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

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加氢催化剂及其设备制作方法和应用与相关技术

加氢催化剂及其设备制作方法和应用与相关技术

本技术提供了一种加氢催化剂及其制备方法和应用。

所述催化剂制备方法包括将成型的载体先负载活性金属镍得到载体S1,再负载磷源得到载体S2,然后将载体S2在氢氛围下活化得到含有金属磷化物NixPy的加氢催化剂,其中x:y为1:31:7;载体占所述加氢催化剂总重量的60%80%。

该催化剂适用于缓和条件下柴油的加氢脱硫和加氢脱氮反应,其主要特点是在反应过程中具有较高的直接脱硫和/或脱氮选择性。

权利要求书1.一种加氢催化剂的制备方法,其中,所述方法包括将成型的载体先负载活性金属镍得到载体S-1,再负载磷源得到载体S-2,然后将载体S-2在氢氛围下活化得到含有金属磷化物NixPy 的加氢催化剂,其中x:y为1:3-1:7;在制备得到的加氢催化剂中,载体占所述加氢催化剂总重量的60%-80%;优选负载活性金属镍和磷源时所用的镍原子与磷原子摩尔比为1:3-1:7。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中负载活性金属镍的步骤包括,将镍的前驱体与水配制成溶液A,通过等体积浸渍方法将镍负载到载体上,干燥后得到负载了活性金属镍的载体S-1;其中优选是在80-120℃下干燥;其中还优选干燥3-7h;优选通过等体积浸渍将镍负载到载体后,先室温放置8-16h,再干燥得到载体S-1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中负载磷源的步骤包括,将磷的前驱体与水配制成溶液B,通过等体积浸渍方法将磷负载到载体S-1上,干燥后得到负载了磷的载体S-2;其中优选是在80-120℃下干燥;其中还优选干燥3-7h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中活化的步骤包括,先将载体S-2在氢气气氛中,在750-900℃下活化,活化结束后降温至室温,在2%的O2/N2条件下钝化得到所述的加氢催化剂;优选氢气体积空速为600-3000h-1;优选载体S-2在氢气气氛中,以10℃/min 升温至300℃,保温30min后,再以1-10℃/min的速度升温至750-900℃进行活化;优选钝化的持续时间为3h。

加氢催化剂及其设备制作方法和应用与制作流程

加氢催化剂及其设备制作方法和应用与制作流程

本技术提供了一种加氢催化剂及其制备方法和应用。

所述方法包括将成型的载体先负载活性金属镍得到载体S1,再负载磷源得到载体S2,然后将载体S2在氢氛围下活化得到含有金属磷化物NixPy的加氢催化剂,其中x:y为1:31:7;载体占所述加氢催化剂总重量的60%80%;优选负载活性金属镍和磷源时所用的镍原子与磷原子摩尔比为1:31:7。

该催化剂适用于缓和条件下柴油的加氢脱硫和加氢脱氮反应,其主要特点是在反应过程中具有较高的直接脱硫和/或脱氮选择性。

权利要求书1.一种加氢催化剂的制备方法,其中,所述方法包括将成型的载体先负载活性金属镍得到载体S-1,再负载磷源得到载体S-2,然后将载体S-2在氢气氛围下活化得到含有金属磷化物NixPy的加氢催化剂,其中x:y为(1:3)-(1:7);在制备得到的加氢催化剂中,载体占所述加氢催化剂总重量的60%-80%;(优选负载活性金属镍和磷源时所用的镍原子与磷原子摩尔比为1:3-1:7)。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中负载活性金属镍的步骤包括,将镍的前驱体与水配制成溶液A,通过等体积浸渍方法将镍负载到载体上,干燥后得到负载了活性金属镍的载体S-1;其中优选是在80-120℃下干燥;其中还优选干燥3-7h;优选通过等体积浸渍将镍负载到载体后,先室温放置8-16h,再干燥得到载体S-1。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中负载磷源的步骤包括,将磷的前驱体与水配制成溶液B,通过等体积浸渍方法将磷负载到载体S-1上,干燥后得到负载了磷的载体S-2;其中优选是在80-120℃下干燥;其中还优选干燥3-7h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述方法中活化的步骤包括,先将载体S-2在氢气气氛中,在750-900℃下活化,活化结束后降温至室温,在2%的O2/N2条件下钝化得到所述的加氢催化剂;优选氢气体积空速为600-3000h-1;优选载体S-2在氢气气氛中,以1-10℃/min 升温至300℃,保温10-60min后,再以1-10℃/min的速度升温至750-900℃进行活化;优选钝化的持续时间为1-10h。

