镍催化加氢.doc

日期: 2024-06-02 14:06:32|浏览: 112|编号: 71186

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2、绿色化学是当今世界科研和生产的潮流,我国在重大科研项目的设立中,已向这一方向倾斜。催化加氢反应一般生成产物和水,无其它副产物,原子经济性好。加氢反应应用十分广泛,在石油炼制工业中,加氢工艺不仅用于加氢裂化,还广泛用于加氢精制;在煤化工中用于煤加氢液化生产液体燃料;在有机化工中用于制备各种有机产品,如一氧化碳加氢合成甲醇、苯加氢生产环己烷、苯酚加氢生产环己醇等。此外,加氢工艺在化学工业中也作为精制手段,除去有机原料或产品中含有的少量有害而难分离的杂质,例如,在乙烯精制时,将杂质乙炔加氢生产乙烯; 丙烯精制时,杂质丙炔、丙二烯加氢生成丙烯等。3早在1902年,就用镍催化剂对脂肪进行加氢实现了硬化油的工业生产。近年来,镍基催化剂无论在制备方法上还是在应用领域都有了很大的发展。镍用于烯烃、炔烃、苯、硝基化合物、含羰基化合物的催化加氢。4根据催化剂的改性方法,镍催化剂分为骨架镍催化剂、负载型催化剂和其他类型镍催化剂。5骨架镍是应用最广泛的一种镍基加氢催化剂,又称雷尼镍。它具有许多微孔,是以多孔金属形式出现的金属催化剂。制备骨架状催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积,提高催化剂的反应表面,即催化剂活性

具体制备方法是将Ni与Al、Mg、Si、Zn等碱溶性金属元素在高温下熔化成合金,将合金粉碎,然后在一定条件下用碱溶解非活性组分,除去非活性组分后留下许多孔隙,形成骨架状的镍催化剂。6薛勇等[8]以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为起始原料,合成邻硝基苯乙酯的乙醇碱溶液,然后采用雷尼镍催化剂,在60~70℃下催化加氢合成吲哚-2-羧酸,总收率为70%(以邻硝基甲苯计)。通过熔点、NMR、GC-MS谱对化合物进行了表征。雷尼镍催化加氢法合成吲哚-2-羧酸成本低、后处理简单、无环境污染。 其合成路线如下:胡少伟等[10]采用淬火法制备改性骨架镍,应用于3,4-二硝基苯催化加氢制备3,4-二硝基苯。考察了各反应参数的影响,得到了最佳反应条件:以甲醇为溶剂,3,4-二硝基苯,催化剂质量为3,4-二硝基苯质量的7%,在60 ℃下,3,4-二硝基苯的转化率和3,4-二硝基苯的选择性均达到100%,产品纯度高,色相好。3,4-二硝基苯的加氢反应过程为:10与许多其他类型的非均相催化剂一样,镍催化剂在大多数情况下也制成负载型使用。载体对催化剂的结构和性能也有很大的影响。 它可以使制备的催化剂具有合适的形貌、尺寸和机械强度,并使活性组分均匀分散在载体表面,获得较高的比表面积,提高单位质量活性组分的催化效率。

载体的作用不仅仅是承载活性组分,实践表明载体还具有一定的活性,它与活性组分(很多情况下包括添加剂)能发生强烈的相互作用,在某些体系中载体与活性组分能形成化合物,这些都会影响催化剂的吸附和催化性能。不同的载体对镍催化活性的影响有很大差异。李建秀等采用共沉淀法制备了负载不同载体的超细镍催化剂,并考察了载体对催化剂在苯完全加氢反应中催化性能的影响。结果表明,在140~190℃、4MPa氢气压力下,负载不同载体的催化剂上苯完全加氢活性差别很大,活性大小顺序为:SiO2>硅藻土>ZrO2>TiO2>γ-Al2O3。

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