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。
目前全球镍资源储量总体呈现稳步增长态势，供应保障能力总体向好。世界镍资源主要有红土型矿及硫化矿两种，其中以红土型矿为主，约占总量60%；硫化矿只占40%。此外，在深海特别是在太平洋深海的锰结核中也蕴藏着丰富的镍。随着镍开采量日益剧增，传统硫化物型镍矿山开采难度加大，所以目前全球镍资源开发利用重心正逐步向资源相对充裕的、储量占全球一半以上的红土型镍矿转移。
中国镍矿主要以硫化铜矿为主，约占全国总量的90%，镍资源分布高度集中，甘肃、陕西、吉林以及新疆镍储量约占全国9707%，十多年来，我国镍精矿产量增长缓慢，国内镍矿主要集中在甘肃，约占全国总量的90%。
三、镍催化剂研究生产机构的技术路线和规模及发展方向
镍冶炼的生产方法和技术发展方向
(1)生产方法
镍的矿物原料有硫化镍和氧化镍矿.硫化镍矿经浮选可获得含镍4～8%的镍精矿,以硫化镍精矿为原料炼镍一般要经过焙烧,熔炼(先进的已合二为一)和吹炼三个工序产出高镍硫,经缓冷,结晶,离析和细磨,然后再经磁选,浮选,分别产出硫化镍,硫化亚铜和富含铂族金属的少量合金.高镍锍选矿产出的硫化镍(二次镍精矿)可以铸成阳极进行硫化镍直接电解获取金属镍,也可以焙烧脱硫生成氧化镍,再还原获得粗镍,经电解精炼生产电解镍.硫化镍的全湿法生产流程是将二次镍精矿通过浸出,净液,电积等过程产出电解镍. 氧化镍矿石含镍1～2%,选矿方法不能有效地富集镍,故只有直接冶炼.主要有直接炼镍铁,硫化熔炼,氨浸和高压酸浸等方法. 硫化镍精矿大部分采用火法冶炼工艺,半个世纪以来,镍的生产技术发生重大变化,镍的火法冶炼经历了传统的鼓风炉熔炼,电炉熔炼,如今发展到了由计算机在线控制的闪速熔炼技术,大大提高了生产效率,降低了成本,并收到了良好的环保效果.金川集团有限公司90年代成功地引进消化吸收了国外闪速熔炼技术,使我国镍火法熔炼装备与技术步入了世界先进行列,但由于资源,原料和环境条件等的不同,我国鼓风炉,电炉熔炼镍的技术不仅依然存在,而且还将与闪速熔炼工艺并存一段时期. 大部分生产规模大,历史长的冶炼企业的镍精炼技术还是以高硫磨浮-硫化镍阳极电解精炼为主,如金川冶炼厂,成都冶炼厂等采用此技术.一些新建的工厂多采用湿法冶金浸出电积工艺,湿法冶金浸出电积工艺主要有硫酸选择性浸出-电积法,硫酸选择性浸出-氢还原法,加压氨浸-氢还原法,盐酸浸出法和氯化浸出法,如重庆冶炼厂采用高冰镍阳极直接电解工艺生产精镍,新疆阜康冶炼厂采用高冰镍硫酸选择性浸出-黑镍除钴-镍电积湿法精炼工艺生产电镍. 氧化镍的冶炼工艺目前仍然是电炉炼镍铁和湿法冶炼产出的氧化镍,镍粉,镍块等不同产品两种不同的工艺并存.湿法炼镍有加压酸浸和还原焙烧后氨浸两种流程.
(2)技术发展方向
当前世界上镍产量主要来自硫化矿,随着世界经济的发展,可供开发的高品位硫化镍资源已越来越少,特别是我国,仅靠国内的硫化镍矿资源已无法满足国民经济发展的需求.展望世界镍业技术发展动向,低品位硫化矿的生物浸出技术和红土矿的加压酸浸技术倍受世界各镍业公司的关注.金川公司紧跟国际镍钴提取技术的发展趋势,开展了这两方面的技术开发.