镍催化剂的合成及其在催化加氢中的应用ppt课件

镍催化剂的合成及其在催化加氢中的应用ppt课件
3、羰基、羧基、含硫、含卤化合物的加氢:酮、醛、醣、 环状酮、羧酸衍生物、羧酸酯。 4、碳-氮键加氢:腈、酰胺、肟。
5、碳-氧、碳-碳、氮-氮键的加氢
镍催化剂在加氢中的应用
催化加氢实例:镍催化剂对对氯硝基苯的加氢
催化剂Ni2-1/TiO2和兰尼镍在对氯基苯加氢反应中表现出很 高的催化加氢活性与选择性 ,而催化剂Ni2-2/TiO2在同样条件下 虽然选择性很高,但催化加氢选择性比较低。
参考文献:孙开莲, 李伟,张明慧,陶克毅,王全义,边俊民,负载型纳米Ni催化剂用于对 氯硝基苯选择加氢,100123555(2006)0520390205。
镍催化剂在加氢中的应用
参考文献:常慧,王萍,夏蓉晖,曹强,王禾,徐泽辉,镍基催化剂的制备及其催化加氢性 能,中国石 化上海石 化股份有限公司化工研究所,200540
镍催化剂的合成 及其在催化加氢 中的应用
主要内容

镍催化剂分类 镍催化剂组成与制备


镍催化剂性质及优缺点
镍催化剂在加氢中的应用

镍催化剂分类
镍纳米簇
负载型镍
镍催化剂
骨架镍
兰尼镍
非晶态镍合金
镍催化剂组成与制备
负载镍组成:
活性组分: Ni
负 载 镍
载体: Al2O3、SiO2、MgO 、ZrO2、CeO2等氧化物
助剂: Fe、Cu、C氧化铝制备和催化剂制备
氧化铝载体制备工艺流程图:
镍催化剂组成与制备
镍基催化剂干混法生产工艺流程图:
镍催化剂组成与制备
兰尼镍组成:
用Ni、Co、Fe及Cu与Al或Si熔融,然后用碱除去 Al和Si就制得了这些金属的活泼态催化剂,即兰尼镍型 催化剂,又称为骨架型催化剂。 二元合金:Ni-Al(最常用)、Ni-Si

