制备方法对钯碳催化剂表面性质及其加氢性能影响

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第2 7卷第 5期 20 05年 9月

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制备方法对钯碳催化剂表面性质及其加氢性能影响陈祥周立进顾沛国，,, 曾崇余(.南京工业大学化学化工学院，苏南京 200 1江 109; 2 .扬子石油化工股份有限公司，苏南京 204 )江 10 8摘要：用浸渍法制备 P/采 d C催化剂，考察了浸渍方法、还原方法和条件对催化剂活性的影响， X D及 X S对用 R P

催化剂进行表征，并用对苯二甲酸加氢精制体系进行活性评价，与工业上使用的进口 P/ d C催化剂进行比较。结果表明：采用 E T D A处理栽体后，再分 2次浸渍 P C d 1溶液制备的 0 5 d C催化剂，面 P .%P/表 d的摩尔分数可达 8以%上，对催化剂活性影响不显著；但还原温度过高会使 H,原法制备出的催化剂中 P还 d晶粒变大，导致催化剂活性降低；用甲酸钠还原和20℃下还原方法有利于提高催化剂活性。采 5关键词： d C;氢； P/加对羧基苯甲醛；苯二甲酸对

中图分类号： Q 2 . T 466

文献标识码：A

文章编号：17— 6 3 2 0 )5—0 9 0 6 1 7 4 (0 5 0 0 3— 4

钯碳催化剂是一种常用的加氢催化剂，泛应广

性的因素，寻求制备高活性 P/ d C催化剂的方法。

用于羰基加氢、烯烃加氢、硝基和亚硝基加氢等领域。。质量分数为 0 5 P/ 。 .% d C催化剂应用于对苯二甲酸加氢精制生产精对苯二甲酸 ( T,有活 P A)具性高、选择性好的优点， P A生产中广泛应用。在 T P/ d C催化剂的制备大多采用浸渍法 I,般 3一 J

1试验部分 1 1实验原料 .

氯化钯 P C分析纯， d质量分数≥5.% d 1, P 90 (海化学试剂厂 )活性炭载体，壳炭，表面上；椰比积≥1 0 g片状 6—8目(京木林森炭业有 0m/, 0南限公司 )粗对苯二甲酸原料 ( T,中主要杂质； C A)其对羧基苯甲醛 ( 4一C A)量230 gg由扬

子石 B含 0/ (油化工股份有限公司 P A装置提供 )甲酸，学 T;化纯，质量分数 I8% (京化学试剂厂 )甲醛，析> 5南；分纯，甲醛质量分数 3%一 0 ( 7 4%上海试剂四厂 )。12催化剂制备 .

包括载体预处理、活性金属浸渍、干燥、还原等步骤，还原过程大多采用 H还原。影响催化剂活性的因素主要有催化剂活性金属含量、粒大小及分散颗度，化剂表面结构以及金属 P催 d在载体上的分

布状况等。上述影响因素主要与浸渍方法、浸渍液浓度、干燥介质和温度、还原方式有关。陈信华指出催化剂制备过程中浸渍方法、干燥温度是影响催化剂表面活性金属含量的主要因素，原方还法则是影响催化剂上活性金属颗粒大小的主要因素，表面金属含量和金属颗粒大小会很大程度上而影响催化剂的活性。畅延青等研究 P/ d C催化剂

催化剂用浸渍法制备，载体为 6—8目片状椰壳活性炭。将活性炭载体先用 5 H O溶液在9% N 5℃

预处理2, 洗涤至中性后干燥， h备用。负载由以下步骤组成：载体与浸渍液等体积浸渍一真空干燥一 老化一还原。研究中考察了不同浸渍液浓度、渍浸时间、干燥温度及时间对催化剂性能的影响。还原

采用了化学还原法，还原剂有甲醛、甲酸钠、甲酸等，并提出了制备高活性 P/ d C催化剂的方案。钱斌等 l指出化学还原法制备 P/ q d C催化剂应优选甲酸

钠作为还原剂，制得的催化剂中金属 P具有较高的 d分散度，晶含量也较高。微本研究着重考察浸渍方法、原方法和条件对还 P/ dC催化剂性能的影响，索影响 P/探 d C催化剂活收稿日期：05— 3— 2 20 0 2

过程采用化学还原法和流动 H还原两类方法，化学还原法分别使用了甲酸钠、甲酸、萄糖、葡甲醛溶液作为还原剂，原温度均控制在 5 7还 0— 0℃。 H 还原法考察了在一定氢分压下还原温度 ( 0一 9

基金项目：子石油化工股份有限公司资助扬

作者简介：祥 (9 0,,陈 18一)男硕士生，主要研究方向为化学工程和工业催化；曾崇余(系人)教授， m i cz@

n t d .1联， E a: e j . u 1。 lyn ue 2 q

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第2 7卷

30c对催化剂性能的影响。 5 C)1 3催化剂的活性评价装置及分析方法 .

