负载型镍催化剂的制备
科技论文检索与写作作业
——负载型镍催化剂的制备
一、制备的目的和意义
1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。
2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。
意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常
用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。
二、制备方法、
1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙
醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为
10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无
水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然
后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入
十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γAl2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γAl2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2Al2O3复合载体；（5）将TiO2Al2O3复合载体于浓度为
0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2Al2O3负载型镍催化剂。
2.一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂，活性组分为Ni，载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛；活性组份的质量百分含量为1-50％。其制备步骤为：将可溶性镍盐、pH值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液；悬
浊液加热至70-110℃沉积60-300分钟；上述悬浮液降至20-30℃后并过滤，水洗涤、过滤；在80-120℃干燥18-24小时，400-900℃焙烧2-6小时；在氢气气氛，或者氢气和氦气的混合气气氛中，于400-900℃活化3-5小时，还
原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性，可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺，还可用于各种含氨气体的净化处理过程。
3.一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为：
NiO10-40wt％；载体56-90wt％；助剂为0-4wt％。配制浓度为0.5～1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液，依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料，搅拌条件下浸渍6-24h，浸渍结束后将溶液于60-90℃水浴条件下加
热浓缩，或直接在300-700℃加热点燃，将燃烧后余下粉末收集，研磨，造粒，在固定床500-700℃用还原气进行还原2-6h，即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺，且催化性能稳定好，可大规模工业化的优点。
4.一种用于α-蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用，该负
载型镍催化剂的制备工艺步骤包括：在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌，然后加入醋酸，充分搅拌形成溶液A；将去离子水与无水乙醇混合后调节pH 值得到形成溶液B；把B溶液滴加到A溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵
搅拌形成钛溶胶；在钛溶胶中，加入γ-Al2O3与去离子水，充分搅拌，静置、干燥、焙烧得到复合载体；将复合载体在硝酸镍水溶液中浸渍后充分搅拌，干燥、焙烧、通氢气还原处理后得到Ni/TiO2-Al2O3负载型催化剂；本发明
所述负载型镍催化剂用于α-蒎烯加氢反应，工艺流程简单，催化剂用量少，α-蒎烯转化率高，顺式蒎烷选择性好。
5.一种用于糠醇加氢中的高选择性、高活性负载型镍催化剂的制备方法，先将在500℃下焙烧过的一定量氧化铝粉末浸渍在0.2g/mL硝酸镍水溶液中,然后在红外灯烘烤下不断搅拌此混合物,直至水分蒸发干。浸渍后的氧化铝
