CN114011433B - 一种粉末雷尼催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末雷尼催化剂的制备方法，包括如下步骤：将合金粉与水溶性胶粘剂混合制备成合金颗粒；将反应装置中碱液加热；向反应装置内分批加入合金颗粒，并同时维持反应装置内部处于微负压状态及控制温度；将反应装置内部升温反应，得到催化剂；启动磁吸装置，带有磁性的催化剂团聚在磁吸装置周围，将反应液排出；在反应装置内部再次加入浓度提高的碱液，关闭磁吸装置，对催化剂处理；启动磁吸装置，将催化剂团聚在磁吸装置周围，碱液排出；在反应装置内部加入去离子水，关闭磁吸装置，对催化剂洗涤；启动磁吸装置，将催化剂团聚在磁吸装置周围，排出洗涤液。本发明能控制反应剧烈程度，降低活化过程中的安全风险，同时提高了洗涤效率。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种粉末雷尼催化剂的制备方法。
背景技术
雷尼催化剂是一种传统还原催化剂，广泛应用于烯烃，醛、酮、硝基、腈基及芳香化合物等的催化剂加氢以及脱卤反应。
粉末雷尼催化剂作为用量最大的雷尼催化剂，制备方法为用一定浓度的碱液与合金粉末在一定温度下反应，抽取其中的铝，然后用去离子水进行洗涤。
传统的活化方法是将全部的合金粉与水在反应釜中配成浆料，然后向反应釜中加入碱液，反应完毕后利用虹吸或者泵的方式抽取出来，然后加入新鲜的去离子水搅拌洗涤；抽取洗涤液，加入新鲜去离子水搅拌洗涤，重复多次，直至洗涤液pH至8-10。但其洗涤次数多，效果差，废水多，工时长，影响了催化剂的产能和质量。
另外，由于碱液和铝的反应为强放热反应，而且温度越高，反应越剧烈。同时，高温(约80℃)下水也可以和含铝的合金粉反应。所以将碱液加入合金粉和水的浆料中，随着反应的进行，反应液温度升高，引发水与合金粉的反应，很容易导致反应失控，超温超压。
专利CN209238567公开了一种合金催化剂连续洗料装置，装置主要分为洗料槽和抽滤槽，洗料槽和抽滤槽之间设有滤布，洗料槽注入去离子水对催化剂进行搅拌洗涤，抽滤槽通过抽真空将洗料槽的水抽出，该装置变间歇洗涤为连续洗涤，减少人工，提高效率。但是由于其反应母液没有一次性排出，洗涤时间仍然较多，用水量较大。而且滤板中的滤布在使用过程中容易被催化剂粉末堵塞，造成出水困难，需要定期更换滤布。
因此，基于上述各种因素，现有粉末雷尼催化剂制备过程中很难控制反应的稳定进行，以及同时兼顾良好的洗涤效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种粉末雷尼催化剂的制备方法，可以控制反应剧烈程度，降低活化过程中的安全风险，同时提高了洗涤效率。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种粉末雷尼催化剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将合金粉与水溶性胶粘剂混合制备成合金颗粒；
2)将反应装置中活化所需的碱液加热至60-90℃，所述反应装置内部设置有通电后启动的磁吸装置；
3)在搅拌状态下，向反应装置内分批加入步骤1)制备的所述合金颗粒，并同时维持反应装置内部处于微负压状态以及控制反应装置内部的温度为70-100℃；
4)所述合金颗粒加入完毕后，将所述反应装置内部升温至90-110℃反应，得到催化剂；
5)反应完毕后，启动磁吸装置，带有磁性的所述催化剂团聚在磁吸装置周围，将反应液排出；
6)在反应装置内部再次加入浓度提高的碱液，关闭磁吸装置，在搅拌状态下对催化剂进一步处理；
7)经步骤6)处理完毕后，启动磁吸装置，将带有磁性的催化剂团聚在磁吸装置周围，将碱液排出；
8)在反应装置内部加入去离子水，关闭磁吸装置，在搅拌状态下对催化剂进行洗涤；
9)洗涤完毕后，启动磁吸装置，将带有磁性的催化剂团聚在磁吸装置周围，排出洗涤液，得到洗涤后的催化剂。
根据本发明的方法，步骤1)中，所述合金粉为市售的作为催化剂前驱体的含铝合金粉，例如常用的镍铝合金，粒度为100-400目。
根据本发明的方法，步骤1)中，所述水溶性胶粘剂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或几种，其用量为合金粉质量的1-10wt％。
根据本发明的方法，步骤1)中，合金颗粒直径控制在3-6cm。在具体的实施方案中，采用成型设备制备得到合金颗粒，例如包衣锅。
根据本发明的方法，步骤2)中，所述碱液为氢氧化钠水溶液，氢氧化钠加入量与加入合金粉中铝含量的摩尔比为0.5-1:1，浓度为3-6wt％。
根据本发明的方法，步骤3)中，搅拌转速为200-300r/min，反应装置内部压力维持在40-60kPa(绝压)；合金颗粒的加料速度为20-30kg/min。在具体的实施方案中，通过循环水冷方式，控制进料期间反应装置内部的温度在70-100℃。
根据本发明的方法，步骤4)中，反应时间为30-60min，在具体的实施方案中，采用蒸汽加热方式将反应装置内部升温以反应，例如蒸汽盘管。
根据本发明的方法，步骤5)中，通入直流电启动磁吸装置，直流电电压优选为100-300V。
根据本发明的方法，所述磁吸装置包括反应装置内部的冷却器及搅拌装置，将冷却器通电，以搅拌装置为磁芯，形成电磁铁。在具体的实施方案中，所述冷却器为冷却盘管，其为外表面涂有绝缘材料的铜管，管道内部循环冷却水，搅拌装置为硅钢材料制作的推进式搅拌桨。优选地，冷却盘管径向盘绕在搅拌桨浆轴周围，通电后形成磁场，磁场将作为铁芯的搅拌桨磁化，形成电磁铁。
