[发明专利]一种用于1,3-丁二烯选择性加氢的钴基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于1,3-丁二烯选择性加氢的钴基催化剂，其特征在于，所述催化剂以竹状氮掺碳纳米管为载体，以金属钴纳米粒子为活性组分，所述活性组分包裹在载体端部；所述催化剂中钴质量含量以催化剂总质量计为31～65％，所述载体中氮的质量含量为0.33～5.09％。

2.一种权利要求1所述钴基催化剂的制备方法，其特征在于，所述钴基催化剂按如下方法制备：将双氰胺、六水合硝酸钴、甲醛、去离子水搅拌混合均匀后，蒸干溶剂，自然冷却至室温后，于氮气气氛下，600-1000℃煅烧1-5h，自然降至室温，获得竹状氮掺碳纳米管端部包裹金属钴纳米粒子的催化剂。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述蒸干溶剂是在100℃油浴、搅拌状态下将溶剂蒸干。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸钴与双氰胺投料物质的量之比为1:1-10；所述甲醛以体积浓度37％甲醛水溶液形式加入，所述六水合硝酸钴与甲醛投料物质的量之比为1:1-10；所述去离子水体积用量以六水合硝酸钴物质的量计为1-5mL/mmol。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧以10℃/min升温速率加热到800℃，保持2h。

6.一种权利要求1所述钴基催化剂在催化1,3-丁二烯选择性加氢反应中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用为：将1,3-丁二烯、氢气和氮气的混合气通入装有所述钴基催化剂的固定床反应器中进行反应制备富含1-丁烯的混合丁烯；所述混合气中1,3-丁二烯的体积浓度为0.5％，所述氢气与1,3-丁二烯进料摩尔比为50～150：1，余量为氮气。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述混合气的气体空速为90000～450000h^-1，反应温度为30～90℃，反应压力为常压。

9.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述氢气与1,3-丁二烯进料摩尔比为100：1；反应温度为30℃，混合气的气体空速为90000h^-1。

10.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述催化剂使用前用纯氢气300℃还原1h，空速3000h^-1。