一种粉末Ni/La/SBA-15催化剂及其制备方法与它的用途技术

本发明专利技术涉及一种粉末Ni/La/SBA

【技术实现步骤摘要】
一种粉末Ni/La/SBA
‑
15催化剂及其制备方法与它的用途


[0001]本专利技术属于催化剂
更具体地，本专利技术涉及一种粉末Ni/La/SBA
‑
15催化剂，还涉及所述催化剂的制备方法，还涉及所述催化剂的用途。

技术介绍

[0002]生物质转化是一个很有前景且庞大的课题，一直是各个国家学者的研究热点，而其中，由低价易得的葡萄糖氢解制备市场需求庞大的1,2
‑
丙二醇和乙二醇等低碳醇无疑是很有诱惑力的一个课题。
[0003]在传统生产方法中，以环氧丙烷为原料生产1,2
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丙二醇，以环氧乙烷为原料生产乙二醇，以环氧丁烷为原料生产1,2
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丁二醇。这些都需要以石油为基础原料，而随着目前石油开采难度的加大，石油价格必然会更高，这样由廉价生物质制备低碳醇就会具备经济优势。而在由葡萄糖制备低碳醇的反应过程中，需先得到山梨醇，而山梨醇氢解制低碳醇催化剂的收率和稳定性问题一直是待解决的难点，故对山梨醇氢解催化剂的深入研究是一个颇具意义的课题。
[0004]CN 102731259A公开了一种Cu基负载型催化剂在山梨醇氢解中的应用，该专利申请公开了在不高于200℃与6MPa的条件下可达到山梨醇完全转化，1,2
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丙二醇和乙二醇收率高于50％。但该专利申请没有公开催化剂稳定性的寿命实验，并且铜催化剂在含水量大的反应体系中也极易失活。
[0005]CN 101850249B公开了一种规整结构钌催化剂在山梨醇氢解中的应用，该催化剂表现出较高的1,2
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丙二醇和乙二醇选择性，但催化剂活性不高，且钌的价格昂贵，容易造成较大成本压力。
[0006]CN 101199930A公开了以金属为骨架在高温下熔融合成的催化剂，该催化剂在山梨醇氢解反应中有一定稳定性。但其反应原料中山梨醇含量低，不利于扩大生产，氢解所得低碳醇收率也较低。
[0007]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术人在总结现有技术基础之上，经过大量的实验和研究，终于完成了本专利技术。

