雷尼镍催化剂的制备

雷尼镍催化剂的制备
雷尼镍催化剂的制备

雷尼镍催化剂的制备

雷尼镍催化剂是一种十分重要的骨架镍催化剂,其发现和发展最早可以追述到1925年。现在由于其具有的高活性、高选择性以及生产使用成本低的优点,已被广泛应用于有机还原反应,如烯烃芳香环、醛、酮、硝基、腈基等的催化加氢及脱卤反应。本文将主要介绍W-6型拉尼镍催化剂的主要制备方法。

1.W-6型拉尼镍催化剂的制备原理

雷尼镍催化剂最先由Murray Raney(1885-1966)发现,并于1925年申请专利。制备时,先用NaOH溶液溶去镍铝合金中的Al,然后洗涤,残余物为类似海绵状的微粒,大小为25~150A0。催化剂主要含Ni,Al(1~8%),少量NiO 和AL2O3水合物(1~20%),总表面积为50~130m2/g。

Raney-Ni催化剂一般由合金制备,分为两步,即展开和洗涤。展开是指用碱(特别是NaOH)溶出合金中无催化活性的部分(铝),这一步称为展开操作,反应式如下:

2NaOH+2 Al+2H2O→2NaAlO2+3H2

研究表明合金粒度和温度对展开速度有较大的影响,温度越高,展开速度越快;粒度的增大,溶解速度则减小R.Choudary等人通过实验,得出一个展开模型:log(x/1-x)= αlog(tβ),其中α为常数,β为速率参数(单位为1m/s), t为展开时间,展开活化能为56.6Kj/mol。

洗涤展开后的Raney-Ni是类似海绵状的微粒,可用蒸馏水洗涤至中性,最后用乙醇洗涤。由于Raney-Ni是一种易燃的催化剂,故应保存在适当的溶剂中。2.W-6型拉尼镍催化剂的制备方法:固相分离浸取法

熔融,沥滤是制备骨架催化剂的一种方法。其制备主要分为三步:即合金的制备,合金的粉碎及合金的浸溶,其制备工艺流程及简介入下:

NaOH溶液

镍┓↓

┃→熔融→冷却→粉碎→浸溶→洗涤→成品

铝┛

70年代发明的固相分离浸取法是对传统雷尼镍催化剂制备方法最近的一次突破。原理是向回体NaOH与合金粉的混合物中加水.使其均匀润湿但不形

成液相。新的工艺过程的特点是合金粉末在固相中分解。具体做法如下:在一个混合器中将合金粉末与少量氢氧化钠混台均匀,然后在不断搅拌的情况下加水.加水的速度要求是保持物料均匀湿润但不形成液相。通过水进行分解反应,其中氢氧化钠起催化刘的作用,因而在过程结束时铝大部分生成氢氧化铝。当分解反应终止时,约有等体积的水进入物料,形成分离的两个固相,下层含催化剂,而氢氧化铝的白色沉淀在上层,两者很容易分离。在热的碱液中再进行一次简短的处理即可结束制备过程,这时碱液中氢的释放已经不猛烈了。

上述的制备方法一般适用于多种骨架催化剂。相对于金属含量而言,这类催化剂的括性往往高于通常方法制备的催化剂。由于全部合金的反应时间相同的,所以产物是均匀的。此方法的优点是在浸出的过程中不形成泡沫,所需的装置体积和操作时间约为一般方法的一半,氢氧化钠的需要量也较少。采用新工艺时可以使用原来的装置,只需增加一个混合器。

3. W-6型拉尼镍催化剂的实验室制备步骤:

在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600mL蒸馏水和160 g氢氧化钠,迅速搅拌,并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却50℃。然后在25~30min之内将125g镍-铝合金粉末分批地加入。控制镍-铝合金的加入速度和向冰浴中加冰以保持温度在50±2℃。待所有的合金加完后,在该温度下再缓缓搅拌50min,使悬浮的镍-铝合金粉末完全消化。这往往需要移去冰浴、换上热水浴,以保持温度恒定,此后用蒸馏水滗洗催化剂三次,每次用1L水。

滗洗后立即转移到洗涤装置中进行洗涤。该装置的构造及操作如下所述:用直径5.1cm、长38cm、在离顶部6cm处接有带支管的玻璃大试管,作洗涤催化剂的容器。试管用橡皮塞紧紧地塞住、使其足以承受49kPa的气体压力。塞子有三个孔,通过它们插入直径10mm的玻璃管,直伸到试管底部,用以通入蒸馏水;用以平衡气体压力的“T”形管和一个紧密配合的铜衬套管,穿过套管装有一个不锈钢轴搅拌器(也可以装有用注射器改制的搅拌器),轴直径为 6.4mm,并伸到试管底部。一个容量为5L的蒸馏水储水器,在瓶的侧面靠底部有一出水口,该瓶为贮备蒸馏水用,这样的装置对使水由瓶中通过开关源源不断地流入试管的底部。试管的支管用厚壁橡皮管与5L溢流瓶相连,溢流瓶的底侧也有一个出水口,洗涤水由试管流到溢流瓶,并通过开关将溢流水导入水槽流走。

把经第三次倾滗洗涤后的催化剂,立即转移到催化催洗涤容器中,同时让洗涤容器、储水器和溢流瓶几乎都充满蒸馏水,迅速把装置连接起来,从导管引入49kPa压力的氢气,同时溢流瓶中的大部分水都通过出口被排出,关闭出口,继续通入氢气直到储水器、洗涤管和溢流瓶里的水面处在约比外界大气压高49kPa 时为止。开动搅拌器使它的速度能让催化剂悬浮在18-20cm的高度。让蒸馏水以大约每分钟250mL的速度从储水器流经悬浮的催化剂。当储水器近乎放空而溢流瓶已充满的时候,同时打开排水答的活塞和蒸馏水进口活塞,使它们有相等的、能使溢流瓶故空而储水器充满的流速,且体系压力维持恒定。

大约15L水通过催化剂之后,停止搅拌和进水,放空解除压力,并拆卸装置,把上清液倾滗掉,然后用95%的乙醇把它转移别250mL离心瓶中。再用95%乙醇把催化剂洗涤三次,每次用150mL,同时搅拌(不要振荡),每加一次都进行离心。以同样的方法再用无水乙醇处理三次。如果希望得到高活性的催化剂,那么所有操作应尽快进行,从加合金开始到制备完成,全过程历需时间不应多于3h,操作过程使用的橡皮管和胶塞均应用5%的氢氧化钠煮沸,并且用水漂洗除硫。

4.实验结果及储存

按上述方法制得的催化剂含镍62g,铝为3~8g,体积约为75~80mL。

实验制得的催化剂应保存在装满乙醇的瓶中,而且应立即贮存到冰箱中。如果保存得当,其高活性可维持两周。过了这个期限,活性会降低到与其它低活性Raney-Ni相近似的程度。