根据本发明的方法，步骤6)中，所述碱液中氢氧化钠加入量与加入合金粉中铝含量的摩尔比为1.5-2:1，浓度为10-20wt％，处理温度为90-110℃，处理时间为60-90min。
根据本发明的方法，步骤8)中，洗涤水温度为50-70℃，单次用量1000-2000kg。
根据本发明的方法，所述步骤8)-9)可循环操作，重复通电、排液、断电、洗涤操作，得到洗涤合格的催化剂。
根据本发明的方法，洗涤合格的标准为洗涤液中铝离子含量不高于20ppm，钠离子含量不高于100ppm，pH值为8-9。
根据本发明的方法，步骤3)-9)中，优选地持续向反应装置中通入氮气，防止因为氢气产生使得反应装置中气体进入爆限。
本发明另一方面提供了由上述方法制备得到的催化剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明将合金粉用水溶性胶粘剂制备成颗粒加入反应液中，避免了单纯加入合金粉在进料过程中合金粉挂壁以及粉尘飘散造成的损失和风险，同时通过控制加料速度，以控制加入反应装置中合金粉的量，从而控制反应剧烈程度，降低传统活化方式因为合金粉一次性投入可能造成的超温超压等安全风险。另外，活化过程中没有加入额外的水，碱液浓度变化较小，合金粉反应更均匀，催化剂批次稳定性更好。
(2)碱液活化过程中，反应生成的偏铝酸钠会残留在催化剂孔道中，不仅影响催化剂的洗涤，而且会影响催化剂性能。而且后续洗涤不充分，残留的偏铝酸钠会随着反应物进行后端产品精制单元堵塞设备，所以对成品催化剂，不仅有pH值要求，铝离子、钠离子也必须控制在一定的含量以下。由此，利用本发明高浓度碱液的处理，不仅能进一步加深活化程度，同时能处理掉大部分残留在催化剂孔道里的以及催化剂表面的偏铝酸钠，降低催化剂洗涤难度，提高催化剂性能。
(3)本发明利用催化剂的磁性，通过电磁吸设备将催化剂和母液分离，一次性排除活化母液以及洗涤废水，提高了洗涤效率，提高了装置产能，极大的减少了洗涤水用量，降低了三废处理成本。
综上，本发明方法操作简单，安全性高，不仅提高了活化以及洗涤效果，进而提高催化剂性能。而且缩短了粉末催化剂洗涤过程，极大的减少了洗涤用水量。从而提高了产品质量和生产效率，降低了生产消耗，减少了生产废水。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明申请所附权利要求书定义的技术方案的等效改进和变形。
实施例中原料及设备情况说明如下：
<原料来源>
32wt％碱液，厂区氯碱生产；
合金粉，江苏友联化工；
聚乙二醇山东信恒化工有限公司。
<测试及制备仪器>
(1)本发明实施例中所用的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)为AgilentTechnologies生产，型号为720ICP-OES。
(2)本发明实施例中所用的比表面积分析仪(BET)为美国麦克仪器公司生产，型号为ASAP2020。
(3)本发明实施例中所用的催化剂评价装置为烟台科立设备有限公司制造的反应釜，体积为500ml，设计压力为6MPa。
(5)本发明实施例中计算目标产物转化率和选择性时，通过气相色谱法测出计算公式中的各个量。所用气相色谱为安捷伦7820A，分析条件为：安捷伦HP-INNOWAX色谱柱，进样口温度：280℃；检测器温度：300℃；H2流量：35ml/min；空气流量：350ml/min。
实施例1
取500kg的粒径在100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙二醇0.5kg，制备成直径3cm的小球。向反应釜中加入694.45kg的32wt％碱液以及6935.18kg的PW水(纯水)，开启搅拌，转速为200r/min，通入蒸汽加热至60℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为40KPa，进料速度为20kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为70℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应60min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入2083.33kg的32wt％碱液以及5250.00kg的PW水，开启搅拌，转速为200r/min，通入蒸汽加热至90℃，处理90min。处理完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将处理液排净。
加入1000kg、50℃的PW水，关闭冷却盘管直流电开关，打开搅拌，转速为200r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复操作8次，取样测得洗涤液中铝离子含量17ppm，钠离子含量90ppm，pH为8，洗涤合格。
对该实施例制备的催化剂进行ICP分析，测得Al含量为4.25％，Na含量0.21％。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析。初始性能DTA转化率100％，轻组分0.15％，重组分0.43％，TDA收率99.42％。套用7次后，DTA转化率100％，轻组分0.10％，重组分0.50％，TDA收率99.40％。
实施例2
