[发明专利]一种甲苯完全加氢制甲基环己烷用负载型催化剂及其制备方法、使用方法

说明书

本发明属于甲苯完全加氢制甲基环己烷技术领域，公开一种甲苯完全加氢制甲基环己烷用负载型催化剂及其制备方法、使用方法。所述负载型催化剂以二氧化硅为载体，二氧化硅上负载有活性组分或活性组分和助剂；所述活性组分为Pd，所述助剂为Co、Ni、Cu或Pt。称取活性组分前驱体或活性组分前驱体和助剂前驱体，加水溶解，制备前驱体溶液；用氨水调节溶液的pH值为11~12，加入二氧化硅，混合搅拌0.5~2 h，完成负载；离心、洗涤、干燥、研磨成粉；在氢气氛围下于300~500℃还原1~3 h，即得负载型催化剂。本发明催化剂制备方法简单，易于工业化生产，用于甲苯液相加氢时，具有较高的活性、选择性和良好的催化稳定性。

技术领域

本发明属于甲苯完全加氢制甲基环己烷技术领域，具体涉及一种甲苯完全加氢制甲基环己烷用负载型催化剂及其制备方法、使用方法。

背景技术

甲苯加氢是一个重要的化工过程，其完全加氢产物和部分加氢产物均是重要的化工原料。完全加氢生成的甲基环己烷是重要的有机溶剂、提取剂和氢气储存剂，甲基环己烷-甲苯-氢高度可逆化学反应是一种有效地化学储氢技术，具有贮量大（理论储氢密度高达56 g/L）、贮氢设备简单、贮氢材料可循环使用等特点。甲基环己烷可用于有机合成，也可用作色谱分析标准物质，以及橡胶、涂料、清漆用溶剂等。部分加氢产物甲基环己烯能合成一系列有价值的下游产物：甲基环己醇（抗氧化剂）、手性甲基环己烷邻二胺（药品达菲的中间体）、乙酰基甲基环己烯（香料）和甲基环己烯酮（有机合成中间体）等。

由于苯环的稳定性，通常甲苯需要在高温、高压及催化剂的条件下才能被饱和加氢，生成甲基环己烷。若催化剂选择不当，很容易发生副反应，甲基环己烷会开环生成链烷烃，在某些条件下甚至会生成积碳覆盖在催化剂表面，导致催化剂失活。

寻求一种高效稳定的催化剂来针对甲苯中的苯环进行加氢的催化剂，使甲苯加氢在温和条件下进行，成为目前研究的热点。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种甲苯完全加氢制甲基环己烷用负载型催化剂及其制备方法、使用方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种甲苯完全加氢制甲基环己烷用负载型催化剂，所述负载型催化剂以二氧化硅为载体，二氧化硅上负载有活性组分或活性组分和助剂；所述活性组分为Pd，所述助剂为Co、Ni、Cu或Pt。

较好地，以质量比计，活性组分∶二氧化硅=（0.9~1.5）∶100，助剂∶活性组分=（0.5-2）∶1。无论二氧化硅上负载的是活性组分，还是活性组分和助剂，活性组分和二氧化硅的质量比都是（0.9~1.5）∶100；当二氧化硅上除了负载有活性组分外，还负载有助剂时，助剂和活性组分的质量比是（0.5-2）∶1。

制备方法，制备步骤如下：

（1）称取活性组分前驱体或活性组分前驱体和助剂前驱体，活性组分前驱体以活性组分计，助剂前驱体以助剂计，活性组分前驱体和助剂前驱体的质量比为（0.5-2）∶1，加水溶解，制备以活性组分计浓度为0.1~0.3 g·L^-1的前驱体溶液；所述活性组分前驱体为二氯四氨合钯，所述助剂前驱体为Co前驱体、Ni前驱体、Cu前驱体或Pt前驱体，Co前驱体为三氯化六氨合钴，Ni前驱体为二氯化六氨合镍，Cu前驱体为二氯四氨合铜，Pt前驱体为二氯四氨合铂。

（2）用氨水调节步骤（1）所得溶液的pH值为11~12，加入二氧化硅，混合搅拌0.5~2h，完成负载；其中，活性组分前驱体以活性组分计，活性组分前驱体和二氧化硅的质量比为（0.9~1.5）∶100；

（3）将步骤（2）所得溶液离心、洗涤、干燥、研磨成粉；

（4）将步骤（3）所得粉体在氢气氛围下于300~500 ℃还原1~3 h，即得负载型催化剂。

较好地，所述二氧化硅为等电点pH在1~5的气相二氧化硅。