[发明专利]一种用于萘加氢制四氢萘的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种用于萘加氢制四氢萘的催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包括载体以及负载于载体上的活性组分和助剂，其中，载体为椰壳活性炭，活性组分为硫化钼，助剂为磷。该催化剂的制备方法具体包括：将椰壳活性炭进行稀硝酸和氢气气氛下高温还原的预处理；将七钼酸铵溶于去离子水中，再滴加磷酸，得到混合液；将预处理的椰壳活性炭浸渍于混合液中，得到催化剂前驱体；将催化剂前驱体经干燥、煅烧、硫化得到所述催化剂。本发明制得的催化剂四氢萘选择性高、催化剂寿命长，适合工业化大规模生产，工业应用前景良好。

技术领域

本发明涉及芳烃加氢技术领域，具体涉及一种用于萘加氢制四氢萘的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，我国原油供应紧张、煤炭资源较为丰富，常利用煤炭转化为其他资源，但该过程会产生副产物。煤焦油作为煤热解的副产物，随焦化产业的发展，其产量持续增加。煤焦油经加氢处理可转化为燃料油，但煤焦油中所包含的化合物(以多环芳烃为主)会降低燃料油的品质，增加污染物的排放，从而对环境造成危害。

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类含有两个或两个以上芳环的碳氢化合物，分子质量较大，结构复杂，是公认的影响生态环境的主要污染物。相对于PAHs，将其加氢处理后毒性会下降，且可以作为重要的化工原料和中间体广泛地应用于医药、燃料等领域。萘作为最简单的多环芳烃，含量高达8％～12％，其选择性加氢可转化为四氢萘，获得更高的工业价值。

四氢萘(又叫四氢化萘、萘满)，是一种脂环族芳香烃，不溶于水的无色液体。它是理想的高沸点溶剂，可广泛应用于油漆、涂料、油墨、硬质合金、医药、造纸等工业领域，已被国内多种行业长期使用。与萘、十氢萘相比，四氢萘的价格更高，有更高的工业价值。四氢萘可在煤直接液化、沥青加氢和生物质液化等工艺中作供氢溶剂，同时也是优秀的储氢材料，相同条件下产氢速率为十氢萘的3.9～6.3倍，有其他储氢材料无法比拟的优点和应用前景。因此，萘选择性加氢为四氢萘的制备技术一直备受关注。

CN102600877A公开了一种用于萘加氢制备四氢萘反应的高选择性碳化物催化剂及其快速微波制备方法。该方法将含相应金属的络合物与载体充分研磨，或采用溶液浸渍法将含相应金属的络合物负载到载体表面，通过在惰性气体中微波热解，形成负载型碳化物催化剂。但该制备方法需要在惰性气氛中微波热解进行，条件比较苛刻，很大程度影响催化剂的制备。同时，现有技术还存在以下问题：以贵金属位活性组分的催化剂成本高、丰度低、对硫氮化合物敏感，容易使催化剂中毒失活，缩短使用寿命；催化剂载体存在不同程度的酸性，在加氢反应过程中会导致芳烃裂解，增加副产物含量，降低目标产物选择性等。因此，开发新型催化剂对萘选择性加氢生成四氢萘至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的加氢催化剂催化萘选择性加氢反应过程中，四氢萘的选择性较低、成本较高的缺陷，而提供一种四氢萘选择性较高、成本较低的催化剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供了一种用于萘加氢制四氢萘的催化剂，包括载体以及负载于载体上的活性组分和助剂，其中，载体为椰壳活性炭，活性组分为硫化钼，助剂为磷。

本发明第二方面提供了上述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将椰壳活性炭浸泡于稀硝酸溶液中于室温进行氧化处理，过滤、洗涤至中性，干燥；

步骤2：将七钼酸铵溶于去离子水中，再滴加磷酸，混匀；

步骤3：将步骤1处理后的椰壳活性炭浸渍于步骤2的混合液中，得到催化剂前驱体；

步骤4：将催化剂前驱体经干燥、煅烧、硫化得到所述催化剂。

进一步，所述步骤1中稀硝酸的浓度为1-8mol/L。