技术实现思路

[0008]要解决的技术问题
[0009]本专利技术的目的是提供一种粉末Ni/La/SBA
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15催化剂。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供所述粉末Ni/La/SBA
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15催化剂的制备方法。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供所述粉末Ni/La/SBA
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15催化剂的用途。
[0012]技术方案
[0013]本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0014]本专利技术涉及一种粉末Ni/La/SBA
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15催化剂。
[0015]该催化剂是由镍氧化物、镧氧化物与SBA
‑
15分子筛组成的；其中，镍元素的含量是
以该催化剂总重量计10.0～25.0％，镧元素的含量是以该催化剂总重量计3.0～10.0％，余量是氧元素及SBA
‑
15分子筛的总含量；所述的镍氧化物是面心立方晶型，它的晶粒尺寸小于10nm；所述的镧氧化物是六方晶型，它的晶粒尺寸小于15nm；该催化剂的比表面积在350m2/g以上。
[0016]本专利技术还涉及所述粉末Ni/La/SBA
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15催化剂的制备方法。
[0017]该制备方法的制备步骤如下：
[0018]A、配制混合液
[0019]将20.0～40.0重量份可溶性镍盐、2.0～10.0重量份可溶性镧盐、5.0～15.0重量份氨水与25.0～45.0重量份燃料搅拌混合，得到一种混合液；
[0020]B、混合与干燥
[0021]按照混合液与载体的体积比1：0.8～1.2，把步骤A得到的混合液加到SBA
‑
15分子筛载体中，搅拌混合均匀，再在室温下静置1～4h，使所述混合液充分浸渍到所述载体中，接着在烘箱中在温度80～110℃的条件下干燥12～16h，得到一种水含量为以重量计2.0％以下的固体粉末；
[0022]C、燃烧与焙烧
[0023]让步骤B得到的固体粉末在马弗炉中在温度300～350℃下点燃0.5～1.0h，接着以升温速率2～4℃/min升温至500～600℃，并在这个温度下焙烧2～5h，得到所述的粉末Ni/La/SBA
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15催化剂。
[0024]根据本专利技术的一种优选实施方式，在步骤A中，所述的可溶性镍盐是硝酸镍。
[0025]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的可溶性镧盐是硝酸镧。
[0026]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的燃料是一种或多种选自甘氨酸、乙二醇或柠檬酸的有机燃料。
[0027]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的氨水浓度是以体积计25～28％。
[0028]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述SBA
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15分子筛的晶型是六方晶型，它的比表面积是400～1000m2/g，它的总孔体积是1.2～2.5ml/g，它的平均孔径是5～15nm，它的粒度是6250～12500目。
[0029]本专利技术还涉及所述的粉末Ni/La/SBA
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15催化剂或所述制备方法制备得到的粉末Ni/La/SBA
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15催化剂在由山梨醇加氢制备低碳醇中的用途。
[0030]根据本专利技术的一种优选实施方式，由山梨醇加氢制备低碳醇的制备步骤如下：
[0031]I、成型与填装
[0032]使用压片机分别将所述粉末Ni/La/SBA
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15催化剂与粉末氢氧化钙压制成直径3～6mm与厚度2～5mm的催化剂片与氢氧化钙片，然后催化剂片与氢氧化钙片按照重量比1：0.5～1.5混合填装到固定床反应器中，构成一种催化剂床；
[0033]II、催化剂活化
[0034]让还原性气体按照流量150～450个催化剂床体积/小时通过上述催化剂床，与此同时以升温速率1.0～4.0℃/min将催化剂床加热至温度450～550℃，并在这个温度下对Ni/La/SBA
‑
15催化剂进行活化2～5h；
[0035]III、氢解反应
[0036]由以重量计10～50％山梨醇、15～45％水与30～60％甲醇组成的混合溶液通过泵经管道输送至固定床反应器中，与此同时，高压氢气通过管道也输送至固定床反应器中，在氢气与山梨醇摩尔比10～30：1、进料体积空速0.5～2.5h
‑1、温度190～240℃与压力4.5～8.0MPa的条件下进行反应，得到一种主要含1,2
‑
丙二醇、乙二醇、1,2
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丁二醇与丙三醇的低碳醇。
[0037]根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤II中，所述的还原性气体是氢气或是由氢气与氮气按照体积比1：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末Ni/La/SBA
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15催化剂，其特征在于该催化剂是由镍氧化物、镧氧化物与SBA
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15分子筛组成的；其中，镍元素的含量是以该催化剂总重量计10.0～25.0％，镧元素的含量是以该催化剂总重量计3.0～10.0％，余量是氧元素及SBA
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15分子筛的总含量；所述的镍氧化物是面心立方晶型，它的晶粒尺寸小于10nm；所述的镧氧化物是六方晶型，它的晶粒尺寸小于15nm；该催化剂的比表面积在350m2/g以上。2.一种粉末Ni/La/SBA
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15催化剂的制备方法，其特征在于该制备方法的制备步骤如下：A、配制混合液将20.0～40.0重量份可溶性镍盐、2.0～10.0重量份可溶性镧盐、5.0～15.0重量份氨水与25.0～45.0重量份燃料搅拌混合，得到一种混合液；B、混合与干燥按照混合液与载体的体积比1：0.8～1.2，把步骤A得到的混合液加到SBA
‑
15分子筛载体中，搅拌混合均匀，再在室温下静置1～4h，使所述混合液充分浸渍到所述载体中，接着在烘箱中在温度80～110℃的条件下干燥12～16h，得到一种水含量为以重量计2.0％以下的固体粉末；C、燃烧与焙烧让步骤B得到的固体粉末在马弗炉中在温度300～350℃下点燃0.5～1.0h，接着以升温速率2～4℃/min升温至500～600℃，并在这个温度下焙烧2～5h，得到所述的粉末Ni/La/SBA
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15催化剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的可溶性镍盐是硝酸镍。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的可溶性镧盐是硝酸镧。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的燃料是一种或多种选自甘氨酸、乙二醇或柠檬酸的有机燃料。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于在步骤A中，所述的氨水浓度是以体积计25～28％。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘崇兵，许杰，张登儒，胡江，
申请(专利权)人：宁波环洋新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：