CN113926462B - 加氢催化材料、制备方法及应用 - Google Patents
加氢催化材料、制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113926462B CN113926462B CN202111391419.0A CN202111391419A CN113926462B CN 113926462 B CN113926462 B CN 113926462B CN 202111391419 A CN202111391419 A CN 202111391419A CN 113926462 B CN113926462 B CN 113926462B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- hydrogenation
- pressure
- hydrogen
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 45
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 55
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 49
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 1,2-dihydrostilbene Chemical group C=1C=CC=CC=1CCC1=CC=CC=C1 QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 14
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 description 12
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 9
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 2
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dibenzyl-3-methylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC=1C(C)=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 PKQYSCBUFZOAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLAZXGNBGZYJSA-UHFFFAOYSA-N 9-ethylcarbazole Chemical compound C1=CC=C2N(CC)C3=CC=CC=C3C2=C1 PLAZXGNBGZYJSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/883—Molybdenum and nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
- C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
- C01B3/0015—Organic compounds; Solutions thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了加氢催化材料、制备方法及应用，催化剂包括载体和催化剂，催化剂在载体上的负载量为5‑12.5wt.％，其中催化剂包括镍元素和钼元素，并且镍元素和钼元素的质量比为(1‑4)：1。本发明的催化剂，采用非贵金属材料，在获取较好的催化性能的同时，有效降低了产品的成本。
Description
技术领域
本发明是关于液体储氢催化技术，特别是关于一种加氢催化材料、制备方法及应用。
背景技术
氢能是一种清洁高效、资源丰富且能量密度高的能源载体，氢能的大规模应用可缓解传统化石能源储量紧缺以及环境污染、温室效应等问题，对人类社会的可持续发展至关重要。
目前常用的氢能存储方式有液态储氢、高压气态储氢以及固态储氢三种形式。加压储氢是最早被研究应用的，但是该储氢技术储氢质量密度低且容易产生氢脆现象，存在潜在危险性；低温液态储氢需要绝热性能优异的液化储罐，对材料要求苛刻；固态储氢虽有较大的体积储量，但是储氢材料会变质，产生氢损伤及氢腐蚀等现象，影响氢载体的循环利用。液相有机物储氢技术研究于20世纪80年代，该技术利用有机物中的不饱和键实现氢气的储存和释放。与上述几种储氢方式相比，液相有机物储氢所用氢载体因与汽油性质类似，可利用现有油类运输设备，且质量储氢密度较大(苯为7.19％，甲苯为6.18％)，储氢反应高度可逆。此外，氢载体(如苄基甲苯、二苄基甲苯、N-乙基咔唑等)物化性质稳定，可以循环利用，使用期限约为20年。
液相有机物储氢技术所用的加、脱氢催化剂一般为Ru/Pt负载在Al2O3、TiO2、SiO2、分子筛、活性炭等，但是贵金属催化剂价格昂贵，很大程度上限制了其工业化生产应用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加氢催化材料、制备方法及应用，通过采用镍/钼非贵金属配合的催化剂材料，在有效降低催化剂成本的同时，还充分地改善了催化性能。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了加氢催化材料，包括载体和催化剂，催化剂在载体上的负载量为5-12.5wt.％，其中所述催化剂包括镍元素和钼元素，并且镍元素和钼元素的质量比为(1-4)：1。
