CN111686737A - 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂为Ni‑MOx/载体,所述MOx为助剂;以质量分数计,活性组分Ni含量为10%~90%,助剂含量为1~20%,余量为载体;所述助剂是指MgO、CaO、Ga2O3、ZnO、ZrO2、Fe2O3中的至少一种;所述载体是指SiO2或拟薄水铝石。本发明还公开了该催化剂的制备方法和应用。本发明具有优异的分散度和稳定性。同时,所得的催化剂比表面积可达250m2/g,主要形成孔径较大的介孔结构,有利于反应过程中传质,因此,可以高效应用于催化乙二醇加氢精制过程。

Description

一种助剂修饰的负载型镍基催化剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及催化剂领域,尤其涉及一种助剂修饰的负载型镍基催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
乙二醇是非常重要的化工原料,主要用于生产聚酯、合成纤维、树脂、增塑剂、防冻剂、化妆品和炸药等,在化纤、制革、制药、军工等行业应用广泛。据统计,2020年全球乙二醇产能将达到4000万吨以上,其中,85%以上的乙二醇产品用于生产聚酯。虽然石油路线和煤化工路线生产的乙二醇的纯度可以达到99.8%以上,但是生产和纯化过程中会产生微量的醛、酮、酯等不饱和羰基化合物,影响乙二醇产品在220~350 nm波长范围内的紫外光透过率,严重影响下游产品聚酯纤维的质量。因此,降低乙二醇产品中羰基化合物等杂质的含量,提升其紫外透过率,是提高乙二醇质量的重要手段。
关于脱出乙二醇中微量杂质的报道有很多,主要分为吸附法和加氢法。CN105085175B、US5770777和US6525229分别公开了采用酸处理的活性炭或离子交换树脂处理乙二醇的方法,粗乙二醇通过吸附剂处理后紫外透过率明显提高,达到聚酯级要求。但是,活性炭和树脂的吸附能力有限,在再生过程中会产生大量的废酸废碱,在工业生产中已逐步淘汰。CN101032688A公开了一种乙二醇加氢精制催化剂的制备方法,采用10~15%氢氧化钠溶液在一定温度下处理镍含量为50 wt%的非晶态镍铝合金粉,部分去除其中的铝,制得以镍铝合金为骨架支撑、表面活化的金属镍基催化剂。该催化剂比表面积小(<100 m2/g),仅表面的活性镍组分具有催化效果,同时,在生产过程中,需使用强碱性的氢氧化钠溶液和产生氢气,具有一定的环保和安全隐患。
虽然镍基催化剂在乙二醇加氢精制中表现出良好的性能,但是现有镍催化剂的生产工艺复杂,在制备过程中产生大量废弃物,不符合“绿色化学”的生产理念,生产的镍催化剂中存在大量微孔结构,不利于反应中传质,活性组分颗粒大,降低了活性中心密度,在使用过程中,镍基催化剂容易产生积碳、烧结等问题而造成失活。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分散度高、稳定性强的助剂修饰的负载型镍基催化剂。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供该助剂修饰的负载型镍基催化剂的应用。
为解决上述问题,本发明所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,其特征在于:该催化剂为Ni-MOx/载体,所述MOx为助剂;以质量分数计,活性组分Ni含量为10%~90%,助剂含量为1~20%,余量为载体;所述助剂是指MgO、CaO、Ga2O3、ZnO、ZrO2、Fe2O3中的至少一种;所述载体是指SiO2或拟薄水铝石。
如上所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:首先按配比称量;然后将载体分散于去离子水中,得到10~100g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入镍盐和助剂盐,配制成10~200g/L的混合溶液;所述混合溶液与质量浓度为10%~40%的沉淀剂溶液共同加入所述载体悬浮液中,于40~120℃老化后过滤,得到沉淀物;最后,所述沉淀物经洗涤、干燥、粉碎、焙烧即得;所述沉淀剂与所述载体的的重量比为1:1~1:20。
所述镍盐为镍的硝酸盐、硫酸盐、卤化物中的一种或两种以上。
所述助剂盐是指Mg(NO3)2·6H2O、MgSO4·7H2O、MgCl2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O、Ga(NO3)3·H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O中的一种或两种以上。
所述沉淀剂是指氨水、碳酸铵、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钾中的至少一种。
所述干燥的条件是指温度为90~120℃,时间为8~12h。
所述焙烧是指静态焙烧或流动气氛焙烧,其温度为300~1000℃,时间为1~10h。
所述焙烧气氛是指空气、氧气、氮气中的至少一种。
如上所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的应用,其特征在于:该催化剂应用于乙二醇加氢精制中。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、由于本发明催化剂在一定温度下制备,且载体预先经过活化处理,有利于提高金属与载体间的相互作用,从图1中可以看出,除实施例3、11、12和对比例1、2制备的镍基催化剂的XRD谱图中在37.2°、43.3°和62.9°处有明显的NiO衍射峰外,其他实施例制备的镍基催化剂的衍射峰非常弱,说明焙烧后催化剂中镍物种处于高分散状态,在处理过程中未发生团聚,表现出优异的分散度和稳定性。同时,所得的催化剂比表面积可达250m2/g,主要形成孔径较大的介孔结构,有利于反应过程中传质,因此,可以高效应用于催化乙二醇加氢精制过程。
2、由于本发明采用简单的酸碱中和沉淀的方法制备,因此,制备工艺简单、生产成本低。
3、将本发明所得的镍基催化剂对乙二醇加氢精制反应进行性能评价:
反应前将一定量本发明所得的催化剂挤条成型、粉碎筛分20~60目样品装入加压固定床连续流动反应器中以氢气于400~600℃还原2~6 h。反应条件:氢气压力为1~40 atm,反应温度为80~120℃,质量空速为0.1~5.0 h-1,氢气与原料体积比为1~50。反应尾气经背压阀卸至常压,经气液分离后于室温下定时取样,按GB/T 14571.4-2008测定产品的紫外透光率。在优化操作和反应条件下,金属镍基催化剂催化活性高。
加氢精制前粗乙二醇的纯度大于99.8%,紫外透过率为220 nm~40%,275 nm~85%,350 nm~90%,加氢精制后紫外透过率稳定在220 nm>80%,275 nm>95%,350 nm>99%,可满足GB/T4649-2018中聚酯级乙二醇紫外透过率的要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明中不同条件下制备的催化剂XRD谱图。
