[发明专利]一种萘加氢制四氢萘和十氢萘的催化剂及制备方法和应用

说明书

一种萘加氢制四氢萘和十氢萘的催化剂是以磷化物为活性组分，磷化物为Ni₂P、WP、MoP其中一种或几种，γ‑Al₂O₃或硅胶为载体，助剂为镧、铈、镱、钐、钴、锌、锰等元素中的一种或多种，其中Ni₂P为0‑30wt%，WP为0‑30wt%，MoP为0‑30%，助剂为助剂为0.1‑1.5wt%，载体为60‑90wt%。本发明具有操作简单，催化剂加氢效率高，寿命长、价格低廉的优点。

技术领域

本发明涉及一种萘加氢制四氢萘和十氢萘的催化剂及制备方法和应用。

背景技术

十氢萘是一种具有特别气味的脂环族烃，不溶于水，与有机溶剂可混溶。十氢萘的溶解能力极强且易挥发，能在较低温度下溶解超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，用80℃氮气鼓风即可将98％以上的十氢萘从纤维中脱除，用以回收，所以十氢萘是UHMWPE“干法纺丝工艺的最佳溶剂。十氢萘作为溶剂用途广泛，可作为合成高分子量的脂肪类聚酯的溶剂，也可作为涂料、油脂、树脂、橡胶等的溶剂和除漆剂等。

氢能是一种安全环保可再生的清洁能源载体，氢能的储存和运输逐渐受到人们的重视，储氢材料从储氢过程中的能耗、储氢量、有机物的物化性能等多方面因素综合考虑，以有机液体芳烃作为储氢材料为最佳。由于环己烷和甲基环己烷脱氢生成的苯和甲苯毒性较大，从安全和环境保护的角度出发，实用意义不大，而采用十氢萘做为原料，其脱氢产物萘具有较小的毒性，因此更适合作为储氢介质。由于萘可以催化氢化合成十氢萘，生成的十氢萘在合适条件下又可以催化氢解，放出纯的氢气，将十氢萘作为新型储氢材料的研究也较多。

由十氢萘合成的反式十氢萘类液晶能进一步拓宽混合液晶配方的向列相温度范围，降低阈值电压；提高响应速度等性能，更适于制备TPT型高档液晶显示材料。十氢萘可以与苯、乙醇配成混合物，用作内燃机的染料，曾被德国作为鱼雷发射燃料，另外反式十氢萘的热稳定性优于长链烷烃，是提高航空煤油热稳定性不可少的添加组分，可作为高超音速飞行器最佳的脱氢、裂解“吸热燃料”。十氢萘可用于涂料的溶剂，作为树脂、蜡、油脂、油漆、塑料的溶剂，可赋予油漆良好的流动性，高光泽和平滑的表面；十氢萘可作为医药中间体，用作制备治疗或预防自身免疫性疾病、肿瘤或动脉硬化症的药物。

四氢萘(又叫四氢化萘、萘满)，是一种脂环族芳香烃，它是具有萘气味的无色液体。四氢萘是萘的一种重要衍生产品，不溶于水，与所有常用溶剂可混溶，是理想的高沸点溶剂，可广泛应用于油漆、涂料、油墨(用作油漆涂料油墨的溶剂)、硬质合金(用作硬质合金成型剂)、医药、造纸等工业领域，已被国内多种行业长期使用。四氢萘作为原料化工主要用作生产四氢萘酮，并可与苯和乙醇配成混合物作为内燃机的燃料，也作为上光剂和涂料中松节油的代用品。

目前我国十氢萘、四氢萘年需求量接近万吨,且随着十氢萘逐步应用到高等级燃料和储氢原料,市场会越来越大。而生产十氢萘、四氢萘仅在国外有少数几家公司生产并销售。由于我国的萘资源比较丰富，十氢萘、四氢萘产品可以由萘直接催化加氢反应进行生产，因此开发萘直接催化加氢合成出达到国外产品质量标准的十氢萘和四氢萘，填补国内的空白，具有重要的意义。

目前研究较多的萘加氢制十氢萘技术是采用贵金属催化剂或Ni-Mo或Ni-W或Ni-Mo-W硫化态金属催化剂，CN 102320913 B公开了一种Pd/γ-Al2O3催化剂，用于萘加氢制十氢萘；CN 103285886 B公开了一种Ni-Mo、Ni-W或Ni-Mo-W硫化态金属催化剂用于萘加氢制十氢萘。总体而言，已公开的这些加氢催化剂各有其特点，或采用贵金属，或采用硫化液硫化，成本较高且制备过称繁琐，因此从催化剂制备来看，还缺乏一种制备简单且成本较低的高效萘加氢催化剂。