5.实验过程中应该注意的问题

(1)合金的浸溶时,碱的实际用量为理论计算值得1.4倍,只有在过量的碱液中,才能消除Al(OH)3白色沉淀。而且金融过程的氢必须安全引出。

(2)冷却温度对合金的相组成也有较大的影响,只有在缓慢的冷却过程中,合金才能形成良好晶格的规则系统,若冷却太快,从微观结构着眼,将使合金的晶格不完全。合金的状态不同,其催化剂的活性就不同。

(3)催化剂必须保存在水或醇液层下或加保护剂制成干性催化剂,不能直接暴露在空气中,以免骤然起火、燃烧。

(4)使用w—6等高活性的拉尼镍时,其用量不得任意增加,特别是在高压

(5.88MPa以上)的情况下,应特别慎重。

(5)因活性过高,催化剂的用量不得超过加氢物的5%。

6.其它型号雷尼镍催化剂的生产工艺

1.w—1型雷尼镍

在0℃,用25%的氢氧化钠水溶液处理含镍、铝各占50%的镍一铝合金,反应2—3小时后水洗至中性。制法:300 g铝一镍合金在2—3小时内,樱慢加到含300g氢氧化钠的1200m1水溶液中,同时搅拌并在冰浴上冷却。加完后,在搅拌下,把反应混合物加热到115-120℃,反应3小时至气泡不再退出为止。然后把溶液稀释到31,程出含幅酸钠的上清液。用滗析法洗涤六次。

再于布氏漏斗中用蒸馏水悬浮洗涤(不要吸干,否则会自燃)至溶液石蕊试纸呈中性。再用95%的乙醇洗涤三次,贮存于盛有无水乙醇的磨口瓶中备用。2.W-2型雷尼镍

在25℃,以20%的氢氧化钠溶液处理镣一铝合金,反应2小时,水洗至中性。制备方法:于4L烧杯中,把380 g氢氧化钠溶解在1.5L蒸馏水中,搅拌,在冰浴上冷至10℃。在搅拌下,把300g镍一铝合金分批小量加到碱液中,加入的速度应控制在使溶液温度不超过25℃(在冰浴上)。当全部加完(约需2小时)后,停止搅拌,将烧杯从冰浴上取下,使反应液升至室温。当氢气发生缓慢时,可在沸水浴上徐徐加热(避免升温太快,以防气饱过多,使反应液溢出),直到气泡发生再度变慢为止(约8一12小时,此时溶液的体积应靠补加蒸馏水维持基本恒定)。然后静置,让镍粉沉下,倾去上清液。加蒸馏水至原体积,搅拌溶液使镍粉悬浮,再次静置使镍粉沉下,倾去上清液。然后转移到2L烧杯中,储去上清液,加入500m1含50 g氢氧化钠的水溶液,搅拌,放置,倾去上清液。再加入500m1蒸馏水,搅拌,放置,倾去上清液。如此水洗重复数次,直到洗出液对石蕊试纸呈中性后,再洗10次(约洗涤20一40次)。倾去上清液,加200m195%乙醇,用滗析法洗涤三次,再用无水乙醇洗三次。制得的雷尼镍应贮存在充有无水乙醇的磨口瓶中(不得与空气接触),催化剂必须保存在液面下,悬浮在液体中的w—2型雷尼镍重约150g。

3.T—1型雷尼镍

于90℃,用10%的氢氧化钠溶解铝,反应1小时,经水洗、醇洗后制得。制备方法:在一个装有搅拌的1L三口瓶中,加入600m110%氢氧化钠水溶液,加热至90℃,搅拌下,分批小量加入40g镍—铝合金。加入速度应使溶液温度维持在90一95℃之间,约20一30分钟内加完。再继续搅拌1小时。静置,让镍沉下,滗去上清液,然后以滗析法,洗涤五次,每次用200m1。再用乙醇倾洗五次,每次50m1。在洗涤过程中,镍粉始终应为液体所覆盖,不可使催化剂与空气接触。制备好的催化剂应保存在无水乙醇中,密闭、置于冰箱内,活性可维持三个月。

4.雷尼—漆原镍催化剂

雷尼一漆原镍(Reney—Urushbara Ni)是一种高活性碱性雷尼镍。制备方法:在5L以上的反应器中,加入50g含镍30一50%的镍铝合金和500ml蒸馏水,在不断搅拌下,加入固体的氢氧化钠(不需要冷却)。在开始加入氢氧化钠时,约有0.5—1分钟诱导期(此时,不反应),然后反应会变得非常激烈。加入氢氧化钠的速度及数量以维持反应激烈沸腾而不溢出容器为度。当加入氢氧化钠达80 g 左右,继续加入而不再反应时,停止加碱。静止10分钟,再于70℃的水浴上保温30分钟.海绵状镍沉于瓶底。倾去上清液,在振摇下,用倾析法洗涤2—3次。然后用氢化时所用的溶剂洗2—3次。若氢化时所用溶剂与水不混溶,则可用适当的互溶剂如醇类洗涤。这种催化剂最好现用现做,放置会导致活性降低。

参考文献

[1]彭宗芳,雷尼镍催化剂的性质及应用,油脂化工,[J],1996.2

[2]章海燕、沈德隆,Raney-Ni催化剂的制备,浙江化工[J],2004,04

雷尼镍催化剂的制法

骨架镍催化剂的制法 骨架镍催化剂(Raney nickel,拉尼镍)是利用粉碎了的镍一硅合金或镍一铝合金与苛性钠水溶液反应而制得。用这种方法制得的催化剂具有晶体骨架结构,其内外表面吸附有大量氢气,具有很高的催化活性。在放置过程中,催化剂会慢慢失去氢,在空气中活性下降得特别快。因此只有在密闭良好的容器中,将骨架镍催化剂放在醇或其它惰性溶剂的液面以下,隔绝空气才会保持其活性。 拉尼镍是一种应用范围广泛的催化剂,差不多对所有能进行氢化和氢解的官能团都起作用。对烯烃或芳环的氢化相当有效,能顺利地氢解碳--硫键(脱硫作用);但对酰胺、酯的氢解效果不佳。它的主要特点是在中性或碱性溶液中,能发挥很好的催化作用,尤其是在碱性条件下,催化作用更好。因此在氢化时常加入少量的碱性物质,例如三乙胺、氢氧化钠和氢氧化锂等,均能明显提高活性(硝基化合物除外)。如还原羰基化合物时,加入少量的碱,吸氢速度可以增加3~4倍。与其它贵金属催化剂例如氧化铂、钯/炭等相比,其氢化温度和压力较高,但价格要便宜的多。而且来源方便,制备简便。 卤素(尤其是碘),含磷、硫、砷或铋的化合物及含硅、锗、锡或铅的有机金属化合物在不同程度上可使拉尼镍中毒。在压力下,有水蒸气存在时,拉尼镍会很快失活,使用时应予注意。 拉尼镍活性降低的主要原因是①失去氢;②催化剂表面层组成改变,⑧由于生成结晶而使催化剂表面积减少,④中毒。 镍一硅合金由于较硬,粉碎和溶解都较难,所以使用不普遍。通常,镍一铝合金是制备各种类型拉尼镍的基本原料。含镍一般在30~50%之间,其余为铝。使用上述组成的镍一铝合金,均能制得具有一定活性的拉尼镍,可根据需要加以选择。最常用的镍—铝合金是镍铝各占50﹪的微细颗粒体。其制备过程如下。在氧化铝或石棉坩埚内,按比例先把纯铝放入坩埚,在电炉上熔融。待温度达到 1000℃左右时,加入纯镍粉。这时由于有熔化热产生,使温度升到 1200~1300℃。用石墨棒不断搅动,保温 20~30分钟。然后倒入大容器中,缓缓冷却以保证合金具有规则的晶格结构。若冷的太快、

