[发明专利]载铂氧化铝催化剂、其制造方法及使用该催化剂的氢化芳族化合物的脱氢方法

说明书

[任务]提供一种具有改善的催化剂寿命的载铂氧化铝催化剂。[解决方案]一种载铂氧化铝催化剂，其包括氧化铝载体和担载在该氧化铝载体上的铂，其中该氧化铝载体包括表面积为200msupgt;2/supgt;/g以上、孔体积为0.50msupgt;2/supgt;/g以上、平均孔径为范围内的γ‑氧化铝载体，其中孔径为所述平均孔径范围内的孔占总孔体积的60％以上，以元素铂(Pt)计0.1‑1.5重量％范围内的铂颗粒担载在γ‑氧化铝载体上，通过使用透射电子显微镜直接观察，70％以上的铂颗粒的尺寸为

技术领域

本发明涉及在诸如化学品制造、氢制造、精细化学品制造、废气处理等环境净化等使用催化剂的工艺中使用的金属催化剂，在氧化铝载体上担载铂而成的担载铂的氧化铝催化剂、其制造方法、以及使用该催化剂的氢化芳族化合物的脱氢方法。

背景技术

在氧化铝载体上担载有铂等的载铂氧化铝催化剂，通过甲基环己烷、环己烷、萘烷、二苄基甲苯等氢化芳香族化合物脱氢为对应的芳香族化合物和氢的脱氢反应等各种化合物的脱氢反应、氢化反应、重整反应，在诸如燃料、石油化学产品、医药等精细化学品的制造、汽车尾气净化等环境净化等广泛的领域中，在工业上被使用。

通常，这种载铂氧化铝催化剂如下制造：制备由金属氧化物氧化铝制成的多孔氧化铝载体；将得到的多孔氧化铝载体用催化剂金属化合物的溶液如氯铂酸水溶液、氯化铂铵水溶液和有机铂化合物如乙酰丙酮铂的溶液浸渍；干燥所得物以形成其上担载有催化剂金属化合物的干燥物；将干燥物在例如350-800℃下煅烧0.5-24小时以形成担载有催化剂金属化合物的煅烧物；并且，根据需要，将获得的担载有催化剂金属化合物的煅烧物在例如250～800℃下进行氢还原0.5～24小时。

关于通过这种方法制造的载铂氧化铝催化剂，已知由于原子量195的铂原子质量大，并且用作铂源的铂化合物对催化剂载体的吸附性高，因此在铂化合物分散到氧化铝载体的内部之前，铂化合物被吸附并固定到氧化铝载体的外壳部上，这形成所谓的蛋壳型载铂催化剂，其中，当在催化剂横截面中观察到铂金属的分散状态时，铂金属仅担载在催化剂的外壳部上，并且没有铂金属担载在载体内部。

在由于诸如原料分子大等原因而导致催化剂颗粒内的扩散阻力高的催化反应中，即使作为活性金属的铂被担载到催化剂内部，反应也优先在催化剂颗粒的外壳中发生，这是因为原料分子向催化剂内部的扩散速度慢并且反应不能充分进行。在这样的反应中，活性金属仅存在于催化剂的外壳部分中的蛋壳型催化剂是有利的。然而，当一定量的活性金属仅担载在催化剂颗粒的外壳上时，活性金属颗粒的密度增加，这可能导致活性金属颗粒不能充分分散，由于烧结或焦化导致的催化剂劣化等问题可能发生。从这样的观点出发，正在开发一种催化剂，其中当铂金属仅担载在催化剂的外壳部分上时铂金属的分散性得到改善。专利文件1公开了一种蛋壳型载铂氧化铝催化剂，其中载铂氧化铝催化剂的孔径基本上均匀到扩散阻力不会变大且铂的分散性良好的程度。另外，正在开发一种催化剂，其中铂金属很好地分散在催化剂的整个横截面上，从而使载体的表面积在不受扩散阻力影响的反应中得到充分利用，在专利文件2中公开了这种均匀型载铂氧化铝催化剂。