取500kg的100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙烯醇5kg，制备成直径6cm的小球。向反应釜中加入1388.89kg的32wt％碱液以及6462.96kg的PW水，开启搅拌，转速为300r/min，通入蒸汽加热至90℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为60KPa，进料速度为30kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为100℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应30min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入2777.78kg的32wt％碱液以及2555.56kg的PW水，开启搅拌，转速为300r/min，通入蒸汽加热至110℃，处理60min。处理完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将处理液排净。
加入2000kg、70℃的PW水，关闭冷却盘管直流电开关，打开搅拌，转速为300r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复操作6次，取样测得洗涤液中铝离子含量16ppm，钠离子含量80ppm，pH为8.6，洗涤合格。
对该实施例制备的催化剂进行ICP分析，测得Al含量为3.55％，Na含量0.25％。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析，初始性能DTA转化率100％，轻组分0.25％，重组分0.31％，TDA收率99.44％。套用7次后，DTA转化率100％，轻组分0.13％，重组分0.41％，TDA收率99.46％。
实施例3
取500kg的100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙二醇1.5kg、聚乙烯醇1.0kg，制备成直径4cm的小球。向反应釜中加入1111.11kg的32wt％碱液以及8133.33kg的PW水，开启搅拌，转速为250r/min，通入蒸汽加热至75℃。转速为200-300r/min，开启负压风机，维持反应釜内压力为50KPa，进料速度为25kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为85℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应45min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入2361.11kg的32wt％碱液以及3431.48kg的PW水，开启搅拌，转速为250r/min，通入蒸汽加热至95℃，处理75min。处理完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将处理液排净。
加入1500kg、60℃的PW水，关闭冷却盘管直流电开关，打开搅拌，转速为250r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复操作7次，取样测得洗涤液中铝离子含量20ppm，钠离子含量85ppm，pH为9.0，洗涤合格。
对该实施例制备的催化剂进行ICP分析，测得Al含量为3.75％，Na含量0.24％。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析，初始性能DTA转化率100％，轻组分0.20％，重组分0.39％，TDA收率99.41％。套用7次后，DTA转化率100％，轻组分0.15％，重组分0.40％，TDA收率99.45％。
对比例1
取500kg的100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙二醇1.5kg、聚乙烯醇1.0kg，制备成直径4cm的小球。向反应釜中加入1111.11kg的32wt％碱液以及8133.33kg的PW水，开启搅拌，转速为250r/min，通入蒸汽加热至75℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为50KPa，进料速度为25kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为85℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应45min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入2361.11kg的32wt％碱液以及3431.48kg的PW水，开启搅拌，转速为250r/min，通入蒸汽加热至95℃，处理75min。处理完毕，通过抽风口将一根短管插入反应釜中，软管底端距离催化剂层尽量进，通过泵将处理液抽出。
加入1500kg、60℃的PW水，打开搅拌，转速为250r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，通过软管将洗涤液抽出。重复操作7次，取样测得洗涤液中铝离子含量1000ppm，钠离子含量4800ppm，pH＞14。继续洗涤7次，取样测得洗涤液中铝离子含量300ppm，钠离子含量1000ppm，pH＞13。继续洗涤7次，取样测得洗涤液中铝离子含量50ppm，钠离子含量200ppm，pH＞10，继续洗涤3次，取样测得洗涤液中铝离子含量19ppm，钠离子含量95ppm，pH＝8.6。总计洗涤24次，远远高于实施例3中的洗涤次数，产生大量洗涤废水。