催化剂常用制备方法

催化剂常用制备方法 固体催化剂的构成 ●载体(Al2O3 ) ●主催化剂(合成NH3中的Fe) ●助催化剂(合成NH3中的K2O) ●共催化剂(石油裂解SiO2-Al2O3 催化剂制备的要点 ●多种化学组成的匹配 –各组分一起协调作用的多功能催化剂 ●一定物理结构的控制 –粒度、比表面、孔体积 基本制备方法: ?浸渍法(impregnating) ?沉淀法(depositing) ?沥滤法(leaching) ?热熔融法(melting) ?电解法(electrolyzing) ?离子交换法(ion exchanging) ?其它方法 固体催化剂的孔结构 (1)比表面积Sg 比表面积:每克催化剂或吸附剂的总面积。 测定方法:根据多层吸附理论和BET方程进行测定和计算 注意:测定的是总表面积,而具有催化活性的表面积(活性中心)只占总表面的很少一部分。 内表面积越大,活性位越多,反应面越大。 (2)催化剂的孔结构参数 密度:堆密度、真密度、颗粒密度、视密度 比孔容(Vg):1克催化剂中颗粒内部细孔的总体积. 孔隙率(θ):颗粒内细孔的体积占颗粒总体积的分数. (一) 浸渍法 ?通常是将载体浸入可溶性而又易热分解的盐溶液(如硝酸盐、醋酸盐或铵盐等)中进 行浸渍,然后干燥和焙烧。 ?由于盐类的分解和还原,沉积在载体上的就是催化剂的活性组分。 浸渍法的原理 ●活性组份在载体表面上的吸附

●毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部 ●提高浸渍量(可抽真空或提高浸渍液温度) ●活性组份在载体上的不均匀分布 浸渍法的优点 ?第一,可使用现成的有一定外型和尺寸的载体材料,省去成型过程。(如氧化铝,氧 化硅,活性炭,浮石,活性白土等) ?第二,可选择合适的载体以提供催化剂所需的物理结构待性.如比表面、孔径和强 度等。 ?第三,由于所浸渍的组分全部分布在载体表面,用量可减小,利用率较高,这对贵 稀材料尤为重要。 ?第四,所负载的量可直接由制备条件计算而得。 浸渍的方法 ?过量浸渍法 ?等量浸渍法 ?喷涂浸渍法 ?流动浸渍法 1.1、过量浸渍法 ?即将载体泡入过量的浸渍液中,待吸附平衡后,过滤、干燥及焙烧后即成。 ?通常借调节浸渍液浓度和体积来控制负载量。 1.2、等量浸渍法 ?将载体与它可吸收体积相应的浸渍液相混合,达到恰如其分的湿润状态。只要混合 均匀和干燥后,活性组分即可均匀地分布在载体表面上,可省却过滤和母液回收之累。但浸渍液的体积多少,必须事先经过试验确定。 ?对于负载量较大的催化剂,由于溶解度所限,一次不能满足要求;或者多组分催化 剂,为了防止竞争吸附所引起的不均匀,都可以来用分步多次浸渍来达到目的。 1.3.多次浸渍法 ●重复多次的浸渍、干燥、焙烧可制得活性物质含量较高的催化剂 ●可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附 1.4浸渍沉淀法 将浸渍溶液渗透到载体的空隙,然后加入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔和表面 (二) 沉淀法 ?借助于沉淀反应。用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。经过分离、 洗涤、干燥和焙烧成型或还原等步骤制成催化剂。这也是常用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种方法。 ?共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀 2.1、共沉淀方法 将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一个方法,可以一次同时获得几个活性组分且分布较为均匀。为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质

雷尼镍催化剂的制备

雷尼镍催化剂的制备 雷尼镍催化剂是一种十分重要的骨架镍催化剂,其发现和发展最早可以追述到1925年。现在由于其具有的高活性、高选择性以及生产使用成本低的优点,已被广泛应用于有机还原反应,如烯烃芳香环、醛、酮、硝基、腈基等的催化加氢及脱卤反应。本文将主要介绍W-6型拉尼镍催化剂的主要制备方法。 1.W-6型拉尼镍催化剂的制备原理 雷尼镍催化剂最先由Murray Raney(1885-1966)发现,并于1925年申请专利。制备时,先用NaOH溶液溶去镍铝合金中的Al,然后洗涤,残余物为类似海绵状的微粒,大小为25~150A0。催化剂主要含Ni,Al(1~8%),少量NiO 和AL2O3水合物(1~20%),总表面积为50~130m2/g。 Raney-Ni催化剂一般由合金制备,分为两步,即展开和洗涤。展开是指用碱(特别是NaOH)溶出合金中无催化活性的部分(铝),这一步称为展开操作,反应式如下: 2NaOH+2 Al+2H2O→2NaAlO2+3H2 研究表明合金粒度和温度对展开速度有较大的影响,温度越高,展开速度越快;粒度的增大,溶解速度则减小R.Choudary等人通过实验,得出一个展开模型:log(x/1-x)= αlog(tβ),其中α为常数,β为速率参数(单位为1m/s), t为展开时间,展开活化能为56.6Kj/mol。 洗涤展开后的Raney-Ni是类似海绵状的微粒,可用蒸馏水洗涤至中性,最后用乙醇洗涤。由于Raney-Ni是一种易燃的催化剂,故应保存在适当的溶剂中。2.W-6型拉尼镍催化剂的制备方法:固相分离浸取法 熔融,沥滤是制备骨架催化剂的一种方法。其制备主要分为三步:即合金的制备,合金的粉碎及合金的浸溶,其制备工艺流程及简介入下: NaOH溶液 镍┓↓ ┃→熔融→冷却→粉碎→浸溶→洗涤→成品 铝┛ 70年代发明的固相分离浸取法是对传统雷尼镍催化剂制备方法最近的一次突破。原理是向回体NaOH与合金粉的混合物中加水.使其均匀润湿但不形

