本發(fā)明涉及降低聚醚多元醇中醛含量的催化劑的,進一步地說,是涉及鈀碳催化劑及其制備方法和降低聚醚多元醇中醛含量的方法。
背景技術:
1、聚氨酯材料在建筑、汽車、服飾等領域廣泛應用,隨著人們環(huán)保意識的增強,聚氨酯材料含有的會揮發(fā)性物質及散發(fā)的氣味越來越引起人們的關注。作為合成聚氨酯主要原料的聚醚多元醇,其在合成過程中會產(chǎn)生乙醛、丙醛、丙烯醛等醛類物質,這些物質是聚氨酯材料味道的主要來源。這就對聚醚多元醇的品質提出了嚴峻的考驗,需要生產(chǎn)出低醛,甚至零醛含量的聚醚多元醇。解決聚醚多元醇的氣味問題,可以通過蒸餾、精餾、水洗等方法,這些方法可以部分降低聚醚多元醇的氣味,但不可大幅降低或完全消除氣味。
2、cn108148192a本發(fā)明涉及一種制備低氣味聚醚多元醇的方法,包括:a)提供基礎聚醚多元醇,所述基礎聚醚多元醇中包含一種或多種醛類化合物,所述醛類化合物的含量低于2wt.%,基于所述基礎聚醚多元醇的含量為100wt.%計;b)向所述基礎聚醚多元醇中加入醛類捕捉劑,并使所述醛類捕捉劑與所述一種或多種醛類化合物反應以除去所述一種或多種醛類化合物,其中所述醛類捕捉劑的用量為0.1-5wt.%,基于所述基礎聚醚多元醇的重量按100%計;和c)除去過量的醛類捕捉劑從而獲得所述低氣味聚醚多元醇。醛類捕捉劑選自:肼類化合物或其鹽及其溶劑合物。該方法需要將醛類捕捉劑進行除去。
3、cn114433098a公開了一種催化劑及其制備方法和降低聚醚多元醇中醛含量的方法。催化劑包括銅及其氧化物、鋅及其氧化物和鋁及其氧化物;以銅元素、鋅元素和鋁元素計,銅、鋅和鋁的摩爾比為2-5:2-5:1。降低聚醚多元醇中醛含量的方法包括在上述的催化劑或根據(jù)上述的制備方法得到的催化劑的存在下,將含有醛的聚醚多元醇與氫氣進行反應。采用該催化劑對含醛的聚醚多元醇進行加氫處理,能夠顯著降低聚醚多元醇中的醛含量。
4、cn109081915a公開了一種降低聚醚多元醇中乙醛含量的方法,采用特定過氧化物與特定催化劑將聚醚多元醇中的乙醛轉化為乙酸,再與固體堿性物質反應,再經(jīng)過濾的方式降低聚醚中乙醛含量,具體如下:特定過氧化物為過氧化氫,用量為聚醚多元醇質量的0.02-0.2%,特定催化劑為乙酸錳催化劑,用量為聚醚多元醇質量的0.001~0.005%,固體堿性物質為多孔性硅酸鎂,用量為聚醚多元醇質量的0.1~1%。該方法有效降低了聚醚中的乙醛含量,安全可靠,同時節(jié)省了成本。該方法需要使用過氧化氫進行氧化,氧化完成后需要對過氧化氫進行脫除,工序復雜。
5、雖然現(xiàn)有技術也有很多降低聚醚多元醇中醛含量的方法,但脫除效果不佳,現(xiàn)有技術中依然存在聚醚多元醇中醛含量高,味道大,脫除效果不理想的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的問題,本發(fā)明提出了鈀碳催化劑及其制備方法和降低聚醚多元醇中醛含量的方法。本發(fā)明新制備了催化性能好的鈀碳催化劑,利用該催化劑將含醛的聚醚多元醇與氫氣進行加氫處理,可以有效降低醛含量,減小氣味,有效解決了現(xiàn)有技術中聚醚多元醇中醛含量高,味道大,脫除效果不理想的問題。
2、本發(fā)明的目的之一是提供一種鈀碳催化劑,所述鈀碳催化劑包括催化劑載體和負載在所述催化劑載體上的活性組分鈀;所述催化劑載體為磷氮共摻雜的活性炭載體。
3、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
4、所述鈀碳催化劑中pd的質量含量為0.05%~1%;優(yōu)選為0.1%~0.8%。
5、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
6、所述催化劑載體中的氮元素的質量含量為0.1%~6%;優(yōu)選為0.3~4%;和/或,
7、所述催化劑載體中的磷元素的質量含量為0.1%~10%;優(yōu)選為0.3~6%;
8、優(yōu)選地,
9、所述催化劑載體的比表面積為1800~3200m2/g,優(yōu)選為2000~3000m2/g。
10、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
11、催化劑載體的制備方法,包括以下步驟:將自身含有氮元素的碳基體,經(jīng)酸活化后,得到酸活化后的碳基體;然后進行堿活化,得到所述催化劑載體;所述酸活化所用的酸包括含磷元素的酸。
12、本發(fā)明的技術方案中,酸活化過程中,磷元素會摻雜至含有氮元素的碳基體中。
13、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
14、所述自身含有氮元素的碳基體選自椰殼炭化料;
