[發明專利]一種高比表面積整體式氧化鋁負載鎳催化劑

在審

• 申請號: 201710041363.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106799231A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 平潭自貿區金瑜環保材料有限公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于催化技術領域，涉及一種高比表面積整體式氧化鋁負載鎳催化劑及其制備方法，具體地，涉及一種將鎳源與氧化鋁前體泥坯一次成型為具有高比表面積的整體式氧化鋁負載鎳催化劑及其制備方法。

背景技術

化工產品、能源載體生產中常見的活性金屬組分多為過渡金屬組分，尤其是第VIII族金屬組分。其中第四周期第VIII族金屬由于其相對廉價，在實際應用中常被人重點關注。鎳金屬由于其與氫、烷基、烷氧基等基團的易于成鍵的性質，在有機物加氫、加氫脫硫、加氫脫氧、脫氫、烷烴重整、生物質重整等重要的生產過程扮演重要的角色。另一方面，固體催化劑的制備方法，從方法學角度上看屬于固體材料制備技術領域，從應用角度上屬于化工、能源或環境領域。眾多研究表明，對于同一催化活性組分來說，固體催化劑的制備方法也會明顯影響這其催化性能。因此探索固體催化劑制備新工藝是本領域中一個永恒的課題。相對于顆粒或粉末狀鎳催化劑而言，目前針對整體式負載型鎳催化劑的制備方法還不多，尤其是整個塊體都是鎳催化劑的情形。從原理上看，整體式催化劑相對于粉末或顆粒狀催化劑而言具有一些自身的優勢。例如，前者與后者相比，其催化劑填裝與回收比較方便，大大降低操作成本，尤其是催化劑與產品的分離成本；用于固定床反應器中，前者往往具有較小的壓降。因此開發整體式負載型鎳催化劑的制備方法具有重要的潛在應用價值。然而目前文獻或專利報道的結果還有待改進。

由神華基團有限責任公司申請的專利CN105195208A公開了一種負載第VIII元素的整體式催化劑制備方法。其中第VIII族元素包含鎳，使用了硝酸鎳作為鎳源；該整體式催化劑將第二載體填涂于第一載體。從公開的材料上看，第一載體使用堇青石或蜂窩狀陶瓷材料，眾所周知，其比表面積較低，因此從原理上該發明的催化材料雖然第二載體部分具有較高比表面積，但是總體上比表面積應該較低。該發明沒有公開關于比表面積相關的表征結果。

專利CN103949256A公開了一種負載型鎳催化劑的氣相沉積制備方法。該方法以乙酰丙酮鎳為鎳源，將鎳源沉積到氧化鋁等多種載體上，得到高比表面積、高金屬分散度的負載型鎳催化劑。然而由于顆粒狀催化劑與整體式催化劑的宏觀形態差異較大，該方法很難適用于制備負載型的整體式鎳催化劑。

顯然，對于整體式負載鎳催化劑的制備而言，本領域還存在這改進制備方法的技術需求，尤其是制備高比表面積、高鎳組分分散度、低成本操作的工藝方法的需求。

發明內容

為了克服現有技術所存在的問題，本發明提出了一種先制作氧化鋁與鎳源混合前體泥坯，并通過成型模具壓縮成型，而后經過精細程序焙燒得到產品的技術路線。通過該技術路線可以得到高比表面積、微觀上具備納米級孔道的整體式氧化鋁負載鎳催化劑；同時該制備方法無須昂貴設備、原料來源簡單、環境較友好、操作安全、成本較低。

實現上述技術路線的具體技術方案是：

一種高比表面積整體式氧化鋁負載鎳催化劑，包含整體式氧化鋁負載鎳催化劑制備方法與整體式氧化鋁負載鎳催化劑產品特征；其中制備方法使用如下原料：

鋁源：是氫氧化鋁、擬薄水鋁石的一種，或者上述物質任意比例的混合物；

鎳源：是硝酸鎳、氯化鎳、溴化鎳、硫酸鎳、硫酸鎳銨、碳酸鎳、堿式碳酸鎳、乙酰丙酮鎳、乙二胺四乙酸鎳、乙酸鎳、草酸鎳、氫氧化鎳、二茂鎳、甲基二茂鎳中的一種，或者上述物質任意比例的混合物；

第一添加物：是田菁粉、田菁膠、瓜爾膠、陽離子瓜爾膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羧乙基纖維素鈉、半乳甘露聚糖中的一種，或者上述物質任意比例的混合物；

第二添加物：是乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、顆粒度小于60目的炭黑、顆粒度小于60目的水溶性淀粉中的一種，或者上述物質任意比例的混合物；

酸溶液：一種水溶液，含有硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸、草酸、磷酸、檸檬酸、馬來酸、酒石酸中的一種或者多種物質，水溶液的pH值在0.0 ~ 4.0的范圍內。