乙炔选择加氢贵金属催化剂替代研究进展
2021-05-30毛祖旺王国清
石油化工 2021年4期
关键词:催化剂
胡 颖,金 立,毛祖旺,王国清
(中国石化 北京化工研究院,北京 100013)
乙烯装置产生的裂解气中含有少量的酸性气体、炔烃和水分,随着裂解深度的增加,炔烃的含量也会增加。为了满足下游聚合工艺的需要,通常要求将富集在碳二馏分中的乙炔脱除至5×10-6[1]以下。在大中型乙烯工厂中,脱除炔烃通常采用选择加氢的方式,催化剂为负载型Pd 催化剂,乙炔转化为乙烯,在脱除杂质的同时增加了乙烯收率。Pd 催化剂虽然能实现高乙炔的转化率,但难以保持较高的乙烯选择性[2-4],且Pd 价格昂贵,因此人们试图用更廉价的材料制备出与Pd 基催化剂性能相当甚至更高的催化剂来降低生产成本。大量的理论计算筛选实验研究表明,一些非贵金属的电子结构有助于乙烯的脱附,有利于提高乙烯的选择性[5]。
本文介绍了乙炔选择加氢贵金属催化剂替代的研究进展,从Ni 基催化剂、其他非贵金属催化剂和非金属催化剂三个方面进行综述,比较了各催化剂的优势与不足,并对未来采用非贵金属选择加氢反应的研究方向进行了展望。
1 Ni 基催化剂
1.1 Ni 基单金属催化剂
Ni 具有解离吸附氢气的能力,且对乙炔具有较高的吸附热[6]。单金属Ni 负载在普通的SiO2载体上无法在较低的温度下发挥高活性,同时乙烯选择性较低[7]。提高单金属Ni 催化剂的活性仍需将Ni 的结构与分布进行精确调控,如采用与金属相互作用力强的载体、缩小粒径达到单原子大小后,低配位环境会使乙烯选择性得到显著提高。……
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