镍催化剂的合成及其在催化加氢中的应用 共17页PPT资料

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助剂: Fe、Cu、Co、Ti、Mo、V、Mn等
镍催化剂组成与制备
负载镍制备: 氧化铝制备和催化剂制备
氧化铝载体制备工艺流程图:
镍催化剂组成与制备
镍基催化剂干混法生产工艺流程图:
镍催化剂组成与制备
兰尼镍组成:
用Ni、Co、Fe及Cu与Al或Si熔融,然后用碱除去 Al和Si就制得了这些金属的活泼态催化剂,即兰尼镍型 催化剂,又称为骨架型催化剂。
2、杂环化合物的加氢:含氧杂环、含氮杂环化合物、酮 式-羟基吡咯、吲哚及咔唑中的吡咯环;各种吡咯羧酸酯;羟基 吡咯及其衍生物。
3、羰基、羧基、含硫、含卤化合物的加氢:酮、醛、醣、 环状酮、羧酸衍生物、羧酸酯。
氮-氮键的加氢
镍催化剂在加氢中的应用
催化加氢实例:镍催化剂对对氯硝基苯的加氢
镍催化剂在加氢中的应用
参考文献:常慧,王萍,夏蓉晖,曹强,王禾,徐泽辉,镍基催化剂的制备及其催化加氢性 能,中国石 化上海石 化股份有限公司化工研究所,201940
参考文献
1、彭宗芳著《雷尼镍催化剂的性质及作用》,2019 2、夏少武 , 刘红天 , 赵纯洁.雷尼镍活性本质的探讨,青岛科技大学应用化学系, 1008-1143 (2019) 3、邓存 ,谢鸿芳 ,黄炎琳 ,童 迅. 负载型镍催化剂催化性能研究, 宁德师范高等专科学校化学 系,643.32 4、姜玄珍 ,刘金香 ,杨立新. 负载型镍催化剂的热分析研究, 中国科学院大连化学物理研究 所,1989 5、江志东 , 陈瑞芳 ,王金渠. 雷尼镍催化剂, 大连理工大学化工学院,大连11601 6、周 凯. 新型镍催化剂在苯加氢中的应用研究, 常州刘国钧高等职业技术学校 ,江苏 常州 213004 7、Mostafa Feyzi, Ali Akbar Mirzaei∗ , Hamid Reza Bozorgzadeh. Effects of preparation and operation conditions on precipitated iron nickel catalysts for Fischer-Tropsch synthesis, Department of Chemistry, Faculty of Sciences, University of Sistan & Baluchestan, P. O. Box 98135-674 8、KAORU FUJIMOTO*, KEIICHI TOMISHIGE, OSAMU YAMAZAKI, YANGGUANG CHEN, and XIAO-HONG Li. DEVELOPMENT OF CATALYSTS FOR NATURAL GAS REFORMING: NICKEL-MAGNESIA SOLID SOLUTION CATALYST, Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, 259-271 (2019)

