1 、概述

    雷尼镍是一种应用广泛的催化剂,差不多对所有能进行氢化和氢解的官能团都起作用。雷尼镍又称骨架镍,它是利用粉碎后的镍-铝合金或镍-硅合金与苛性钠溶液反应而制得。目前,国内外大部分生产厂家均采用镍-铝合金法生产,其反应可用下式表示:
Ni-Al+2NaOH+2H2O  ------  Ni+2NaAlO3+3H2
该法所制得的催化剂具有骨架结构,其内外表面吸附有大量氢气,具有很高的活性。但由于不同的生产厂家,其生产工艺不尽相同,其产品在应用中也会有较大的差异。

2 、雷尼镍的基本性能

雷尼镍的性能及对脂肪胺生产的影响

2.1 活性
活性是表示催化剂功能大小的指标,活性越高,促进原料转化的能力越大,在相同的反应时间内会得到更多的产品。在工业化生产中,一般以反应的转化率和反应速率来综合评定催化剂的活性。

2.2 选择性
催化剂的选择性在工业上具有特殊的意义,选择某种催化剂,就可能生产某种特定产品,但此过程往往伴随副反应。催化剂具有优良的选择性,对减少原料的消耗和减少反应后处理工序有着重要的意义。

2.3 寿命
催化剂的寿命是指催化剂在反应条件下,在活性及选择性不变的情况下能连续使用的时间。在工业生产中,催化剂的寿命往往由其稳定性和 机械强度直观地表现出来。

3、 雷尼镍对脂肪胺生产的影响

3.1 雷尼镍对反应速度的影响
目前,众多生产厂家所生产的雷尼镍应用于脂肪胺生产,都能取得较高的反应转化率,因此在实际生产时,反应速度是工业生产中衡量雷尼镍能力的重要依据。在对几种不同的雷尼镍产品的使用情况见表1。

从表1中可以看出,雷尼镍粒径越小越均匀, 相对反应的速度越快,一方面粒径越小越利于催化剂在液相中均匀分布,另一方面粒径越小比表面积相对越大,有利于气、液、固三相充分接触,从而加快反应进程。
工业化生产中,针对同一种雷尼镍,一般采用工艺参数调整的方式来稳定反应速度。

3.2 
在工业生产中,选择性是衡量雷尼镍经济性的重要依据,在对几种不同的雷尼镍产品的使用情况见表2。

从表2中可以看出,雷尼镍粒径在一定范围内越大越均匀,选择性越好,这主要与雷尼镍内部孔径分布有关。一般来讲,粒径越大,其内部孔径相对较大,反应时易扩散,减少产品在催化剂孔内的停留时间,从而降低反应副产物的生成。
工业化生产中,针对同一种雷尼镍,一般采用工艺参数调整的方式来稳定其选择性。

3.3 雷尼镍寿命对反应的影响
随着使用时间的增长,雷尼镍因过热使其发生结构变化、受外力破损等原因逐步失去活性并完全消失。实际生产时在此过程中,反应速度会逐步放慢,同时反应的副产物明显增多,直接影响产品的产量及收率。
在对几种不同的雷尼镍产品对比使用可以看出,雷尼镍粒径在一定范围内越小或越大,其寿命越短,这主要是由于其粒径越小,沉降效果越差;粒径越大,其机械强度相对越差,容易受外力而破碎,破碎后沉降效果差。进而影响使用效果。
工业化生产中,一般采用定期淘汰部分,并分次补加新鲜雷尼镍来稳定其使用寿命,从而使整个生产处于相对稳定的状态。

3.4 雷尼镍对产品后续处理的影响
在有雷尼镍存在的情况下,伯胺易发生热解反应,其反应方程式如下:
2RNH2R2NH+NH3
若温度达到250℃,则会有三烷基叔胺生成。 因此,必须严格控制产品的存放温度,同时要尽可能除去产品中的雷尼镍,以确保产品的质量及收率。

4、 结束语
由于不同的雷尼镍生产厂家,其生产工艺技术水平的差异,导致其产品基本性能差异较大。为保证用户对雷尼镍的活性、选择性及寿命的要求,国内厂家一般采用40%的Al和60%的Ni合 金制备粒度分布范围为30~100 μm的活性镍来满足脂肪胺工艺要求,国外厂家采用50%的Al和50%的Ni或55%的Al和45%的Ni合金制备 粒度为50±5μm或80±5 μm的活性镍来满足脂肪胺工艺要求。在实际应用中前者对同一脂肪胺生产工艺影响较大,往往需要用户进行工艺调整来适应其产品。尽管脂肪胺生产工艺路线不同,但在同一工艺路线的情况下,选用合适的雷尼镍对生产而言相当重要。

雷尼镍

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