在本发明的一个或多个实施方式中，载体为Al2O3载体或氧化锆载体或沸石载体。
在本发明的一个或多个实施方式中，加氢催化材料的制备方法，包括如下步骤：A、准备适量的钼源溶液，以钼源溶液浸润载体，烘干干燥后，在空气氛围下煅烧，获得催化剂前驱体一；B、准备适量的镍源溶液，以镍源溶液浸润催化剂半成品，烘干干燥后，在空气氛围下煅烧，获得催化剂前驱体二；C、催化剂前驱体二在氢气氛围下，煅烧，获得。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A中钼源溶液为钼酸盐溶液，该溶液的溶剂为超纯水或者无水乙醇。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤B中镍溶液为硝酸镍的水溶液或者乙醇溶液，该溶液的溶剂为超纯水或者无水乙醇。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A或步骤B中烘干干燥为：在80-120℃下干燥18-36h。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤A或步骤B中煅烧均为：空气气氛下，300-400℃煅烧4-6h。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤C中氢气氛围为在管式炉中40-60mL/min。
在本发明的一个或多个实施方式中，步骤C中煅烧为500-550℃煅烧4-6h。
在本发明的一个或多个实施方式中，如前述的加氢催化材料在液体储氢中的加氢应用。
在本发明的一个或多个实施方式中，加氢应用时，具体为：控制催化剂的用量为载体质量的5-10％；对合格(如反应装置预先通过保压气密性检验等)的反应装置进行排空处理；加热、搅拌条件下进行反应直至反应终止。优选的，反应终止为在反应过程中监控反应装置的压降，至压力状态稳定(不再降低)则表明反应终止。优选的，反应温度为180-200℃。优选的，搅拌速度为1300-1500rpm。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的加氢催化材料、制备方法及应用，具有如下优势：
现有催化剂多采用贵金属负载，价格昂贵，本专利中的催化剂采用Ni、Mo非贵金属负载氧化铝，节约了经济成本；
有益效果：
降低了催化剂制备成本，贵金属催化剂造价高，本实验中所使用的Ni、Mo为非贵金属催化剂，但是在加氢时间上，与贵金属催化剂相比，催化性能较好；
载体氧化铝有较好的适应性，根据反应需要可选择不同孔径大小的氧化铝载体，价格便宜，节约了合成成本及经济成本；
催化剂为Ni、Mo双金属，协同发挥作用，促进了加氢效率的提高。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的不同比例催化剂的压力-时间曲线；
图2是根据本发明一实施方式的不同比例催化剂的XRD图；
图3是根据本发明一实施方式的氢载体苄基甲苯加氢后的GC-MS图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
如图1至图3所示，根据本发明优选实施方式的加氢催化材料：
氢载体(液相有机物)为苄基甲苯，加氢催化材料为Ni-Mo/Al2O3。
加氢催化材料制备：
1)、配制一定浓度的钼酸铵溶液，溶剂为超纯水，得溶液A；
2)、采用等体积浸渍法制备，将溶液A浸润于Al2O3载体中，得前驱体B；
3)、将前驱体B置于烘箱中，在100℃下干燥24h，得干燥后的产品C；
4)、将产品C置于马弗炉中煅烧，空气气氛，350℃煅烧4h，获得产物D；
5)、再配制一定浓度的硝酸镍溶液，溶剂为超纯水，得溶液E；
6)、同理地，重复依据2)、3)、4)步骤将Ni负载于产物D上，得产物F；
7)、将产物F置于管式炉中，氢气气氛，流量为40-60mL/min，500℃煅烧4h，制得催化剂，命名为Ni-Mo/Al2O3。
加氢测试条件：
加氢设备：高温高压反应釜，含机械搅拌装置，并配备有温度、压力、反应时间的参数面板，与电脑通过数据线连接可记录各参数数值，频次为13s/次。反应釜含有进气口和出气口，球阀控制开关，进气口可通入氮气/氢气，出气口连接排空管道。
加氢实验步骤：
加料：在反应釜中装入40g的苄基甲苯(简写为MBT)以及5wt.％-MBT(指占MBT质量5％的催化剂)的Ni-Mo/Al2O3催化剂，质量为2g；
保压：安装好反应釜及管道，反应釜内氮气(约2-3MPa)保压30min，压力几乎维持不变视为不漏气；
置换：为保证釜内空气排尽，先用氮气(约1-2MPa)吹扫3次，再用氢气(约1-2MPa)吹扫3次，排空完后表压为0MPa，关闭进出口阀门；
加热：设置反应温度为200℃，搅拌速度为1500rpm，炉温开始升高，进入加热状态；
反应：待温度维持在200℃左右，通入氢气(7-8MPa)开始加氢反应，电脑记录压降及时间变化。
结束：待测量压力不再变化时，关闭加热、搅拌及进出口阀门，停止反应。
1)不同比例催化剂的加氢效果：
2)采用7.5％Ni-2.5％Mo/Al2O3催化剂完成加氢反应后，氢载体苄基甲苯加氢后的GC-MS峰及产物比例如图3所示(由于上述四种比例的催化剂均已加氢完全，因此本实例中只选取一种比例展示)，其中苄基苯为原料苄基甲苯中所含有的微量杂质，也加氢完全。
实施例2
根据本发明优选实施方式的加氢催化材料：
氢载体(液相有机物)为苄基甲苯，加氢催化材料为Ni-Mo/氧化锆。
加氢催化材料制备：
1)、配制一定浓度的钼酸钠溶液，溶剂为超纯水，得溶液A；
2)、采用等体积浸渍法制备，将溶液A浸润于氧化锆载体中，得前驱体B；
3)、将前驱体B置于烘箱中，在80℃下干燥18h，得干燥后的产品C；
4)、将产品C置于马弗炉中煅烧，空气气氛，400℃煅烧5h，获得产物D；
