催化氢化催化剂课件

1、关于催化氢化催化剂第1页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，常见催化剂 hydrogenation catalysts加氢催化剂H 用于产品的生产和原料净化、产物精制。常用的有第族过渡金属元素的金属催化剂，如铂、钯、镍载体催化剂及骨架镍等，用于炔、双烯烃选择加氢，油脂加氢等；金属氧化物催化剂，如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铝-氧化锌-氧化铬催化剂等，用于醛、酮、酯、酸及CO等的加氢；金属硫化物催化剂，如镍-钼硫化物等，用于石油炼制中的加氢精制等；络合催化剂，如RhClP(C6H5)3，用于均相液相加氢。第2页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化

2、氢化反应中，常见催化剂 H钯催化剂Ni 系催化剂 铂催化剂 其他催化剂 催化加氢催化剂钴、钌、铑（Rh） 、铱（Ir） 、锇（Os）催化剂 其他：第3页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四镍催化剂镍纳米簇非晶态镍合金骨架镍负载型镍兰尼镍催化氢化反应中，Ni 系催化剂镍催化剂分类镍纳米粉Ni 第4页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，Ni 系催化剂Ni 1.氢气在金属镍颗粒表面的吸附并分裂成氢原子;2.反应物的吸附;3.表面反应；4.产物脱附.催化反应过程:Renay-Ni应用最广泛的一类 Ni 系加氢催化剂，也Renay-Ni，顾名思义，即为

3、Renay 发明。具有有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，该类形态已延伸到骨架铜、骨架钴、骨架铁等催化剂，制备骨架形催化剂的主要目的是增加催化剂的表面积，提高催化剂的反应面，即催化剂活性。第5页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，Ni 系催化剂Renay-Ni 的组成雷尼镍合金二元合金：Ni-Al（最常用）、Ni-Si四元合金：Ni-M1-M2-50%Al（M1 、 M2采用过渡金属Ti、Mo、V、Mn作助催化剂）三元合金：Ni-Co-SiNi第6页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中， Ni 系催化剂Ni2Ni-Al

4、 + 2NaOH2Ni+2NaAlO +H2Renay-Ni制备方法镍铝高温熔融固溶体（镍铝合金）缓慢冷却粉碎浸溶NaOH溶液金属镍粉碎成品Renay-Ni制备：熔融、沥滤第7页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，Ni 系催化剂负载镍制备氧化铝制备和催化剂制备氧化铝载体制备工艺流程图：Ni第8页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四镍催化剂性质及优缺点性质优点缺点雷尼镍多孔结构、活泼金属原子（Ni、Co、Fe、Cu等）的分散度高、比表面积大、活性高、容易自燃价格便宜，催化活性高、被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中存在高能耗、碱洗废液无法利

5、用而污染环境、铝资源浪费、使用中存在易燃、操作条件严格负载镍良好的催化活性、稳定性及抗积碳性能价格较低、加氢性能好、选择性高、工艺简单、精细化工领域中得到广泛应用仅限于在悬浮床加氢反应器中使用 , 催化剂与产物分离困难, 生产成本高。催化氢化反应中，Ni 系催化剂第9页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，Ni 系催化剂H马来酸二甲酯加氢催化剂烷基化原料选择性加氢催化剂工业应用新型大孔结构重油加氢催化剂国内油脂加氢催化剂葡萄糖加氢催化剂第10页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四第11页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化

6、氢化反应中，Ni 系催化剂 原料易得、价格低廉，但催化剂的活性、选择性，尤其是稳定性较差，催化剂易破碎；镍和铝在氢化过程中易流失 性能得到明显的改善,反应条件要求高,催化剂的稳定性较差 优异的葡萄糖加氢反应性能，活性高、选择性好、反应条件温和，催化剂十分稳定，不存在钌的流失问题葡萄糖加氢催化剂第一代加氢催化剂Raney镍第二代加氢催化剂多元改性Raney镍第三代加氢催化剂RuCNi第12页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四 骨架镍具有很大表面，在催化剂的表面吸符有大量的活化氢，并且 Ni 本身的活性也很，容易氧化，因此该类催化剂非常容易引起燃烧，一般在使用之前均放在有机溶剂

7、中，如乙醇等。也可以采用钝化的方法，降低催化剂活性和保护膜等，如加入 NaOH 稀溶液，使骨架镍表面形成很薄的氧化膜，在使用前再用氢气还原， 钝化后的骨架镍催化剂可以与空气接触。催化氢化反应中，Ni 系催化剂使用骨加镍催化剂需注意Ni第13页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，Ni 系催化剂加氢催化剂预硫化技术 加氢催化剂在制备过程中金属组分大部分是以氧化物的形式附着在载体的活性点位上。实践证明，只有将这些金属氧化物转化为硫化物，催化剂才有较高的加氢活性，而预硫化就是实现这种转化的工艺过程，它进行的好坏直接关系到催化剂的活性、稳定性及寿命。Ni第14页，共20

8、页，2022年，5月20日，8点55分，星期四钯(Pd)为催化剂催化氢化反应中，钯(Pd)催化剂Pd第15页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四铂（Pt）为催化剂催化氢化反应中，铂（Pt）催化剂Pt第16页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，其他催化剂 H三种金属催化剂类型差不多，都有氧化物、氢氧化物、负载型、络合型金属催化剂，其制备方法同钌、铂相似。铑的产量和少，极贵重对芳烃加氢具有较高活性和选择性。胶体铑催化剂相当稳定， 放置数月活性不下降。 常见负载催化剂是 Rh/Al2O3， Rh/CeO2， Rh/SiO2等多用于 CO加氢成醇，芳

9、烃和硝基加氢；铱的固体催化剂、均相催化剂形式、活性与铑相近。尤其在均相催化加氢中，也许是三价阳离子 d6电子分配相似的原因，但铑加氢活性比铱要高得多，如 RhCl（Pph3）3 是有效的加氢催化剂，而 IrCl（Pph3）3 则不是。但 RhCl（CO）Pph2）3、和 IrCl（CO） （Pph3）2 都具有良好的加氢活性。催化剂活性还取决于实验条件、溶剂极性等。1 锇的氧化物易挥发，有刺激性和毒性，不用作催化剂，常用作环氧化物氢解成伯醇的反应，其负载型催化剂有 Os-石棉、Os/Al2O3、Os/C 等，其络合加氢催化剂研究不多，有报道 OsHCl（CO） （Pph3）3、OsHCl2（P

10、ph3）3 对烯烃加氢有活性。 铑（Rh） 、铱（Ir） 、锇（Os）第17页，共20页，2022年，5月20日，8点55分，星期四催化氢化反应中，常见催化剂 H催化剂使用特点 结 构特 点使 用 范 围金属 催化剂活性组分Ni、Pd、Pt载于载体上，提高分散性和均匀性，增加强度和热稳定性价格廉，活性高，适用于大部分加氢易中毒，低温可反应骨架 催化剂活性组分与载体Al、Si制成合金，用氢氧化钠溶解。骨架镍催化剂，Ni=40%50%活性很高，足够的机械强度适用于各类加氢过程金属氧化物催化剂MoO3,CrO3,ZnO,CuO, NiO单独或混合使用活性较低需较高的反应温度，耐热性欠佳金属硫化物催化剂MoS2,WS,NiS2等活性较低需较高的反应温度，原料气不必预脱硫，用于含硫化合物的氢解金属络合