先在110℃下烘干8h,尔后置于马福炉中于500℃下焙烧8h。将制得的催化剂研磨至粒度为0.149～0.074mm的粉末,置于管式炉中在450℃及2L/(g·h)的
氢气流中还原8h,还原后的催化剂在氢气流中冷却至室温后保存在干燥的氮
气流中备用。慢慢向焙烧过的载体中滴加硝酸镍溶液,直至载体被完全润湿,
然后将浸渍过的载体干燥、焙烧,再进行第二次浸渍—干燥—焙烧,重复以上
步骤直到所需的硝酸镍溶液完全浸渍完毕。用WCT-2型微机控制的热重差热装置测定催化剂的还原特性。测定条件:升温速率为5℃/min,氢气流速为
20mL/min。在日本理学D/MAX-ⅢA型衍射仪上进行催化剂的X-射线衍射分析,采用CuKα靶。用ASAP-2010型吸附脱附仪测定催化剂的BET表面性质,
载气为氮气。在一个带有搅拌器和1mL取样管的0.5L不锈钢高压釜中进行糠醇的液相加氢反应。如果不予特别说明,反应条件如下:催化剂为一次浸渍法
制备的59%Ni/Al2O3催化剂,糠醇中催化剂的浓度为10g/L,反应温度为130℃,压力为4.0MPa,反应时间为4h,搅拌速度为1000r/min。在高压釜中加入一定量的糠醇并在氮气保护下加入一定量还原后的催化剂,高压釜要密闭,用氢气
试漏并吹扫3次,再充入一定压力的氢气,然后进行搅拌和加热。当达到反应
温度时开始记录反应时间,反应过程中不断补充氢气,每隔一定时间经取样管取出1mL样品。待达到预定的反应时间后将样品冷却至室温,取出反应物料,离心除去催化剂后对反应物料进行分析。采用Varian3800型气相色谱仪对反应产物进行分析,检测器为FID,色谱柱为0.5mm×30mmHPCB-5毛细管柱。在JEOLJSM235型GC-MS分析仪上进行GC-MS分析,EI源,电离电压为13kV。在带有一个2cm×1.4m填充蒸馏柱(理论板数为30～40)的精密蒸馏装置中进行样品的蒸馏,真空度为97.325～98.658MPa,四氢糠醇馏分的切取温度为100～105℃。
三、讨论总结
金属组分负载在载体上的催化剂，用以提高金属组分的分散度和热稳定性，使催化剂有合适的孔结构、形状和机械强度。大多数负载型金属催化剂是将金属盐类溶液浸渍在载体上，经沉淀转化或热分解后还原制得。制备负载型金属催化剂的关键之一是控制热处理和还原条件。
活性组分及助催化剂均匀分散，并负载在专门选定的载体上的催化剂。贵金属催化剂制成负载型后，可提高其分散度(金属暴露在晶粒表面的原子数与总的金属原子数之比)，减少用量。载体可提供有效的表面和适宜的孔结构，使活性组分的烧结和聚集大大降低，并增强厂催化剂的机械强度。载体有时还能提供附加的活性中心(如双功能催化剂)通过活性组分与载体之间的溢流和强相互作用，可具有不同的活性
在选择和设计金属催化剂时，常考虑金属组分与反应物分子间应有合适的能量适应性和空间适应性，以利于反应分子的活化。然后考虑选择合适的助催化剂和催化剂载体以及所需的制备工艺，并严格控制制备条件，以满足所需的化学组成和物理结构，包括金属晶粒大小和分布等。除贵金属外，还
原态的金属催化剂均极为活泼，易于被氧化。催化剂生产厂为了贮运的方便，多以氧化物状态提供商品（见表），用户经活化处理或在使用过程中才还原成金属状态。活化的方法、条件十分重要（见催化剂使用）。有些催化剂生产厂也提供某些预还原的氨合成用的铁催化剂，以缩短用户的开工期，并保证催化剂的使用特性。
对第5种方案进行的总结如下：(1)镍负载量在20%~60%的Ni/Al2O3催
化剂对糠醇加氢具有较高的催化活性,采用多次浸渍法可明显提高催化剂的
活性和选择性。(2)在缓和的反应条件下(液相中催化剂浓度为10g/L,温度为170,压力为5~6MPa,停留时间为4~4.5h,搅拌速度为1000r/min),糠醇完全加氢转化,四氢糠醇收率达95%~96%,选择性达96%~98%。糠醇加氢产物经减压蒸馏后,可以得到90%以上的四氢糠醇馏分,纯度大于99%。(3)糠醇加氢制高纯度四氢糠醇具有实现四氢糠醇工业化生产的可行性。
负载型镍催化剂的制备
科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1. 一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3 的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1 的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10 的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B; （3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按丫？AI2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入丫？AI2O3,然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?AI2O3复合载体；（5）将 TiO2?AI2O3 复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h,