对该催化剂进行ICP分析，测得Al含量为4.55％，Na含量0.35％。铝含量偏高，说明一部分偏铝酸根附着在催化剂上。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析，初始性能DTA转化率100％，轻组分0.10％，重组分0.51％，TDA收率99.39％。套用7次后，DTA转化率100％，轻组分0.15％，重组分1.20％，TDA收率98.65％。套用后催化剂性能下降较多，说明附着较多的偏铝酸根对催化剂有不利影响。
对比例2
取500kg的100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙二醇1.5kg、聚乙烯醇1.0kg，制备成直径4cm的小球。向反应釜中加入1111.11kg的32wt％碱液以及8133.33kg的PW水，开启搅拌，转速为250r/min，通入蒸汽加热至75℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为50KPa，进料速度为25kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为85℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应120min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。
加入1500kg、60℃的PW水，打开搅拌，转速为250r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为200V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复洗涤6次，取样测得洗涤液中铝离子含量15ppm，钠离子含量65ppm，pH＝8.1。
对催化剂进行ICP分析，测得Al含量为8.45％，Na含量0.35％。铝含量较高，说明不通过高温浓碱处理，有很多偏铝酸根附着在催化剂上。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析，初始性能DTA转化率98.05％，轻组分0.10％，重组分1.12％，TDA收率96.85％。套用7次后，DTA转化率89.91％，轻组分0.10％，重组分3.43％，TDA收率86.83％。从分析数据可以看出，催化剂初始性能比实施例3中催化剂低，套用后性能下降明显。其中，DNT转化率以及焦油含量代表了催化剂活性，转化率越小，焦油含量越多，说明催化剂初始活性不佳。TDA收率代表催化剂选择性，收率越大选择性越好。套用后性能下降较多，说明催化剂稳定性不佳。
对比例3
取500kg的100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙烯醇5kg，制备成直径6cm的小球。向反应釜中加入1388.89kg的32wt％碱液以及6462.96kg的PW水，开启搅拌，转速为300r/min，通入蒸汽加热至90℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为60KPa，进料速度为30kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为100℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应30min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入1388.89kg的32wt％碱液以及2018.52kg的PW水，开启搅拌，转速为300r/min，通入蒸汽加热至110℃，处理60min。处理完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将处理液排净。
加入2000kg、70℃的PW水，关闭冷却盘管直流电开关，打开搅拌，转速为300r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为300V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复操作8次，取样测得洗涤液中铝离子含量17ppm，钠离子含量80ppm，pH为8.7，洗涤合格。
对该实施例制备的催化剂进行ICP分析，测得Al含量为4.05％，Na含量0.27％。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析，初始性能DTA转化率100％，轻组分0.20％，重组分0.41％，TDA收率99.39％。套用7次后，DTA转化率100％，轻组分0.11％，重组分0.67％，TDA收率99.22％。该对比例中，高温浓碱处理时，碱铝比为1(碱液中氢氧化钠加入量与加入合金粉中铝含量的摩尔比)，加入的碱比实施例2中的少。从实验结果来看，催化剂铝含量略高，催化剂套用后活性下降较多。说明碱铝比较低时处理效果较差。
对比例4
取500kg的粒径在100-400目之间的镍铝合金粉(铝含量为60wt％)，平均分成10批次，分批次加入滚球成型机中，每批次加入聚乙二醇0.5kg，制备成直径3cm的小球。向反应釜中加入694.45kg的32wt％碱液以及6935.18kg的PW水(纯水)，开启搅拌，转速为200r/min，通入蒸汽加热至60℃。打开氮气阀门通入氮气，开启负压风机，维持反应釜内压力为40KPa，进料速度为20kg/min。开启反应釜冷却水，控制反应温度为70℃。合金粉小球全部加入完毕，控制反应釜加热蒸汽和冷却水的开度，维持反应釜温度，继续反应60min。
