專利名稱：：一種pet固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬催化劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種貴金屬體系催化氧化催化劑及其制備方法。技術(shù)背景PET連續(xù)固相聚合是通過將低分子質(zhì)量的預(yù)聚體加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)之間，并通入保護(hù)氣體N2而使PET聚合度增加的一種聚合方法。固相聚合中N2的主要作用是帶走反應(yīng)過程中產(chǎn)生的小分子碳?xì)浠衔锖退狗磻?yīng)順利向鏈增長方向進(jìn)行。為降低N2消耗，實際生產(chǎn)裝置中N2均循環(huán)使用，循環(huán)N2中的小分子碳?xì)浠衔锖退俳?jīng)過N2凈化系統(tǒng)除去。常用的N2凈化系統(tǒng)為催化氧化法，即循環(huán)N2高溫下加02經(jīng)催化氧化反應(yīng)，將系統(tǒng)中的乙二醇、乙醛等碳?xì)浠衔镅趸磻?yīng)為H20和C02，再經(jīng)過分子篩干燥器除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的H20。為確保催化氧化反應(yīng)進(jìn)行，一般加入稍微過量的02，因此凈化后N2中也含有-一定的02。該工藝對循環(huán)氣的凈化要求很高，經(jīng)凈化后殘留的有機(jī)副產(chǎn)物的總濃度不得高于10ppm，生成目的產(chǎn)物C02的選擇性要好，對催化氧化催化劑的性能的要求更高。中國專利CN1013245B公開了一種廢氣凈化催化劑及其制備方法，其貴金屬活性組分為鉑和銠，是在蜂窩陶瓷載體上先涂上氧化鋯和其它氧化物涂層，然后再附載貴金屬活性組分，該方法制備的催化劑貴金屬活性組分利用率不高，制備復(fù)雜。中國專利CN1415410A公開了一種催化燃燒催化劑及其制備方法，其制備方法與CN1013245B公丌的催化劑制備方法大致相同，只是在附載貴金屬鉑時進(jìn)行了改進(jìn)，采用競爭吸附法。該催化劑貴金屬活性組分單一，其活性還不夠高，也未提供轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物CCb.的數(shù)據(jù)，不能滿足PET固相聚合循環(huán)氣凈化的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對國內(nèi)目前尚無PET固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑，而提供的一種具有高活性和生成C02高選擇性的PET固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑，本發(fā)明的另一個目的就是在于提供了制備該催化劑的方法。本發(fā)明的催化劑是將鉑族貴金屬活性組分附載于載體表面上，并添加稀土金屬助齊U;鉑族貴金屬活性組分的擔(dān)載量為每升催化劑含0.5g2.5g，每千克催化劑添加的稀土金屬助劑含量為0.01g0.03g。本發(fā)明催化劑鉑族貴金屬組分一般是單一的鉑或鈀，也可以是鉑、鈀的混合物；添加的稀土金屬助劑為鑭、鋯、鈰的一種或兩種或兩種以上混合物；催化劑的載體為Y-A1203、Ti02或其混合體。本發(fā)明催化齊lj的希U備方法是采用競爭吸附劑將鉑族活性組分附載于載體表面上，形成一層分布均勻且具有蛋殼型的活性層；按催化劑的配比，在含有鉑族貴金屬活性組分的溶液中，加入稀土金屬助劑的鹽溶液，再加入競爭吸附劑，浸漬液的酸度為0.05mol/L~0.15mol/L，將上述配制的浸漬液加入經(jīng)處理后的活性載體中，浸泡0.5h2.0h，之后將多余的浸漬液過濾，附載了活性物質(zhì)的載體小球在IO(TCF烘12h30h，最后將該小球在400。C60(rC下進(jìn)行焙燒，時間為2h6h，即制備出所需要的催化劑。本發(fā)明催化劑的活性載體一般為顆粒狀，直徑為3mm—5mm，并在500°C600。C焙燒2h6h,這樣載體的孔容能達(dá)到0.35ml/g0.45ml/g，比表面為170m2/g250m2/g。本發(fā)明的競爭吸附劑一般為草酸、檸檬酸、乙酸、酒石酸的一種或是其中的兩種貴金屬活性組分來自于H2PtCl6、PdClr,添加的稀土金屬來自于La、Zr、Ce的硝酸鹽。本發(fā)明催化劑的活性部分利用率高，降低了貴金屬鉑的用量，對PET固相聚合循環(huán)氣中的有機(jī)副產(chǎn)物具有很好的凈化效果。同時，該催化劑還適用于其它有機(jī)廢氣的處理。具體實施方式實施例1取Pt含量為6.66g/L溶液65.0ml，倒入250ml的燒杯中，加入15ml濃度為1.3mol/L的草酸和檸檬酸混合溶液，并稀釋至160ml，將此浸漬液倒入裝有250mlAl2O3小球的燒杯中，浸泡90min,然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在IO(TC的溫度下烘18h，并在450'C溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。實施例2取Pt含量為6.66g/L溶液37.54ml，鈀含量為7.2g/L溶液34.7ml,倒入250ml的燒杯中，加入15ml濃度為1.3mol/L的草酸和擰檬酸混合溶液，并稀釋至180ml，將此浸漬液倒入裝有250mlAl2O3小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在IOO'C的溫度下烘18h，并在45(TC溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。實施例3取Pt含量為6.66g/L氯鉑酸溶液37.54ml，鈀含量為7.2g/L氯化鈀溶液34.7ml，Ce含量為0.02mol/L硝酸鈰溶液2.2ml，倒入250ml的燒杯中，加入10mi濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至150ml，將此浸漬液倒入裝有250mlA1203小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在IO(TC的溫度下烘18h，并在42(TC溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。實施例4取Pt含量為6.66g/L溶液37.54ml，Pd含量為7.2g/L氯化鈀溶液34.7ml，La含量為0.02mol/L硝酸鑭溶液2.2ml,倒入250ml的燒杯中，加入10ml濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至180ml，將此浸漬液倒入裝有250mlA1203小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在IO(TC的溫度下烘18h，并在450'C溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。實施例5取Pt含量為6.66g/L溶液37.54ml，Pd含量為7.2g/L氯化鈀溶液34.7ml，Zr含量為0.02mol/L硝酸鋯溶液2.2ml，倒入250ml的燒杯中，加入10ml濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至180ml，將此浸漬液倒入裝有250mlA1203小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在IO(TC的溫度下烘18h，并在450。C溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。實施例6取Pt含量為6.66g/L溶液37.54ml，Pd含量為7.2g/L氯化鈀溶液34.7ml，Ce含量為0.02mol/L硝酸鈰溶液2.2ml，Zr含量為0.02mol/L硝酸鋯溶液2.2ml，倒入250ml的燒杯中，加入10ml濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至180ml，將此浸漬液倒入裝有250mlAl203小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在100"C的溫度下烘18h，并在45(TC溫度下焙燒4h,制得所需催化劑。實施例7取Pt含量為6.66g/L溶液37.54ml，Pd含量為7.2g/L氯化鈀溶液34.7ml，Ce含量為0.02mol/L硝酸鈰溶液2.2ml，La含量為0.02mol/L硝酸鑭溶液2.2ml，倒入250ml的燒杯中，加入10ml濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至180ml，將此浸漬液倒入裝有250mlAl2Cb小球的燒杯中，浸泡60min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在10(TC的溫度下烘18h，并在430'C溫度F焙燒4h，制得所需催化劑。實施例8取Pt含量為6.66g/L溶液28.7ml，Pd含量為7.2g/L氯化鈀溶液36.5ml，Ce含量為0.02mol/L硝酸鈰溶液2.2ml，La含量為0.02mol/L硝酸鑭溶液2.2ml，倒入250ml的燒杯中，加入10ml濃度為1.3mol/L的檸檬酸溶液，并稀釋至160ml，將此浸漬液倒入裝有250mlAl203小球的燒杯中，浸泡90min，然后取出該小球放入烘箱內(nèi)，在10(TC的溫度下烘18h，并在430。C溫度下焙燒4h，制得所需催化劑。將所制備出的各催化劑進(jìn)行活性測試，其評價條件為催化劑裝量100ml，反應(yīng)空速4000h-l，原料氣中乙二醇和乙醛(摩爾比為4比1)濃度為0.2%,氧含量為0.52%，催化劑床層進(jìn)口溫度為350'C,測得的各催化劑活性數(shù)據(jù)列于表1中。表l催化劑活性數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種PET固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑，其特征是將鉑族貴金屬活性組分附載于載體表面上，并添加稀土金屬助劑；鉑族貴金屬活性組分的擔(dān)載量為每升催化劑含0.5g～3.5g，每千克催化劑添加的稀土金屬助劑含量為0.01g～0.03g。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的催化劑，其特征在于鉑族貴金屬組分是單一的鉑或鈀。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的催化劑，其特征在于鉑族貴金屬組分是鉑、鈀的混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于添加的稀土金屬助劑為鑭、鋯、鈰的一種或兩種或兩種以上混合物。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于催化劑的載體為Y-Ab03、Ti02或其混合體。6、一種PET固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑的制備方法，其特征在于采用競爭吸附劑將鉑族活性組分附載于載體表面上，形成一層分布均勻且具有蛋殼型的活性層；按權(quán)利要求l所述配比，在含有鉑族貴金屬活性組分的溶液中，加入稀土金屬助劑的鹽溶液，再加入競爭吸附劑，浸漬液的酸度為0.05mol/L0.15mol/L，將上述配制的浸漬液加入經(jīng)處理后的活性載體中，浸泡0.5h2.0h，之后將多余的浸漬液過濾，附載了活性物質(zhì)的載體小球在IO(TC下烘12h30h，最后將該小球在40(TC60(TC下進(jìn)行焙燒，時間為2h6h，即制備出所需要的催化劑。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述催化劑的制備方法，其特征在于該載體是直徑為3mm5mm的小球，需在50(TC60(TC進(jìn)行處理。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述催化劑的制備方法，其特征在于競爭吸附劑為草酸、檸檬酸、乙酸、酒石酸的一種或是其中的兩種。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述催化劑的制備方法，其特征在于貴金屬活性組分來自于H2PtCl6、PdCl2。10、根據(jù)權(quán)利要求6所述催化劑的制備方法，其特征在于添加的稀土金屬來自于La、Zr、Ce的硝酸鹽。全文摘要本發(fā)明屬于催化
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種PET固相聚合循環(huán)氣凈化用催化劑及其制備方法。它采用競爭吸附劑將鉑和鈀附載于Al₂O₃球型載體外表面上，形成一種具有蛋殼型的催化劑，并添加稀土金屬助劑改良催化劑的性能。其特點(diǎn)是催化劑的活性部分利用率高，降低了貴金屬鉑的用量，對PET固相聚合循環(huán)氣中的有機(jī)副產(chǎn)物具有很好的凈化效果。同時，該催化劑還適用于其它有機(jī)廢氣的處理。文檔編號B01J23/54GK101209416SQ20061016630公開日2008年7月2日申請日期2006年12月26日優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日發(fā)明者吳相紅,皓張,覓張,王金利申請人:南化集團(tuán)研究院