摘要: 研究了镍基催化剂的发展现状及未来可能的发展方向，总结了镍基催化剂的制备方法。 分析了镍基催化剂在石化行业中的催化加氢性能，总结了镍基催化剂在加氢反应中的应用，比较了载体、温度等因素对镍基催化剂催化活性的影响。 介绍了镍基催化剂回收利用的可行性。 提出镍基催化剂的发展需要加强新材料的研究，改进和创新制备方法和技术，综合多种因素以获得高性能的镍基催化剂。 57251
毕业论文关键词：镍基催化剂、制备、加氢、影响因素
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目录
1. 前言3
2.常用镍基催化剂3
2.1 无载体镍基催化剂3
2.2 负载型镍基催化剂7
3.镍基催化剂8的制备
3.1 浸渍法和沉淀法 8
3.2 溶胶凝胶法8
3.3 等离子体法 9
4.镍基催化剂在加氢反应中的应用9
4.1 镍基催化剂在加氢处理中的应用 9
4.1.1 镍基催化剂加氢脱硝10
4.1.2 镍基催化剂加氢脱氧 10
4.1.3镍基催化剂加氢脱硫10
4.2 镍基催化剂在催化加氢中的应用11
5.影响镍基催化剂催化性能的因素12
5.1 运营商12
5.2 辅助设备 13
5.3 温度 14
5.4 镍含量14
5.5 硫化 15
6. 镍基催化剂的回收利用15
结论16
参考文献17
致谢 20
1 简介
石油炼制工业的生产目的是提高轻油产品的收率，提高产品的质量。 然而，在普通的石油加工生产过程中，产品的收率和质量往往无法同时达到目标。 然而，通过加氢反应，这两个要求几乎可以同时满足。
加氢反应一般包括加氢处理和催化加氢两个领域。 加氢处理主要包括加氢脱氮、加氢净化、加氢脱硫、加氢脱芳构、加氢裂化等； 催化加氢分为选择性加氢、简单加氢和不对称加氢。 加氢反应所用原料油限制小，产品生产灵活性高，产品收率高、质量好、环境危害小、劳动强度低。 因此，广泛应用于原料的预处理和处理。 产品精细化。 加氢反应的核心要素是催化剂。 催化剂的性能基本上决定了反应过程中的工艺条件、操作参数和所得产品的质量。 目前最常用的催化剂是由第VIII族过渡金属元素制备合成的催化剂。 在这些金属催化剂中，最早也是研究最多的是镍基催化剂。 镍基催化剂性能良好，是一种应用广泛的通用催化剂。 而且，与铂族元素相比，镍的价格更便宜，资源也更丰富。 铂基金属元素虽然具有优异的催化加氢性能，但容易发生硫中毒且价格昂贵。 因此，人们一直致力于开发镍等相对便宜且长寿命的复合催化剂来代替使用铂基催化剂，并寻求一种镍含量高、比表面积大、孔体积大的镍基催化剂。且易沉淀。 金属镍催化剂的制备及其催化加氢性能：
2、常用的镍基催化剂
镍基催化剂主要分为负载型催化剂和纯无负载型催化剂。 低温液相催化反应大多采用纯无载体催化剂，因为在高温条件下，相互接触的活性中心很容易团聚、烧结，导致催化剂快速失活。 负载型催化剂则不存在此缺陷。 由于载体的存在，活性中心之间的相互作用受到很好的阻碍。 这不仅提高了活性中心的催化效率，降低了催化剂的成本，而且使负载型催化剂更加高效。 适用于任何催化反应，负载型催化剂的应用通常由载体的性质决定。
2.1 无负载型镍基催化剂
①骨架镍催化剂：1925年由Raney首先合成[1]。 由于合成的催化剂是多孔金属，因此被形象地称为骨架镍催化剂。 骨架镍催化剂的主要合成过程分为三步：将镍金属和碱溶金属（通常主要采用铝金属）置于惰性气体中，然后高温煅烧得到合金； 将合金粉碎成一定尺寸的粉末； 最后将合金粉末置于碱溶液中，除去碱溶金属或合金，即可得到骨架镍催化剂。 来源1来自3又二8.On~wen'net·
骨架镍催化剂是工业上广泛应用的液相加氢催化剂。 然而，骨架镍催化剂的合成过程需要高达1300摄氏度的高温，并且在浸出步骤中消耗大量的金属铝。 而且该合成过程会产生大量废液，对生态环境造成污染。 骨架镍催化剂表面吸附有大量活性氢原子，因此必须将其保存在液体中，使其与空气隔绝。 催化剂在制备过程中如果储存和运输不当，很容易引起火灾，造成巨大的安全隐患。 现代科学研究的一部分致力于改进改性骨架镍并进一步利用其高催化活性[2]。 另一部分则针对骨架镍催化剂的缺点，希望开发新型镍基催化剂来替代骨架镍催化剂。 但无论是催化活性还是反应后固液分离的难易程度，这两个主要指标仍然难以达到骨架。 镍催化剂的当前水平。 对于催化剂研究者和开发者来说，开发催化活性高、安全性好、环境友好的合成工艺的催化剂还有很长的路要走。
