[發明專利]平面催化劑填充物

在審

• 申請號: 201780038991.4
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN109689200A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: U·戈克;R·科爾芬巴赫;A·沙伊布爾胡貝爾;L·托庫爾
• 申請（專利權）人: 艾藍騰歐洲有限公司
• 主分類號: B01J19/30
• 分類號: B01J19/30
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 景鵬

本發明涉及一種催化劑填充物，其包括第一層平面催化劑材料和位于所述第一層上的第二層平面催化劑材料，其中第一層的催化劑材料包括至少兩個板，每個板彼此依靠以形成鄰接邊緣，其中第二層的催化劑材料包括至少兩個板，每個板彼此依靠以形成鄰接邊緣，并且其中第二層的板相對于第一層的板以這樣的方式設計和/或布置，使得第二層的一個鄰接邊緣或多個鄰接邊緣不與第一層的一個鄰接邊緣或多個鄰接邊緣對齊。

技術領域

本發明涉及催化劑填充物，其包括多層平面催化劑材料。

背景技術

原則上這種催化劑填充物是已知的并且通常容納在反應器中，在反應器中，待催化轉化的物質橫向，尤其是與催化劑材料層成直角地流過催化劑填充物。在這方面，停留時間的受控分布對于許多非均相催化轉化是決定性的，以控制催化過程的活性和選擇性。這在具有特別大尺寸的反應器中和在反應物在催化劑填充物中的停留時間特別短的反應中是尤其重要的，對應于所有動力學控制的反應，例如甲醇轉化為甲醛、奧斯瓦法(Ostwald-Verfahren)或安德魯索夫法(Andrussow-Verfahren)中的反應。此外，特別是在氣態或液態反應物的氫化中，均勻的反應物流動特性是有利的。

減少反應器中的真空空間并最終由此增加反應器中活性物質的量，對于所有非均相反應通常是有利的，因為這有助于提高所用的反應器的每單位體積的總工藝效率，因此也可能提高給定反應器體積的每次產物輸出。例如，這在長鏈烴中的天然氣(主要是甲烷)的非均相催化轉化(氣-至-液)中是特別有利的。

此外，反應器填充物對非均相催化轉化期間的溫度監測具有決定性影響。特別地，通過減少催化劑床內的真空空間可以顯著改善熱量的供應和去除。在高放熱反應中這尤其能減少熱點以及增加工藝穩定性。

為此目的，在較小的反應器中，各層可以利用連續的催化劑材料板來實現，即每個板完全填充反應器的內部橫截面。單片反應器填充物也適用于此。然而，當反應器的尺寸遠大于各個催化劑材料板的尺寸使得催化劑材料層必須由多個板組成時，發現用催化劑材料填充反應器是有問題的，因為在此存在這樣的風險，即由相鄰板之間的鄰接邊緣形成流動通道，從流動方向看，該流動通道延伸通過至少大部分催化劑填充物，并在空間上部分顯著減少待轉化物質的停留時間，最終大大降低催化劑效率。

發明內容

本發明的基本目的是提供一種催化劑填充物，其在較大的反應器中也提供理想的催化劑效率。

提供了具有權利要求1的特征的催化劑填充物來滿足上述目的。

根據本發明的催化劑填充物包括第一層平面催化劑材料和布置在其上的第二層平面催化劑材料，其中第一層的催化劑材料包括至少兩個板，每個板彼此鄰接同時形成鄰接邊緣，其中第二層的催化劑材料包括至少兩個板，每個板彼此鄰接同時形成鄰接邊緣，并且其中第二層的板相對于第一層的板進行配置和/或布置，使得在第一層的鄰接邊緣和第二層的鄰接邊緣投射到共同平面上時，第一層的鄰接邊緣不與第二層的鄰接邊緣具有超過一個的公共點。第一層的板和第二層的板可以例如具有不同的形式，和/或它們可以被布置為相對于彼此偏移和/或旋轉，特別是使得相鄰層的鄰接邊緣不包括直角。

換句話說，本發明的基本思想是通過對相鄰層中的板進行目標配置和/或布置，來提供相鄰層中的鄰接邊緣彼此間隔開或者最好相交的延伸，但絕不是一致地設置在彼此之上(即相互覆蓋)。以這種方式防止了通過鄰接邊緣形成流動通道，這會導致待被催化劑材料轉化的物質流過板而不是穿過板。結果，根據本發明，避免形成嚴重的流動通道，并且確保了在催化劑填充物中待轉化的物質具有理想并且可設定的停留時間，從而確保了催化劑材料的理想利用并因此確保了最大化的催化劑效率。

根據本發明的催化劑填充物可以例如用于非均相催化反應中。非均相催化反應的反應物和產物在此可以以氣態和/或液態形式存在。此外，根據本發明的催化劑填充物可以用于長鏈烴中天然氣的轉化、烴的氫化/脫氫、氧化反應(尤其是部分氧化反應)、甲醇至甲醛的轉化、奧斯瓦法或安德魯索夫法中。