雷尼镍催化剂的制法

雷尼镍催化剂的制法
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、

合金会产生很大的应力,使晶格不完整。该合金质脆,易于粉碎,故制成200目以下的小颗粒。按上法制备的镍—铝合金是专为制备拉尼镍用的,市场已有成品销售,该合金装入封闭容器中,可长期保存。

拉尼镍的催化活性取决于不同的镍—铝合金及不同的加合金的方法,所用碱的浓度,溶化时间,反应温度及洗涤条件等。总之,采用不同的制备条件,可以得到不同活性的有着不同用途的拉尼镍(拉尼镍通常用符号W表示,数字1~7表示不同的标号),现将不同型号的拉尼镍的制备方法摘录如下。

反应时放出大量氢气,应注意安全。

1.W-1型拉尼镍

在O℃,用25%的氢氧化钠水溶液处理含镍、铝各占50﹪的镍-铝合金,反应2~3小时后水洗至中性。

制法:300 g铝--镍合金在2~3小时内,慢慢加到含300g氢氧化钠的1200ml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小时至气泡不再逸出为止。然后把溶液稀释到 3L,滗出含铝酸钠的上清液。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型拉尼镍

在25℃,以20%的氢氧化钠溶液处理镍一铝合金,反应2小时,水洗至中性。

制法: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300 g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,以防气泡过多,使反应液溢出 ) ,直到气泡发生再度变慢为止( 约8~12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,倾去上清液,加入500ml含50 g氢氧化钠的水溶液,搅拌,放置,倾去上清液。再加入500ml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20~40次)。倾去上清液,加200ml95%乙醇,用滗析法洗涤三次,再用无水乙醇洗三次。制得的拉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型拉尼镍重约150 g。

3.W-3型拉尼镍

于50℃,加20 ﹪的氢氧化钠分解合金,反应40分钟,水洗至中性。

制法:在装有温度计和不锈钢搅拌的2L三口瓶中,放入溶有128 g氢氧化钠的500ml 水溶液,置于冰浴上冷却。在迅速搅拌下,把100 g镍-铝合金分次(每次2~4 g)加到溶液中,控制加合金的速度,使温度控制在50±2℃,每次间隔25~30分钟,注意防止泡沫冲出瓶外。当全部合金加完后,移去冰浴,在搅拌下,于50℃反应40分钟。随后用蒸馏水滗洗几次,移到拉尼镍处理装置中,循环反复洗涤,用大约15 l蒸馏水洗涤催化剂(约需2~3小时),直到洗至石蕊试纸呈中性为止。滗去上清液,重的沉降物移到250ml离心机中,用150ml 95%的乙醇洗涤,然后离心沉降,反复三次,制得W-3型拉尼镍。将该催化剂贮存于盛有乙醇或其它惰性溶剂的磨口玻璃瓶中,隔绝空气保存。

4.W-4型拉尼镍

于50℃,加20%氢氧化钠水溶液分解合金,反应50分钟,保温1小时,水洗至中性。

制法:在装有机械搅拌及温度计的500ml三颈瓶内,溶解32.5 g颗粒状氢氧化钠于125ml水中。将烧瓶放在一个12.5cm的漏斗上并用流水冷却。当溶液温度降至50℃,分批小量(每次1~2 g)加25 g拉尼镍到剧烈搅动的溶液中,维持温度在50±2℃。加几滴乙醇消除泡沫。当加完所有合金后,通水蒸气到漏斗中,维持反应液温为50℃,保温1小时。加100ml 2mol/L氢氧化钠以滗析法洗涤拉尼镍,再用蒸馏水洗涤(2×lOOml);将拉尼镍转移到拉尼镍洗涤装置中,以约lOOml/min的流速,用自来水洗涤,

满溢的水从伸到量筒内的玻璃管引走,此玻璃管通过一个安全瓶接刭水泵上,把水抽走。调节搅拌速度,使拉尼镍在量筒下段翻动(尽量减少微小颗粒被洗液冲走)。1~1.5小时后,洗液呈中性,将其沉降后的水倾掉。用乙醇(4×50m1),以滗析法洗涤镍,然后把拉尼镍贮存于广口瓶内的乙醇液面下,盖上瓶塞备用。

5.W-5型拉尼镍

于50℃,用20%的氢氧化钠处理镍一铝合金,反应20~30分钟,水洗至中性。活性与W一4相似,制法与W一6类似,不同点在于拉尼镍是在大气中洗涤,不需通氢处理,操作见W一6型拉尼镍的制法。

6.W-6型拉尼镍

于50℃,用20%氢氧化钠溶液处理镍-铝合金,反应20-30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一4更活泼。W--6在低压、温度低于100℃的条件下反应,效果最好。W一6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600ml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125 g镍--铝合金粉末分批地加入。用控制镍--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-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。 滗洗后立即进行洗涤。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,全过程所需时间不应多于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。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拉尼镍相近似的程度。按上述方法制得的催化剂含镍62 g,铝为3~8 g,体积约为75~80ml。