5)、再配制一定浓度的硝酸镍溶液，溶剂为超纯水，得溶液E；
6)、同理地，重复依据2)、3)、4)步骤将Ni负载于产物D上，得产物F；
7)、将产物F置于管式炉中，氢气气氛，流量为40-60mL/min，500℃煅烧4h，制得催化剂，命名为Ni-Mo/氧化锆。
加氢测试条件：
加氢设备：高温高压反应釜，含机械搅拌装置，并配备有温度、压力、反应时间的参数面板，与电脑通过数据线连接可记录各参数数值，频次为13s/次。反应釜含有进气口和出气口，球阀控制开关，进气口可通入氮气/氢气，出气口连接排空管道。
加氢实验步骤：
加料：在反应釜中装入40g的苄基甲苯(简写为MBT)以及7.5wt.％-MBT的Ni-Mo/氧化锆催化剂，质量为3g；
保压：安装好反应釜及管道，反应釜内氮气(约2-3MPa)保压30min，压力几乎维持不变视为不漏气；
置换：为保证釜内空气排尽，先用氮气(约1-2MPa)吹扫3次，再用氢气(约1-2MPa)吹扫3次，排空完后表压为0MPa,关闭进出口阀门；
加热：设置反应温度为180℃，搅拌速度为1400rpm，炉温开始升高，进入加热状态；
反应：待温度维持在180℃左右，通入氢气(7-8MPa)开始加氢反应，电脑记录压降及时间变化。
结束：待测量压力不再变化时，关闭加热、搅拌及进出口阀门，停止反应。
1)不同比例催化剂的加氢效果：
实施例3
根据本发明优选实施方式的加氢催化材料
氢载体(液相有机物)为苄基甲苯，加氢催化材料为Ni-Mo/Al2O3。
加氢催化材料制备：
1)、配制一定浓度的钼酸钾溶液，溶剂为无水乙醇，得溶液A；
2)、采用等体积浸渍法制备，将溶液A浸润于沸石载体中，得前驱体B；
3)、将前驱体B置于烘箱中，在120℃下干燥36h，得干燥后的产品C；
4)、将产品C置于马弗炉中煅烧，空气气氛，300℃煅烧6h，获得产物D；
5)、再配制一定浓度的硝酸镍溶液，溶剂为无水乙醇，得溶液E；
6)、同理地，重复依据2)、3)、4)步骤将Ni负载于产物D上，得产物F；
7)、将产物F置于管式炉中，氢气气氛，流量为40-60mL/min，500℃煅烧4h，制得催化剂，命名为Ni-Mo/Al2O3。
加氢测试条件：
加氢设备：高温高压反应釜，含机械搅拌装置，并配备有温度、压力、反应时间的参数面板，与电脑通过数据线连接可记录各参数数值，频次为13s/次。反应釜含有进气口和出气口，球阀控制开关，进气口可通入氮气/氢气，出气口连接排空管道。
加氢实验步骤：
加料：在反应釜中装入40g的苄基甲苯(简写为MBT)以及10wt.％-MBT的Ni-Mo/沸石催化剂，质量为4g；
保压：安装好反应釜及管道，反应釜内氮气(约2-3MPa)保压30min，压力几乎维持不变视为不漏气；
置换：为保证釜内空气排尽，先用氮气(约1-2MPa)吹扫3次，再用氢气(约1-2MPa)吹扫3次，排空完后表压为0MPa,关闭进出口阀门；
加热：设置反应温度为190℃，搅拌速度为1300rpm，炉温开始升高，进入加热状态；
反应：待温度维持在190℃左右，通入氢气(7-8MPa)开始加氢反应，电脑记录压降及时间变化。
结束：待测量压力不再变化时，关闭加热、搅拌及进出口阀门，停止反应。
1)不同比例催化剂的加氢效果：
| 序号 | 催化剂 | 加氢时间/min |
| 样品1 | 2.5％Ni-2.5％Mo/沸石 | 39.0 |
| 样品2 | 5.0％Ni-2.5％Mo/沸石 | 35.5 |
| 样品3 | 7.5％Ni-2.5％Mo/沸石 | 29.0 |
| 样品4 | 10.0％Ni-2.5％Mo/沸石 | 32.0 |
| 样品5 | 7.5％Ni/沸石 | 50.0 |
| 样品6 | 2.5％Mo/沸石 | 无穷大 |
实施例4
根据本发明优选实施方式的加氢催化材料：
氢载体(液相有机物)为苄基甲苯，加氢催化材料为Ni-Mo/Al2O3。
加氢催化材料制备：
1)、配制一定浓度的钼酸铵溶液，溶剂为超纯水或无水乙醇，得溶液A；
2)、采用等体积浸渍法制备，将溶液A浸润于Al2O3载体(依据下表针对不同的样品采用不同规格的Al2O3载体)中，得前驱体B；
3)、将前驱体B置于烘箱中，在100℃下干燥24h，得干燥后的产品C；
4)、将产品C置于马弗炉中煅烧，空气气氛，350℃煅烧4h，获得产物D；
5)、再配制一定浓度的硝酸镍溶液，溶剂为超纯水或无水乙醇，得溶液E；
6)、同理地，重复依据2)、3)、4)步骤将Ni负载于产物D上，得产物F；
7)、将产物F置于管式炉中，氢气气氛，流量为40-60mL/min，500℃煅烧4h，制得催化剂，命名为Ni-Mo/Al2O3。
加氢测试条件：
加氢设备：高温高压反应釜，含机械搅拌装置，并配备有温度、压力、反应时间的参数面板，与电脑通过数据线连接可记录各参数数值，频次为13s/次。反应釜含有进气口和出气口，球阀控制开关，进气口可通入氮气/氢气，出气口连接排空管道。
加氢实验步骤：
加料：在反应釜中装入40g的苄基甲苯(简写为MBT)以及5wt.％-MBT的Ni-Mo/Al2O3催化剂，质量为2g；
保压：安装好反应釜及管道，反应釜内氮气(约2-3MPa)保压30min，压力几乎维持不变视为不漏气；
置换：为保证釜内空气排尽，先用氮气(约1-2MPa)吹扫3次，再用氢气(约1-2MPa)吹扫3次，排空完后表压为0MPa,关闭进出口阀门；
加热：设置反应温度为200℃，搅拌速度为1500rpm，炉温开始升高，进入加热状态；
反应：待温度维持在200℃左右，通入氢气(7-8MPa)开始加氢反应，电脑记录压降及时间变化。
结束：待测量压力不再变化时，关闭加热、搅拌及进出口阀门，停止反应。
1)不同催化剂的加氢效果：
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (1)