镍催化剂催化加氢的机理探究

镍催化剂催化加氢的机理探究

镍催化剂催化加氢的机理探究镍催化剂催化加氢的机理探究在化学领域中,催化剂的使用极为广泛,而镍催化剂作为一种重要的催化剂,具有在加氢反应中的广泛应用。

本文将深入探究镍催化剂催化加氢的机理,并分享我对这一主题的观点和理解。

我们来了解一下加氢反应的基本原理。

1. 加氢反应的基本原理加氢反应是指将氢气与有机化合物在催化剂的作用下发生反应,将有机化合物中的双键或多键转化为单键的过程。

这种反应在化学工业中具有广泛的应用,常见的加氢反应包括饱和烃的制备、不饱和化合物的加氢脱氢、氢化物的还原和环代谢等。

2. 镍催化剂的特点与应用镍催化剂具有许多独特的特点,例如催化性能高、催化活性可调节、易得性好等。

镍催化剂在许多加氢反应中都表现出优秀的催化活性和选择性。

镍催化剂还具有较低的成本和环境友好性,因此被广泛应用于工业生产中的加氢反应。

3. 镍催化剂催化加氢的机理镍催化剂催化加氢的机理涉及多个步骤,以下为具体内容:3.1 吸附和激活氢气镍催化剂首先通过吸附氢气使其激活。

在催化剂表面,氢气分子会与表面的镍原子形成键合,从而使氢气中的化学键变得更容易断裂。

3.2 吸附和激活有机化合物在催化剂表面,有机化合物分子与镍原子形成键合,吸附在催化剂表面,从而使有机化合物中的双键或多键易于断裂。

3.3 反应步骤在催化剂表面上,吸附的氢气和有机化合物发生反应,产生中间体。

这些中间体随后发生反应,断裂原有的化学键,生成新的化学键,最终得到目标产物。

4. 我对镍催化剂催化加氢机理的观点和理解镍催化剂催化加氢的机理是一个复杂的过程,涉及多个步骤和反应中间体的生成。

我认为,在研究镍催化剂催化加氢机理时,需要综合考虑各个因素的影响,如镍催化剂的结构、活性位点的形成以及反应条件等。

镍催化剂的催化性能也受到催化剂的负载、助剂的添加等因素的影响。

总结:镍催化剂催化加氢是一种重要的反应,具有广泛的应用前景。

在镍催化剂催化加氢的机理探究中,深入理解反应的步骤和中间体生成的机制对于提高催化剂的活性和选择性具有重要意义。

一种微球形中空结构镍基加氢催化剂及其制备方法

一种微球形中空结构镍基加氢催化剂及其制备方法

微球形中空结构镍基加氢催化剂是一种在催化加氢反应中具有良好性能的材料。

本文将介绍该催化剂的制备方法及其特点。

一、微球形中空结构镍基加氢催化剂的定义和作用微球形中空结构镍基加氢催化剂是一种以镍为主要活性组分的催化剂,具有高比表面积和良好的热稳定性,可用于加氢反应,如重质烃加氢、含氧化合物加氢等。

其微球形中空结构有利于提高催化剂的传质性能和活性组分的利用率,从而提高催化剂的催化性能。

二、微球形中空结构镍基加氢催化剂的制备方法1. 模板法制备:首先,选择一种合适的模板材料,如聚苯乙烯微球或二氧化硅微球,然后在模板表面沉积镍盐溶液,再经还原和煅烧处理,最终得到微球形中空结构镍基加氢催化剂。