具体实施方式
实施例1 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 g SiO2载体分散于50 mL去离子水中,得到60g/L的SiO2悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入SiO2悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4 h即得。
实施例2 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 g SiO2载体分散于去离子水中,得到60g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol NiSO4·6H2O、24 mmol MgSO4·7H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4 h即得。
实施例3 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 g SiO2载体分散于去离子水中,得到60g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol NiCl2·6H2O、24 mmol MgCl2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃氧气中焙烧4h即得。
实施例4 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3.9 g拟薄水铝石载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃氮气中焙烧4h即得。
实施例5 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 g SiO2载体分散于去离子水中,得到60g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Ca(NO3)2·4H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例6 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 g SiO2载体分散于去离子水中,得到60g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Ga(NO3)3·H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例7 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Zn(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例8 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Zr(NO3)4·5H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例9 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与90mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例10 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与85mL质量浓度为20%的 (NH4)2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于100℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例11 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与70mL质量浓度为20%的NaOH溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例12 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为64%,助剂含量为9%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将3 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与170mL质量浓度为20%的KHCO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例13 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为50%,助剂含量为6%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将5 gSiO2载体分散于去离子水中,得到60 g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入85 mmol Ni(NO3)2·6H2O、17 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成100g/L的混合溶液;混合溶液与65mL质量浓度为20%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于110℃干燥10h,再粉碎至40~80目于500℃空气中焙烧4h即得。
实施例14 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为10%,助剂含量为20%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将7 gSiO2载体分散于去离子水中,得到100g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入17 mmol Ni(NO3)2·6H2O、50 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成10g/L的混合溶液;混合溶液与70mL质量浓度为10%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于70℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于90℃干燥12h,再粉碎至40~80目于300℃空气中焙烧10h即得。