四、镍催化剂发展特点、技术优势
(1)发展特点
由于我国镍矿资源埋藏较深，绝大多数需要地下开采，开采成本逐年提高，产量较低，长期以来我国矿山镍的年产量低下，我国镍资源供应已经处于严重短缺状态。镍矿石是不锈钢行业的重要原材料，不锈钢行业占据国内镍消耗份额的70%。近年来，随着汽车、建筑等行业的快速发展，我国不锈钢消费量正以每年25％以上的速度增长，有力地带动了我国对镍消费量需求的增加。与此同时，随着全球制造中心逐步向我国转移，与之相配套的耗镍生产工序也开始向我国转移，直接拉动了我国相应行业的用镍量大增。我国镍矿资源供应不足与需求快速增长之间的矛盾直接导致进口激增。
我国稀土行业发展特点
作为基体元素，稀土是在高科技领域能制造出具有特殊“光、电、磁”性能的多种功能材料，如稀土永磁材料、荧光发光材料、贮氢蓄能材料、催化剂材料、激光材料、超导材料和半导体材料等等。
目前我国稀土分离技术达到世界先进水平，分离纯度可达到99.9999%。随着稀土工业的发展，我国稀土工业产品结构日趋合理，已从初级产品生产迅速向高附加值产品生产转变，标志我国稀土产品已进入国际先进行列。高纯、高附加值的单一稀土化合物和金属产量逐年上升，单一高纯产品达到总商品量的50%，成为世界上唯一能够大量供应各种级别、不同品种稀土产品的国家。
(2)技术优势
1、资源优势：公司是国内最大的镍盐供应商，主要产品硫酸镍产能2万吨、氯化镍2000吨、氢氧化镍1000吨、电解镍1500吨，富家矿及大岭矿两镍矿已探明金属储量近5万吨，可服务年限12年。公司拥有钼矿石储量达6.5亿吨的大黑山钼矿，为亚洲第二大钼资源储量基地；08年12月，公司完成收购小南山铜镍矿98.5%股权事宜。小南山铜镍矿公司07年底镍矿石保有资源储量约为105.65万吨，镍金属量保有资源储量为7141.80吨；选矿处理量10万吨，生产镍金属486吨、铜金属177.12吨。目前公司资源自给率达到60%。
2、技术优势：公司核心技术---镍精矿降氧化镁工艺技术、矿热电炉熔炼技术和硫酸选择性浸出高冰镍生产硫酸镍技术在国内同行业中处于领先地位，部分新产品的技术达到国际先进水平。主导产品高冰镍、硫酸镍市场占有率分别达到70%和36%，具有一定的自主定价权。08年10月公告，公司获得第十五批国家认定企业技
术中心，公司技术中心将享受用于科学研究、试验的国外进口用品免征进口关税和进口环节增值税、消费税的优惠政策。
3、发展高附加值产品：针对镍金属价格变化较大的情况，公司拓展产业链，重点发展附加值高且抗风险能力强的硫酸镍、羰基镍等高端产品。
4、税收优惠：09年1月公司获认吉林省高新技术企业、吉林省第二批创新型企业，在认定有效期3年内（含08年），将享所得税按15%征收优惠。08年10月，经国家发展改革委、科技部、财政部、海关总署、国家税务总局08年第60号公告，公司获得第十五批国家认定企业技术中心，公司技术中心将享用于科学研究、试验的国外进口用品免征进口关税和进口环节增值税、消
费税的优惠政策。
五、发展趋势
利用数据结构分析和趋势分析法,探讨了中国镍工业可持续性发展的途径。中国镍工业发展需加大政策扶持力度,实施集团化经营战略,利用新技术改进现有的镍选工艺,调整产品结构,充分利用两种资源和两个市场,提高镍工业的整体竞争力。
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镍催化加氢
2绿色化学是当今科研和生产的世界潮流，我国已在重大科研项目研究的立项上向这个方向倾斜。 催化加氢反应一般生成产物和水，不会生成其它副产物，具有很好的原子经济性。 加氢反应的应用很广泛。加氢过程在石油炼制工业中，除用于加氢裂化外,还广泛用于加氢精制。在煤化工中用于煤加氢液化制取液体燃料。在有机化工中则用于制备各种有机产品，例如一氧化碳加氢合成甲醇、苯加氢制环己烷、苯酚加氢制环己醇等。此外，加氢过程还作为化学工业的一种精制手段，用于除去有机原料或产品中所含少量有害而不易分离的杂质，例如乙烯精制时使其中杂质乙炔加氢而成乙烯；丙烯精制时使其中杂质丙炔和丙二烯加氢而成丙烯等。 3早在1902年，Normann 就实现了用镍催化剂使脂肪加氢来制取硬化油的工业化生产。近年来，镍系催化剂无论是在制备方法还是在应用领域，都取得了巨大的发展，镍应用于烯烃，炔烃，苯，硝基化合物，含羰基的化合物的催化加氢。 