镍催化剂与贵金属催化剂一样,可用于有机合成过程各种加氢反应的催化剂,如硝基化合物、碳-碳双键化合物、羰基化合物等的加氢反应,使用行业遍及石油化工、医药合成、染料与农药生产及其它精细化工领域。与贵金属催化剂相比,各有优缺点,贵金属催化剂反应活性高,但极容易失活(使用温度不当而烧结、使用过程中贵金属的流失、反应体系中的杂质中毒等原因),且使用过程中活性下降较快,而且价格昂贵;镍催化剂虽然初活性较低,但不容易中毒,使用过程中活性比较稳定,镍催化剂价格便宜。在世界范围内,已出现了以各种各样的镍催化剂在生产中取代贵金属的趋势,在一些要求不是很精细的行业,已形成了大量取代的局面(如,染料行业硝基化合物的加氢所用贵金属催化剂已完全被镍催化剂所取代)。
负载型镍催化剂,即将镍负载于各种载体上,如负载于硅藻土上等,再将催化剂表面进行钝化,使其在低于150℃的温度下可以在空气中保存,但使用之前不需要活化,直接加入反应体系即有催化活性,使用方便。这种催化剂目前在世界范围内主要用于硝基化合物的加氢反应,并主要用于聚氨酯的生产过程。主要生产地在美国与德国,进口价与成本相差甚大。聚氨酯在我国属于初始发展阶段的产品,现阶段发展比较迅速(据有关资料报道聚氨酯的产量的大小在不久的将来可能是衡量一个国家化工发展水平的重要标志),催化剂的用量也会不断增长。另外,除聚氨酯行业外,在制药、染料等行业存在很多的硝基化合物的加氢工艺,所用催化剂为雷尼镍或贵金属催化剂,这些催化剂存在生产成本高与循环使用差等缺陷。因此,如果将此催化剂在制药、染料行业的应用开发出来,催化剂的用量将远远超过聚氨酯行业。
兰州大学催化课题组针对国内引进的聚氨酯装置的需求进行了负载型镍催化剂的仿制研究,并于1999年完成KT-01型镍催化剂,同年生产并应用于甘肃银光化学工业公司(805厂)聚氨酯生产工艺,产品性能超过美国Enghard公司进口产品(工业使用结果),使产品收率由原来进口催化剂的98.5%提高到了99.1%,完全取代了进口产品。
2006年初,在兰州大学催化课题组生产技术的基础上,兰州分离科学研究所组织相关专家,优化了生产工艺,已完成KT-01型镍催化剂的升级产品KT-02,国内外多家聚氨酯企业开始试验,其性能指标超过同类产品,目前已实施产业化生产。