[发明专利]镍基催化剂、制备方法及在香兰素加氢合成香兰醇的应用

权利要求书

1.一种镍基催化剂，其特征在于，应用于香兰素催化加氢合成香兰醇反应，所述镍基催化剂包括镍、铝、钴、铼和硼；

以占所述镍基催化剂的质量百分比计，所述镍的含量为20-50％，所述铝的含量为40-55％，所述钴的含量为5-30％，所述铼的含量为0.2-2.5％，所述硼的含量为0.2-2％；

所述镍基催化剂呈颗粒状，粒度为1-10毫米；

所述镍基催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：提供混合物，所述混合物包括镍、铝、钴、铼和硼，以占所述混合物的质量百分比计，所述镍的含量为20-50％，所述铝的含量为40-60％，所述钴的含量为5-25％，所述铼的含量为0.1-2％，所述硼的含量为0.1-2％；

S2：将所述混合物熔炼为熔融液态混合物，再将所述熔融液态混合物加工成粒度为1-10毫米的颗粒；

S3：使用质量浓度为0.1-10％的碱溶液对所述颗粒进行活化处理，所述碱溶液由碱性物质和电导率为10-150微西门子/厘米的水配制而成；

S4：使用洗涤液对经所述活化处理后得到的颗粒进行洗涤，直至收集到的洗涤液的pH值为7-9，以得到所述镍基催化剂；

所述步骤S2中，采用骤冷或阶梯冷却的方式使所述熔融液态混合物冷却至常温以得到块状物，再将所述块状物加工成所述颗粒，所述骤冷的冷却速率不低于1000摄氏度/分钟，所述阶梯冷却的冷却速率不低于400摄氏度/分钟。

2.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述镍基催化剂呈不规则形、球形、半球形、条形、圆柱形、棒形、齿形和中空棒形中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述步骤S2中，所述熔炼的温度为1200-1700摄氏度，所述熔炼的时间为0.2-1.5小时。

4.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述步骤S2中，经第一步冷却使所述块状物的温度不低于200摄氏度，然后经第二步冷却使所述块状物冷却至室温，以完成所述阶梯冷却，所述第一步冷却的冷却速率不低于1200摄氏度/分钟，所述第二步冷却的冷却速率不低于400摄氏度/分钟。

5.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述碱溶液以4-50/小时的重量空速通过所述颗粒，以进行2-12小时的所述活化处理，所述活化处理的温度为20-60摄氏度，所述碱性物质为氢氧化钠或氢氧化钾。

6.根据权利要求1所述的镍基催化剂，其特征在于，所述步骤S1中，所述混合物由纯度均不低于99％的金属镍、金属铝、金属钴、铝铼合金以及铝硼合金组成；

以占所述混合物的质量百分比计，所述金属镍的含量为20％-40％，所述金属铝的含量为10％-50％，所述金属钴的含量为5-25％，所述铝铼合金的含量为5-20％，所述铝硼合金的含量为2％-25％；

所述铝铼合金中，铼的质量百分比为10％，所述铝硼合金中，硼的质量百分比为8％。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的镍基催化剂在香兰素催化加氢合成香兰醇反应中的应用，其特征在于，包括：

使香兰素溶液和氢气组成的气液混合物流经所述镍基催化剂以进行加氢反应，控制所述氢气与所述香兰素溶液中的香兰素的摩尔比为5:1-20:1，所述加氢反应的反应温度为30-160摄氏度，反应压力为0.5-6兆帕，液体空速为0.1-10/小时；

所述香兰素溶液由香兰素和有机溶剂组成，所述香兰素占所述香兰素溶液的质量百分比为10-50％，所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丁醇中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述加氢反应在固定床反应器中进行，所述镍基催化剂置于所述固定床反应器的床层；

去除所述固定床反应器中的水汽并使所述床层的温度达到所述反应温度后，使所述气液混合物流经所述床层以与所述镍基催化剂进行所述加氢反应；

对流经所述床层后得到的气液混合物进行冷凝和气液分离，以得到所述香兰醇和回收氢气，所述回收氢气与新的所述香兰素溶液混合后进入所述固定床反应器，以利于实现所述香兰醇的连续化生产。