4按照催化剂的改性方法，将镍催化剂分为骨架镍催化剂、负载型催化剂以及其它类型镍催化剂。 5骨架镍，是应用最广泛的一类镍系加氢催化剂，也称雷尼镍。具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。具体的制备方法：将 Ni 和 Al ，Mg ，Si ，Zn 等易溶于碱的金属元素在高温下熔炼成合金，将合金粉碎后，再在一定的条件下，用碱溶至非活性组分，在非活性组分去除后，留下很多孔，成为骨架形的镍系催化剂。 6薛勇等[8]以邻硝基甲苯和草酸二乙酯为起始原料，合成邻硝基苯丙酮酸乙酯的乙醇碱性溶液，再用雷尼镍催化剂，在60～70℃、1.5MPa 压力下，用催化氢化法合成了吲哚-2-甲酸，总收率为70% （以邻硝基甲苯计算）用熔点、NMR 、GC - MS 谱图表征了该化合物。雷尼镍催化氢化方法合成吲哚-2-甲酸成本较低、后处理简单、无环境污染。其合成路线为： CH 3 NO 2 +(COOC 2H 5)2C H ONa CH 2C O COOCH 2CH 3NO 2 CH 2C O COOCH 2CH 3 NO 2+H 2Ni N H COOH 胡少伟等[10]采用骤冷法制备了改性骨架镍，将其应用于3, 4-二甲基硝基苯
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。
镍基CO加氢反应催化剂及其设备制作方法与应用与设计方案
本技术介绍了一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用，该镍基CO加氢反应催化剂的组成分成分包括氧化镍、氧化铝和助剂，并且所述氧化镍的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的55～90％，所述助剂的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的1～5％；所述氧化镍的粒度为3～17nm。该镍基CO加氢反应催化剂是采用共沉淀法进行制备的，并通过添加不同种类助剂、改进助剂的添加方式、改进干燥过程提高了催化剂的反应活性，从而能够极大的降低甲烷化反应的反应温度，而且在低温条件下能够保持很高的反应活性和稳定性，因此该镍基CO加氢反应催化剂可用于在低温条件下完全脱除富氢气体中的CO。 技术要求 1.一种镍基CO加氢反应催化剂，其特征在于，其组成分成分包括氧化镍、氧化铝和助剂，并且所述氧化镍的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的55～90％，所述助剂的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的1～5％； 其中，所述氧化镍的粒度为3～17nm；所述的助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镁、氧化锰、氧化镨中的至少一种。 2.根据权利要求1所述的镍基CO加氢反应催化剂，其特征在于，所述镍基CO加氢反应催化剂的比表面积为220～271m2/g，孔容为0.90～ 1.08cm3/g，平均孔径为 3.一种镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤A、配制镍盐和铝盐的混合水溶液，从而得到混合盐溶液； 步骤B、将第一部分碱溶液先加入到反应容器中，然后控制反应温度为75～85℃，在转速为5～20r/s的搅拌条件下，将第二部分碱溶液与所述混合盐溶液并流加入到所述反应容器中，同时控制反应容器内液体的pH值为8～10，从而得到胶状溶液； 步骤C、向所述胶状溶液中加入助剂盐溶液，并在搅拌30分钟后超声波处理30分钟，然后在75～85℃条件下陈化1小时，再采用去离子水进行洗涤和抽滤，直至得到pH值为7的中间体沉淀物；将所述中间体沉淀物与第一醇溶液混合，并超声波处理20～60分钟使所述中间体沉淀物分散均匀，然后在75～85℃的条件下搅拌蒸发水分，从而得到中间体粉末；再将所述中间体粉末置于120℃下干燥4小时，从而得到干燥的中间体粉末； 步骤D、对所述干燥的中间体粉末进行焙烧，焙烧后冷却降温，并使用压片机压片成型，从而制得上述权利要求1或2所述的镍基CO加氢反应催化剂； 