[发明专利]镍基催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及镍基催化剂制备技术领域，是一种镍基催化剂及其制备方法和应用，前者原料包括镍的无机盐、正硅酸乙酯、聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物和浓盐酸,按照第一种等体积浸渍法，用镍的无机盐溶液为浸渍液，自制的分子筛SBA‑15为载体得到镍基催化剂或者第二种一锅法，在合成分子筛SBA‑15过程中，以尿素为pH调节剂，镍的无机盐为镍源，直接合成得到镍基催化剂。本发明镍基催化剂，比表面积大，孔径分布集中，镍含量高，酸性极低，在1,4‑丁炔二醇选择性加氢合成1,4‑丁烯二醇反应中有优异的催化性能，且1,4‑丁烯二醇的收率高，与现有常用的贵金属催化剂相比成本低，且更环保。

技术领域

本发明涉及镍基催化剂制备技术领域，是一种镍基催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

1,4-丁烯二醇是一种重要的化工原料，可用于生产1,4-丁二醇(BDO)、维生素A、维生素B6、树脂，并被广泛用于纺织业、造纸业等。工业上，目前主要通过1,4-丁炔二醇加氢制得1,4-丁烯二醇，催化剂类型多为负载型催化剂，活性金属为钯、铑、钯、钌等贵金属，载体多选用氧化铝、氧化硅等。然而，贵金属催化剂在实际生产中存在成本高、污染大等问题，且氧化铝做载体时会水合生成勃姆石，使得催化剂寿命不长。

发明内容

本发明提供了一种镍基催化剂及其制备方法和应用，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有贵金属催化剂存在成本高、污染大的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种镍基催化剂，原料包括镍的无机盐、正硅酸乙酯、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)和浓盐酸，其物质的量之比为0.6至1.2：1：0.17：6。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述镍的无机盐为水溶性的金属氯化盐或金属硝酸盐中的一种。

上述镍基催化剂中镍含量为15％至40％，比表面积为450m²/g至550m²/g,孔容为0.9g/cm³至1.1g/cm³。

上述镍基催化剂，按下述方法得到：第一种等体积浸渍法，第一步：将所需量的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)、浓盐酸和去离子水水浴加热并搅拌至充分溶解后，得到混合液一，其中，去离子水和浓盐酸的物质的量之比为138：6，水浴温度为38℃至40℃，搅拌时间为1h；第二步，向混合液一中加入所需量的正硅酸乙酯水浴加热并搅拌后，得到混合液二，将混合液二依序经过晶化、过滤和干燥后，得到含模板剂的分子筛SBA-15，其中，水浴温度为38℃至40℃，搅拌时间为24h，晶化温度为100℃至120℃，晶化时间为24h；第三步，将含模板剂的分子筛SBA-15在程序升温下经过焙烧后，得到分子筛SBA-15，其中，程序升温速度为10℃/min，焙烧温度为550℃，焙烧时间为5h；第四步，向每克镍的无机盐中添加6ml至7ml去离子水，得到镍的无机盐溶液，将镍的无机盐溶液逐滴加入到分子筛SBA-15中依序进行超声、静置和干燥，然后，将含镍的无机盐的分子筛SBA-15在程序升温下经过焙烧后，得到固体颗粒，其中，镍的无机盐溶液与分子筛SBA-15等体积混合，超声30min，静置12h，干燥12h，程序升温速度为10℃/min，焙烧温度为450℃，焙烧时间为3h；第五步，将经过压片、过筛后的固体颗粒在氢气氛围下进行还原后，得到镍基催化剂，其中，过筛时，筛网目数为40目至60目，还原时温度为450℃，还原时间为3h。