一种载体镍催化剂的制备方法与流程

日期: 2024-07-10 19:07:04|浏览: 92|编号: 79903

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一种载体镍催化剂的制备方法与流程

该发明专利属于精细化工领域,具体涉及一种负载型镍催化剂的制备方法。

背景技术:

1、负载型镍催化剂广泛应用于精细化工、油脂生产,主要反应类型有:硝基加氢、醛基加氢、氰基加氢、选择加氢等。传统的负载型镍催化剂脱水制备工艺采用板式压滤机,将离心洗涤、干燥后的负载型镍催化剂前驱体(含水量约10~15%)经板式压滤机过滤,再经机械粉碎造粒;干燥工艺主要采用高温回转窑工艺,将完成挤压造粒的催化剂中间体(含水量约15%)直接加入高温回转窑中,通过电加热夹套热交换将物料温度加热至230oc,通过高温汽化除去物料中的水分,完成催化剂中间体的脱水;加氢钝化采用流化床。 该工艺存在以下缺陷:(1)机械破碎造粒,催化剂颗粒粒径范围大,使用过程中易丢失;(2)板式压滤过程中,催化剂的孔结构受到影响,催化剂比表面积降低,催化剂活性下降;(3)干燥效果差,脱水不均匀,能耗高,高强度的机械化过程还会引起催化剂结构的变化;(4)操作温度较高,易造成催化剂颗粒粘结、团聚,从而堵塞催化剂内部结构;(5)该干燥工艺得到的催化剂粉末多,均匀性差,反应体系中混合效果差。因此,亟待开发化学制备工艺简单、尺寸均匀、稳定、高效的表面加氢钝化负载型镍催化剂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于避免传统负载型镍催化剂制备工艺的不足,提供一种性能优良、成本低廉、更适用于精细化工生产的负载型镍催化剂。

2、为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:

3、(1)配料:采用化学浴法,用除盐水配制15-20(wt)%氢氧化钾溶液、30-40(wt)%硝酸镍溶液,依次加入配料釜中,搅拌均匀,按摩尔比3:1加入氢氧化钾溶液/硝酸镍溶液;

4、(2)预制:按分子筛/硝酸镍质量比1:3将分子筛加入配料釜,加热至68-73℃,继续搅拌30-50分钟,调节pH值至7-9,保温2-3小时,得到催化剂预聚物的混合溶液;

5、(3)洗涤:将预聚物混合溶液转移到离心洗涤机中,用除盐水洗涤2-3次,总洗涤时间控制在2-3小时以内,然后烘干,含水量控制在10-15%,得到粘稠状预聚物混合体;

6、(4)造粒:将粘稠状预聚物混合物加入挤出造粒机中进行造粒,粒径1.8~2.0mm,长度8.0~12.0mm,含水量10~15%,得到颗粒状催化剂前体;

7. (5)干燥:将颗粒状催化剂前驱体放入热风干燥器内进行终干,风源温度控制在100-120 oc,终干时间为3-4小时,控制含水量≤,得到干燥的催化剂颗粒;

8.(6)静态煅烧:将干燥后的催化剂颗粒放入煅烧釜内煅烧,电加热升温至365℃,煅烧时间2-3小时,煅烧温度控制在360-380℃,煅烧时间3小时,得到煅烧催化剂。

9. (7)静态加氢:将煅烧后的催化剂放入加氢釜中,用高纯氮气置换加氢釜内的空气,升温至380℃,从釜顶部缓慢通入氢气,持续40-60分钟进行加氢处理,随后冷却至50℃,即得加氢催化剂;

10、(8)静态钝化:在高纯氮气密封条件下,将加氢催化剂装入钝化釜,升温至90℃,打开釜顶氮气阀门(氧含量0.1-1.5%),对加氢催化剂进行钝化,保温5-7小时后,降温至25℃以下,再静置5-7小时后得到负载型镍催化剂产品;

11.(9)充氮包装:负载型镍催化剂产品运输至自动包装机进行充氮、配料、计量、包装。

12、本发明与传统技术相比,其优点在于:

13.(1)水相造粒:得到的负载型镍催化剂中间体结构完整、尺寸均匀、比表面积较大,从而改善了催化剂的活性位点,提高了催化过程中的活性面积。

14.(2)静态干燥:低温干燥大大降低了生产成本,便于工业推广使用;催化剂中的水分以蒸汽形式被热风除去。静态操作,无磨损,不结焦,充分脱水载体镍催化剂中间体,不破坏催化剂的完整性;静态干燥后的催化剂水分小于,粒度约1.8~2.0mm,长度约8.0~12.0mm,满足中间体指标要求。

15.(3)静态加氢:处于静态的负载型镍催化剂能与氢气充分接触发生置换反应,导致负载型镍催化剂中的镍被镍元素完全取代,同时保证了催化剂结构的完整性,并充分利用了催化剂的比表面积。

16.(4)静态钝化:此过程通过高纯氮气的充分隔离保护,利用普通氮气中微量氧的缓慢均匀氧化,在催化剂表面形成完全覆盖的薄膜氧化物,便于储存和运输,使用时灵敏度高。

技术特点:

1.一种负载型镍催化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:

技术摘要

本发明公开了一种负载型镍催化剂的制备方法,首先采用液相化学浴法制备负载型镍催化剂混合液,随后通过洗涤、含水造粒的方法合理控制负载型镍催化剂的技术指标,得到条状负载型镍催化剂前驱体(粒径为1.8~2.0mm,长度为8.0~12.0mm,含水量为10~15%),再对前驱体进行静态干燥、静态煅烧、静态加氢、静态钝化处理。本发明避免了传统制备方法带来的催化剂干燥效果差、脱水不均匀、粒径范围大、尺寸不可控、催化剂活性低、加氢过程中镍还原不完全等问题。采用本发明方法制备的负载型镍催化剂形貌完整、活性稳定、催化效率高、催化剂寿命长,生产过程中能耗低,可大大降低生产成本。

技术研发人员:孟鸿飞、刘耀宗、李晓明、李伟军、杨宇宁、杨英超、滕志军、齐磊、吴丹、薛海燕、赵桂荣、关志伟

受保护技术使用人:甘肃银光聚银化工有限公司。

技术开发日:

技术发布日期:2024/2/25

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