其中，所述镍盐水溶液为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种；所述铝盐水溶液为硝酸铝和硫酸铝中的至少一种；所述第一部分碱溶液和第二部分碱溶液均为Na2CO3、NaHCO3、尿素中的至少一种；所述助剂盐溶液为镧、铈、镁、锰、镨中至少一种的盐溶液；所述第一醇溶液是由月桂醇硫酸脂钠、烷基酚聚氧乙烯醚、醇溶液按照0.1～1：0.1～1：0.1～1的体积比混合而成；所述烷基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。 4.根据权利要求3所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述镍盐水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。 5.根据权利要求4或5所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述的碱溶液采用浓度为2mol/L的Na2CO3。 6.根据权利要求4或5所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤D中，将所述干燥的中间体粉末放入马弗炉中进行焙烧，升温速率为1～2.5℃/分钟，直至达到焙烧温度为350～450℃后，以此温度焙烧4小时后再自然冷却降温。 7.一种镍基CO加氢反应催化剂的应用，其特征在于，将上述权利要求1至2中任一项所述的镍基CO加氢反应催化剂用于对CO浓度为4000～ 5500ppm的富氢气体进行CO脱除。 技术说明书 一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用 技术领域 本技术涉及CO加氢反应催化剂，尤其涉及一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用。 背景技术
负载型镍催化剂的制备
负载型镍催化剂的制备文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1.了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2.制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γ?Al2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γ?Al2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2?Al2O3复合载体；（5）将 TiO2?Al2O3复合载体于浓度为0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2?Al2O3负载型镍催化剂。
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。
纳米催化剂的研究进展
纳米催化剂的研究进展 【摘要】：纳米材料催化剂具有独特的晶体结构及表面特性。文章简要介绍了纳米催化剂的特性，对纳米催化剂的制备方法及其类型进行了综述。对纳米催化剂目前存在的问题进行了分析，并对其应用前景进行了展望。 【关键词】：纳米；催化剂；制备；进展 近年来，纳米科学与技术的发展已广泛地渗透到催化研究领域，其中最典型的实例就是纳米催化剂的出现及与其相关研究的蓬勃发展。纳米材料催化剂具有独特的晶体结构及表面特性。纳米催化剂具有比表面积大、表面活性高等特点，显示出许多传统催化剂无法比拟的优异特性；此外，纳米催化剂还表现出优良的电催化、磁催化等性能。 1. 纳米催化剂性质. 1.1 表面效应 描述催化剂表面特性的参数通常包括颗粒尺寸、比表面积孔径尺寸及其分布等。有研究表明,当微粒粒径由10 nm减小到 1 nm时,表面原子数将从20 %增加到90 %。这不仅使得表面原子的配位数严重不足、出现不饱和键以及表面缺陷增加,同时还会引起表面张力增大,使表面原子稳定性降低,极易结合其它原子来降低表面张力。