[发明专利]一种含钯-铋元素的金属催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种含钯-铋元素的金属催化剂，其特征在于，所述催化剂中金属活性组分负载在分子筛上，所述分子筛的硅铝比为100:1～300:1，所述金属活性组分中含有钯元素和铋元素；

按所述催化剂的总重量计，所述氧化钯的含量为0.5～3wt％，优选为0.65～2wt％，所述氧化铋的含量为0.1～1wt％，优选为0.3～0.6wt％。

2.根据权利要求1所述的金属催化剂，其特征在于，所述分子筛的硅铝比为150:1～250:1。

3.根据权利要求1或2所述的金属催化剂，其特征在于，所述分子筛选自ZSM-5、Beta或Y型中的一种或多种；

优选地，所述分子筛的比表面积为300～500m²/g。

4.一种权利要求1～3中任一项所述的含钯-铋元素的金属催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)将钯源和铋源溶于水中，得到混合溶液Ⅰ；所述钯源和所述铋源的量满足权利要求1所述的金属催化剂中氧化钯和氧化铋的含量；

(2)将分子筛浸渍于所述混合溶液Ⅰ中，再将浸渍后的分子筛进行干燥、焙烧后，得到所述金属催化剂；

优选使用等体积浸渍法将所述分子筛浸渍于所述混合溶液Ⅰ中，更优选地将所述分子筛浸渍于所述混合溶液Ⅰ中10～16h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钯源选自硝酸钯、氯化钯、碘化钯或醋酸钯中的一种或多种，所述铋源选自硝酸铋。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述分子筛先在所述混合溶液Ⅰ中超声20～60min后，再继续浸渍在所述混合溶液Ⅰ中；然后将浸渍后的分子筛在90～110℃下干燥4～12h，并在空气气氛中300～700℃下焙烧4～6h；

优选地，焙烧后的分子筛经成型处理后得到所述金属催化剂。

7.一种含钯-铋元素的金属催化剂的应用，其特征在于，在催化剂存在下，α,α-二甲基苄醇经氢解反应后制备异丙苯；所述催化剂选自权利要求1～3中任一项所述的含钯-铋元素的金属催化剂或者采用权利要求4～6中任一项所述的制备方法制备得到的金属催化剂；

所述氢解反应过程中α,α-二甲基苄醇的转化率为99％以上，所述异丙苯的选择性为99％以上。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述氢解反应的温度为100～140℃，压力为1～2Mpa，氢气与α,α-二甲基苄醇的体积比为100～300:1，液体空速为1～3h^-1。

9.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述含钯-铋元素的金属催化剂先进行还原活化处理后，再进行所述氢解反应；

所述还原活化处理优选在如下条件中进行：

1)将所述含钯-铋元素的金属催化剂进行脱水，优选在200～230℃下进行1～2h；

2)将脱水后的催化剂在氢气与氮气的第一混合气中进行预还原，得到预还原的催化剂；

其中，所述第一混合气中氢气所占的体积分数不超过10％，优选为2～8％；所述预还原优选至少进行0.5h，更优选为1～3h；

3)将所述预还原的催化剂在第二混合气中进行还原活化，所述第二混合气中氢气所占的体积分数由10％逐渐增加至100％，所述还原活化优选进行3～8h；然后，所述催化剂在纯氢气下继续还原活化2～5h，得到还原活化的催化剂。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，步骤2)和步骤3)中所述预还原和所述还原活化的温度均不超过260℃，气体体积空速为300～1000h^-1；

优选地，所述预还原和所述还原活化的温度为200～230℃。