[發明專利]含石墨的催化劑成型體

有效

• 申請號: 201380028713.2
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104411404B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 馬丁·保盧斯;法蘭克·格羅斯曼;卡爾-漢茲·施塔德勒
• 申請（專利權）人: 克拉里安特國際有限公司
• 主分類號: B01J37/00
• 分類號: B01J37/00;B01J23/34;B01J37/04;B01J37/08;B01J21/04;B01J2/00;B01J21/18;B01J23/72;C01B3/16;C07C1/04;C10G2/00;C07C29/149
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 柳冀

本發明涉及包含石墨作為活性促進劑和選擇性促進劑的催化劑成型體。本發明還涉及用于制備相應的含石墨的催化劑成型體的方法和所述催化劑成型體在催化反應，特別是氫化反應、氫解反應和脫氫反應中的用途。

發明背景

石墨為單質碳的變體，其中六個六邊形排列的碳原子形成石墨晶體的基本單元。長期以來石墨在催化劑的制備中用作潤滑劑、燒灼材料或載體材料。在催化劑成型體的制備中，石墨可以用于潤滑所使用的鋼制工具，因此減少模制工具的機械磨損。對于這種應用，所使用的石墨通常根據其潤滑性能進行選擇并且以充分潤滑所需的量使用。

例如WO?2004/085356描述了通過混合氧化材料和石墨并且將所得混合物成型為成型體從而制備成型體。石墨在催化劑成型制備中作為壓片助劑和/或作為潤滑劑的用途的其它實例描述于文獻WO?01/68245、WO?2005/030393、DE-A?102005035978、EP-A?1060792、WO?03/078310、WO?03/78059、DE-A?102005037678和EP-A?467144。

石墨還用作燒灼材料，從而影響催化劑成型體的比表面積和孔徑。WO?2008/087116或DE-A?102007005606描述了用于制備催化劑成型體的方法，其中石墨作為成型助劑加入前體混合物并且將所形成的混合物成型為所需的幾何形狀。然后使催化劑成型體經受熱處理，其中石墨轉化成以氣態形式溢出的化合物(即CO和/或CO₂)。兩篇專利申請中所使用的石墨充當成孔劑并且在催化活性的催化劑成型體中通過燃燒盡可能完全除去。

含碳材料還用作催化劑的載體材料。在有機合成中通常將負載在活性炭上的鈀用于催化加氫反應。負載在作為載體材料的具有高比表面積的石墨上的鈀基催化劑用于脫氯反應和加氫反應(參見例如E.Díaz等人的Appl.Catal.2010，B?99，第181-190頁，或R.F.Bueres的Catal.Today?2010，150，第16-21頁)。

具有石墨作為載體組分的其它加氫催化劑描述于DE?102004007499中。所述加氫催化劑具有錸作為活性組分并且通過在氧化預處理的所謂的“高面積活性石墨”上施用錸組分制備。

US?4066712要求保護以Cr和石墨的插層形式存在的催化劑。所述催化劑用于使非芳族化合物重組形成具有升高的芳族化物份額的產物。

DE?4324693描述了具有Pd、Ru或Fe的富勒烯插層的用途及其作為催化劑的用途。所述催化劑例如針對環己烯在作為溶劑的四氫呋喃中的加氫進行測試。

在催化劑的商業用途中，對經濟性的進一步改進，特別是至目標產物的轉化率的升高和/或不期望的副產物的形成的減少具有極大興趣。

鑒于該背景，本發明的目的在于提供用于制備金屬氧化物-催化劑成型體的改進的方法，其中特別獲得相比于現有技術的催化劑具有更高的活性和/或選擇性的催化劑成型體。

通過根據本發明的方法和因此獲得的催化劑實現所述目的。

由于根據本發明的催化劑相比于常規催化劑的升高的活性，有可能在更低的壓力或溫度下進行相應的催化過程。所述事實為裝置操作員提供顯著的成本節約。特別地，溫度降低造成催化劑更長的使用壽命，因為其減慢了由于燒結效果、焦化或覆蓋表面的副產物而造成的失活。還可以用更具活性的催化劑以更高的空間速度進行相應的反應。因此使用更小的反應器即可實現相等的生產量，這意味著裝置操作員的投資成本的顯著降低。溫度降低還可以造成副產物的減少。改進的選擇性還降低了用于分離副產物的裝置費用，因此降低了產物的加工成本。

發明簡述

本發明涉及用于制備催化劑成型體的方法，所述方法包括如下步驟：

(a)將優選呈粉末形式的一種或多種金屬氧化物和石墨混合，和

(b)將所述混合物成型從而獲得成型體，其中石墨的粒徑D₉₀為：

2.0μm≤D₉₀≤17.5μm。

本發明還涉及通過根據本發明的方法制備的催化劑成型體。

本發明還涉及根據本發明的催化劑成型體在催化反應，特別是加氫反應和脫氫反應、氫解反應、CO-加氫和水煤氣變換反應中的用途。

本發明的詳細描述

本發明描述了催化劑成型體，所述催化劑成型體由至少一種金屬氧化物與至少一種具有特定性質的石墨的混合物組成。本發明還包括用于制備成型體的相應方法。