此外,Perez 等认为纳米催化剂的表面效应取决于其特殊的16 种表面位置,这些位置对外来吸附质的作用不同,从而产生不同的吸附态,显示出不同的催化活性。 1.2 体积效应 体积效应是指当纳米颗粒的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或比其更小时,晶态材料周期性的边界条件被破坏,非晶态纳米颗粒的表面附近原子密度减小,使得其在光、电、声、力热、磁、内压、化学活性和催化活性等方面都较普通颗粒相发生很大变化,如纳米级胶态金属的催化速率就比常规金属的催化速率提高了100倍。 1.3 量子尺寸效应 当纳米颗粒尺寸下降到一定值时,费米能级附近的电子能级将由准连续态分裂为分立能级,此时处于分立能级中的电子的波动性可使纳米颗粒具有较突出的光学非线性、特异催化活性等性质。量子尺寸效应可直接影响到纳米材料吸收光谱的边界蓝移,同时有明显的禁带变宽现象;这些都使得电子/空穴对具有更高的氧化电位,从而可以有效地增强纳米半导体催化剂的光催化效率[1] 。
铂系与镍系苯加氢催化剂催化性能对比
生产技术 化工科技,2007,15(6):42~45 SCIEN CE &T ECHN O LO GY IN CH EM ICA L I NDU ST RY 收稿日期:2007-08-09作者简介:吴永忠(1966-),男,江苏兴化人,南京化工职业技术学院高级工程师,从事科研与教学工作。 铂系与镍系苯加氢催化剂催化性能对比 吴永忠1,张英辉2 (1.南京化工职业技术学院应化系,江苏南京210048;2.中国石油吉林吉化建修有限公司,吉林吉林132021) 摘 要:在实验室中对比了苯加氢N CG 系列镍催化剂和新型铂系苯加氢催化剂的性能,并在工业使用中进一步进行对比,最后给出工业应用的综合评价和提高环己烷质量的有效方法。 关键词:比较;性能;苯加氢催化剂;镍系;铂系 中图分类号:T Q 426.8 文献标识码:A 文章编号:1008-0511(2007)06-0042-04 生产己内酰胺的主要原料之一)))环己烷,除了从粗汽油中分馏和甲基环戊烷异构制备外, 迄今为止主要由苯加氢制备的已达90%左右。由于己内酰胺用途越来越广,其主要原料环己烷的生产日趋重要。苯加氢制环己烷是石油化工中重要的催化加氢过程,世界上环己烷产量已大于300万t/a,环己烷主要用于生产己内酰胺和树脂,也可用作溶剂和其它化工原料。国内主要采用装有催化剂的固定床苯加氢反应器,由于该催化剂具有优良活性和热稳定性及机械强度,在实际生产中取得了良好的效果。 研究发现Pt,Pd,Ni,Ru,Rh,Co 等少数几种金属,对苯加氢反应具有良好的催化活性。目前工业上广泛应用的苯加氢反应催化剂,主要分为镍系和铂系两大类 [1~3] 。镍系苯加氢催化剂主要 有Ni/Al 2O 3、Ni/SiO 2和骨架镍系等工业产品;其中N i/Al 2O 3和Ni/SiO 2苯加氢催化剂应用较为广泛。在生产实践中发现:镍系苯加氢催化剂苯加氢活性好,价格便宜,但该体系催化剂有一些缺点,如耐硫性能差,耐热性差,一般工业使用温度120~180e ,液苯空速低(0.1~ 1.0h -1,一般为0.2~0.8h -1),工业使用寿命短,一般为一年到两年,只能副产低压蒸汽。目前我国镍系苯加氢催化剂主要用于中小型生产装置;Pt 系苯加氢催化剂较Ni 系催化剂有许多优点:耐硫性能好,中毒后易再生,耐热性能好,工业操作温度可达 200~400e ,可副产中压蒸汽(1.0M Pa),液苯空速可达1.0~ 2.0h -1 ,工业使用寿命大于5年。Pt/Al 2O 3催化剂应用于大型己内酰胺厂苯加氢工艺具有较大优势,如南京东方化工有限公司引进荷兰DSM Stamicaro n 公司技术建成的50kt/a 己内酰胺生产装置中就采用Pt 系苯加氢工艺。镍系苯加氢与铂系苯加氢催化剂,国外市场各占约一半,国内目前仍以镍系为主。今后发展趋势仍为两个系列并存的格局,但从工业生产装置大型化,高产能、长寿命、抗毒性等角度考虑,使用铂系苯加氢催化剂具有比较明显的优势。 笔者在研制铂系苯加氢催化剂时,发现铂催化剂与镍催化剂的反应条件与催化性能均存在较大的差异。为了更好的使用好这两种催化剂,有必要对这2种催化剂进行详细的比较。 1 加氢催化反应及其催化剂 苯加氢制环己烷反应是一强放热反应,其主要化学反应式如下。 主反应: C 6H 6+3H 2C 6H 12+215.7kJ/mo l (1) 主要副反应:C 6H 6+3H 2C 5H 9CH 3+16.58kJ/mol (2) C 6H 6+3H 2 3C+3CH 4+315.9kJ/m ol (3) 反应式(1)为主反应,生成目的产物环己烷;反应式(2)为主要副反应,生成甲基环戊烷,影响目的产物环己烷的纯度;反应式(3)则会造成催化