实施例15 一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,该催化剂以质量分数计,活性组分Ni含量为90%,助剂含量为1%,余量为载体。
其制备方法:首先按配比称量;然后将1 gSiO2载体分散于去离子水中,得到10g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入0.15 mol Ni(NO3)2·6H2O、2.5 mmol Mg(NO3)2·6H2O,配制成200g/L的混合溶液;混合溶液与50mL质量浓度为40%的Na2CO3溶液共同加入载体悬浮液中,于120℃老化后过滤,得到淡绿色沉淀物;最后,沉淀物经去离子水洗涤后,先于120℃干燥8h,再粉碎至40~80目于1000℃空气中焙烧1h即得。
上述实施例1~15中助剂盐也可以采用Mg(NO3)2·6H2O、MgSO4·7H2O、MgCl2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O、Ga(NO3)3·H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O中的两种以上。
上述实施例1~15中所得的助剂修饰的负载型镍基催化剂的应用:该催化剂应用于乙二醇加氢精制中。
实施例16(即:对比例1)
称取0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O加入去离子水,配制成水溶液,称取0.18 mol无水Na2CO3配制成水溶液;将配好的盐溶液和碱溶液共同滴入烧瓶中,待两种溶液同时滴加完毕后,加入3 g SiO2载体,得沉淀母液老化后过滤、洗涤,所得滤饼烘干、粉碎,550 oC空气中焙烧4 h得镍基催化剂,
实施例17(即:对比例2)
浸渍法制备Ni-MgO/SiO2催化剂,取0.12 mol Ni(NO3)2·6H2O、24 mmol Mg(NO3)2·6H2O溶解于100 mL去离子水,加入3 gSiO2载体后,在80 oC下减压蒸馏除去水分,所得固体烘干、粉碎,550 oC空气中焙烧4 h得镍基催化剂。
对上述实施例1~17所得的催化剂进行乙二醇加氢精制反应的性能评价:
评价前,称取5 g 20~60目挤条成型的焙烧后实施例1~17所得的催化剂,然后装入固定床反应器中,在常压、纯H2中550℃还原3 h,流速为40 mL/min,之后导入反应原料粗乙二醇,反应在5 atm和100 mL/h H2、100℃、WHSV = 2.0 h–1条件下进行。
实施例1 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为81.9%、>99%和>99%。
实施例2 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为82.7%、>99%和>99%,在该反应条件下连续运行500 h后,紫外透过率未下降。
实施例3 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为79.0%、97.9%和>99%。
实施例4 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为79.9%、98.1%和>99%,在该反应条件下连续运行500 h后,紫外透过率未下降。
实施例5 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为81.4%、>99%和>99%。
实施例6 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为80.1%、>99%和>99%。
实施例7 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为81.6%、97.8%和>99%。
实施例8 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为80.1%、>99%和>99%。
实施例9 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为80.9%、>99%和>99%。
实施例10 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为70.8%、97.1%和>99%。
实施例11 乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为73.2%、96.6%和>99%。
实施例12乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为73.2%、96.6%和>99%。
实施例13乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为74.1%、97.7%和>99%。
实施例14乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为79.1%、98.5%和>99%。
实施例15乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为81.3%、>99%和>99%。
实施例16乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为61.8%、95.2%和>99%。
实施例17乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率分别为50.1%、93.3%和>99%。
从上述实施例1~17所得的催化剂进行的乙二醇加氢精制反应的性能评价可以看出,在实施例制备的催化剂作用下,乙二醇加氢精制后在220、275和350 nm波长处的紫外透过率得到明显提高,镍基催化剂的催化性能与其分散度密切相关,高分散的镍基催化剂表现出优异的催化性能,精制后的乙二醇可满足GB/T4649-2018中聚酯级乙二醇紫外透过率的要求。

Claims (9)

1.一种助剂修饰的负载型镍基催化剂,其特征在于:该催化剂为Ni-MOx/载体,所述MOx为助剂;以质量分数计,活性组分Ni含量为10%~90%,助剂含量为1~20%,余量为载体;所述助剂MOx是指MgO、CaO、Ga2O3、ZnO、ZrO2、Fe2O3中的至少一种;所述载体是指SiO2或拟薄水铝石。
2.如权利要求1所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:首先按配比称量;然后将载体分散于去离子水中,得到10~100g/L的载体悬浮液;其次在去离子水中加入镍盐和助剂盐,配制成10~200g/L的混合溶液;所述混合溶液与质量浓度为10%~40%的沉淀剂溶液共同加入所述载体悬浮液中,于40~120℃老化后过滤,得到沉淀物;最后,所述沉淀物经洗涤、干燥、粉碎、焙烧即得;所述沉淀剂与所述载体的的重量比为1:1~1:20。