充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。 2. 一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂，活性组分为Ni,载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛；活性组份的质量百分含量为1-50％。其制备步骤为：将可溶性镍盐、pH 值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液；悬浊液加热至70-110C沉积60-300分钟；上述悬浮液降至20-30C后并过滤，水洗涤、过滤；在80-120C干燥18-24 小时，400-900C焙烧2-6小时；在氢气气氛，或者氢气和氦气的混合气气氛中，于400-900C活化3-5小时，还原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性, 可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺，还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3. 一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为： NiO?10-40wt%;载体56-90wt%;助剂为0-4wt%。配制浓度为0.5?1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液,依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料，搅拌条件下浸渍6-24h,浸渍结束后将溶液于60-90C水浴条件下加热浓缩，或直接在300-700C加热点燃，将燃烧后余下粉末收集，研磨，造粒，在固定床500-700 C用还原气进行还原2-6h，即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺，且催化性能稳定好,可大规模工业化的优点。 4. 一种用于a -蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用，该负载型镍催化剂的制备工艺步骤包括：在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌， 然后加入醋酸，充分搅拌形成溶液A;将去离子水与无 水乙醇混合后调节pH值得到形成溶液B;把B溶液滴加到A溶液中,
负载型镍催化剂的制备
负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体；（5）将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。
雷尼镍催化剂使用方法和注意事项
雷尼镍加氢催化剂的使用方法及注意事项 一、物料名称：雷尼镍（兰尼镍） 危险特性：其粉体化学活性较高，暴露在空气中会发生氧化反应，甚至自燃。遇强酸反应，放出氢气；粉尘可燃，能与空气形成爆炸性混合物。 储存与运输条件：贮存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源，防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放。 RaneCAT-1000 型高活性雷尼镍加氢催化剂 二、一般用途与使用方法 1、使用前的准备工作 a、相关操作人员必须佩戴劳保用品，使用前必须接受有针对性的培训。
b、操作现场应配备灭火器（干粉）和消防沙。 c、清理操作现场易燃易爆等危化品。 d、检查内外包装是否完好、无破损，若有破损现象，应停止使用，并立即上报至仓库管理员。 2、使用过程的操作 a、因雷尼镍活性较高，通常用水对其进行保护，称量时，需尽量去除水分，确保数量满足工艺需求。使用后剩余量应按原包装进行封口退库。 b、若氢化反应对水分要求较高，需用反应所使用溶剂进行带水处理，具体措施为：称量时，取用水保护的雷尼镍催化剂（尽量去除水分）至装有适量溶剂的烧杯中，称量数量应略超过实际使用数量，缓慢搅拌均匀（应防止催化剂暴露于空气中），静置分层，倾倒大部分上层清液（留小部分上层清液保护催化剂，下同），下层加入适量溶剂，缓慢搅拌均匀，静置分层，倾倒大部分上层清液，重复此操作步骤2-3次，完毕后，用适量溶剂保护催化剂。 c、若氢化反应对水分不敏感，称量时，取用水保护的雷尼镍催化剂（尽量去除水分）至装有适量溶剂的烧杯中，称量数量应略超过实际使用数量，缓慢搅拌均匀（防止有固体暴露于空气中），静置分层，倾倒大部分上层清液（留小部分上层清液保护催化剂），即可。 d、20L及以下的反应釜雷尼镍投料：打开釜盖向反应釜中加入适量溶剂，通入氮气15min以上；将用溶剂保护的雷尼镍催化剂通过加料管（加料管下端伸入反应釜溶剂液面以下）缓慢加入反应釜，加料过程需缓慢搅拌催化剂，使其悬浮于溶剂中随溶剂一起流入加料管中，投料完毕后用溶剂淋洗加料管内壁。检查工器具是否有雷尼镍残留，若有残留收集至容器中用水液封。 e、50L及以上的反应釜雷尼镍投料：先将反应釜抽真空至，通氮气排空置换空气，连续三次置换操作；再将反应釜抽真空，通过加料管道（反应釜内不的加料管应通入反应釜底部）将雷尼镍抽入反应釜中，控制抽料管在溶剂液面一下，不断补加溶剂防止空气进入；投料完毕后用溶剂淋洗加料管。检查工器具是否有雷尼镍残留，若有残留收集至容器中用水液封。