反应完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将反应母液排净。向反应釜中加入2083.33kg的32wt％碱液以及5250.00kg的PW水，开启搅拌，转速为200r/min，通入蒸汽加热至130℃，处理90min。处理完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将处理液排净。
加入1000kg、50℃的PW水，关闭冷却盘管直流电开关，打开搅拌，转速为200r/min，进行催化剂洗涤。洗涤完毕，打开冷却盘管直流电开关，设置电压为100V。等待10min后，打开卸料阀将洗涤液排净。重复操作8次，取样测得洗涤液中铝离子含量17ppm，钠离子含量90ppm，pH为7，洗涤合格。
对该实施例制备的催化剂进行ICP分析，测得Al含量为2.25％，Na含量0.19％。通过二硝基甲苯(DNT)加氢制备二氨基甲苯(TDA)的反应对催化剂进行活性评价。催化剂装填量为0.15g，DNT进料量为40.00g。反应温度110℃，反应压力2.0MPa。反应结果用气相色谱进行分析。初始性能DTA转化率100％，轻组分0.23％，重组分0.33％，TDA收率99.44％。套用7次后，DTA转化率99.32％，轻组分0.25％，重组分1.52％，TDA收率97.56％。
该对比例中，高温浓碱处理时将温度升至130℃。通过数据分析可知，由于温度太高，导致反应过度，反应掉的铝过多，影响催化剂强度，使得催化剂稳定性变差。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动均在本发明涵盖的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将合金粉与水溶性胶粘剂混合制备成合金颗粒；
2)将反应装置中活化所需的碱液加热至60-90℃，所述反应装置内部设置有通电后启动的磁吸装置；
3)在搅拌状态下，向反应装置内分批加入步骤1)制备的所述合金颗粒，并同时维持反应装置内部处于微负压状态以及控制反应装置内部的温度为70-100℃；
4)所述合金颗粒加入完毕后，将所述反应装置内部升温至90-110℃反应，得到催化剂；
5)反应完毕后，启动磁吸装置，带有磁性的所述催化剂团聚在磁吸装置周围，将反应液排出；
6)在反应装置内部再次加入浓度提高的碱液，关闭磁吸装置，在搅拌状态下对催化剂进一步处理；
7)处理完毕后，启动磁吸装置，将带有磁性的催化剂团聚在磁吸装置周围，排出碱液；
8)在反应装置内部加入去离子水，关闭磁吸装置，在搅拌状态下对催化剂进行洗涤；
9)洗涤完毕后，启动磁吸装置，将带有磁性的催化剂团聚在磁吸装置周围，排出洗涤液，得到洗涤后的催化剂；
其中，步骤3)中，搅拌转速为200-300r/min，反应装置内部压力维持在40-60kPa；合金颗粒的加料速度为20-30kg/min。
2.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述合金粉为镍铝合金，粒度为100-400目；和/或，所述水溶性胶粘剂为聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种或几种，其用量为合金粉质量的1-10wt％；和/或，合金颗粒直径控制在3-6cm。
3.根据权利要求1或2所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述碱液为氢氧化钠水溶液，氢氧化钠加入量与加入合金粉中铝含量的摩尔比为0.5-1:1，浓度为3-6wt％。
4.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：步骤4)中，反应时间为30-60min；和/或，步骤5)中，通入直流电启动磁吸装置，直流电电压为100-300V。
5.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：所述磁吸装置包括反应装置内部的冷却器及搅拌装置，将冷却器通电，以搅拌装置为磁芯，形成电磁铁。
6.根据权利要求5所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：所述冷却器为冷却盘管，其为外表面涂有绝缘材料的铜管，管道内部循环冷却水，搅拌装置为硅钢材料制作的搅拌桨。
7.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：步骤6)中，所述碱液中氢氧化钠加入量与加入合金粉中铝含量的摩尔比为1.5-2:1，浓度为10-20wt％，处理温度为90-110℃，处理时间为60-90min。
8.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：步骤8)中，洗涤水温度为50-70℃，单次用量1000-2000kg。
9.根据权利要求1所述粉末雷尼催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤8)-9)可循环操作，直至得到洗涤合格的催化剂；洗涤合格的标准为洗涤液中铝离子含量不高于20ppm，钠离子含量不高于100ppm，pH值为8-9。
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