对于三效催化剂的制备与研究的开题报告

对于三效催化剂的制备与研究的开题报告 对于三效催化剂的制备与研究的开题报告 一、综述: 汽车作为现代社会的交通工具,给人们的工作和生活都带来了极大的便利,但同时也对大气环境造成了严重污染。由于汽车保有量的急剧增加,且我国的汽车检查和维修系统不完善,及汽车尾气污染控制水平低等原因,致使汽车尾气污染日益严重。大量汽车尾气污染物集中在城市,造成城市中汽车污染源的污染分担率明显增加。汽车排出的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、铅、二氧化硫等有害物质。这些污染物危害人类健康,影响动植物的生长;另外氮氧化合物与碳氢化合物在强日光的作用吓,遇到不利于扩散的气候和地理环境时可形成光化学烟雾,造成眼中的二次污染和生态环境的破坏。因此,限制和治理汽车排气污染已迫在眉睫。20世纪80年代中期出现了第三代的Pt/Rh/Pd三金属三效催化剂。该技术充分利用了Pd的耐高温性能和Rh优异的NOx催化净化能力,大大提高了三效催化剂的活性。它的净化原理是:将贵金属三效催化剂制成净化装置后装入汽车内,使催化剂与尾气中的CO、NOX和有机物起氧化还原作用而生成无害物质排出,从而达到消除有害气体的目的。 二、思路及方法: 三效催化剂一般由四部分组成,包括:载体、涂层、活性催化剂、催化剂助剂。三效催化净化法,对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用。本实验准备制备以γ-Al2O3及其他金属物质或陶瓷为载体,用La和Ce作为催化剂助剂的三效催化剂,并初步研究其催化性能。 三、主要内容:

采用浸渍法、机械混合法、离子交换法等制备三效催化剂 改变不同条件和助剂,改良单钯三效催化剂的性能 探讨改良三效催化剂的催化作用 四、工作计划: 1、2021年12月至2021年2月:查阅相关文献资料,初步确定论文题目; 2、2021年3月:拟定实验方案; 3、2021年4月:进行实验研究; 4、2021年5月:撰写毕业论文,进行毕业答辩。

RaneyNi催化剂

雷尼镍是用镍铝合金用试剂将合金中的铝反应完后得到的,多孔,活性很高,能自燃。使用过程中务必氮气保护,防止发生火灾。镍粉的话由于无多孔结构,活性不如雷尼镍。氢化还原的话一般选择雷尼镍,没见过用镍粉的。一般还原的话用锌粉、铁粉的较多,比较安全。 雷尼镍又叫活性镍有活性的可以吸收大量的氢气一般的颗粒镍由于表面积没有雷尼镍大所以没有活性 Raney Ni就是将铝镍合金在氢氧化钠溶液中溶解掉铝,得到的具有多孔结构状的镍,因而具有高的吸附氢的活性,而普通的镍由于不具有这种结构,也就起不到催化还原的效果。 制取雷尼镍:镍铝合金,还原不能直接用,需要用氢氧化钠水溶液将铝洗掉,再将镍水洗中性,再用乙醇洗,还要试洗出的镍的活性,在空气中能自燃,活性较好。镍活性非常高在空气中能自燃,所以分散在水中或是溶剂中。 买了铝镍合金粉末,缓慢假如氢氧化钠溶液里,保持溶液强碱性,反应完,将碱液倾倒出,用无水乙醇洗涤几次,然后放入无水乙醇中备用就可以了。 1)如果是在实验室里面进行脱铝活化的话,要放在冰水里面,防止过热!反应刚开始就放在冰水里,温度上升是飞快的,如果不预先放入冰水中,等你反应过来就已经来不及了! 2)我是做雷尼钴催化剂的,刚开始反应是很剧烈,没必要放到

冰水里,我把合金粉末慢慢加到氢氧化钠溶液中就可以了,没有太大得危险,慢慢加入就可以。 关于Raney Ni加氢还原中脱氯的问题 这个反应中经GS-MS检测,有脱氯的副产物产生,但是不清楚为什么会脱氯(反应加压3 MPa),在改动Raney Ni的用量及DMSO 量的情况下,脱氯现象没有改善——芳卤尤其是Cl、Br、I在Pd/C、Raney Ni等氢化环境下容易被还原掉。我记得以前有看过文献说貌似用硫酸钡作载体就不会掉。压力跟温度调小点,脱氯在2%左右,再低的脱氯我也很纠结。 首先,在氮气氛围投料然后,氢气置换氮气后就可以反应了,记住,不要在氢气氛围投料,特别是投钯碳类的东西。 在大生产上必须用氮气置换2-3次,在实验室里做的话用一个玻璃三通,用真空泵抽真空后直接通氢就行。 1.雷尼镍是镍铝合金经氢氧化钠处理出去其中的铝而得到多孔结构的镍,其与镍粉的最大不同之处在于其单位质量比表面积大,用于催化氢化。 2.雷尼镍的催化活性比较高,还原硝基应该问题不大,可以自己购买镍铝合金在实验室自己做,也可以直接购买使用。 3.雷尼镍易燃,不知道你用的溶剂是什么,目前市售雷尼镍很多保存在水中,如果需要除水,要注意防火。

催化剂的制备和应用

摘要: 均匀、连续、致密分子筛膜的合成和应用受到广泛关注。利用分子筛膜具有的筛分和催化作用,在传统颗粒催化剂或载体表面包覆分子筛膜形成复合型催化剂,可以实现膜基分离和催化过程的耦合,增加反应物选择性,提高目标产物收率。本文综述了近年来在不同类型颗粒催化剂或载体表面合成分子筛膜的制备方法,描述了分子筛膜包覆型复合催化剂用于不同催化反应体系的研究结果。同时,在归纳和总结已有研究成果基础上展望了分子筛膜包覆型催化剂的研究发展趋势。 关键词: 分子筛膜包覆载体膜催化反应器 Coated with molecular sieve membrane preparation and application of the catalyst Abstract:uniform, continuous, the synthesis and application of dense molecular sieve membrane is widely https://www.360docs.net/doc/0f14598022.html,ing molecular sieve membrane is screening and catalysis, in traditional particle catalyst or carrier cladding molecular sieve membrane formation on the surface of composite catalyst, can realize the coupling of membrane separation and catalytic process, increase the selectivity of reactants, improve the target product yield.In recent years was reviewed in this paper in different types of particle catalyst or carrier surface preparation methods of synthesis of molecular sieves membrane, describes the molecular sieve membrane coated type composite catalyst used for the results of different catalytic reaction system.At the same time, on the basis of induction and summary of existing research results discussed coated with molecular sieve membrane research and development trend of catalyst. Keywords:molecular sieve membrane coated carrier membrane catalytic reactor 1引言 分子筛膜具有较高的热稳定性,较好的化学稳定性。耐腐蚀性以及与特种材料的生物相容性,自首次支撑体分子筛膜专利报道至今,沸石分子筛膜的研究及生产已经成为膜科学技术领域的研究热点之一。图1分子筛膜论文和专利发表数量随年份的趋势图。支撑体分子筛膜的使用拓宽了分子筛的应用范围,避免了直接使用分子筛粉末床层带来的高压降及成型时加入粘结剂带来的使用效率降低等问题,使分子筛膜规模化的工业应用成为可能。加上分子筛具有筛分效应,较大的比表面积,可控的客体-吸附质相互作用,使其可用于膜催化和分离。分子筛膜在膜分离、膜催化反应器、化学传感器、电极材料、光电器件、低介电常数材料以及保护层方面均有潜在的应用前景。

