一种催化剂雷尼镍的再生工艺及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种催化剂雷尼镍的再生工艺及其应用，涉及催化剂再生技术领域，将使用过的雷尼镍与碱性溶液混合，再加热至一定温度保温反应，反应结束后降温，并水洗至中性，抽滤，即得再生雷尼镍。本发明专利技术利用碱性溶液除去雷尼镍镍铝合金中的铝，通过控制碱性溶液浓度、反应时间和反应温度来降低合金中铝的残留量，整个过程简单，洁净，易于控制，使得到的再生雷尼镍至少可以套用3次以上。

Regeneration process of Raney nickel catalyst and its application

The invention discloses a regeneration process of catalyst Reni Ni and its application, which relates to the technical field of catalyst regeneration. Reni Ni can be regenerated by mixing the used Reni Ni with alkaline solution, reheating it to a certain temperature and holding the reaction at a certain temperature, cooling down after the reaction, washing it to neutral and filtering it. The aluminum in Reni Ni-Ni-Al alloy is removed by alkaline solution, and the residual aluminum in the alloy is reduced by controlling the concentration of alkaline solution, reaction time and reaction temperature. The whole process is simple, clean and easy to control, so that the regenerated Reni Ni can be applied at least three times.

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂雷尼镍的再生工艺及其应用
：本专利技术涉及催化剂再生
，具体涉及一种催化剂雷尼镍的再生工艺及其应用。
技术介绍
：雷尼镍是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理，在这一过程中，大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉，留下了很多大小不一的微孔。这样雷尼镍表面上是细小的灰色粉末，但从微观角度上，粉末中的每个微小颗粒都是一个立体多孔结构，这种多孔结构使得它的表面积大大增加，极大的表面积带来的是很高的催化活性，这就使得雷尼镍作为一种异相催化剂被广泛用于有机合成和工业生产的氢化反应中。由于雷尼镍价格昂贵，在生产过程中需回收套用，但直接套用存在催化活性低，反应时间大大延长，转化率降低，中间体及杂质较多。目前雷尼镍再生套用主要方式为利用浓氢氧化钠溶液除去镍铝合金中的铝，这一过程被称为浸出，简化之后的浸出反应如下：2Al+2NaOH+6H2O→2Na[Al(OH)4]+3H2浸出反应所用的氢氧化钠的浓度要比较高，一般需达5摩尔/升，这样才能迅速将铝转化为溶于水的铝酸钠(Na[Al(OH)4])，而避免产生氢氧化铝沉淀。一旦产生氢氧化铝的沉淀，沉淀会堵塞已形成的孔洞，阻止其余的氢氧化钠溶液进入合金的路径，使得剩余的铝较难反应掉。这样会导致产品的多孔结构的表面积变小，催化活性降低。在浸出过程中逐步形成的多孔结构具有强烈的缩小其表面积的倾向，会发生结构重排，孔壁彼此结合，使得多孔结构被破坏。而温度的升高会使得原子运动加快，加大了结构重排的趋势，所以雷尼镍的表面积和催化活性都随浸出反应温度的升高而下降，而如果浸出温度很低，又会使得浸出反应速度过慢。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种利于降低生产成本和提高催化剂利用价值的催化剂雷尼镍的再生工艺及其应用。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种催化剂雷尼镍的再生工艺，将使用过的雷尼镍与碱性溶液混合，再加热至一定温度保温反应，反应结束后降温，并水洗至中性，抽滤，即得再生雷尼镍。所述碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾水溶液中的一种。所述碱性溶液的质量浓度在20-30％。所述反应温度为70-100℃。所述反应时间为1-6h。将上述催化剂雷尼镍再生工艺在3-氨基丙醇合成中的应用。以3-羟基丙腈、氨气和氢气作为反应原料，高压釜作为反应器，甲醇作为反应溶剂，再生雷尼镍作为催化剂，反应结束后过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏回收甲醇后得3-氨基丙醇粗品，3-氨基丙醇粗品再经减压精馏得到产品3-氨基丙醇。所述3-氨基丙醇粗品在减压精馏后利用脱色剂对产品3-氨基丙醇进行脱色处理。所述脱色剂为活性炭。所述脱色剂由4A分子筛原粉经改性处理而得，其制备方法为：先将4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，再于450-500℃下焙烧3h，经自然冷却至40℃以下时加入无水乙醇中，并加入N-羟乙基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈，然后加热至回流状态保温搅拌反应，反应结束后将所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物经超微粉碎机制成微粉，最后经制粒得到的球状脱色剂。所述4A分子筛原粉、N-羟乙基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈的质量比为15-25:1-5:1-5:0.05-0.5。4A分子筛本身的脱色效果有限，远不及活性炭，但经上述改性处理(N-羟乙基丙烯酰胺与烯丙基缩水甘油醚在偶氮二异丁腈引发下经聚合反应生成丙烯酸树脂，所生成的丙烯酸树脂与4A分子筛原粉经三维空间交互后制成脱色剂)后显著增强4A分子筛的脱色效果(达到可以媲美活性炭的脱色效果)。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用碱性溶液除去雷尼镍镍铝合金中的铝，通过控制碱性溶液浓度、反应时间和反应温度来降低合金中铝的残留量，整个过程简单，洁净，易于控制，使得到的再生雷尼镍至少可以套用3次以上。利用本专利技术所制再生雷尼镍由3-羟基丙腈合成3-氨基丙醇，在降低该反应催化剂成本的同时显著提高3-氨基丙醇的收率和纯度。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。以下实施例1-5中利用3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇的所有原料用量、催化剂再生雷尼镍用量以及反应操作均完全相同。实施例1雷尼镍100g、30％液碱200g于80℃反应2h，降温至25℃，水洗至中性，抽滤得雷尼镍95g。将再生后雷尼镍用于3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇，用时4h，反应结束后降温过滤收集雷尼镍，加氢反应收率92％。实施例2将实施例1收集的雷尼镍100g、30％液碱200g于80℃反应2h，降温至25℃，水洗至中性，抽滤得雷尼镍95g。将再生后雷尼镍用于3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇，用时4.2h，反应结束后降温过滤收集雷尼镍，加氢反应收率91.5％。实施例3将实施例2收集的雷尼镍100g、30％液碱200g于80℃反应2h，降温至25℃，水洗至中性，抽滤得雷尼镍95g。将再生后雷尼镍用于3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇，用时4.5h，反应结束后降温过滤收集雷尼镍，加氢反应收率90.3％。实施例4将实施例3收集的雷尼镍100g、30％液碱200g于80℃反应2h，降温至25℃，水洗至中性，抽滤得雷尼镍95g。将再生后雷尼镍用于3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇，用时4.9h，反应结束后降温过滤收集雷尼镍，加氢反应收率89.6％。实施例5将实施例4收集的雷尼镍100g、30％液碱200g于80℃反应2h，降温至25℃，水洗至中性，抽滤得雷尼镍95g。将再生后雷尼镍用于3-氨基丙醇加氢制备3-氨基丙醇，用时5.5h，反应结束后降温过滤收集雷尼镍，加氢反应收率88.1％。实施例6自制脱色剂的制备：先将24g4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，再于450-500℃下焙烧3h，经自然冷却至40℃以下时加入无水乙醇中，并加入3gN-羟乙基丙烯酰胺、3g烯丙基缩水甘油醚和0.24g偶氮二异丁腈，然后加热至回流状态保温搅拌反应，反应结束后将所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物经超微粉碎机制成微粉，最后经制粒得到的球状脱色剂。分别利用等量活性炭、自制脱色剂和4A分子筛对实施例1中所制等量3-氨基丙醇进行脱色处理，并测定脱色率。结果显示：以活性炭作为脱色剂的脱色率达到99％以上，而以自制脱色剂作为脱色剂的脱色率也能达到99％以上，但直接以的球状4A分子筛作为脱色剂的脱色率低于85％。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂雷尼镍的再生工艺，其特征在于：将使用过的雷尼镍与碱性溶液混合，再加热至一定温度保温反应，反应结束后降温，并水洗至中性，抽滤，即得再生雷尼镍。

