[发明专利]氢化反应用催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镍基氢化反应用催化剂及其制备方法，更具体地，提供当利用沉积‑沉淀(deposition‑precipitation，DP)法来制备包含镍的氢化催化剂时，包含铜或氧化铜作为促进剂，从而提高活性的催化剂。因此，可提供在石油树脂的氢化工艺中活性高的催化剂。

技术领域

本发明涉及一种氢化反应用催化剂及其制备方法，更具体地，提供当利用沉积-沉淀(deposition-precipitation，DP)法来制备包含镍的氢化催化剂时，包含铜或氧化铜作为促进剂，从而提高活性的催化剂。因此，可提供在石油树脂的氢化工艺中活性高的催化剂。

背景技术

石脑油裂化是用于生产广泛使用于石油化学及化学工业的诸如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯的低级烯烃以及诸如苯、甲苯和二甲苯的芳香族化合物的基础中间体的重要工艺。热裂化或蒸汽热解是典型的在蒸汽存在且没有氧气的情况下，用于形成这些物质的工艺的主要类型。除了石脑油外，原料还可包括诸如煤油及汽油的石油气及蒸馏物。此时，可通过热解石脑油等来生成诸如乙烯、丙烯、包含丁烷和丁二烯的碳四馏分、包含双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯的碳五馏分、裂化汽油(包括苯、甲苯及二甲苯)、裂化煤油(碳九以上馏分)、裂化重油(乙烯底油(bottom oil))及氢气的物质。其中，能够由碳五、碳九馏分聚合而制备石油树脂。

在碳五馏分中，石油树脂的主原料为双环戊二烯(DCPD)，也可以对丙烯、异戊二烯及苯乙烯等进行共聚。但是，石油树脂的一部分包含不饱和键，从而呈黄色或橙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，从而使颜色变亮且减少石油树脂特有的气味等，改善品质。去除不饱和键后的石油树脂无色透明，因此被称为水白(water white)树脂，并作为耐热性和紫外线稳定性等优秀的高级树脂而被流通。

在石油树脂氢化工艺中必须使用氢化催化剂。作为石油树脂的氢化催化剂，将钯、铂、铑等贵金属或镍、钴等各种过渡金属作为活性组分，并且能够以负载于二氧化硅、氧化铝、活性碳、二氧化钛等的形式应用。

韩国公开专利公报第10-2019-0017229号提及作为石油树脂氢化催化剂的镍、钯、钴、铂以及铑。

另外，韩国公开专利公报第10-2016-0040177号作为石油树脂氢化催化剂，以二氧化硅/氧化铝上的钴进行促进的镍催化剂的使用结果。

与包含其他过渡金属的催化剂相比，包含镍的催化剂在氢化反应中的活性更高。但为了确保在石油树脂氢化反应中催化剂的活性，优选包含40重量％以上的镍。将镍负载于载体时，随着镍含量的增加，分散性降低，导致镍结晶的尺寸变大，由此降低催化剂的活性。为了防止这一问题而降低镍的含量，则分散性相对得以改善，但活性降低。因此，需要在负载高含量的镍的同时，以适当水平保持镍的结晶尺寸。

另一方面，石油树脂的氢化反应是通过将粉末状的氢化催化剂分散于溶解有石油树脂的反应物溶液后，以高速旋转的方法进行。溶液中混合有催化剂，因此在反应器出口设置过滤器，以使产物溶液与催化剂分离。产物溶液经过过滤器表面的催化剂层以过滤方式被分离，因此催化剂的过滤性是决定工艺的稳定运行的重要指标之一。通常，催化剂的过滤性由催化剂粒子的尺寸分布决定，随着粒子的尺寸增加，粒子之间的孔隙体积越大，从而增加过滤性。特别是，用于分离催化剂和产物溶液的过滤器的孔径约为1μm，因此当催化剂的尺寸在1μm以下的粒子比率高时，堵住过滤器的气孔，导致过滤性大幅降低。

另外，粉末状的催化剂分散于溶液中并以高速旋转，因此，随着运行时间的流逝，催化剂被粉碎，致使平均粒径持续减小，并使1μm以下的催化剂粒子的比率增加。因此，石油树脂氢化催化剂应对高粘度的石油树脂溶液的过滤性高，并且即使在高速粉碎后，也应当抑制1μm以下粒子的生成。

因此，迫切需要开发一种克服上述问题的适于石油树脂氢化反应的催化剂。

在先技术文献

专利文献