雷尼镍过滤设备

雷尼镍过滤设备技术简介 ■催化剂过滤■脱碳过滤■高温过滤■高粘度过滤■高腐蚀过滤■自动反吹过滤 工艺概述: 雷尼镍催化剂过滤,应用于精细化工、农化工催化加氢反应中的一种催化剂过滤工艺。雷尼镍(Raney Nickel)又译兰尼镍,是一种加氢反应中常用催化剂,又称最早由美国工程师莫里雷尼在植物油的氢化过程中作为催化使用。雷尼镍暴露于空气中干燥,吸附原子态轻,可自然引发火灾隐患,具有危险性,因此对雷尼镍催化剂过滤系统及装置,要求厂商具备高专业度技术水平,以及丰富的项目经验。雷尼镍粒径分布一般较宽,溶媒通常为有机溶剂。 雷尼镍镍催化加氢反应是精细化工、农化工、原料药生产中广泛用到的单元反应之一,加氢催化反应结束后,兰尼镍催化剂需从反应液中过滤分离出。目前一般性过滤方式仍然停留于采用不锈钢金属粉末烧结滤芯,通常数量几十只至上百只不等,在过滤器内部进行纵向排列,底部设计有排渣口。但实际运行中,往往存在金属粉末滤元污堵频繁,反吹效果不佳,影响操作连续等通病弊端。有的系统更是由于设计不合理,缺少项目经验和专业性,过滤几批次后彻底堵死瘫痪,无法再进行反吹操作。给用户企业生产连续和稳定带来了极大困扰。 除此之外,由于金属粉末烧结滤元在高精度值下,有的产品孔隙率往往偏低只有20%~30%左右,这就要求相同处理量下必须填装更多只滤元,方能满足过滤总需求。但滤元填装越多,又带来两个问题。一方面导致过滤器筒体扩增,滤元与过滤器筒体的同时扩增,一套设备下来价格成本不菲。另一方面,由于滤元数量更多,导致每只滤元反吹气压不匀,滤元漏气短路点概率就增高,最终带来反吹不稳定或无法反吹。 某农化厂新建厂区某一工艺段“雷尼镍催化剂过滤”,前期设计采用不锈钢粉末烧结滤元。结果运行几批次后彻底堵死,无法反吹,开盖后发现物料饼结于滤元表面,难以去除。该项目为催化反应釜批次过滤,拦截兰尼镍,过滤器进料口通氮气(不可用泵)施压,工作压力0.2MPa。我公司对该工况进行详细分析,结合相关项目经验,通过模拟实验后确定摒弃行业内一贯采用的金属滤元设计,转而采用有机材料,并对反吹系统进行优化设计。技术改造后用户的棘手难题彻底解决。目前系统运行稳定,反吹效果良好,且运行成本低廉。

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0.08MPa,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。

催化剂的制备性能评价及使用技术多相催化剂常用哪些

第二章催化剂的制备、性能评价及使用技术 1.多相催化剂常用哪些方法来制备?为什么制备固体催化剂都需要经过热处理,其目的是什么? 多相催化剂常用的制备方法有:(1)天然资源的加工,结构不同,含量不同的硅铝酸盐采用不同的方法和条件加工后能适用于某一特定的催化反应;(2)浸渍法,将载体置于含活性组分的溶液中浸泡,达到平衡后将剩余液体除去,再经干燥、煅烧、活化等步骤即得催化剂。此法要求浸渍溶液中所含活性组分溶解度大、结构稳定、受热后分解为稳定的化合物;(3)滚涂法和喷涂法,滚涂法是将活性组分先放在一个可摇动的容器中,再将载体布于其上,经过一段时间的滚动,活性组分逐渐粘附其上,为了提高滚涂效果,有时也添加一定的粘合剂。喷涂法与滚涂法类似,但活性组分不同载体混在一起,而是用喷枪附于载体上;(4)沉淀法,在含金属盐类的水溶液中,加进沉淀剂,以便生成水合氧化物、碳酸盐的结晶或凝胶。将生成的沉淀物分离、洗涤、干燥后,即得催化剂;(5)共混合法:将活性组分与载体机械混合后,碾压至一定程度,再经挤条成型,最后缎烧活化;(6)沥滤法(骨架催化剂的制备方法),将活性组分金属和非活性金属在高温下做成合金,经过粉碎,再用苛性钠来溶解非活性金属即得;(7)离子交换法: 是在载体上金属离子交换而负载的方法, 合成沸石分子筛一般也是先做成Na型,需经离子交换后方显活性;(8) 均相络合催化别的固载化: 将均相催化剂的活性组分移植于载体上, 活性组分多为过渡金属配合物,载体包括无机载体和有机高分子载体。优点是活性组分的分散性好,而且可根据需要改变金属离子的配体。制备各固体催化剂,无论是浸渍法,沉淀法还是共混合法,有的钝态催化剂经过缎烧就可以转变为活泼态,有的还需要进一步活化。 所以,催化剂在制备好以后,往往还要活化;除了干燥外,还都需要较高温度的热处理-煅烧的目的:1)通过热分解除掉易挥发的组分而保留一定的化学组成,使催化剂具有稳定的催化性能。2)借助固态反应使催化剂得到一定的晶型、晶粒大小、孔隙结构和比表面。3)提高催化剂的机械强度。 2.沉淀法制备催化剂的原理是什么?金属盐和沉淀剂的选择原则是什么? 沉淀法制备催化剂的原理是沉淀反应,金属盐一般首选硝酸盐来提供无机催化剂材料所需的阳离子;金、铂、钯等贵金属不溶于硝酸,但可溶于王水。 沉淀剂的选择原则是:(1)尽可能使用易分解并含易挥发成分的沉淀剂;(2)沉淀便于过滤和洗涤;(3)沉淀剂自身的溶解度要足够大;(4)沉淀物的溶解度应很小;(5)沉淀剂必须无毒,不造成环境污染。