7.W-7型拉尼镍

于50℃,用20%氢氧化钠水溶液处理镍一铝合金,反应20~30 分钟,醇洗三次( 不经水洗 ),保留碱性。该催化剂对酮、酚和腈的氢化可能有利,但不适用于那些因碱存在而产生不利影响的反应。其活性低于W一6。

制法 与W一6制法基本相同,不同的是:在消溶和三次倾滗之后,把催化剂用95 %的乙醇转移到 250 ml的离心瓶里 ,用95 %乙醇搅拌洗涤三次,每次用 150ml,每加一次都要离心。催化剂再以同样方法用无水乙醇洗涤三次 ,并立即把它装在充满无水乙醇的密封瓶中,在冰箱里贮存。

8.T一1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1 l 三口瓶中,加入600ml10%氢氧化钠水溶液,加热至90℃,搅拌下,分批小量加入40 g镍--铝合金。加入速度应使溶液温度维持在90~ 95℃之间,约 20~30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200ml。再用乙醇倾洗五次,每次50ml。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。

9.拉尼一漆原镍催化剂

拉尼一漆原镍(Reney—Urushbara Ni)是一种高活性碱性拉尼镍。

制法:在5L以上的反应器中,加入50 g含镍30 ~50%的镍一铝合金和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液激烈沸腾而不溢出容器为度。当加入氢氧化钠达80g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。

10.拉尼镍一铁催化剂

用碱的水溶液处理从镍--铝--铁合金(含镍21~49.5%,铁3~16.5%,其余为铝),制得含铁15%左右的拉尼镍一铁催化剂。以甲醇或异丙醇为溶剂:使用这种催化剂还原硝基化合物可制备相应的胺,效果很好。

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、

催化剂的活化与再生

催化剂的活化与再生 加氢催化剂器外预硫化技术 1、Eurecat公司开发的Sulficat技术,用于再生催化剂的器外预硫化。 2、Eurecat和Akzo Nobel公司联合开发的EasyActive技术,用于新鲜催化剂的器外预硫化。3、CRI公司开发的ActiCat技术。 4、RIPP开发的RPS技术用于新鲜催化剂和再生催化剂的器外预硫化。 在推出EasyActive器外预硫化催化剂后,Eurecat和Akzo Nobel公司又进一步改进器外预硫化技术。为简化预硫化过程和减少对环境的污染,研究了水溶性硫化物生产器外预硫化催化剂以及将器外预硫化和原位预硫化结合的预硫化技术。 水溶性硫化剂有1,2,2-二亚甲基双二硫代氨基甲酸二酸盐、二巯基二氨硫杂茂、二乙醇二硫代物、二甲基二硫碳酸二甲氨和亚二硫基乙酸等。下表列举了几种水溶性硫化剂器外预硫化的催化剂的活性比较。 水溶性硫化剂进行器外预硫化的催化剂活性 可见水溶性硫化剂完全可以作为器外预硫化的硫化剂。 为了降低器外预硫化的成本和提高硫的利用率,又开发一种将S作为硫化剂的器外预硫化方法及将S与有机硫化物相结合的技术,目前多采用这一方法。

加氢催化剂器外预硫化技术 1、Eurecat公司开发的Sulficat技术,用于再生催化剂的器外预硫化。 2、Eurecat和Akzo Nobel公司联合开发的EasyActive技术,用于新鲜催化剂的器外预硫化。 3、CRI公司开发的ActiCat技术。 4、RIPP开发的RPS技术用于新鲜催化剂和再生催化剂的器外预硫化。 国外催化剂器外再生的主要工艺 目前,国外主要有三家催化剂再生公司:Eurecat、CRI和Tricat。其中Eurecat和CRI两家公司占国外废催化剂再生服务业的85%,余下的为Tricat公司和其他公司所分担。CRI公司的再生催化剂中,约60%来自加氢处理装置,15%来自加氢裂化装置,25%来自重整和石化等其他领域。 Eurecat、CRI和Tricat公司采用不同的再生工艺。Eurecat公司使用一个旋转的容器使催化剂达到缓慢烧炭的目的;CRI公司采用流化床和移动带相结合的工艺,如最新的OptiCAT 工艺;Tricat公司应用沸腾床工艺。 非贵金属废加氢催化剂的金属回收 从非贵金属废加氢催化剂中回收金属有两种方法:一种是湿法冶金,用酸或碱浸析废催化剂,然后回收可以销售的金属化合物或金属。另一种是火法(高温)冶金,用热处理(焙烧或熔炼)使金属分离。 非贵金属废加氢处理/加氢精制催化剂通常都有3~5种组分:钼、钒、镍、钴、钨、氧化铝和氧化硅。 美国有两家领先的非贵金属回收商:一家是海湾化学和冶金公司(GCMC),从1946年开始回收金属业务;另一家是Cri-met公司(Cyprus Amax矿业公司和CRI国际公司的合资公司),从1946年开始回收金属业务。有些废非贵金属加氢裂化催化剂中含有钨,回收的费用高,且数量不大。目前奥地利的Treibacher工业公司是钨的主要回收商。 另外,美国的ACI工业公司、Encycle/texas公司、Inmetco公司,法国的Eurecat公司,德国的Aura冶金公司、废催化剂循环公司,比利时的Sadaci公司,日本的太阳矿工公司、

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

催化原理与方法复习题目..

