[发明专利]氢化反应用催化剂及其制备方法

说明书

本发明在利用沉积沉淀法制备包含镍的氢化催化剂时，将铜用作促进剂，从而能够使镍容易地进行还原。根据本发明的实施例，提供一种氢化反应用催化剂，以总计100重量份的催化剂为基准，包含40～80重量份的作为催化剂活性成分的镍、0.01～5重量份的作为促进剂的铜以及10～30重量份的二氧化硅载体。因此，即便担载了高含量的镍，也使经活化的金属的结晶尺寸小，分散度高，具有优秀的氢化活性。另外，将控制了粒度分布的二氧化硅用作载体，因此所制备的催化剂的粒度分布均匀，并且在氢化反应中高速旋转时破碎得到抑制，从而提供高过滤速度。

技术领域

本发明涉及镍氢化催化剂及其制备方法，更详细而言，在利用沉积沉淀(deposition-precipitation，DP)法制备包含镍的氢化催化剂时，将铜用作促进剂，从而提供活性得到提高的催化剂。因此，可在石油树脂的氢化工艺中提供本发明的催化剂。

背景技术

石脑油裂解是用于生产在石油化学及化学产业广泛使用的低级烯烃(即，乙烯、丙烯、丁烯以及丁二烯)及芳香族化合物(即，苯、甲苯以及二甲苯)等基本的中间产物的重要工艺。热裂解或蒸汽热分解是典型的用于在存在蒸汽且不存在氧气的条件下形成这些物质的工艺的主要类型。供给的原料除了石脑油以外，还可以包括诸如煤油(kerosene)及粗柴油(gas oil)等石油气及蒸馏物。此时，能够对石脑油等进行热分解，以生成诸如乙烯、丙烯、包括丁烷及丁二烯的C4馏分、包括双环戊二烯、异戊二烯、戊间二稀的C5馏分、裂解汽油(包括苯、甲苯以及二甲苯)、裂解煤油(C9以上馏分)、裂解重油(乙烯残油(bottom oil))以及氢气等物质。其中，能够聚合C5、C9馏分，以制备石油树脂。

C5馏分中石油树脂的主原料为双环戊二烯(DCPD)，还能以丙烯、异戊二烯、苯乙烯等共聚而成。然而，石油树脂在一部分包含不饱和键，因此呈黄色或橘黄色，并散发石油树脂特有的恶臭。此时，能够通过加氢的氢化工艺，去除不饱和键，从而使得颜色变亮，减少石油树脂特有的气味，改善品质。由于经去除不饱和键的石油树脂无色透明，因此，被称作水白(water white)树脂，并作为耐热性及紫外线稳定性等突出的高级树脂流通。

在石油树脂氢化工艺中，氢化催化剂的应用是必需的。能够将钯、铂、铑等贵金属或镍、钴等过渡金属作为活性成分并担载于二氧化硅、氧化铝、活性炭、二氧化钛等的形态用作石油树脂的氢化催化剂。

韩国公开专利公报第10-2017-0003425号公开了将钯用作石油树脂氢化催化剂的结果。

另外，韩国公开专利公报特1988-0002906号公开了将钯担载于碳载体的催化剂和将镍担载于惰性载体的催化剂用作石油树脂氢化催化剂的结果。

包含镍的催化剂与包含其他过渡金属的催化剂相比，具有在氢化反应中活性更高的优点。然而，在石油树脂氢化反应中，为了确保催化剂的活性，优选包含最少40重量％以上的镍。当将镍担载于载体时，随着镍的含量增加，分散性降低，致使镍结晶的尺寸变大，由此降低催化剂的活性。当为了防止这一问题而降低镍含量时，分散性会相对得到改善，但是降低活性。因此，需要在担载高含量的镍的同时，以适当的水准保持镍的结晶尺寸。

另一方面，石油树脂的氢化反应能够通过将粉末状态的氢化催化剂分散于溶解有石油树脂的反应物溶液之后使其高速旋转的方法进行。由于溶液中混合有催化剂，因此，在反应器出口设置过滤器(filter)，以使生成物溶液与催化剂分离。生成物溶液经过过滤器表面的催化剂层过滤并分离，因此，催化剂的过滤性是决定工艺的稳定的运转的重要指标之一。催化剂的过滤性通常取决于催化剂粒径分布，随着粒子的尺寸(粒径)增加，粒子之间的空隙体积增加，因此，过滤性提高。尤其是，分离催化剂与生成物溶液的过滤器的孔径约为1μm，因此，当粒径为1μm以下的催化剂的粒子比例高时，会堵塞过滤器的气孔，导致过滤性大幅降低。