非晶態(tài)合金催化劑用于油脂加氫反應(yīng)的研究.pdf

1、油脂加氫工業(yè)已有百年發(fā)展歷史，油脂氫化是指在催化劑的作用下，氫與甘油脂的不飽和脂肪酸反應(yīng)而使其雙鍵飽和的過程。油脂和氫氣只有在催化劑的存在下才能進(jìn)行加氫反應(yīng)，因此，催化劑的活性對加氫反應(yīng)的影響是至關(guān)重要的條件。 非晶態(tài)合金催化劑是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型催化劑，由于其短程有序而長程無序的獨特結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)良的催化性能，并已廣泛應(yīng)用于油脂加氫反應(yīng)。目前，關(guān)于非晶態(tài)合金催化劑的研究已經(jīng)相當(dāng)深入，文獻(xiàn)報道很多。但非晶態(tài)合金

2、催化劑是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，催化劑不易存儲使其工業(yè)化應(yīng)用受到一定的限制。如何進(jìn)一步提高非晶態(tài)合金催化劑的晶化反應(yīng)溫度，防止晶化和活性組份的流失是主要的研究目標(biāo)。在眾多的改性方法中，負(fù)載法和添加助劑法是兩種較為有效的方法。 本文采用化學(xué)還原法，制備了Ni-P、Ni-B非晶態(tài)合金催化劑，應(yīng)用于大豆油加氫反應(yīng)，比較了他們的催化活性。研究結(jié)果表明，非晶態(tài)Ni-B與Ni-P合金催化大豆油氫化性能均優(yōu)于Rahey-Ni，Ni-B合金催化大豆油

3、加氫性能優(yōu)于Ni-P合金。并對非晶態(tài)Ni-B合金催化劑的最佳操作條件進(jìn)行了考察，其最佳操作條件為：溫度180℃、反應(yīng)時間為3h、氫化壓力1.2MPa，催化劑的適宜濃度為2.0 mg·g<'-1>。 本文還采用浸漬化學(xué)還原法制備了負(fù)載型Ni-B/γ-Al<,2>O<,3>和Ni-B/SiO<,2>非晶態(tài)合金催化劑，并研究了制備條件對催化劑活性的影響。研究結(jié)果表明，負(fù)載型Ni-B/γ-Al<,2>O<,3>和Ni-B/SiO<,2>

4、非晶態(tài)合金催化劑的催化活性要優(yōu)于非負(fù)載型Ni-B合金催化劑，Ni-B/SiO<,2>的催化活性優(yōu)于Ni-B/γ—Al<,2>O<,3>。ICP結(jié)果顯示，在同樣的制備條件下，以SiO<,2>為載體Ni的負(fù)載量高于以γ-Al<,2>O<,3>為載體的催化劑，有利于增加活性中心的數(shù)目，B的負(fù)載量也有所提高(Ni-B/Al<,2>O<,3>中含B1.01％，Ni-B/SiO<,2>中含B1.40％)，有利于減少Ni的團(tuán)聚。催化劑的制備條件對催化

5、活性也有較大的影響，最佳的制備條件為：鎳含量23％，KBH4：Ni<'2+>(摩爾比)為2：1。 最后，本文考察了添加不同含量的Co及w對Ni-B/SiO<,2>催化活性的影響。研究結(jié)果表明，添加金屬助劑之后，Ni-B/SiO<,2>催化劑的加氫性能有所提高，產(chǎn)品的碘值下降，轉(zhuǎn)化率升高。并且，Ni-W-B及Ni-Co-B系列負(fù)載型非晶態(tài)合金催化劑的油脂加氫活性均隨Ni：Co(W)物質(zhì)的量比呈現(xiàn)先增后減趨勢變化，但這一變化較為平緩