鈀催化劑的品種很多,簡單地可分為有載體的鈀催化劑和無載體催化劑,在實(shí)踐使用中,基本上都是有載體的鈀催化劑,這些載體首要有各種氧化鋁、沸石、碳載體等,在化工進(jìn)程中首要使用在各種加氫復(fù)原進(jìn)程。既有全加氫,也有挑選加氫,既有氣相進(jìn)程、也有液相進(jìn)程。這些典型的進(jìn)程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烴、雜環(huán)化物中不飽和鍵的加氫飽和,加氫復(fù)原反響。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯餾分中炔烴、二烯烴的挑選加氫脫除。選用含千分之幾鈀含量的氧化鋁載體催化劑。反響條件一般在50~150℃,壓力0.5~3MPa,氣相或液相進(jìn)行。又如醋酸或醋酸乙酯加氫出產(chǎn)乙醇,順丁烯二酸酐加氫出產(chǎn)丁二酸,進(jìn)一步加氫出產(chǎn)丁二醇??啡┘託涿擊驶霎a(chǎn)呋喃,進(jìn)一步加氫出產(chǎn)四氫呋喃。一般選用含鈀量在百分之幾的鈀含量的碳載體催化劑,成功地完成了大規(guī)模工業(yè)化出產(chǎn)。反響條件為苛刻的是對苯二甲酸中微量對羧基苯甲醛的脫除。對二甲苯氧化出產(chǎn)對苯二甲酸中含有0.1~0.5%的對羧基苯甲醛,后者的存在,影響聚酯的質(zhì)量,必需去除至25ppm以下,選用含鈀6%的鈀—碳催化劑,在10MPa及200~300℃高溫,對對苯二甲酸水溶液條件下進(jìn)行加氫反響,完成了對苯二甲酸的精制。
鈀催化劑回收一般都是經(jīng)過浸漬的辦法將活性組分鈀及各種助催化劑活性組分載在載體上。浸漬法是制作載體催化劑有用和簡略常用辦法,一般的制作程序是將活性組分的一種可溶性鹽,按份額配制成浸漬液,將挑選好的一定量載體放入浸漬液中,待吸附飽滿后,將負(fù)載的載體進(jìn)行枯燥、焙燒、活化等步驟制成催化劑。這種辦法盡管簡略,但整個(gè)制作進(jìn)程,包含載體品種和功能、不同活性組分品種和負(fù)載量,以及浸漬方式、枯燥、焙燒、活化條件,方式,次序等都會影響制品催化劑的功能。研究者只要在催化劑理論,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下,經(jīng)過實(shí)踐物料不同條件下的反復(fù)試驗(yàn),各種現(xiàn)代化檢測分析儀器對催化劑結(jié)構(gòu)、功能等的分析測定等研究,才干評選出一種功能優(yōu)越的鈀催化劑品種。
浸漬法制成的鈀催化劑,負(fù)載到載體上的是鈀的鹽,而具有催化活性的是金屬鈀。將鈀鹽轉(zhuǎn)變成金屬鈀的進(jìn)程稱為鈀催化劑的活化進(jìn)程,一般是在氫氣流下高溫焙燒,將鈀鹽轉(zhuǎn)變成氧化物,再轉(zhuǎn)變成具有催化活性的多孔、均勻、微粒的金屬鈀。
鈀催化劑盡管具有活性高、挑選性好的功能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等雜質(zhì),以及副反應(yīng)生成的各種重組分、焦質(zhì)等會使鈀催化劑中毒,活性和挑選性下降,直到?jīng)]有催化活性,這種進(jìn)程稱為失活進(jìn)程。為了保持鈀催化劑的高活性,就需要在原料中減少或除掉這些有害物。但在鈀催化劑的運(yùn)用進(jìn)程中也會有因催化劑本身顆粒聚集、晶格改變等原因而活性下降,這就需要對失活的催化劑進(jìn)行再生活化,活化的辦法類似于制作進(jìn)程的焙燒和活化。重新恢復(fù)活性的鈀催化劑能夠重新進(jìn)行運(yùn)用,直到徹底失掉活性,不能再生。這個(gè)運(yùn)用進(jìn)程便是催化劑的壽命,鈀催化劑是長壽催化劑,能夠飽嘗多次再生活化,壽命可到數(shù)年。失活的鈀催化劑一般要對金屬鈀進(jìn)行收回,收回的辦法是用硝酸將廢催化劑上的鈀溶解成硝酸鈀,然后再經(jīng)過各種凈化提純步驟,氫氣還原成金屬鈀,再用作新的鈀催化劑的制作。