新型骨架镍催化剂(SRNA-4)在化纤单体加氢中的应用

新型骨架镍催化剂(SRNA-4)用于两种化纤单体的加氢过程中,表现出良好的性能:用于己内酰胺加氢精制工业装置,加氢后产品的高锰酸钾值(PM值)达到9434s,大大高于使用常规Raney Ni催化剂时的1478s,成品己内酰胺的PM值为30000s,达到优级品标准,同时催化剂单耗也有所下降;用于己二腈加氢制己二胺试验装置,与常规Raney Ni相比,转化率提高了约10％,己二胺选择性提高了约1倍。SRNA-4催化剂性能优于常规Raney Ni催化剂的原因是制备过程中采用了急冷和预处理技术,使得催化剂母合金中含有大量的Ni_2Al_3相,抽铝以后形成非常均匀的骨架,比表面积达到145m^2/g,活性组元镍高度分散在骨架上,以非晶态或纳米晶的形式存在。

熔融法在催化剂制备中的应用技术进展

借助高温条件,使金属或金属氧化物熔融成为均匀分布的混合物,以形成合金固溶体,甚至形成氧化物固溶体,冷却后粉碎或再进行其他处理来制备催化剂的过程称为熔融法。熔融法通常用于制备骨架金属催化剂和熔铁催化剂。骨架金属催化剂的制备包括合金的制备、合金的展开、活化和储存等过程。本文综述了熔融法在骨架镍、骨架铜、骨架钴催化剂及熔铁催化剂制备中应用和新进展,尤其综述了熔融-淬冷、熔融-多级雾化、熔融-超声雾化新工艺在制备骨架金属催化剂中的应用,介绍了在骨架金属催化剂中添加微量其他元素的作用原理。骨架镍催化剂主要用于加氢反应,骨架铜催化剂主要用于脱氢、水合、氧化脱卤、脱硫反应,骨架钴催化剂主要用于加氢和费托合成反应,熔铁催化剂主要用于合成氨和费托合成反应。指出熔融法虽然能耗高,但在骨架金属催化剂和熔铁催化剂的制备中具有不可替代的作用。近年来,随着科技的进步,通过与其他方法的结合,熔融法也在不断发展和进步之中。

高活性、高选择性骨架镍在糠醇加氢中的应用研究

研究了以骨架镍为加氢催化剂,以糠醇为原料制备四氢糠醇。在中温和高温下制备了两种骨架镍催化剂A和B,研究了不同的反应条件对两种骨架镍催化剂的影响,确定了最佳反应条件。骨架镍催化剂A在60℃,7MPa,用量为4g/100mL糠醇时,四氢糠醇选择性99 56%,收率可达99 41%。骨架镍催化剂B在60℃,5MPa,用量为4g/100mL糠醇时,四氢糠醇的选择性、收率可接近100 00%。

骨架镍催化剂的制备过程对催化活性的影响

骨架镍催化剂的制备过程对其催化活性的影响很大,试验表明,根据不同粒度分阶段控制合金展开的反应温度和反应时间,如合金展开第二阶段的温度不能高于100℃以防止反应过热,尽量缩短反应时间;反应过程中应保持一定的压力;采用多段碱液溶出工艺并保持催化剂中的残留铝ω为4％～6％,可制得活性较高的骨架镍催化剂。

负载型骨架镍催化剂催化轻质石脑油加氢脱苯

针对当前对溶剂油中苯含量的严格要求,研究负载型骨架镍催化剂在轻质石脑油加氢脱苯反应过程中的加氢性能,并考察反应温度、反应压力、空速以及氢油体积比等对轻质石脑油加氢脱苯反应的影响。结果表明,骨架镍催化剂具有较高的低温加氢活性,适宜条件为:反应温度140℃,反应压力0.2 MPa,空速2 h^(-1),氢油体积比120,此条件下,苯转化率达到99%。

急冷骨架镍催化剂在磁稳定床反应器中己二腈加氢的应用

采用急冷方法制备了Ni-Al-Fe-Mo、Ni-Al-B、Ni-Al-Fe-B-Si、Ni-Al-Fe-Cr等多种骨架镍催化剂(统称Ni-Al-X),在磁稳定床反应器中用Ni-Al-X催化剂进行己二腈加氢制备己二胺的应用研究。在该体系中,在温度74℃、压力2.0～2.2MPa的条件下,考察了磁场强度、空速及氢油比对己二腈加氢制己二胺的转化率和选择性等的影响,利用《均匀设计与统计调优》软件对试验数据进行工艺条件设计与调优处理,在计算的优化试验条件下(磁场强度48.2kA/m、空速不大于0.5h^(-1)、氢油体积比不小于220)转化率可达98％,己二胺选择性可达66.5％。

骨架镍催化剂在腈类加氢中的应用

介绍3种类型骨架镍催化剂在己二腈加氢中的应用,并对加氢结果进行比较。结果表明,3种类型骨架镍催化剂均可以实现己二腈加氢,己二腈转化率和己二胺选择性较高。同时对其他二腈如2-甲基戊二腈和丁二腈进行加氢研究,进一步表明骨架镍在腈类加氢中具有独特优势。

对氯硝基苯加氢用骨架镍催化剂的改性研究

在骨架镍催化剂中加入贵金属钯或铂及辅助金属Mo,Zn,Cr,Cu,Fe等,通过搅拌吸附、还原沉淀、过滤分离后制得改性骨架镍催化剂。将制备的催化剂用于对氯硝基苯加氢合成对氯苯胺,对添加不同辅助金属的催化剂进行了活性评价。试验结果表明:添加辅助金属(NH_4)_6Mo_7O_(24)制备得到的钯改性镍催化剂具有优良的性能;在不添加脱氯抑制剂的条件下,对氯硝基苯的转化率大于99.9%,对氯苯胺的选择性大于98%,对氯苯胺的收率大于95%,加氢过程中脱氯副反应发生率低。选择(NH_4)_6Mo_7O_(24)为辅助金属对Pd/骨架镍催化剂进行改性是可行的,具有较好的应用前景。

骨架镍高效催化间苯二酚加氢制1,3-环己二醇的研究

采用液相和固相浸渍法分别制备了骨架镍催化剂Ni-L和Ni-S,并比较了骨架镍催化剂和Pd/C对间苯二酚加氢反应的催化活性,结果表明Ni-S催化活性最高。采用XRD、SEM和BET等手段对催化剂结构进行了表征,考察了Ni-S催化间苯二酚加氢制备1,3-环己二醇反应中溶剂、催化剂用量、反应温度、H_(2)压力和反应时间对原料转化率和产物产率的影响。实验结果表明,较优的反应条件为:以异丙醇为溶剂,催化剂用量为原料间苯二酚质量的7.5%,反应温度150℃,H_(2)压力为6 MPa,反应时间4 h。在此条件下,原料间苯二酚转化率达到100%,目标产物1,3-环己二醇产率达到87.8%。对骨架镍催化剂上间苯二酚加氢反应路径和副产物环己醇的产生进行了分析。

骨架镍催化剂的再生研究

采用溶剂洗涤、高温焙烧、氢气还原、去合金化、刻蚀等工艺开展了失活骨架镍催化剂的再生研究,研究了溶剂种类、焙烧温度、热处理温度以及在机械合金化的过程中球料比对失活骨架镍再生活性的影响,利用X射线粉末衍射和氮气物理吸附表征了样品结构。在90℃,1 MPa的条件下,以甲醇溶剂,考察了再生骨架镍催化某硝基苯类中间体选择性加氢的研究,在90 min内,其转化率可达100%,产物选择性高达93.8%。