面钯含量和活性的影响。催化剂 X S表征结果如 P

表1和图 1。图 1,d的出峰位置在横坐标结合中 P n30e附近，￣4 V峰面积越大表示催化剂表面的 P摩 d尔分数越高。结果表明，浸渍方法对催化剂表面 P d’

催化剂活性评价在 1高压不锈钢间歇反应釜 L (S型， G一1山东威海化工机械厂 )中进行。每釜装催化剂3g粗对苯二甲酸 13g反应温度 2 0c , 3。 8 C,

摩尔分数有较大影响。其中， E T用 D A处理载体后， 分两次浸渍 P C,备的 0 5 P/ d 1制 .% dC催化剂，面表 P d摩尔分数达到了 86%, . 1而相同条件下不用 E . D T A处理载体制备出的催化剂，面 P表 d摩尔分数仅为 0 8%。对催化剂进行活性评价，催化剂反应 .9各活性区别并不是很大，明所用浸渍方法对催化剂表活性影响不显著。CH2 6

H分压 05M a搅拌转速 80rmi,应时间 . P, 5 n反/ 9 n 0mi。加氢精制后的对苯二甲酸用开水洗涤、抽滤、干燥后取样分析。 加氢后杂质 4一C A的含量分析采用 Waes B t r CA毛细管电泳仪和岛津 L I C一1A 0 D高效液相色谱进行测定。14催化剂表面结构分析 .

对催化剂进行 X D和 X S表征， R P分别测定催化剂中 P d晶粒的大小和催化剂表面 P d摩尔分数。 X D采用 Bue 8A vne R rkrD dac衍射仪，使用 N过滤的 i C仅线，长 014 6n管电压4 V,电流 uK射波 .5 m, 0 0k管 3 A。X S采用 P I司 P I 5多功能电子 0m P H公 H一50型

CH2 4

CH2 3

能谱，通能5光源 A靶， 0 V, e l工作电压1, 0 V工作电 k 流3 A取 C s 0m, l结合能246 V 8.做荷电校正。 e0 20 0 40 0E f

60 0

80 0

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2结果与讨论2 1浸渍方式对催化

剂性能的影响 .

图 1不同浸渍方式制备出催化剂 X S表征结果 PF g 1 XP a t r s o aa y t b i e e ti i. S p t n fc t lss y df r n mme i g meh d e f s r n to s

在相同还原条件下考察了浸渍方法对催化剂表表 1浸渍方式与催化剂-的关系 眭能Ta l S ra e sr c u e n c iiis o aa y t y d f r n mme sn t o s be 1 u f c t t r sa d a t t fc t lss b i e e ti u v e f rigeh d

2 2还原方式对催化剂性能的影响 .

22 1不同化学还原法对催化剂性能的影响 . .在浸渍方法相同情况下，察了不同化学还原考CHl 7

方法 (分别用甲酸钠、甲酸、葡萄糖、甲醛溶液作还原剂 )催化剂性能的影响。对以上催化剂进行对 X D表征和活性评价，果如图 2 R结。图 2中，衍射峰的强弱取决于研究对象的晶粒大小，晶粒越大，射峰越强。随着晶粒变小，射衍衍2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

CHl 5CHl 3 CHl 2

进口催化剂2/。 ) 0(

峰也逐渐变弱，当晶粒足够小，衍射峰消失。金属 P d晶粒的衍射峰出现在横坐标 2 4 .。, 2 0= 06处图中，自制 P/ d C催化剂在横坐标 2= 06 0 4 .。处有明显

图 2不同化学还原方法制备出催化剂的 X D表征结果 RFi. XRD a tr …… 此处隐藏：7513字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……