雷尼镍的制备

3.w—6型拉尼镍 于50℃,用20%氢氧化钠溶液处理镍—铝合金,反应20一30分钟,在氢气存在下,对拉尼镍进行洗涤,水洗后再用乙醇处理。 该催化剂对双键、三键、醛、酮、肟、硝基、苯环及吡啶等基团具有很高的催化活性。在低温下使用,具有很好的选择性,并比w—4更活泼。w—6在低压、温度低于100℃的条件下反应,效果最好。w—6型拉尼镍的用量一般占底物的5%以下,超过此量,反应变得猛烈。如在125℃,使用过量的催化剂,压力会由3.43MPa猛增至68.9MPa。即使立即放氢降压,压力仍可达数十兆帕,这会产生严重后果。因此要特别注意,使用w—6等高活性的拉尼镍时,其用量不得任意增加,特别是在高压(5.88MPa以上)的情况下,应特别慎重。 制法在配有温度计和不锈钢搅拌器的2L锥形瓶中放进600m1蒸馏水和160 g氢氧化钠,迅速搅拌这个溶液,并让它在装有溢流虹吸管的冰浴中冷却到50℃。然后在25—30分钟之内将125g镍一铝合金粉末分批地加入。用控制镍一铝合金的加入速度和向冰浴中加冰的办法保持温度在50+-2℃。待所有的合金加完后,在该温度下再缓缓搅拌50分钟,使悬浮的镍一铝合金粉完全消化。这往往需要移去冰浴、换上热水浴,以保持温度恒定,此后用蒸馏水滗洗催化剂三次,每次用1L水。 滗洗后立即转移到洗涤装置中进行洗涤。该装置的构造及操作如下。用直径5.1cm、长38cm、在离顶部6cm处接有带支管的玻璃大试管(3),作洗涤催化剂的容器。试管用橡皮塞紧紧地塞住、使其足以承受49kPa的气体压力。塞子有三个孔,通过它们插入直径10mm的玻璃管,直伸到试管底部,用以通入蒸馏水;用以平衡气体压力的“T”形管和一个紧密配合的铜衬套管,穿过套管装有一个不锈钢轴搅拌器(4)(也可以装有用注射器改制的搅拌器),轴直径为6.4mm,并伸到试管底部。一个容量为5L的蒸馏水储水器(2),在瓶的侧面靠底部有一出水口,该瓶为贮备蒸馏水用,这样的装置对使水由瓶中通过开关源源不断地流入试管(3)的底部。试管(3)的支管用厚壁橡皮管与5L溢流瓶(5)相连,溢流瓶(5)的底侧也有一个出水口,洗涤水由试管(3)流到溢流瓶(5),并通过开关将溢流水导入水槽流走。 把经第三次倾滗洗涤后的催化剂,立即转移到催化催洗涤容器(3)中,同时让洗涤容器(3)、储水器(2)和溢流瓶(5)几乎都充满蒸馏水,迅速把装置连接起来,从导管(7)引入49kPa压力的氢气,同时溢流瓶中的大部分水都通过出口(6)被排出,关闭出口,继续通入氢气直到储水器、洗涤管和溢流瓶里的水面处在约比外界大气压高49kPa时为止。开动搅拌器使它的速度能让催化剂悬浮在18—20cm的高度。让蒸馏水以大约每分钟250m1的速度从储水器流经悬浮的催化剂。当储水器近乎放空而溢流瓶已充满的时候,同时打开排水答的活塞和蒸馏水进口活塞,使它们有相等的、能使溢流瓶故空而储水器充满的流速,且体系压力维持恒定。大约15L水通过催化剂之后,停止搅拌和进水,放空解除压力,并拆卸装置,把上清液倾滗掉,然后用95%的乙醇把它转移别250ml离心瓶中。再用95%乙醇把催化剂洗涤三次,每次用150m1,同时搅拌(不要振荡),每加一次都进行离心。以同样的方法再用无水乙醇处理三次。如果希望得到高活性的催化剂,那么所有操作应尽快进行,从加合金开始到制备完成,全过程历需时间不应多于3小时,操作过程使用的橡皮管和胶塞均应用5%的氢氧化钠煮沸,并且用水漂洗除硫。储化剂应保存在装满乙醇的瓶中,而且应立即贮存到冰箱中。如果保存得当,其高活性可维持两周。过了这个期限,活性会降低到与其它低活性拉尼镍相近似的程度。按上述方法制得的储化剂含镍62g,铝为3~8g,体积约为75—80mL。 4.T—1型拉尼镍 于90℃,用10%的氢氧化钠溶解铝,反应1小时,经水洗、醇洗后制得。 制法在一个装有搅拌的1L三口瓶中,加入600m110%氢氧化钠水溶液,加热至90℃,搅拌下,分批小量加入40g镍—铝合金。加入速度应使溶液温度维持在90一95℃之间,约20

雷尼镍催化剂中磁性过滤法的研究

雷尼镍催化剂中磁性过滤法的研究 摘要: 本文探讨了利用雷尼镍催化的强磁性原理,采用电磁过滤法去除雷尼镍催化剂,克服了雷尼镍的易燃特性,高活性的催化剂回收后循环使用,再次参与反应给企业带来的经济效益。 雷尼镍又译兰尼镍,是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂,因其催化活性高、稳定性强、导热性好等特点,常用于容易进行氢化或选择性加氢的反应,在环丁烯砜加氢制备环丁烷砜,对硝基苯酚加氢制备对氨基苯酚,芳香环加氢制备环烷烃,醛、酮加氢制备醇,芳胺、双氧水的的制备领域有着广泛的应用。 (电磁过滤) 雷尼镍暴露在空气中即可自燃,十分危险。这一个特性给反应后的分离过滤过程带来了极大的挑战。传统的过滤方法将反应液通过内衬尼龙滤袋的不锈钢滤斗,用真空抽入浓缩釜,将催化剂过滤出来,由于过滤滤斗为敞口状态,风险极大。同时经过反应后的雷尼镍催化剂仍具有很高的活性,循环使用将带来巨大的经济效益,然而敞开式的过滤方式容易使雷尼镍催化剂氧化失活,丧失了循环使用的可能性。 为了克服雷尼镍催化剂易燃特性对过滤的影响,飞潮公司利用雷尼镍的强磁效应,采用磁性过滤法分离雷尼镍催化剂。Ferroclean Ⅱ型电磁过滤系统是一种利用电磁吸附原理,能够高效去除各种流体中的铁磁性杂质和顺磁性杂质,采用全封闭模式,自动控制充液、过滤、反洗过程,避免人工操作带来的风险。反吹、反洗时,采用断电除磁控制,使催化剂由于失去磁性吸附混入液体中,一同由排污口排出,液体形成保护层,隔绝了催化剂与空气接触,高活性催化剂可以直接循环使用。 1.4-丁二醇(BDO)是一重要的有机和精细化工原料,Reppe法生产工艺主要有炔化反应和加氢反应两步组成,在加氢工段通常使用镍系催化剂。在新疆某大型煤化企业2012年上马10万吨/年BDO项目时,采用了飞潮Ferroclean Ⅱ型过滤系统对质量流量为13000Kg/h 的反应出料进行过滤,物料中固体质量25Kg/h,液体密度961Kg/m3, 固体密度920Kg/m3,催化剂颗粒粒径10μm。过滤后物料中催化剂质量降至平均1.2Kg/h,回收催化剂效率约95%以上。