15、現(xiàn)有椰殼炭化料中,由于椰殼含有蛋白質或氨基酸類的物質,所以其碳化后會含有一定的氮元素,優(yōu)選地,所述椰殼炭化料中的氮元素質量含量為0.1%~10%。
16、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
17、所述酸活化的步驟包括將自身含有氮元素的碳基體與含磷元素的酸混合,在高溫下進行焙燒,然后洗滌,干燥,得到酸活化后的碳基體;
18、優(yōu)選地,
19、所述含磷元素的酸選自磷酸;和/或,
20、自身含有氮元素的碳基體與含磷元素的酸的質量比為1:1~6;優(yōu)選為1:2~5;和/或,
21、焙燒的溫度為400~900℃;優(yōu)選為500~800℃;和/或,
22、焙燒的時間為0.5~4h;優(yōu)選為1~3h;和/或,
23、洗滌采用水洗至中性。
24、在本發(fā)明中所述的鈀碳催化劑中,優(yōu)選地,
25、所述堿活化的步驟包括將酸活化后的碳基體與堿混合,在高溫下進行焙燒然后洗滌,干燥,得到所述催化劑載體;
26、優(yōu)選地,
27、所述堿選自氫氧化物,優(yōu)選為氫氧化鉀;和/或,
28、酸活化后的碳基體與堿的質量比為1:1~6;優(yōu)選為1:2~5;和/或,
29、焙燒的溫度為600~1000℃;優(yōu)選為700~900℃;和/或,
30、焙燒的時間為0.5~4h;優(yōu)選為1~2h;和/或,
31、洗滌采用水洗至中性。
32、本發(fā)明的鈀碳催化劑中,載體為具有超高比表面積磷氮共摻雜活性炭;其中原料中的椰殼炭化料含有較多的氮元素含量,通過酸活化提高活性炭收率,形成較多的中孔結構為堿活化提供通道,同時實現(xiàn)磷元素摻雜,通過堿(如氫氧化鉀)對磷氮摻雜活性炭進行二次活化,形成發(fā)達的微孔結構,制備出超高比表面積磷氮共摻雜活性炭。同時,超高表面積,氮、磷元素摻雜均有利于鈀的分散,且氮、磷元素摻雜有利于抑制反應過程中鈀元素的遷移長大,使催化劑具有很好的加氫活性和穩(wěn)定性。
33、本發(fā)明的目的之二是提供一種鈀碳催化劑的制備方法,包括以下步驟:
34、將所述催化劑載體浸漬鈀鹽溶液后,干燥,升溫還原,得到所述鈀碳催化劑;
35、優(yōu)選用于本發(fā)明的目的之一所述的鈀碳催化劑的制備。
36、在本發(fā)明所述的鈀碳催化劑的制備方法中,優(yōu)選地,
37、所述鈀鹽選自pdcl2;和/或,
38、所述浸漬為等體積浸漬;和/或,
39、所述干燥的溫度為100~150℃;和/或,
40、所述升溫還原是在氫氣氣氛下,升溫還原;
41、優(yōu)選地,
42、氫氣流速為5~50ml/min;和/或,
43、升溫還原的溫度為180~450℃,優(yōu)選為200~400℃;優(yōu)選升溫的速率為5~10℃/min;和/或,
44、升溫還原的時間為1~5h。
45、本發(fā)明的目的之三是提供一種降低聚醚多元醇中醛含量的方法,在鈀碳催化劑的作用下,將含醛的聚醚多元醇與氫氣進行加氫反應,降低聚醚多元醇中的醛含量;
46、所述鈀碳催化劑選自本發(fā)明的目的之一所述的鈀碳催化劑或者本發(fā)明的目的之二所述的方法制備的鈀碳催化劑。
47、在本發(fā)明所述的降低聚醚多元醇中醛含量的方法中,優(yōu)選地,
48、所述含醛的聚醚多元醇中的醛包括丙醛、乙醛中的至少一種;和/或,
49、含醛的聚醚多元醇與鈀碳催化劑的質量比為100:0.03~1;優(yōu)選為100:0.06~0.5;和/或,
50、加氫反應的溫度為60~120℃;優(yōu)選為80~100℃;和/或,
51、加氫反應的壓力為0.1~1.5mpa;優(yōu)選為0.2~1.0mpa;和/或,
52、加氫反應的時間為1~10h;優(yōu)選為2~8h。
53、本發(fā)明的技術方案中,在鈀碳催化劑存在下,將含醛的聚醚多元醇與氫氣進行反應,對醛進行加氫處理,降低聚醚多元醇中醛含量。
54、在本發(fā)明中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應被視為在本文中具體公開。在下文中,各個技術方案之間原則上可以相互組合而得到新的技術方案,這也應被視為在本文中具體公開。
55、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
56、本發(fā)明的鈀碳催化劑中,載體為具有超高比表面積磷氮共摻雜活性炭,超高表面積,氮、磷元素摻雜均有利于鈀的分散,且氮、磷元素摻雜有利于抑制反應過程中鈀元素的遷移長大,使催化劑具有很好的加氫活性和穩(wěn)定性。利用該催化劑將聚醚多元醇中的醛進行加氫處理,可以有效降低醛含量,減小氣味。有效解決了現(xiàn)有技術中聚醚多元醇中醛含量高,味道大,脫除效果不理想的問題。