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閱讀：883發(fā)布時間：2016-3-23
雷尼鎳催化劑中磁性過濾法的研究
作者：劉法軍 張軍明
摘要：
本文探討了利用雷尼鎳催化的強(qiáng)磁性原理，采用電磁過濾法去除雷尼鎳催化劑，克服了雷尼鎳的易燃特性，高活性的催化劑回收后循環(huán)使用，再次參與反應(yīng)給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
雷尼鎳又譯蘭尼鎳，是一種由帶有多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金的細(xì)小晶粒組成的固態(tài)異相催化劑，因其催化活性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，常用于容易進(jìn)行氫化或選擇性加氫的反應(yīng)，在環(huán)丁烯砜加氫制備環(huán)丁烷砜，對硝基*加氫制備對氨基*，芳香環(huán)加氫制備環(huán)烷烴，醛、酮加氫制備醇，芳胺、雙氧水的的制備領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
（電磁過濾）
雷尼鎳暴露在空氣中即可自燃，十分危險。這一個特性給反應(yīng)后的分離過濾過程帶來了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的過濾方法將反應(yīng)液通過內(nèi)襯尼龍濾袋的不銹鋼濾斗，用真空抽入濃縮釜，將催化劑過濾出來，由于過濾濾斗為敞口狀態(tài)，風(fēng)險極大。同時經(jīng)過反應(yīng)后的雷尼鎳催化劑仍具有很高的活性，循環(huán)使用將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，然而敞開式的過濾方式容易使雷尼鎳催化劑氧化失活，喪失了循環(huán)使用的可能性。
為了克服雷尼鎳催化劑易燃特性對過濾的影響，飛潮公司利用雷尼鎳的強(qiáng)磁效應(yīng)，采用磁性過濾法分離雷尼鎳催化劑。Ferroclean Ⅱ型電磁過濾系統(tǒng)是一種利用電磁吸附原理，能夠去除各種流體中的鐵磁性雜質(zhì)和順磁性雜質(zhì)，采用全封閉模式，自動控制充液、過濾、反洗過程，避免人工操作帶來的風(fēng)險。反吹、反洗時，采用斷電除磁控制，使催化劑由于失去磁性吸附混入液體中，一同由排污口排出，液體形成保護(hù)層，隔絕了催化劑與空氣接觸，高活性催化劑可以直接循環(huán)使用。
1.4-丁二醇（BDO）是一重要的有機(jī)和精細(xì)化工原料，Reppe法生產(chǎn)工藝主要有炔化反應(yīng)和加氫反應(yīng)兩步組成，在加氫工段通常使用鎳系催化劑。在新疆某大型煤化企業(yè)2012年上馬10萬噸/年BDO項(xiàng)目時，采用了飛潮Ferroclean Ⅱ型過濾系統(tǒng)對質(zhì)量流量為13000Kg/h的反應(yīng)出料進(jìn)行過濾，物料中固體質(zhì)量25Kg/h，液體密度961Kg/m3, 固體密度920Kg/m3，催化劑顆粒粒徑10μm。過濾后物料中催化劑質(zhì)量降至平均1.2Kg/h，回收催化劑效率約95%以上。
甲苯二胺（TDA）是聚氨酯的主要原料，TDA通常由二硝基甲苯（DNT）催化氫化反應(yīng)制得。催化劑可以是雷尼鎳、鐵或鉑、鈀等貴金屬。
（加氫過濾流程圖）
某跨國化工公司，2014年改造原雷尼鎳催化劑回收工藝，采用了飛潮Ferroclean Ⅱ型過濾系統(tǒng)進(jìn)行中試，進(jìn)料量40m3/h，催化劑含量0.02%，催化劑顆粒3~10um，操作壓力0.4MPa，操作溫度150℃，經(jīng)現(xiàn)場運(yùn)行測試催化劑回收率大于98%。經(jīng)測算，經(jīng)濟(jì)效益可觀，每年可以節(jié)省催化劑費(fèi)用300多萬。
經(jīng)過飛潮公司多年的實(shí)踐，雷尼鎳催化劑磁性過濾法的可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性得到驗(yàn)證。Ferroclean Ⅱ型電磁過濾系統(tǒng)甚至對弱磁性或順磁性顆粒亦有過濾作用，可以廣泛應(yīng)用于化工催化劑過濾領(lǐng)域。
飛潮過濾讓世界更清潔，讓生活更美好！
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