雷尼镍催化剂产品生产工艺

雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术发展 第一节质量指标情况 物理化学特性: 雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合金粉),具有中等程度的可燃性,有水存在的情况下部分活化并产生氢气易结块,长久暴露于空气中易风化。镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒,附有活泼氢,极不稳定,在空气中氧化燃烧,须浸在水或乙醇中保存。它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中,作为催化剂而使用。其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理,在这一过程中,大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末,但从微观角度上,粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构,这种多孔结构使得它的表面积大大增加,极大的表面积带来的是很高的催化活性,这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标,所以严格地说,仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“雷尼镍”,国内除雷尼镍外,还可以称为骨架镍、海绵镍催化剂。而“骨架金属催化剂”或者“海绵金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构,而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂,如雷尼铜、雷尼钴、雷尼铁。 用途: 本产品主要应用于基本有机化工的催化加氢反应中。可用于有机物碳碳键的加氢,碳氮键的加氢,亚硝基化合物与硝基化合物的加氢;偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢,还可以用于脱氢反应等。最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域有广泛的应用。 例如:葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素C、树脂表面活性剂等。苯酚催化加氢生产已二醇用于制备已二胺、油漆、涂料。已二腈加氢生产已二胺是聚酰胺纤维的重要单体。呋喃催化加氢生产四氢呋喃是良好的溶剂。脂肪酸氨化后

高危物料的使用注意事项-雷尼镍

常用高危物料的使用方法及安全注意事项 1.物料名称:雷尼镍 2.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。 3.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。 4.一般用途与使用方法:氢催化剂及镍盐制造。 4.1.使用前的准备工作: 4.1.1.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。 4.1.2.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。 4.1.3.操作现场应配备灭火器(干粉)和消防沙。 4.1.4.清理操作现场易燃易爆等危化品。 4.2.使用过程的操作: 4.2.1.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。 4.2.2.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。 4.2.3.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。 4.2.4.20L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

雷尼镍催化加氢过滤器

雷尼镍催化加氢过滤器简介 ■催化剂过滤■脱碳过滤■高温过滤■高粘度过滤■高腐蚀过滤■自动反吹过滤 工艺概述: 雷尼镍(Raney Nickel)又译兰尼镍,是一种加氢反应中常用催化剂,又称最早由美国工程师莫里雷尼在植物油的氢化过程中作为催化使用。雷尼镍催化剂是一种带有多孔结构的镍铝合金细小晶体组成的固态异相催化剂,其粒径分布一般较宽,选择适合精度的滤元也尤为重要。由于雷尼镍暴露于空气中干燥,吸附原子态轻,可自然引发火灾隐患,具有危险性,因此对雷尼镍催化剂过滤系统及装置,要求厂商具备高专业度技术水平,以及丰富的项目经验。 兰尼镍催化加氢反应是精细化工、农化工、原料药生产中广泛用到的单元反应之一,加氢催化反应结束后,兰尼镍催化剂需从反应液中过滤分离出。目前一般性过滤方式仍然停留于采用不锈钢金属粉末烧结滤芯,通常数量几十只至上百只不等,在过滤器内部进行纵向排列,底部设计有排渣口。但实际运行中,往往存在金属粉末滤元污堵频繁,反吹效果不佳,影响操作连续等通病弊端。有的系统更是由于设计不合理,缺少项目经验和专业性,过滤几批次后彻底堵死瘫痪,无法再进行反吹操作。给用户企业生产连续和稳定带来了极大困扰。 除此之外,由于金属粉末烧结滤元在高精度值下,有的产品孔隙率往往偏低只有20%~30%左右,这就要求相同处理量下必须填装更多只滤元,方能满足过滤总需求。但滤元填装越多,又带来两个问题。一方面导致过滤器筒体扩增,滤元与过滤器筒体的同时扩增,一套设备下来价格成本不菲。另一方面,由于滤元数量更多,导致每只滤元反吹气压不匀,滤元漏气短路点概率就增高,最终带来反吹不稳定或无法反吹。 某农化厂新建厂区某一工艺段“雷尼镍催化剂过滤”,前期设计采用不锈钢粉末烧结滤元。结果运行几批次后彻底堵死,无法反吹,开盖后发现物料饼结于滤元表面,难以去除。该项目为催化反应釜批次过滤,拦截兰尼镍,过滤器进料口通氮气(不可用泵)施压,工作压力0.2MPa。我公司对该工况进行详细分析,结合相关项目经验,通过模拟实验后确定摒弃行业内一贯采用的金属滤元设计,转而采用有机材料,并对反吹系统进行优化设计。技术改造后用户的棘手难题彻底解决。目前系统运行稳定,反吹效果良好,且运行成本低廉。

简述镍铝合金催化剂的生产原理及注意事项

简述镍铝合金催化剂的生产原理及注意事项 【摘要】将预热至770—810℃镍板与熔化的铝在中频感应炉坩锅内进行合金反应,反应过后将熔融液通过中间包倒入铁槽使其自然冷却,合金冷却后再通过各种机械设备将其粉碎筛分成所需粒度的粉末成品,这种粉末成品被称之为镍铝合金粉,镍铝合金粉经过碱处理后可制成骨架催化剂,又称雷尼镍催化剂,它具有加氢、脱氧、甲烷化等作用。镍铝合金粉的市场范围很广,主要用于石油化工、制药、油脂、香料、染料、合成纤维等行业。 【关键词】镍铝合金;催化剂;金属粉尘 1925年,美国工程师莫里·雷尼用等量镍和铝熔合制备出骨架金属催化剂,并得到出人意料的结果,其活性是普通镍的5倍多,莫里·雷尼次年为他的催化剂申请了专利,因此如今的骨架镍又称为雷尼镍。它是将具有催化活性的镍金属和铝高温熔化后制成合金,再用火碱(氢氧化钠)溶液洗掉合金中的铝,这样就形成多空型的金属骨架。 下面以实例简要阐述其生产原理及注意事项。 1.装置简述 新材料车间催化剂装置始建于1985年5月,是国内镍铝合金粉的专业生产厂家,原有生产能力80吨/年,后经1998年和2005年的两次改造和扩建,其生产能力提高到450吨/年。 2.生产流程 首先将铝锭称重,再根据用户需求的配比称出镍板重量,这里所用的重熔铝锭纯度不小于99.7%,镍板纯度不小于99.9%。然后将铝锭投入到中频感应炉中感应加热,同时将镍板放入电阻炉中预热,待铝锭熔化为金属液体并呈现桔红色时,投入预热到770-810℃的镍板,这时,二者在中频感应炉坩锅内进行合金反应,待镍板完全熔化后用碳棒搅拌使合金反应进行的更充分,之后将熔融液倒入中间包,再由中间包倒入铁槽内使其自然冷却,冷却后即可得到晶格排列均匀的镍铝合金块,具体工艺指标如下: 完全冷却后的合金块硬度较差,可用锤子砸碎,得到规格不均匀的尺寸较小的合金块,小合金块通过大鄂破机粗破后,再用钢磨或(和)粉碎整形机等机械进行细磨,然后经过振动筛、旋振筛筛分得到不同规格的镍铝合金粉。这种合金粉经过氢氧化钠溶液处理,将镍铝合金中的铝浸出,同时释放处氢气。其反应过程如下: 2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3H2↑

