[發(fā)明專利]鉻催化劑、其制備和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780044304.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN109475841A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·J·鄒;D·J·布羅克韋;P·普法布;M·G·施瓦布
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴斯夫公司
• 主分類號(hào): B01J21/08
• 分類號(hào): B01J21/08;B01J23/04;B01J23/26;B01J21/12
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 李穎;林柏楠

本文公開了具有降低的鉻(VI)含量的氧化鉻催化劑組合物、制造氧化鉻催化劑組合物和系統(tǒng)的方法和所述氧化鉻催化劑組合物和系統(tǒng)的示例性用途。所公開的催化劑可以是凝膠并可包含氧化鉻(III)和氧化鉻(VI)，氧化鉻(VI)的量為基于氧化鉻催化劑組合物中的總鉻氧化物含量的大約10,000ppm或更少。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及具有降低的氧化鉻(VI)含量的鉻催化劑組合物和鉻催化劑系統(tǒng)以及制備鉻催化劑組合物和系統(tǒng)的方法和它們的用途。

背景

鉻(VI)，也稱作六價(jià)鉻和Cr(VI)，是元素鉻的有毒形式。六價(jià)鉻作為前體或作為中間體具有許多不同的工業(yè)用途。其一些用途包括在染料、漆、墨水和塑料中的鉻酸鹽顏料；鉻催化劑；添加到漆、底漆和其它表面涂料中的防腐蝕鉻劑；鉻電鍍；焊接和熱加工鉻合金和鍍鉻金屬。其也可能作為雜質(zhì)存在于波特蘭水泥中。暴露于高水平六價(jià)鉻對(duì)這些行業(yè)中的雇員具有短期和長(zhǎng)期健康后果。短期后果可影響鼻子、咽喉、肺和皮膚。一些癥狀包括對(duì)鼻咽的刺激、流鼻涕、打噴嚏、咳嗽、瘙癢、燒灼感、哮喘、呼吸短促、腫脹、紅癢皮疹和在皮膚直接接觸六價(jià)鉻時(shí)的鉻致潰瘍。長(zhǎng)期后果包括刺激和損傷呼吸道、眼和皮膚和在一些情況下甚至肺癌。實(shí)際上，監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)為所有Cr(VI)化合物都是職業(yè)致癌物。

市售氧化鉻(III)催化劑(Cr₂O₃)通過(guò)許多途徑合成，包括1)溶膠-凝膠法，其中用有機(jī)化學(xué)品還原合適的前體，如鉻酸或氧化鉻(VI)(CrO₃)和2)沉淀法，其中沉淀和處理氫氧化鉻形成氧化鉻(III)，和3)熱法，其中熱轉(zhuǎn)化合適的鉻前體化合物形成氧化鉻(III)和揮發(fā)性副產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明來(lái)自現(xiàn)行途徑的催化劑具有不符合最新有毒有害物質(zhì)法規(guī)的相當(dāng)高的Cr(VI)含量。該缺點(diǎn)可能使它們的生產(chǎn)、裝卸、操作和處置不切實(shí)際，特別是在工業(yè)規(guī)模情況下。

Cr(VI)還原在過(guò)去幾十年來(lái)是對(duì)水和土壤中的Cr(VI)污染的環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域和雇員的Cr(VI)暴露領(lǐng)域中的焦點(diǎn)。盡管合并還原劑、螯合劑和有機(jī)化學(xué)品的方法已對(duì)Cr(VI)的環(huán)境清理和廢水處理作出顯著貢獻(xiàn)，但這些方法還不適用于具有低Cr(VI)水平的用于催化劑用途的Cr₂O₃材料的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。

本領(lǐng)域中需要具有最低Cr(VI)水平的鉻催化劑和找出生產(chǎn)用于鉻催化劑用途的Cr₂O₃材料的工業(yè)適用的方法。

概述

本文公開了具有最低Cr(VI)氧化物含量的氧化鉻催化劑組合物和氧化鉻催化劑系統(tǒng)、它們的制備方法、它們的使用方法和它們的各種用途。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種制備氧化鉻催化劑組合物的方法，所述方法包括：形成混合物，其包含在水性溶劑中和在有機(jī)還原溶劑中的氧化鉻(VI)；回流所述混合物形成漿料；和干燥所述漿料形成具有氧化鉻(VI)的粉末，氧化鉻(VI)的量為基于干燥粉末中的總鉻氧化物含量的大約10,000ppm或更少。在一些實(shí)施方案中，可將所述干燥粉末煅燒。在一些實(shí)施方案中，所述干燥粉末或所述干燥煅燒粉末可進(jìn)一步與潤(rùn)滑劑，如石墨摻合。在一些實(shí)施方案中，所述干燥粉末或所述干燥煅燒粉末，無(wú)論是否與潤(rùn)滑劑摻合，可壓制成各種形狀(例如形成片)、制粒或通過(guò)擠出技術(shù)加工(例如形成擠出物)。

在一些實(shí)施方案中，可通過(guò)首先將氧化鉻(VI)溶解在水性溶劑中形成溶液(稱為“溶液A”)和此后將有機(jī)還原溶劑添加到溶液A中形成漿料來(lái)形成鉻(VI)在水性溶劑中和在有機(jī)還原溶劑中的混合物。在另一些實(shí)施方案中，可通過(guò)首先將氧化鉻(VI)溶解在水性溶劑中形成溶液A和此后將溶液A添加到有機(jī)還原溶劑中來(lái)形成該混合物。在再一些實(shí)施方案中，可通過(guò)首先將水性溶劑與有機(jī)還原溶劑混合和此后將氧化鉻(VI)添加到混合物中來(lái)形成該混合物。