[发明专利]一种高选择性镍树脂碳催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高选择性镍树脂碳催化剂及其制备方法与应用，配制乙酸镍水溶液，超声处理5‑10min，加入乙酸镍等摩尔量的碳酸铵粉末，超声处理，调节溶液pH值为11‑13，形成混合溶液；其次，将螯合树脂加入到上述混合溶液，室温下搅拌24h，然后洗涤过滤，分离出固体；将分离的固体用去离子水反复洗涤后，真空干燥，然后在惰性气氛下，于600℃温度下碳化1h，得到镍树脂碳催化剂。本发明选用含有氨基膦酸螯合基团S950树脂为载体，离子交换法和高温碳化法制备镍树脂碳催化剂，该镍树脂碳催化剂在萘的催化加氢中展现出优异的催化性能，选择性高，获得高收率的四氢萘。

技术领域

本发明涉及镍基催化剂制备技术领域，具体涉及一种高选择性镍树脂碳催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

煤焦油是煤热解过程中的一种副产物，煤焦油组成成分中脂肪烃、芳烃、酚类物质占比较大，且芳烃物质中以单环和双环为主，因此，脱芳烃已经成为煤焦油加氢精制工艺中的重要环节。芳烃加氢的基本过程是：在一定温度和压力下，与氢气发生加成反应，根据催化剂类型的不同，一般芳烃加氢都是先加氢饱和，然后饱和环烷烃裂解。芳烃的加氢饱和以及环烷烃的开环反应，二者也可同时发生。饱和环烷烃的裂解过程遵循碳离子机理，在裂解过程中会发生异构化、开环等反应。碳离子机理一般认为烷烃在催化剂金属位上进行脱氢反应，生成烯烃，然后迁移到酸性中心，在酸性位上得到质子，形成正碳离子，进行骨架异构或者裂化反应，最后脱离酸性中心，转移到金属位，再进行加氢饱和反应并完成脱附。多环芳烃化合物的加氢不仅可提高轻质油的收率、改善油品品质，而且在延长催化剂使用周期方面也至关重要，因此多环芳烃的加氢备受关注。

煤焦油中含有大量的芳烃，以二环芳烃和三环芳烃为主，其中二环芳烃的典型化合物是萘，萘加氢过程最关键技术是制备出高效的加氢催化剂。以氧化物和分子筛为载体的金属加氢催化剂在芳烃加氢过程中的活性表现差，所需的反应条件苛刻，已经难以满足实际生产的需求。而贵金属催化剂虽然加氢活性好，然而其产量低，价格昂贵不利于大规模工业化应用，因此，要实现煤焦油中芳烃加氢的关键，尚需开发高效易得的加氢催化剂。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高选择性镍树脂碳催化剂的制备方法，步骤简单，易操作。

本发明的目的之一是提供采用上述制备方法制得的高选择性镍树脂碳催化剂。

本发明的目的之三是提供上述高选择性镍树脂碳催化剂在催化加氢方面的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种高选择性镍树脂碳催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)配制乙酸镍水溶液，超声处理5-10min，加入乙酸镍等摩尔量的碳酸铵粉末，超声处理5-10min，调节溶液pH值为11-13，形成混合溶液；其次，将螯合树脂加入到上述混合溶液，室温下搅拌24h，然后过滤洗涤，分离出固体；

(2)将分离的固体用去离子水反复洗涤后，真空干燥，然后在惰性气氛下，于600℃温度下碳化1h，得到镍树脂碳催化剂。

优选的，所述螯合树脂为漂莱特公司的型号S950的树脂产品。

优选的，所述螯合树脂与混合溶液的固液比为1-1.5：20g/mL。

优选的，步骤(1)中所述的转速为200-250r/min。

优选的，步骤(2)中所述真空干燥的时间为3-5h。

第二方面，本发明提供一种高选择性镍树脂碳催化剂，采用上述的制备方法制得。

第三方面，本发明提供上述高选择性镍树脂碳催化剂在催化加氢方面的应用。