1.简述催化研究的基本思路 热力学分析; 活性组分,载体;理论分析,动力学分 选择制备途径。析,中间产物检测 反应器选择; 活性评价。各种物理化学方法 温度,压力,浓度,用量 2.按催化剂作用机理,催化体系可以分为哪几类?试述它们的特点,并举例说明相关的反应。 按反应机理中反应物被活化的起因,催化体系可以分为: ①酸碱催化反应:反应物分子与催化剂之间发生电子对的转移而使反应物分子中化学键进行非均裂,从而形成了活性物种。如:异构化、环化、水合、脱水、烷基化。 ②氧化还原催化反应:反应物分子与催化剂之间发生单电子的转移,而使反应物分子中化学键进行均裂,从而形成了活性物种。如:加氢反应、氧化还原。 ③配位催化反应:反应物分子与催化剂之间形成配位键而使反应物分子活化。如:乙烯聚合。 3.催化剂通常包含几个部分?简述各自的作用。 催化剂通常包含四个部分:主催化剂,共催化剂,助催化剂,载体。 ?主催化剂:在催化剂中产生活性的组分,没有它催化剂就没有活性。 ?共催化剂:和主催化剂同时起作用的成分。 ?助催化剂:本身无活性或活性较小,但加入少量后,可大大提高催化剂的活性、选择性、寿命、稳定性等性能的物质。

载体:担载活性组分和助剂的物质。载体在催化剂中的作用: 1.它决定催化剂的基本物理结构和性能,如孔结构,比表面,机械强度等; 2.减小活性组分的用量,降低成本; 3.提供附加活性中心; 4.增加催化剂中活性组分的抗毒性能,延长寿命。 4.按物质的类型来划分,催化剂可以分为哪几类? 5.催化剂和催化作用的特征有哪些? ①催化剂只能加速热力学上可以进行的反应,而不能加速热力学上无法进行的反应; ②催化剂只能加速反应趋于平衡,而不能改变平衡的位置(平衡常数); ③催化剂对反应具有选择性; ④通过改变反应历程,降低反应活化能。 6.评价催化剂主要性能的指标? 活性:高;选择性:高;寿命:长;价格:低。 7.催化剂活性的表示方法有哪些? 转换频率;反应速率;速率常数;转化率;活化能;达到某一转化率所需反应温度。 8.什么是催化剂的失活?简述催化剂失活的原因。 催化剂在实际使用过程中,其结构和组成等逐渐遭到破坏,从而催化剂活性或选择性逐渐降低,称为催化剂的失活。

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。

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。

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。

镍催化剂

镍催化剂 论文题目:镍催化剂 班级:学号: 姓名:实验日期:2011.11.19.

一、镍的基本知识: 镍基催化剂一般是指雷尼镍又译兰尼镍,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,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,留下了很干燥的活化后的雷尼镍.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。我们所说的骨架镍,原料是镍铝合金,用氢氧化钠处理该合金2Ni-Al+2NaOH+2H2O=2Ni+2NaAlO2+3H2雷尼镍主要用于不饱和化合物,如烯烃,炔烃,腈,二烯烃,芳香烃,含羰基的物质,乃至具有不饱和键的高分子的氢化反应。使用雷尼镍进行氢化有时甚至不需要特意加入氢化,仅凭活化后的雷尼镍中吸附的大量氢气即可完成反应。反应后得到的是顺位氢化产物。另外,雷尼镍也可以用于杂原子-杂原子键的还原。除了作为催化剂加氢,雷尼镍还将充当试剂参与有机含硫化合物如硫缩酮的脱硫生成烃类的反应。 镍催化剂呈现出很高的加氢活性,由于其催化活性好,机械强度高,对毒物不敏感,导热性好等优点,不仅应用于各种不饱和烃的加氢,而且也是脱氢、氧化脱卤、脱硫等某些转化过程中的良好催化剂,使用于石油、化工、制药、油脂、香料、双氧水、合成纤维,特别是在山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等工业上得到了广泛应用。 二、镍催化剂的发展现状 近几年年以来,LME镍价就在30000美元/吨以下波动,3月初受到停产消息刺激,镍价短暂回升到30000美元/吨以上,此后在关键点位连连失守,二季度末主要不锈钢企业开始减产压库,又给镍价回升蒙上了阴影,此后人们一直希望寄予下半年不锈钢市场能够恢复上,拖垮了整个商品期货价格,尽管各种类别的大综商品有不同的供求体系,但信贷市场的整体紧缩和实体经济运行的不确定性带来的悲观消费预期,导致投资者纷纷撤出商品市场。 由于镍价快速回落,多数近年准备投资的镍项目将会暂停,已经投资的项目将会推迟,从而减少镍供应,我国镍产量为22.9万吨,消费量为31.3万吨、为了应对全球金融危机可能对我国降级带来的影响,中国政府已经采取了一系列建议灵活的调控措施,建议下一步能够进一步调整有关政策,以帮助企业渡过难关。

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