[發明專利]一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統及方法

在審

• 申請號: 202310361039.5
• 申請日: 2023-04-06
• 公開（公告）號: CN116422256A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 孫寶昌;李英教;初廣文;陳建峰;鄒海魁;張亮亮;羅勇
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/18;B01J19/10;B01D9/00;B01J23/755;B01J37/08;B01J37/16
• 代理公司: 北京道隱專利代理事務所(普通合伙) 16159
• 代理人: 周洪鵬

本發明公開了一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統及方法，將金屬鹽溶液輸送進超重力反應器進行反應，反應結束后，處于誘導期的晶核立馬轉移到超聲反應器進行超聲，相當于在晶化結晶過程中不斷通過超聲震動以及抑制劑抑制晶核生長，可以使得晶化環境不穩定，進而得到接近單層鎳鋁水滑石，通過超重力結合超聲晶化，合成超薄鎳鋁水滑石，所制備的鎳鋁水滑石接近1nm，然后通過拓撲轉變制備高鎳含量、大比表面積、大孔容的鎳基催化劑，可廣泛應用于催化加氫，催化重整等領域。

本申請要求申請號為：202211226369.5，發明名稱為：一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統及方法的優先權

技術領域

本發明催化劑制備工藝技術領域，更具體的，涉及一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統及方法。

背景技術

鎳基催化劑廣泛用于催化加氫，催化重整等領域。相同的鎳含量下，鎳基催化劑的比表面積和孔容對其催化性能起決定性作用，而且由于能夠減小反應器的體積，高鎳含量的鎳基催化劑備受青睞。然而相比于多孔載體氧化鋁，活性組分氧化鎳孔容非常小，使得高鎳含量時催化劑的比表面積非常小。目前催化劑開發技術很難合成高鎳含量的且高比表面積、高分散度的鎳基催化劑。CN200710176670.9公開了一種選擇性鎳系加氫催化劑及其制備方法，其中氧化鎳和氧化鑭/氧化鈰含量為16-28％，催化劑比表面積60～150m2/g，孔容0.4～0.6ml/g。ZL200610064905.0公開一種加氫精制催化劑制備方法及應用，活性組分氧化鎳、氧化鉬和氧化鈷含量為16-30％，催化劑的孔容為0.45～0.65cm3/g，比表面為150～280m2/g。ZL200610064904.6公開了一種鎳系加氫催化劑，以氧化鋁或和氧化硅為載體，采用共沉淀的方法制得，主要含有活性組分Ni，其中含氧化鎳含量為40～70％，其比表面積80～200m2/g，比孔容0.4～0.8ml/g。因此有必要發明一種新的工藝合成高負載量，高分散度，高比表面積催化劑的制備。

發明內容

為了解決現有鎳基催化劑制備技術存在的諸多不足，本發明提供一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統及方法，利用超重力結合超聲晶化合成超薄鎳鋁水滑石，進而合成高鎳含量，高比表面積，大孔容鎳催化劑，超重能夠抑制晶核團聚，進而抑制附著機理，合成超薄的鎳鋁水滑石。

為了解決上述問題中的至少一個，本發明提供一種單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統，包括：超重力裝置、超聲裝置以及反應裝置；

所述超重力裝置用于對導入其中的金屬鹽溶液進行剪切，得到誘導期晶核；

所述超聲裝置連接所述超重力裝置，可導入所述誘導期晶核以及抑制劑，所述超聲裝置用于對導入其中的所述誘導期晶核進行超聲震動，通過抑制劑抑制所述誘導期晶核生長，使得晶化環境不穩定，實現動態晶化，進而得到單層鎳鋁水滑石；

所述反應裝置對所述單層鎳鋁水滑石進行處理得到鎳基催化劑。

進一步地，所述單層鎳鋁水滑石制備鎳基催化劑制備系統還包括：循環裝置；

將堿液以及固體粉末導入至所述循環裝置，所述堿液以及所述固體粉末在所述循環裝置內攪拌循環，形成所述金屬鹽溶液。

進一步地，所述超重力裝置包括：

殼體，所述殼體具有一內腔；

剪切單元，位于所述內腔中央處，所述剪切單元剪切所述金屬鹽溶液，得到誘導期晶核。

進一步地，所述剪切單元包括：旋轉轉盤，以及垂直于所述旋轉轉盤固定的旋轉軸，所述旋轉轉盤上固定連接切割填料，所述切割填料環繞所述旋轉軸設置。

進一步地，所述剪切單元還包括：流體分布器，所述流體分布器貫穿所述切割填料，可向所述切割填料噴射所述金屬鹽溶液。

進一步地，所述反應裝置包括：