【技术特征摘要】
1.一种催化剂雷尼镍的再生工艺，其特征在于：将使用过的雷尼镍与碱性溶液混合，再加热至一定温度保温反应，反应结束后降温，并水洗至中性，抽滤，即得再生雷尼镍。2.根据权利要求1所述的催化剂雷尼镍的再生工艺，其特征在于：所述碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾水溶液中的一种，质量浓度在20-30％。3.根据权利要求1所述的催化剂雷尼镍的再生工艺，其特征在于：所述反应温度为70-100℃。4.根据权利要求1所述的催化剂雷尼镍的再生工艺，其特征在于：所述反应时间为1-6h。5.如权利要求1所述催化剂雷尼镍再生工艺在3-氨基丙醇合成中的应用。6.根据权利要求5所述的催化剂雷尼镍再生工艺在3-氨基丙醇合成中的应用，其特征在于：以3-羟基丙腈、氨气和氢气作为反应原料，高压釜作为反应器，甲醇作为反应溶剂，再生雷尼镍作为催化剂，反应结束后过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏回收甲醇后得3-氨基丙醇粗品，3-氨基丙醇粗品再经减压精馏得到产品3-氨基丙醇。7.根据权利要求6所述的催化剂雷尼镍再生工艺在3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡益辉，白彦兵，朱松青，
申请(专利权)人：安庆市鑫富化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34