新型负载型镍催化剂性能研究(20210228191017)
新型负载型镍催化剂性能评价 蒙鸿飞李贵贤赵军龙高天平孟柱 聚氨酯研究所 摘要：以公司300单元工艺条件为基础，研究了德固赛、兰理工和银泰（现用）三种负载型 镍催化剂的反应性能。主要考察了各种催化剂的沉降速度、启动温度、反应活性、转化率及氢化焦油生成量。结果表明，相同的反应条件下，德固赛催化剂反应活性较高；兰理工催化剂具有低温反应优势，且活性较高；银泰催化剂活性次于兰理工催化剂，其反应性能相对稳定。 关键词：Ni/硅藻土催化剂加氢反应二硝基甲苯 1引言 TDA合成是TDI生产工艺流程中的关键控制工序之一，由DNT在镍催化剂作用下加氢反应生成。 其反应属于复杂的气一液一固三相反应体系，不同的工艺对催化剂的种类、规格、性能参数以及用 量都有严格的要求，目前DNT催化加氢反应所用催化剂的研究与应用已成为TDI生产领域所关注和 竞争的焦点，其技术先进性直接影响到TDI生产成本的高低。近年随着TDI行业的大规模扩产，TDI 产品市场已经由供不应求快速转变为供大于求，市场竞争不断升级，除了实现规模效益以外，更应该关注的是产品的生产成本。降低生产成本，是占据市场和立足于市场的坚实后盾。 本研究是以公司300单元工艺条件为基础，对德固赛、兰理工及银泰（现用）的负载型镍催化 剂从其物理性能和反应性能方面进行了综合评价。 2实验药品及器材 2.1实验药品 二硝基甲苯（纯度》95.5%，水份及挥发份含量W 0.5%，酸度W 0.004%，碱度W 0.004%）化工一 厂；氢气（高纯）；氮气（高纯）；乙醇（工业纯）；催化剂（DG—Ni）、（LLG- Ni）、（YT—Ni）。 2.2实验仪器及分析条件 高效液相色谱仪分析条件：柱温35C ;流动相甲醇和水（1:1 ）；进样量10卩I ;流速0.5ml ； 运行时间70min。 热重分析仪分析条件：最高温度450 C；升温速率20 C /min ;样品量小于等于5mg；氮气流速40ml/min。
催化剂分类
催化剂分类 1.煅烧橄榄石催化剂 说明：烧预处理可以提高橄榄石的催化活性,其原因是高温煅烧使Fe从镁铁硅酸盐结构中脱出,在颗粒表面生成α-Fe203;在生物质水蒸汽气化过程中,α-Fe203被产气中的H2原位还原为金属Fe,充当催化活性中心;随着煅烧温度升高和时间延长,可还原α-Fe203生成量增多,橄榄石催化活性提高;煅烧预处理使橄榄石颗粒表面Fe的分布比原矿均匀;MgO和Fe203含量高的橄榄石有较高催化活性;橄榄石的抗磨损能力强,因此它是一种理想的气化器内焦油转化催化剂。 实验结果表明,随着煅烧温度升高，煅烧时间的延长，橄榄石的催化活性增强。 制法：先粉碎，后筛分。将平均粒径在0.125mm（也有0.30-0.45 mm的）的天然橄榄石在900°C煅烧3小时制成煅烧橄榄石催化剂。煅烧的主要目的是使橄榄石的物理结构发生改变,同时使化学组成发生变化,增大比表面积,增强橄榄石的催化活性。 2.负载5%Ni的橄榄石 制法：在1的基础上经过浸渍，干燥，煅烧制取负载5%Ni的橄榄石催化剂。 3.CaO 说明：作为催化剂的同时，可以吸收CO2，若生物质中含水较多，可以在水煤气反应使反应朝H2生成方向进行。
制法：煅烧石灰生成活性CaO催化剂。 4.石灰石 说明：具有焦油转化活性，防止床层烧结。 制法：预处理条件是9000c下煅烧4小时 5.白云石 说明：白云石是一种钙镁矿,可以表示为CaMg(CO3)2,其中包括约20 Wt%MgO、30 wt%CaO和45 wt%CO2,具有明显的焦油转化催化活性,但是催化活性必须在其经过煅烧后才能体现。将白云石700-900 ℃煅烧时碳酸盐分解,除去CO2,生成MgO和CaO的复合物。 煅烧前白云石为MgCa(CO3)2结构,经过煅烧除去CO2,生成MgO—CaO复合物;这是一种典型的混合氧化物酸碱催化剂,使颗粒表面具有极性活化位,由于焦油中含有许多具有负电性π电子体系的稠环化合物,它们在活化位上被吸附后π电子云被破坏稳定性降低,使C-C键:C-H键容易发生断裂,从而降低了裂解的活化能,使煅烧后的白云石活性大幅度提高。 实验结果表明,随着反应温度(>700℃)升高和停留时间延长,焦油在白云石作用下的催化裂解率提高。 白云石的质地软易磨损,在高温反应过程中会破碎产生粉尘,导致气化器排灰量增加。因此,白云石不适合应用在流化床气化器中。 制取：天然白云石在马弗炉中于900 °C煅烧4 h,再经破碎过筛,选用粒径3-10 mm 的颗粒物作为催化剂