2. 自组装法制备:利用表面活性剂或聚合物的自组装作用,在溶液中形成微球形结构,再通过沉积-还原-煅烧等步骤,制备微球形中空结构镍基加氢催化剂。

3. 其他制备方法:还可以采用溶胶-凝胶法、物理混合法等方法,根据具体需要选择合适的制备方法。

三、微球形中空结构镍基加氢催化剂的特点1. 高比表面积:微球形中空结构有利于提高催化剂的比表面积,增加活性位点数量,提高催化活性。

2. 优异的传质性能:中空结构有利于提高催化剂的传质性能,促进底物与催化剂的接触,提高反应效率。

3. 良好的热稳定性:微球形中空结构有助于提高催化剂的热稳定性,延长催化剂的使用寿命。

4. 可控的孔隙结构:制备过程中可调控微球形中空结构的孔隙大小和分布,满足不同反应的需求。

四、微球形中空结构镍基加氢催化剂的应用前景微球形中空结构镍基加氢催化剂在石油化工、化学品合成等领域具有广阔的应用前景。

例如,在重质烃加氢领域,其高比表面积和良好的传质性能可提高反应速率和选择性,有望取代传统的非均相催化剂。

在含氧化合物加氢领域,其可控的孔隙结构和热稳定性可实现对底物的精准转化,有望在生物质能源加工中得到广泛应用。

总之,微球形中空结构镍基加氢催化剂具有制备方法简单、性能优异、应用前景广阔等特点,对于推动催化材料领域的发展具有重要意义。

镍做催化剂的催化加氢反应

镍做催化剂的催化加氢反应

镍做催化剂的催化加氢反应催化加氢反应是一种重要的化学反应,在有机合成和能源转化领域具有广泛的应用。

而镍作为一种常见的催化剂,其在催化加氢反应中表现出了良好的催化活性和选择性。

镍作为催化剂的优势之一在于其丰富的资源和低成本。

镍在地壳中的丰富度较高,可以以较低的价格获取,这使得镍催化剂在工业生产中得到广泛应用。

另外,镍的物理化学性质也很稳定,能够在高温和高压等严苛的反应条件下保持催化活性,使得镍催化剂在实际应用中具备了较高的稳定性。

镍催化剂其次的优势在于其独特的电子结构和表面特性。

镍催化剂在催化加氢反应中可以形成活性的催化中间体,促进反应的进行。

镍具有可调节的电子亲和力和反应活性,可以在不同的反应中发挥不同的催化效果。

此外,镍催化剂的表面具有丰富的活性位点,提高了反应物的吸附和催化反应的速率。

这些特性使得镍催化剂在催化加氢反应中表现出了较高的效率和选择性。

在催化加氢反应中,镍催化剂主要通过吸附氢气和反应物分子,并在表面上发生催化活性位点与反应物分子之间的反应,从而促进反应的进行。

镍催化剂可以催化各种有机物的加氢反应,如烯烃的加氢、酮类和醛类的加氢等。

此外,镍催化剂还可以催化一些特殊的加氢反应,如还原亚胺和脱氮等反应。

虽然镍催化剂在催化加氢反应中表现出了较高的活性和选择性,但其仍面临一些挑战。

首先,镍催化剂在反应过程中容易发生副反应,导致反应物转化率的降低和产物选择性的下降。

其次,镍催化剂容易受到空气中的氧气和水分的影响,造成催化剂的失活。

因此,在实际应用中需要对镍催化剂进行改性,提高其稳定性和反应活性。

总之,镍作为一种常见的催化剂,在催化加氢反应中具有广泛的应用前景。

其低成本和丰富的资源使其成为工业生产中的理想选择。

此外,镍催化剂的独特的电子结构和表面特性使其表现出了良好的催化活性和选择性。

虽然镍催化剂在反应中仍面临一些挑战,但通过改性和调控其性质,可以进一步提高其催化性能。

随着对镍催化剂的研究深入,相信镍催化剂在催化加氢反应领域会有更广泛的应用。

一种镍基催化剂及其制备方法和应用与流程技术

一种镍基催化剂及其制备方法和应用与流程技术

一种镍基催化剂及其制备方法和应用与流程技术一种镍基催化剂的制备方法,包括以下步骤:
1. 预处理:将载体球型活性Al2O3碾碎、研磨并过筛,选取粒径为0.15~0.20mm(80~100目)的颗粒,放入马弗炉中,在700℃条件下焙烧8小时。

预处理是为了去除吸附杂质和稳定载体结构。

2. 催化剂的制备:根据目标催化剂的组成进行计算后,称取目标含量所需的$Ni(NO3)2·6H2O$和/或助剂,将其溶于去离子水,磁力搅拌使之混合均匀。

该制备方法通过采用等体积浸渍法,将载体浸入恰好可以完全浸渍所需吸附量的浸渍液中,省去过滤多余浸渍液的步骤,便于准确控制即将掺入催化剂中的活性组分的量。

该镍基催化剂的应用广泛,例如可以应用于加氢工业生产中。

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。

以上信息仅供参考,如有需要建议查阅相关文献。

一种镍基催化剂及其制备方法和应用与流程

一种镍基催化剂及其制备方法和应用与流程

一种镍基催化剂及其制备方法
和应用与流程
1. 制备方法:
* 将六水硫酸镍,无水硫酸镁溶解于水中,得到物料A。

* 将无水碳酸钠溶解于水中,得到物料B。

* 将水玻璃加热至80℃以上,得到物料C。

* 常温搅拌下将物料A与物料B并流滴加至反应釜中,搅拌,升温至80~95℃。

* 将物料C加入至反应釜中,升温至釜内物料沸腾,维持5~30分钟后停止加热。

* 釜内加入水使物料降温至60℃以下,物料出釜,过滤,洗涤至滤液中无硫酸根离子。

* 将滤饼干燥,焙烧,得到镍基催化剂。

2. 应用流程:
* 镍基催化剂可应用于多种加氢反应中。

* 在具体的应用过程中,需要根据具体的反应类型和条件,选择适当的催化剂用量、反应温度、压力等参数。

* 在反应结束后,需要对催化剂进行回收和再生处理,以便于下次使用。

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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。

背景技术在石脑油裂解制乙烯的工业装置中,从冷箱中分离出来的富氢气体中不可避免的要含有CO和CO2,CO气体的浓度约为5000ppm,CO2气体的浓度约为100pp 裂解汽油加氢催化剂中毒失活,因此为下游装置提供的富氢气体中CO含量必须达到加氢催化剂要求指标,即小于1ppm。

目前,工业上一般使用甲烷化方法来脱除富氢气体中的CO,即令富氢气体中的CO和氢气发生加氢反应,生成对下游装置中加氢催化剂没有毒性的甲烷。

从约96%的粗氢,将该粗氢通入冷箱回收冷量后可以得到温度为32℃的富氢气体,将富氢气体通入甲烷化进出料换热器进行换热,再使用中高压蒸汽将富氢体中的CO和氢气在催化剂作用下发生CO加氢反应生成甲烷,从而将富氢气体中的CO脱除。

通常,工业上使用的CO加氢反应催化剂大都需要在280~350℃的使用大量高压蒸汽将富氢气体加热到反应温度,这不仅需要耗费大量的高压蒸汽,而且对反应设备要求高、操作风险大,容易引发高温联锁。

在现有技术中,为了解决这些技术问题,中国专利CN101607198A中介绍了一种CO选择性甲烷化催化剂及其制备方法,该甲烷化催化剂是使用氨水作为沉淀过两次干燥和两次焙烧制备而成的,它可以在220~300℃的反应温度下进行反应;但该甲烷化催化剂是以Ru作为活性组分的,生产成本较高,制备方法复杂差、反应温度仍然较高。

技术内容针对现有技术中的上述不足之处,本技术提供了一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用,不仅制备方法简单、成本低廉、能够极大地降低CO加氢下能够保持很高的催化活性和稳定性,从而能够在低温条件下有效脱除富氢气体中的CO。

本技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种镍基CO加氢反应催化剂,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。

优选地,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,平均孔径为一种镍基CO加氢反应催化剂的制备方法,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: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。

优选地,所述镍盐水溶液的浓度为0.5~1.5mol/L。

优选地,所述的碱溶液采用浓度为2mol/L的Na2CO3。

优选地,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小时一种镍基CO加氢反应催化剂的应用,将上述的镍基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。

由上述本技术提供的技术方案可以看出,本技术所提供的镍基CO加氢反应催化剂是采用共沉淀法进行制备的,但与现有共沉淀法不同的是,本技术是在共沉中加入助剂盐溶液,并且在进行干燥之前是先将中间体沉淀物与特殊组分的第一醇溶液均匀混合,然后将干燥过程分成了“75~85℃下搅拌蒸发水分”和“120所制得的镍基CO加氢反应催化剂比表面积更大,其中的活性组分含量更高、粒径更小、分散更均匀,这可以极大地降低CO加氢反应的反应温度,即使在20很高的催化活性和稳定性,因此本技术所提供的镍基CO加氢反应催化剂适合用于在200℃以下低温条件下脱除富氢气体中的CO,甚至可以对CO浓度为4000~脱除。

具体实施方式下面对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。

基于本技术的实施例,劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术的保护范围。

下面对本技术所提供的镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用进行详细描述。

本技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有一种镍基CO加氢反应催化剂,用于在200℃以下的低温条件下脱除富氢气体中的CO,其组成成分包括氧化镍、氧化铝和助剂,并且所述氧化镍的含量占该镍~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。

其中,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。

所述镍基CO加氢反应催化剂的比表面积为220~271m2/g,孔容为0.90~1.08为具体地,该镍基CO加氢反应催化剂的制备方法可以包括以下步骤:步骤A、配制镍盐和铝盐的混合水溶液,并且溶液中镍盐的浓度最好为0.5~1.5mol/L,从而得到混合盐溶液。

其中,所述的镍盐水溶液为硝酸镍、醋酸镍、硫水溶液为硝酸铝和硫酸铝中的至少一种。

所述混合盐溶液中镍盐的量以甲烷化催化剂载体的质量为计算基准,并根据氧化镍的负载量为55~90wt%计算得出负载量都是以甲烷化催化剂载体的质量为基准计算得出的质量百分含量。

步骤B、按照每体积混合盐溶液使用2~6倍体积的第一部分碱溶液的比例,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℃,在转速为分碱溶液与所述混合盐溶液并流加入到所述反应容器中,并控制第二部分碱溶液与所述混合盐溶液的摩尔比为0.5~5:1,同时控制反应容器内液体的pH值为中,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,并且第一部分碱溶液和第二部分碱溶液可以为相同溶液,最好均采步骤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,再采用去离子水对沉淀物进行洗涤和沉淀物;按照每单位体积所述中间体沉淀物使用1~2倍单位体积的第一醇溶液的比例,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。

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