1.一种加氢催化材料在液体储氢中的应用，其特征在于，所述加氢催化材料为7.5%Ni-2.5%Mo/Al2O3，其中，载体氧化铝的孔径为3.6343nm，比表面积343.3524m2/g，所述液体储氢的氢载体为苄基甲苯，
加氢实验步骤为：
加料：在反应釜中装入40g的苄基甲苯以及占苄基甲苯质量5%的7.5%Ni-2.5%Mo/Al2O3催化剂，质量为2g；
保压：安装好反应釜及管道，反应釜内2-3MPa氮气保压30min，压力几乎维持不变视为不漏气；
置换：为保证釜内空气排尽，先用1-2MPa氮气吹扫3次，再用1-2MPa氢气吹扫3次，排空完后表压为0MPa,关闭进出口阀门；
加热：设置反应温度为200℃，搅拌速度为1500rpm，炉温开始升高，进入加热状态；
反应：待温度维持在200℃，通入7-8MPa氢气开始加氢反应，电脑记录压降及时间变化；
结束：待测量压力不再变化时，关闭加热、搅拌及进出口阀门，停止反应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111391419.0A CN113926462B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 加氢催化材料、制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111391419.0A CN113926462B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 加氢催化材料、制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113926462A CN113926462A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113926462B true CN113926462B (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=79287309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111391419.0A Active CN113926462B (zh) | 2021-11-19 | 2021-11-19 | 加氢催化材料、制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113926462B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114700084B (zh) * | 2022-04-29 | 2022-12-13 | 北京海望氢能科技有限公司 | 用于有机储氢液体加氢与脱氢的催化剂及其制备方法和有机储氢液体加氢与脱氢的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055599A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-11 | Coal Industry Patents Ltd | Alumina-supported hydrotreatment catalysts |
| US4318801A (en) * | 1979-09-04 | 1982-03-09 | Gulf Research & Development Company | Supported nickel-molybdenum catalyst, preparation thereof, and hydrodesulfurization of hydrocarbon fractions using same |
| CN102228834A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-02 | 常州大学 | 一种催化加氢的催化剂及其应用 |
| CN106914251A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 渣油加氢脱硫催化剂及其制备方法 |
| CN112093775A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 青岛海望能源科技有限公司 | 有机液体储氢介质和工业粗氢氢源的储放氢***及方法 |
| CN112973765A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种c5石油树脂加氢催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106391107B (zh) * | 2015-08-03 | 2019-02-12 | 南开大学 | 用于蓖麻油制备生物航空煤油的加氢异构和裂化催化剂 |
-
2021
- 2021-11-19 CN CN202111391419.0A patent/CN113926462B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055599A (en) * | 1979-07-31 | 1981-03-11 | Coal Industry Patents Ltd | Alumina-supported hydrotreatment catalysts |
| US4318801A (en) * | 1979-09-04 | 1982-03-09 | Gulf Research & Development Company | Supported nickel-molybdenum catalyst, preparation thereof, and hydrodesulfurization of hydrocarbon fractions using same |