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
负载型镍催化剂的制备
科技论文检索与写作作业 ——负载型镍催化剂的制备 一、制备的目的和意义 1. 了解并掌握负载型金属催化剂的原理和制备方法。 2. 制备一种以金属镍为主要活性组分的固体催化剂。 意义：催化剂在现代化学工业中占有重要地位。镍基催化剂是一种常 用的经典催化剂，具有催化活性高、稳定性好和价格较低等优点，已被广泛应用于加氢、脱氢、氧化脱卤、脱硫等转化过程。 二、制备方法、 1.一种负载型镍催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：（1）按钛酸丁酯与无水乙醇体积比为1:1.5~1:3的比例将钛酸丁酯与无水乙 醇混合，强力搅拌后得到混合溶液，按无水乙醇与醋酸的体积比为 10:1~30:1的比例在混合溶液中加入醋酸形成溶液A；（2）按去离子水与无 水乙醇的体积比为1:5~1:10的比例将去离子水与无水乙醇混合得到混合溶液，在混合溶液中加入稀盐酸或稀硝酸调节混合溶液的pH为2~5得到溶液B；（3）按溶液B与溶液A的体积比为1:1~1:4的比例将B溶液加入到A溶液中，然 后按钛酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:0.05~1:0.3的比例加入 十六烷基三甲基溴化铵形成钛溶胶；（4）按γAl2O3和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.05~1:0.8的比例在步骤（3）中得到的钛溶胶中加入γAl2O3，然后按钛酸丁酯与去离子水的体积比为1:0.5~1:2的比例加入去离子水，静置1~5h后干燥、焙烧得到TiO2Al2O3复合载体；（5）将TiO2Al2O3复合载体于浓度为
0.05~1mol/L的硝酸镍水溶液中浸渍4~24h，充分搅拌后干燥、焙烧、通氢还原，得Ni/TiO2Al2O3负载型镍催化剂。 2.一种用于氨分解制氢的负载型镍催化剂，活性组分为Ni，载体为氧化硅、氧化铝或氧化钛；活性组份的质量百分含量为1-50％。其制备步骤为：将可溶性镍盐、pH值调节剂、沉淀剂、载体以及去离子水配成悬浊液；悬 浊液加热至70-110℃沉积60-300分钟；上述悬浮液降至20-30℃后并过滤，水洗涤、过滤；在80-120℃干燥18-24小时，400-900℃焙烧2-6小时；在氢气气氛，或者氢气和氦气的混合气气氛中，于400-900℃活化3-5小时，还 原制成负载型纳米镍催化剂。本发明催化剂对氨分解反应具有较高的活性，可以应用于氨分解制不含COx氢气的工艺，还可用于各种含氨气体的净化处理过程。 3.一种用于浆态床甲烷化负载型镍基催化剂重量百分比组成为： NiO10-40wt％；载体56-90wt％；助剂为0-4wt％。配制浓度为0.5～1.3g/ml 的硝酸镍与助剂的可溶性盐溶液，依次向其中加入催化剂载体和可溶性有机燃料，搅拌条件下浸渍6-24h，浸渍结束后将溶液于60-90℃水浴条件下加 热浓缩，或直接在300-700℃加热点燃，将燃烧后余下粉末收集，研磨，造粒，在固定床500-700℃用还原气进行还原2-6h，即得到负载型镍基催化剂。本发明具有浆态床甲烷化工艺，且催化性能稳定好，可大规模工业化的优点。 4.一种用于α-蒎烯加氢反应负载型镍催化剂的制备方法和应用，该负 载型镍催化剂的制备工艺步骤包括：在钛酸丁酯中加入无水乙醇后强力搅拌，然后加入醋酸，充分搅拌形成溶液A；将去离子水与无水乙醇混合后调节pH 值得到形成溶液B；把B溶液滴加到A溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵
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。