②漆原镍催化剂：为了规避骨架镍催化剂的专利权，日本科学家漆原于1952年发明了漆原镍催化剂。漆原镍催化剂的合成过程主要分为两步：采用还原电动势较大的金属粉末以镍为还原剂，使还原剂与含有镍离子的溶液反应，得到催化剂前驱体沉淀； 利用碱性溶液或酸性溶液除去反应过程中产生的其他惰性物质，减少前驱体中残留的还原性金属粉末的含量，从而得到乌鲁什哈拉镍催化剂。 开发过程中还会产生大量废液，也不利于绿色环保。 刘浩[3]等. 用锌粉还原氯化镍制备漆原镍催化剂，并用其催化间二硝基苯加氢制间苯二胺和2,5-二氯硝基苯加氢。 该反应制备2,5-二氯苯胺具有较高的活性和选择性。 在乙醇溶剂中加入适量的水可以大大提高反应速率。 适量的脱氯抑制剂可以有效提高2,5-二氯硝基苯的加氢率，提高2,5-二氯硝基苯的加氢率。
虽然化学制备漆原镍催化剂的还原工艺取代了骨架镍催化剂制备过程中的高温金属熔化工艺，最终得到了无自燃安全隐患的催化剂，但广泛使用的骨架镍催化剂并没有被漆原镍所取代。催化剂，甚至相关应用的研究报道也很少。 这是因为整个还原反应过程放热太大，无法保证合成催化剂催化性能的重复性，无法保证催化剂的目标结构完全一致。 而且该方法进行置换反应需要大量的还原金属，导致还原金属的大量浪费，成本远高于骨架镍催化剂的制备成本和二氯苯胺的选择性。 漆原镍催化剂重复使用五次后，其性能基本保持不变。 金属镍催化剂的制备及其催化加氢性能（2）：
③羧酸镍分解催化剂：该催化剂由前苏联“全苏化学研究所”研制。 甲酸镍与二苯醚、石蜡、联苯等混合，然后在240℃～250℃温度下加热分解。 镍基催化剂在短时间内制备完成。 该催化剂的催化活性与其反应过程中的分解温度有关。 180℃-220℃分解的催化剂活性低，275℃以上分解的催化剂易着火。 合成该催化剂的目的也是为了解决骨架镍易燃的缺点，希望开发出安全且不易燃的催化剂来替代骨架镍催化剂。 这类催化剂的制备工艺虽然比较简单，但生产成本比较低，储存也比较安全。 在油脂催化加氢反应中表现出良好的选择性。 但由于其催化活性低、使用范围窄，使用起来比较困难。 应用研究很少，不具备替代骨架镍的能力和条件。
④非晶合金催化剂：非晶合金也可称为非晶态合金。 其微观结构与晶体金属有很大不同，并且在热力学上不稳定或亚稳定。 它是一类具有短程有序、长程无序结构特征的原子新材料。 镍硼非晶合金的名称一直是学术界有争议的定义。 从它最初产生到今天技术进步，它的结构模型仍然无法确定。 这方面表明表征的规模更加复杂。 对微观小世界的研究还不够，也表明镍硼非晶合金是一种结构不同于常规材料的新材料。 利用硼氢化物还原金属离子制备金属催化剂的研究在20世纪80年代之前国外已被广泛报道。 不仅有相关综述文章发表，还有一些催化剂论文的摘要。 不仅研究了镍硼催化剂的制备条件对其催化性能的影响，而且根据实验现象指出了催化剂的特性。 在许多反应中，该催化剂表现出良好的催化活性和选择性，甚至在某些反应中表现优于骨架镍催化剂。 然而，该比较方法被指出缺乏说服力，因为没有该催化剂固有催化活性的比较数据。 该催化剂受热久置后容易失活，且由于制备成本较高等因素，目前尚未见其实际应用的相关报道。 上世纪末，国内科学界利用EXAFS和XPS技术对非晶合金进行表征，试图证明催化剂的结构是合金结构。 然而，对该结果的解释并不能唯一表明它是合金结构。 迄今为止，对于镍硼催化剂的结构仍没有明确的定论。 这方面的所有研究只能表明，利用现有的科学技术手段来研究这种特殊结构的材料是非常困难的。 只能模糊地认为镍硼催化剂可能含有氧化硼、微晶镍、微晶镍硼化合物、无定形硼元素等物质，是纳米级别的充分混合的混合物。
金属镍催化剂的制备及其催化加氢性能（3）：