3.如权利要求2所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述镍盐为镍的硝酸盐、硫酸盐、卤化物中的一种或两种以上。
4.如权利要求2所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述助剂盐是指Mg(NO3)2·6H2O、MgSO4·7H2O、MgCl2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O、Ga(NO3)3·H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Zr(NO3)4·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O中的一种或两种以上。
5.如权利要求2所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述沉淀剂是指氨水、碳酸铵、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钾中的至少一种。
6.如权利要求2所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述干燥的条件是指温度为90~120℃,时间为8~12h。
7.如权利要求2所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述焙烧是指静态焙烧或流动气氛焙烧,其温度为300~1000℃,时间为1~10h。
8.如权利要求7所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的制备方法,其特征在于:所述焙烧气氛是指空气、氧气、氮气中的至少一种。
9.如权利要求1所述的一种助剂修饰的负载型镍基催化剂的应用,其特征在于:该催化剂应用于乙二醇加氢精制中。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113522265A (zh) * 2021-07-28 2021-10-22 中国科学院兰州化学物理研究所 一种金属氧化物掺杂氧化铈的催化剂及其制备方法和应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101342489A (zh) * 2007-07-12 2009-01-14 上海焦化有限公司 一种加氢反应催化剂及其制备方法和应用
CN102218320A (zh) * 2011-04-15 2011-10-19 上海浦景化工技术有限公司 一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法和用途
CN102451689A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 一种镍基催化剂前躯物的制备方法
CN102649688A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 乙二醇产品纯化的方法
CN103721717A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 上海焦化有限公司 一种提高煤基乙二醇产品质量的催化剂及其制备方法
CN104045516A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 中国石油化工股份有限公司 提高乙二醇产品质量的方法
CN105381796A (zh) * 2015-10-15 2016-03-09 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种油品中有机含氧化合物加氢脱氧的催化剂及制法和应用
CN108855089A (zh) * 2017-05-08 2018-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种乙二醇加氢精制催化剂及其制备方法
CN110833862A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 中国石油化工股份有限公司 一种缩醛加氢催化剂及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101342489A (zh) * 2007-07-12 2009-01-14 上海焦化有限公司 一种加氢反应催化剂及其制备方法和应用
CN102451689A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 中国石油化工股份有限公司 一种镍基催化剂前躯物的制备方法
CN102649688A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 乙二醇产品纯化的方法
CN102218320A (zh) * 2011-04-15 2011-10-19 上海浦景化工技术有限公司 一种用于加氢反应的催化剂及其制备方法和用途
CN104045516A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 中国石油化工股份有限公司 提高乙二醇产品质量的方法
CN103721717A (zh) * 2013-12-26 2014-04-16 上海焦化有限公司 一种提高煤基乙二醇产品质量的催化剂及其制备方法
CN105381796A (zh) * 2015-10-15 2016-03-09 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种油品中有机含氧化合物加氢脱氧的催化剂及制法和应用
CN108855089A (zh) * 2017-05-08 2018-11-23 中国石油化工股份有限公司 一种乙二醇加氢精制催化剂及其制备方法
CN110833862A (zh) * 2018-08-16 2020-02-25 中国石油化工股份有限公司 一种缩醛加氢催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹玉霞 等: "提高乙二醇UV值的加氢催化剂研制", 《化工进展》 *
杜周: "乙二醇加氢精制催化剂的制备与开发研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *
陈波: "催化加氢法提高煤制乙二醇UV值的工艺研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113522265A (zh) * 2021-07-28 2021-10-22 中国科学院兰州化学物理研究所 一种金属氧化物掺杂氧化铈的催化剂及其制备方法和应用

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