雷尼镍催化剂产品生产工艺.doc

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 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。 雷尼镍催化剂 ZL-N211、ZL-N311、ZL-N411 系列(Q/AZC 01-2011) 项目 型号 ZL-N211 ZL-N311 ZL-N411 ZL-N511 Ni % ≥90 ≥90 ≥90 ≥90 Al % ≤8 ≤8 ≤13 ≤13 Mo % ～ 少量 ～ 少量 Fe % ～ ～ 少量 少量 Cr % ～ ～ 少量 少量 PH 值 8～11 8～11 8～11 8～11 活性/min.g ≥4mlH2 ≥6mlH2 ≥6mlH2 ≥6mlH2 粒度分布 由原料 Ni-Al 合金粉粒度决定 外观 灰色或黑灰色无定型颗粒 包装规格 30Kg/或 50Kg/内封塑袋铁桶或塑料桶；水封存 储运 存放在阴凉干燥房内；采用棚车运输；禁倒置 安全 属危险品，禁与易燃物堆放及运输；禁渗漏 *备注：活性测定采用丙酮常压加氢法 催化剂 ZL-N311 系列应用情况 反应物 产物 葡萄糖 山梨醇 脂肪腈 加氢 脂肪胺 蒽醌 双氧水 醛、酮 醇 可用于脱氢反应 雷尼镍催化剂 ZL-N411 系列应用情况 反应物 产物 已二腈 已二胺 脂肪腈 加氢 脂肪胺 烯烃、炔烃 烷烃 醛、酮 醇 可用于脱氢反应 ZL-G211（雷尼钴）、ZL-T511（雷尼铜）、ZL-T211（雷尼铁）系列 项目/型号 ZL-G211 ZL-T511 ZL-T211 Al% ≤8 ≤8 ≤8 Co% 90 - - Cu% - 90 - Fe% - - 90 Cr% - - - PH 值 8～11 8～11 8～11 粒度分布 32μm 32μm 32μm 外观 灰色或黑灰色无定型颗粒 包装规格 30kg/或 50kg/内封塑袋铁桶或塑料桶；水封存 储运 存放在阴凉干燥房内；采用棚车运输；禁倒置 安全 属危险品；禁与燃物堆放及运输；禁渗漏 ZL-G211（雷尼钴）、ZL-T511（雷尼铜）、ZL-T211（雷尼铁）系列应用情况 反应物 催化剂类型 产物 醛、酮 醇 ZL-G211 脂肪腈 脂肪胺 丁醛 丁醇 ZL-T511 脱氢 第二节 国外主要生产工艺 1897 年法国化学家保罗·萨巴捷发现了痕量的镍可以催化有机物氢化过程。 随后镍被应用于很多有机物的氢化。1920 年代起美国工程师莫里·雷尼开始致力 于寻找更好的氢化催化剂。1924 年他采用镍：硅比例为 1：1 的混合物，经过氢 氧化钠处理后，硅和氢氧化钠反应掉，形成多孔结构。雷尼发现这种催化剂对棉 籽油氢化的催化活性是普通镍的五倍。随后雷尼使用镍：铝为 1：1 的合金来制 造催化剂，发现得到的催化剂活性更高，并于 1926 年申请专利。直到今天，1： 1 的比例仍然是生产雷尼镍所需的合金的首选比例。 合金制备 商业上，生产雷尼镍所需的镍