[發明專利]一種固定床雷尼催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 200710201931.8
• 申請日: 2007-09-30
• 公開（公告）號: CN101396666A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 肖鋼;侯曉峰;王玉曉
• 申請（專利權）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: B01J25/00
• 分類號: B01J25/00;B01J25/02;C01B3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種催化劑的制備方法，具體涉及一種固定床雷尼催化劑的制備方法。

背景技術

Binhong?Liu等報道了采用雷尼鎳、雷尼鈷以及雷尼鎳鈷等催化硼氫化鈉水解發生氫氣的方法(Journal?of?Alloys?and?Compounds，415，2006，288-293)。反應方程式如下：

NaBH₄+2H₂O→4H₂+NaBO₂

在該報道中，利用粉末雷尼鎳、粉末雷尼鈷等催化硼氫化鈉分解制氫。粉末狀雷尼催化劑在實際應用中容易流失，增加了生成氫氣與催化劑分離的難度，從而使得其應用受到了限制。在公開號為CN?1774390A的專利申請中利用雷尼鎳催化分解硼氫化鈉制氫，其采用兩種方法解決粉末雷尼鎳的流失問題，第一種方法是將雷尼鎳附著到有催化劑固定單元的磁體上，浸泡在水中；第二種方法是用聚氨酯泡沫將雷尼鎳固定在鎳網上，然后儲存在蒸餾水中。上述兩種方法都使得反應裝置更為復雜，當反應液以較大流速流過固定床雷尼鎳催化劑，催化劑容易破碎脫落，而且當硼氫化物的濃度降低到2wt％或者以下時，氫氣的生成速率降低很快，因而其應用受到限制。

公開號為CN1283359C的專利公開了一種固定床加氫用的骨架金屬催化劑及其制備方法，該催化劑是由鋁和鎳、鈷、銅、鐵中的一種或多種金屬元素的合金粉末，采用擬薄水鋁石等無機物制備的膠狀物作為粘合劑，田菁粉、羧甲基纖維素等天然或合成的有機物質作為孔道模板劑，直接捏合、成型、焙燒，并經苛性堿溶液活化制得。其實施例中的合金粉末均是鎳鋁合金粉末，焙燒后的催化劑只含有鎳一種成分，故存在機械強度低的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種固定床雷尼催化劑的制備方法，依照此方法制備出的催化劑具有較高的催化活性，較強的機械強度和較長的使用壽命的固定床雷尼催化劑。

為實現上述發明目的，本發明的發明人在現有技術的基礎上進行了大量的研究和創造性的勞動，研制出了一種固定床雷尼催化劑的制備方法，制備的固定床雷尼催化劑具有較高的催化活性，較強的機械強度和較長的使用壽命，取得了出乎意料的效果。所述的方法包括下述步驟：

步驟①制備混合溶膠

將合金元素、10重量份的鋁粉、30—70重量份的乙醇和5—15重量份的粘結劑混合后研磨1—10h，得到混合漿料；所述鋁粉的粒度為100-400目。

將混合漿料與乙醇以30—60:70—40的體積比混合并置于超聲波中處理30—60min，用磁力攪拌器攪拌3—6h得到混合溶膠；

步驟②制備固定床雷尼催化劑

將泡沫金屬在步驟①制備的混合溶膠中浸漬0.5—5h，再將其以10—20mm/s的速度提拉出液面，干燥，焙燒，得到固定床雷尼合金；

將固定床雷尼合金在溫度為70—90℃條件下，在堿性溶液中浸取1—48h，得到固定床雷尼催化劑；

所述泡沫金屬為泡沫鎳、泡沫鈷、泡沫鉑或泡沫鈀；所述合金元素為Mg、Ca、Sr、Ba、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Si、Zr、La、Ce、Mo、W中的一種或其中的幾種，其用量為泡沫金屬的0—2wt％。

所述粘結劑為海藻酸鈉、田菁粉、聚乙烯、淀粉、甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺、環糊精中的一種或其中幾種的混合物。

優選地，所述步驟②中的固定床雷尼合金進行如下過程1-10次：在混合溶膠中浸漬0.5—5h，再將其以10—20mm/s的速度提拉出液面，干燥，焙燒。

所述泡沫金屬前處理方法為：將泡沫金屬在5—15wt％稀酸溶液中浸漬5—24h，取出，用水沖洗后移入無水乙醇中浸泡，取出，在溫度為40—80℃條件下真空干燥5—12h。

所述焙燒是在保護氣氛下，在溫度為600—1700℃條件下焙燒1—5h，所述保護氣氛為氮氣或惰性氣體；溫度優選為600—800℃。

所述堿性溶液為5—40wt％的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。

所述的方法還包括下述步驟：

步驟③向浸泡有固定床雷尼催化劑的堿性溶液中加入貴金屬酸或貴金屬酸鹽的水溶液，混合均勻后，再向其中加入還原劑；其中貴金屬酸或貴金屬酸鹽中的貴金屬元素的含量為固定床雷尼催化劑的0.05—0.1wt％，還原劑的用量為貴金屬酸或貴金屬酸鹽重量的2—20倍。

所述的貴金屬酸或貴金屬酸鹽為Pt酸或其鹽、Ru鹽、Rh鹽、Pd鹽或Au酸中的一種或其中幾種的混合物。