雷尼镍催化剂

摘要 本文主要叙述雷尼镍催化剂的制备、性能、应用、安全和发展。重点是催化剂的制备和工业上的应用。雷尼镍(Raney-Ni) 是一种历史悠久、应用广泛的催化剂, 近几十年来, 在Raney-Ni制备、表征和改性等方面的研究进展, 大大加深了对其物性和制备机理的了解。Raney镍在大量的工业加工和在有机合成反应中使用,因为它在室温下的稳定性和较高的催化活性。未来,雷尼镍还会有更好的发展。 关键词:雷尼镍,制备,性能,应用,发展 雷尼镍催化剂 Wainwright MS In Preparation of Solid Catalysts, Ertl G, Kn?zinger H, Weitkamp J (eds). Wiley-VCH: Weinheim, 1997: 28-42. 引言: Raney镍是一种用于许多工业生产,由镍铝合金组成的细晶粒固体催化剂。它是1962年美国工程师默里.雷尼(Murray Raney)[1]用作于工业生产中菜油加氢的一种代替催化剂。现在Raney镍作为一种异构催化剂,在各种有机合成、加氢反应中被广泛应用。 Raney镍的制备,是用镍铝合金与氢氧化钠一起反应制得。这种方法,就是所谓的“活化”,把大部分的铝溶解在合金以外。这种多孔的结构拥有很大面积,能给予较高的催化活性。一个典型的催化剂中镍大约占85 %(质量分数),相应的是每两个原子镍就有一个原子铝与之构成催化剂。铝有利于维护孔的结构,对催化剂整体有帮助。 由于Raney镍的一个注册商标是属于W.R.恩典公司(W. R. Grace and Company) ,那些产品在其商标注册期内只能称为“Raney镍”。更通用的术语“骨架催化剂”或“海绵体金属催化剂”可能是用来指其物理和化学特性与Raney镍相似的催化剂。 1. 合金制备 合金的工业化制备方法是通过熔化活性金属(镍催化剂是在这种情况下制得,但铁、铜等“骨架型”催化剂也可以用相同的方法制备)和铝在一个坩埚内淬火,由此产生熔体,然后把它粉碎成细粉[2]。这粉末根据实际应用催化剂的需要而设定在一个特定的粒子尺寸范围内。

釜式加氢雷尼镍催化剂过滤器

釜式加氢雷尼镍催化剂过滤器 ■催化剂过滤■脱碳过滤■高温过滤■高粘度过滤■高腐蚀过滤■自动反吹过滤 工艺概述: 雷尼镍暴露于空气中干燥,吸附原子态轻,可自然引发火灾隐患,具有危险性,因此对雷尼镍催化剂过滤系统及装置,要求厂商具备高专业度技术水平,以及丰富的项目经验。雷尼镍(Raney Nickel)又译兰尼镍,是一种加氢反应中常用催化剂,又称最早由美国工程师莫里雷尼在植物油的氢化过程中作为催化使用。雷尼镍催化剂是一种带有多孔结构的镍铝合金细小晶体组成的固态异相催化剂,其粒径分布一般较宽,选择适合精度的滤元也尤为重要。 雷尼镍镍催化加氢反应是精细化工、农化工、原料药生产中广泛用到的单元反应之一,加氢催化反应结束后,兰尼镍催化剂需从反应液中过滤分离出。目前一般性过滤方式仍然停留于采用不锈钢金属粉末烧结滤芯,通常数量几十只至上百只不等,在过滤器内部进行纵向排列,底部设计有排渣口。但实际运行中,往往存在金属粉末滤元污堵频繁,反吹效果不佳,影响操作连续等通病弊端。有的系统更是由于设计不合理,缺少项目经验和专业性,过滤几批次后彻底堵死瘫痪,无法再进行反吹操作。给用户企业生产连续和稳定带来了极大困扰。 除此之外,由于金属粉末烧结滤元在高精度值下,有的产品孔隙率往往偏低只有20%~30%左右,这就要求相同处理量下必须填装更多只滤元,方能满足过滤总需求。但滤元填装越多,又带来两个问题。一方面导致过滤器筒体扩增,滤元与过滤器筒体的同时扩增,一套设备下来价格成本不菲。另一方面,由于滤元数量更多,导致每只滤元反吹气压不匀,滤元漏气短路点概率就增高,最终带来反吹不稳定或无法反吹。 某农化厂新建厂区某一工艺段“雷尼镍催化剂过滤”,前期设计采用不锈钢粉末烧结滤元。结果运行几批次后彻底堵死,无法反吹,开盖后发现物料饼结于滤元表面,难以去除。该项目为催化反应釜批次过滤,拦截兰尼镍,过滤器进料口通氮气(不可用泵)施压,工作压力0.2MPa。我公司对该工况进行详细分析,结合相关项目经验,通过模拟实验后确定摒弃行业内一贯采用的金属滤元设计,转而采用有机材料,并对反吹系统进行优化设计。技术改造后用户的棘手难题彻底解决。目前系统运行稳定,反吹效果良好,且运行成本低廉。

雷尼镍催化剂工艺

雷尼镍催化剂产品生产工艺及技术趋势 第一节质量指标情况 物理化学特性: 雷尼镍催化剂活化前为银灰色无定型粉末(镍铝合金粉),具有中等程度的可燃性,有水存在的情况下部分活化并产生氢气易结块,长久暴露于空气中易风化。镍铝合金粉活化后为灰黑色颗粒,附有活泼氢,极不稳定,在空气中氧化燃烧,须浸在水或乙醇中保存。它最早由美国工程师莫里·雷尼在植物油的氢化过程中,作为催化剂而使用。其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理,在这一过程中,大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉,留下了很多大小不一的微孔。这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末,但从微观角度上,粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构,这种多孔结构使得它的表面积大大增加,极大的表面积带来的是很高的催化活性,这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。由于“雷尼”是格雷斯化学品公司的注册商标,所以严格地说,仅有这个公司的戴维森化学部门生产的产品才能称作“兰尼镍”。而“金属骨架催化剂”或者“海绵-金属催化剂”被用于称呼具有微孔结构,而物理和化学性质类似于雷尼镍的催化剂。 用途: 本产品主要应用于基本有机化工的催化加氢反应中。可用于有机物碳氢键的加氢,碳氮键的加氢,亚硝基化合物与硝基化合物的加氢;偶氮与氧化偶氮化合物、亚胺、胺与连氮二苄的加氢,还可以用于脱水反应、成环反应、缩合反应等。最典型的应用是葡萄糖加氢、脂肪腈类的加氢。在医药、染料、油脂、香料、合成纤维等领域有广泛的应用。 例如:葡萄糖加氢生产山梨醇用于合成维生素C、树脂表面活性剂等。苯酚催化加氢生产已二醇用于制备已二胺、油漆、涂料。已二腈加氢生产已二胺是聚酰胺纤维的重要单体。呋喃催化加氢生产四氢呋喃是良好的溶剂。脂肪酸氨化后加氢生产脂肪伯胺广泛应用在有机化工生产中。苯胺加氢制备环已胺用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静剂、杀菌剂等。

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