| CN102228834A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-02 | 常州大学 | 一种催化加氢的催化剂及其应用 |
| CN106914251A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 渣油加氢脱硫催化剂及其制备方法 |
| CN112973765A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种c5石油树脂加氢催化剂及其制备方法 |
| CN112093775A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-18 | 青岛海望能源科技有限公司 | 有机液体储氢介质和工业粗氢氢源的储放氢***及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 萘选择性催化加氢制备四氢萘的研究;安璞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20190115(第01期);B016-118 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113926462A (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1986049B (zh) | 用于乙醇水蒸气重整制氢催化剂及制备方法和用途 | |
| CN105129728A (zh) | 一种液态有机储氢载体使用间歇式反应釜进行加氢的方法 | |
| CN113926462B (zh) | 加氢催化材料、制备方法及应用 | |
| CN105251491A (zh) | 一种5-羟甲基糠醛选择性氢解制备2,5-二甲基呋喃的催化剂及其制备方法 | |
| CN111013593B (zh) | 一种原位制备的用于催化液体有机氢载体吸氢和放氢的镍基催化剂及其制备方法 | |
| CN101537357B (zh) | 一种合成气制甲烷催化剂及制备方法和应用 | |
| CN113578352A (zh) | 一种高稳定性固定床加氢脱氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107500296A (zh) | 一种棒状β‑Mo2C的可控合成及其在逆水汽变换反应中的应用 | |
| CN1672789A (zh) | 一种甲醇自热重整制氢催化剂及制备方法和应用 | |
| CN105618068A (zh) | 金属壁载式合成气高温甲烷化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114042453A (zh) | Pt-Ce脱氢催化材料、制备方法及其应用 | |
| CN111359644B (zh) | 用于二甲醚水蒸气重整制氢的非贵金属基碳化钼催化剂及其制备方法和应用 | |
| Du et al. | Carbon dioxide reforming of methane over bimetallic catalysts of Pt-Ru/γ-Al 2 O 3 for thermochemical energy storage | |
| CN109535108B (zh) | 一种2,5-二甲基呋喃的制备方法 | |
| CN101791557A (zh) | Ce-Zr-Ni-O复合氧化物储氧材料的制备方法 | |
| CN213011954U (zh) | 一种静默紧凑型可移动甲醇低温液相重整制氢*** | |
| CN212476103U (zh) | 一种自适应的太阳能热驱动甲醇液相重整制氢装置 | |
| CN105597771B (zh) | 一种氢解用催化剂以及2,5-二甲基呋喃的制备方法 | |
| CN111389436A (zh) | 一种高效稳定的用于二甲醚水蒸气重整制氢的碳化钼催化剂的制备方法 | |
| CN115672328A (zh) | 有机储氢催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN111167465A (zh) | 一种钼酸镍纳米催化剂及其制备方法和应用 | |
| TWI541192B (zh) | 燃料重組蜂巢觸媒反應裝置 | |
| CN113546623B (zh) | 稀土复合有机储氢载氢催化活性物质、负载物及应用 | |
| CN110201678A (zh) | 一种催化剂及其制备方法 | |
| CN115672350A (zh) | 有机储氢催化加氢活性物质、负载物及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 215152 No. 6 Anmin Road, Panyang Industrial Park, Huangdi Town, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Jinhong Gas Co.,Ltd. Address before: 215152 No. 6 Anmin Road, Panyang Industrial Park, Huangdi Town, Xiangcheng District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: SUZHOU JINHONG GAS Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |