苯加氫制環(huán)己烷的超細(xì)鎳基負(fù)載型催化劑研究.pdf

1、本課題主要在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上,側(cè)重于催化劑的中試成型工藝條件研究,通過小試、中試評(píng)價(jià),考察中試成型條件對(duì)催化劑性能的影響,這一工作,對(duì)該催化劑的工業(yè)化應(yīng)用具有十分重要的意義.本文圍繞這一中心問題工作,作了以下幾方面的研究考察.1.首先采用熱脈沖的方法對(duì)比了3種不同的催化劑的熱穩(wěn)定性(三種催化劑分別為第一次擠條成型催化劑長(zhǎng)嶺2＃,NCG型苯加氫催化劑,涂膜型催化劑JZ007),近似推算出3種催化劑的熱失活速率方程.催化劑前驅(qū)體的物化性能

2、用BET、TPR、XRD、TG-DTA、TEM及強(qiáng)度測(cè)定儀進(jìn)行表征.用固定床連續(xù)流動(dòng)微反裝置,以苯加氫生成環(huán)己烷的反應(yīng)對(duì)催化劑的催化性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià).2.考察了催化劑組成對(duì)鎳基負(fù)載型催化劑性能的影響,制備了8個(gè)催化劑,實(shí)驗(yàn)從3種途徑考察了催化劑的性能:(1)氫苯比為3.1:1,3.5:1催化劑的反應(yīng)活性溫度,(2)當(dāng)反應(yīng)溫度為160℃,220℃,氫苯比為3.1:1,3.5:1催化劑的反應(yīng)空速范圍,(3)通過飛溫實(shí)驗(yàn)考察催化劑的熱穩(wěn)定性

3、.3.為解決催化劑側(cè)壓強(qiáng)度的不足,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行了超細(xì)鎳基負(fù)載型催化劑實(shí)驗(yàn)室小試成型工藝條件研究,用硅溶膠及Ni<'2+>-硅溶膠兩種不同的膠粘劑進(jìn)行擠條成型,通過BET、FT-IR、XRD、TPR等技術(shù)考察了催化劑在成型過程中,膠粘劑的濃度、粘度,濕/干粉比,催化劑老化時(shí)間,以及焙燒溫度等因素對(duì)催化劑的強(qiáng)度以及催化劑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)的影響.結(jié)果表明:膠粘劑的性質(zhì)、膠粘劑濃度、濕/干粉比對(duì)催化劑的比表面積、強(qiáng)度,有較大的影響.合適的

4、成型工藝條件下,催化劑不但有較高的強(qiáng)度,而且催化劑的孔徑分布很均勻,分布范圍在1.1nm到3.3nm.4.在實(shí)驗(yàn)室小試成型工藝條件的研究基礎(chǔ)上,放大制備10公斤NiO/SiO<,2>-TiO<,2>工業(yè)中試用催化劑粉料,加膠粘劑A進(jìn)行擠條成型,著重考察成型過程中加入膠粘劑后對(duì)催化劑性能的影響.研究結(jié)果表明,溶膠—凝膠法制備得到的催化體系有大的比表面(>300m<'2>/g),孔徑分布單一.加入膠粘劑A時(shí),催化劑的強(qiáng)度隨著膠粘劑含量的增大

5、而增大,當(dāng)膠粘劑含量達(dá)到18﹪的時(shí)候,NiO/SiO<,2>-TiO<,2>體系產(chǎn)生了新的晶相.膠粘劑的含量對(duì)催化劑的性能并無較大的影響,用固定床連續(xù)流動(dòng)微反裝置,考察催化劑苯加氫生成環(huán)己烷的催化性能,苯轉(zhuǎn)化率均為100﹪,環(huán)己烷的選擇性均達(dá)到99.0﹪以上.5.催化劑的中試評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室小試評(píng)價(jià)結(jié)果非常接近,催化劑在P<,H2>=1.0MPa,LHSV=2.0h<'-1>,220℃,氫油比3.3:1的條件下,苯轉(zhuǎn)化率100﹪,環(huán)己烷