd通过与Al₂O₃载体上官能团的配位作用，能够克服催化剂在反应体系中稳定性低、重复性差等缺陷，可以通过调整Pd负载量及活性组分分布区域来调节催化剂的活性和选择性。

在以往生产负载型钯催化剂的过程中，Pd的利用率均较低，以Pd/Al₂O₃催化剂为例，仅为81％左右。因此，催化剂制备过程中需要提高贵金属Pd投料量，方能使Pd含量达到质量指标要求，造成催化剂制造成本变高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的负载型钯催化剂制备过程中存在的钯利用率低的技术问题，提供一种负载型钯催化剂的浸渍方法，该浸渍方法能够大幅提高负载型钯催化剂的钯利用率。

本申请的发明人通过深入研究发现，在现有的催化剂制备过程中，通过加入适当的碱调整浸渍液的pH值，使浸渍液pH接近载体的等电点附近，在浸渍过程中浸渍液能与载体相互作用，Pd迅速被载体吸收，当负载量较低时通常形成蛋壳型分布，即Pd组分明显集中于载体的外表面。载体表面存在的细小颗粒以及浸渍过程中载体间相互摩擦，会造成催化剂表面活性组分剥落，从而导致催化剂制备过程中Pd利用率较低。

针对上述问题，本发明的发明人针对催化剂Pd利用率较低的情况进行分析，并对催化剂制备过程中的落粉进行取样并测定Pd含量，发现落粉中的Pd含量高达1-3重量％。这说明催化剂载体表面的活性组分在浸渍过程中由于磨损而脱落下来，落粉情况较为严重。由此，发明人考虑尝试将催化剂的活性组分适当埋藏到载体表层的稍下位置，以防止磨损引起的Pd组份的剥落，同时需要减少催化剂载体表面静电吸附的细颗粒。为了达到上述目的，发明人进一步进行了研究，创造性地提出了下述本发明的技术方案。

也即，本发明提供一种负载型钯催化剂的浸渍方法，该方法包括将载体在浸渍液中浸渍的步骤，其中，所述浸渍液中包括含钯化合物以及无机酸和/或有机酸；所述无机酸为盐酸和/或硝酸；所述有机酸为柠檬酸、富马酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸和丁酸中的一种或多种。

优选地，所述无机酸和/或有机酸在浸渍液中的含量为0.01-0.2重量％，优选为0.03-0.08重量％。

优选地，所述浸渍液的pH为2.8-3.2。

优选地，所述含钯化合物为氯钯酸、氯化钯、硝酸钯和二氯二氨合钯中的一种或多种。

优选地，以钯元素计所述浸渍液中含钯化合物的浓度为1000μg/g以上，优选为3000-10000μg/g。

优选地，浸渍温度为50-95℃，浸渍时间为10min以上。

优选地，浸渍的搅拌速率为3-30r/min

优选地，该方法还包括在浸渍前将载体进行洗涤。

优选地，所述洗涤使用纯水，更优选采取鼓泡溢流方式进行。