[发明专利]一种镍硅催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镍硅催化剂，其特征在于：以矿物盐硅酸盐为前驱体制备页状硅酸镍催化剂，所得催化剂是由硅氧四面体和镍氧八面体组成的具有三明治结构2：1型的层状结构的页状硅酸镍催化剂，在两层SiO₂中间夹一层Ni，催化剂用元素符号简写为Ni-PS催化剂。

2.根据权利要求1所述的镍硅催化剂，其特征在于：按质量百分比计，其活性金属Ni与载体SiO₂的比例为1:1~9。

3.一种权利要求1或2所述的镍硅催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1) 按氨水与金属物质的量比为（5~12）：1比例，将浓氨水加入到镍盐溶液中，使其形成镍氨络合物；

2) 向镍氨络合物混合溶液中滴加硅源，搅拌处理4h-24h，然后将混合液加热通过蒸氨进行沉淀；

将所得沉淀经离心、洗涤、过滤、干燥、焙烧，即得到氧化态形式的镍硅催化剂；

3) 将上述催化剂在H₂-N₂混合气氛中还原，即得到用于低温下催化顺酐加氢制备丁二酸酐的镍硅催化剂。

4.根据权利要求3所述的镍硅催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤1) 中，所属氨水与金属的摩尔比为（8~10）：1；所述金属Ni的物质的量浓度为0.02 mol/L-0.6 mol/L；所述镍盐为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种；镍盐溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇、丙酮中的一种或两种；所述镍氨络合物混合溶液的pH值为9~12。

5.根据权利要求3所述的镍硅催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤2) 中，所述硅源为碱性硅溶胶，碱性硅溶胶中二氧化硅的质量百分含量为25%~45%；所述金属Ni与载体SiO₂的质量比为1:1~1:9；所述搅拌时间为4h-16h，蒸氨加热的温度为60~100℃，所述洗涤溶剂为水，洗涤次数为3~5次；所述干燥的温度为60~120℃，干燥的时间为8~20 h；所述焙烧的温度为400~700℃，焙烧的时间为2~6 h。

6.根据权利要求3所述的镍硅催化剂的制备方法，其特征在于：在步骤3) 中，所述H₂-N₂混合气中H₂：N₂的体积流量比为1:（1~5），所述还原的条件为：温度350~700 ℃，时间1~5 h。

7.根据权利要求6所述的镍硅催化剂的制备方法，其特征在于：所述H₂-N₂混合气中H₂：N₂的体积流量比为1:3。

8.一种权利要求1或2所述的镍硅催化剂在顺酐加氢合成丁二酸酐中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：包括以下步骤：所述的镍硅催化剂应用于顺酐液相加氢反应，在浆态床或悬浮床反应器中进行，反应原料为顺酐含量8～15wt％的溶液，溶剂选用四氢呋喃、1,4-二氧六环或环己烷中的一种，催化剂用量为0 .01~0 .06 g催化剂/g顺酐，反应温度为50～100℃，氢气压力为2～6 MPa，反应时间为0.3～4 h，使顺酐转化率能达到99.9%，丁二酸酐选择性能达到100%。