苯部分加氢催化剂制备及性能评价
殷利敬
中煤天津设计工程有限责任公司,天津 300120
Preparation and performance evaluation of catalyst for partial hydrogenation of benzene
Yin Lijing
China Coal Tianjin Design Engineering Corporation Ltd. ,Tianjin 300120, China
摘要 开发了一种苯部分加氢催化剂及其制备方法,该催化剂在传统的钌锌催化剂活性组分基础上增加了微量Pd金属,同时优化了催化剂制备工艺技术。研究结果表明,该催化剂制备技术使催化剂的组分分散性更好、更均匀;催化剂的反应活性和稳定性进一步提高,其转化率和选择性能分别达到40%、84%和45%、80%以上,有效降低了生产中催化剂单耗;同时对硫的敏感性(抗毒性)也明显提高,表现为反应指数高、稳定性好。催化剂活性和对硫的抗毒性等各项性能指标均达到国内领先水平。高活性及高稳定性催化剂的应用可以显著降低生产能耗,提高企业核心技术竞争力,产生良好的经济及社会效益。
关键词 :
苯部分加氢 ,
催化剂 ,
反应活性 ,
转化率 ,
选择性 ,
抗毒性
Abstract :A catalyst for partial hydrogenation of benzene and its preparation method were developed. Based on the active components of the traditional Ru-Zn catalyst, a trace amount of Pd metal was added to the catalyst, and the preparation technology of the catalyst was optimized. The results show that the preparation technology of the catalyst makes the components of the catalyst more dispersed and uniform. The reaction activity and stability of the catalyst were further improved, and its conversion rate and selectivity reached more than 40%, 84%, 45% and 80% respectively, which effectively reduced the catalyst unit consumption in production. At the same time, the sensitivity (antitoxicity) to sulfur was also obviously improved, which is characterized by high reaction index and stability. The performance indexes such as catalyst activity and sulfur resistance have reached the leading level in China. The application of catalysts with high activity and stability can significantly reduce production energy consumption, improve the core technology competitiveness of enterprises, and produce favorable economic and social benefits.
Key words :
partial hydrogenation of benzene
catalyst
reactive activity
conversion rate
selectivity
antitoxicity
作者简介 : 殷利敬( 1982— ),女,河北邢台人,高级工程师。
[ 1 ] 王红琴,谢继阳,安霓虹,等. 钌基催化剂催化苯部分加氢制环己烯的研究进展[ J ]. 材料导报,2019,33( 12 ):4 016 - 4 024.
[ 2 ] 肖进贤,孙 斌,宗保宁. 苯选择加氢制环己烯负载型催化剂研究进展[ J ]. 石油学报(石油加工),2014,30( 5 ):934 - 944.
[ 3 ] 武汉优力克新材料科技有限公司. 尹华清,蒋遥明; 罗光辉.一种苯部分加氢制环己烯催化剂及生产环己烯的方法:中国,CN103191732A[ P ]. 2013 - 07 - 10.
[ 4 ] 宋红光. 苯部分加氢催化剂劣化原因及工艺参数计算[ J ]. 广州化工,2018,46( 1 ):159 - 160.
[ 5 ] 周功兵,王 浩,裴 燕,等. Ru-Zn/ZrO2催化剂在苯部分加氢反应中的孔径效应[ J ]. 化学学报,2017( 75 ):321 - 328.
[ 6 ] 周功兵,刘建良,田 静,等. Pd、Pt对 Ru/ZrO2催化剂苯部分加氢性能的修饰作用[ J ]. 中国科学:化学,2018,48( 5 ):535 - 544.
[ 7 ] 徐 杰,宁剑波,刘 菁. 用于苯催化选择性加氢反应的催化剂及制备方法和应用:中国,CN101195090A[ P ]. 2008 - 06 - 11.
[ 8 ] 王树东,赵玉军,周 瑾. 用于苯加氢反应的催化剂及制备方法和应用:中国,CN1795983A[ P ]. 2008 - 09 - 24.
[ 9 ] 刘寿长. 苯加氢生成环己烯工艺、所用催化剂及其制备方
法:中国, CN1696086A[ P ]. 2005 - 11 - 16.
[ 10 ] 刘寿长,李利民. 苯选择性加氢制环己烯催化剂及其制
造方法:中国,CN1597099A[ P ]. 2005 - 03 - 23.
[ 11 ] 张结实. 苯部分加氢制环己烯催化剂性能研究[ D ]. 北京:北京化工大学,2014:25 - 27.
[ 12 ] 杨国杰. 苯部分加氢制环己烯工艺优化研究[ D ]. 北京:北京化工大学,2017:30 - 33.
[ 13 ] 安红强,王运涛,杨国杰,等. 高活性高选择性苯部分加氢制环己烯催化剂的探究[ J ]. 化工管理,2023( 7 ):144 - 146.
[ 14 ] 喻雪莲. Ru@XO2(X=Ti,Zr和Si)催化剂应用于苯部分加氢制环己烯[ D ]. 上海:华东理工大学,2018:22 - 24.
[ 15 ] 董 森,刘树俊,郭学华. 合成方法对 Ru-Zn/ZrO2 苯部分加氢催化剂的影响[ J ]. 工业催化,2021,29( 4 ):64 - 67.
[ 16 ] 沈亚峰,安霓虹,张孟旭,等. Ru-Zn/ZrO2 催化剂的制备及其苯选择性加氢性能研究[ J ]. 贵金属,2017,38( 1 ):6 - 10.
[ 17 ] 刘有鹏,孙国芳,高 鹏,等. 苯部分加氢制环己烯钌基催化剂研究进展[ J ]. 工业催化. 2015,23( 4 ):266 - 271.
[ 18 ] Sun H J, Pan Y J, Li S H, et al. Selective hydrogenation of benzene to cycohexene over Ce-promoted Ru catalysts[ J ]. 能源化学(英文版),2013,22( 5 ):710 - 716.
[ 19 ] Sun H J, Jiang H B, Wang H X, et al. Selective hydrogenation of benzene to cyclohexene over nanocomposite Ru-Mn/ZrO2 catslysts[ J ]. Chinese Journal of Catalysis,2013,34( 4 ): 684 - 694.
[ 20 ] Yuan P Q, Ma Y M, Li X K, et al. Hydrophilic property of Ru(0 0 0 1) with and without H adatoms[ J ]. Journal of Molecular Structure Theochem, 2010,972( 1 ): 77 - 82.
[ 21 ] Zhao Y J, Zhou J, Zhang J G, et al. Liquid-phase selective hydro-
genation of benzene to cyclohexene on Ru/Al2O3-ZrO2/cordierite monolithic catalysts[ J ]. Journal of Molecular Catalysis A,2009,
309(1 - 2): 35 - 39.
[1]
马俊青. 基于凹凸棒基海绵状超疏水材料的制备及性能研究 [J]. 煤炭与化工, 2025, 48(6): 136-141,160..
[2]
李 强,赵玉鑫,蒋宝军. 光耦合金属基催化剂活化过硫酸盐降解有机污染物的进展研究 [J]. 煤炭与化工, 2025, 48(4): 138-142.
[3]
张宏喜1,黄贤斌1,梁 培2,杨显德1,顾明兰3,韦 良1. 乙酸合成中铱基催化剂的研究进展与中毒因素的分析 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(9): 133- 137,156..
[4]
张宏喜1,于晨雨1,周美边2,杨显德1,顾明兰3,杨 晶1. 甲醇制乙酸工艺中降低杂质离子浓度的研究进展 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(8): 155-160.
[5]
张乃文. 苯选择加氢催化剂再生的研究和优化 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(6): 144-146,160..
[6]
周 暾1,周新军2,黄春霞1,范俭青1,符微微1. 钌基催化剂的制备及其催化应用 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(4): 135-140.
[7]
朱建茹1,3,4,朱 娜2,刘丽华1,3,4,王俊芬1,3,4,焦 暖1,3,4,王莹莹1,3,4. 诱变筛选Vc二步伴生菌 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(4): 149-152.
[8]
高晓奇1,赵 伟2,张 静2,任 珂2,张玉玲2,岳广明3. 羰基合成与羰基化催化剂的研究进展及工业化应用 [J]. 煤炭与化工, 2024, 47(1): 135-139.
[9]
刘培军1,邵守言2,邱海芳2,朱桂生2,刘云梅1,吴 益2,王 丽1. 甲醇低压羰基合成醋酸中三碘化铑溶解率提升的研究 [J]. 煤炭与化工, 2023, 46(9): 135- 137,160..
[10]
白立瑶,张慧荣. 超强质子酸催化下连续法制备7-氨基-3-乙烯基头孢烷酸及一步脱保护反应机理研究 [J]. 煤炭与化工, 2023, 46(4): 131-134.
[11]
周 暾1,龚善和2,吕晓萌3,冯玉祥1,黄春霞4,朱桂生4. 钴酞菁/多孔碳气凝胶复合结构用于高效电催化CO2还原 [J]. 煤炭与化工, 2023, 46(11): 132-140,156..
[12]
南琛峰,康开亮. 渭河彬州乙二醇项目耐硫变换催化剂日常使用维护与危害因素 [J]. 煤炭与化工, 2023, 46(1): 127-130.
[13]
郑搏英,路 青,丁鹏佳,刘宏雁. 均相催化湿式氧化技术对实际高浓有机废水处理研究 [J]. 煤炭与化工, 2022, 45(8): 155-160.
[14]
赵 广,赵超越,韦彦明,刘 帆,冯 剑. 用于MTO的催化剂中试试验研究 [J]. 煤炭与化工, 2022, 45(7): 141-144.
[15]
赵 渊. 轴径向变换炉及变换催化剂装填和使用 [J]. 煤炭与化工, 2022, 45(5): 134-136.