[發明專利]活化包含整體式催化劑成型體或由整體式催化劑成型體構成的催化劑固定床的方法

在審

• 申請號: 201780058904.1
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN109789399A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: M·施賴伯;Z·科坦賈克;M·尼勒斯;I·德維斯普萊爾;M·施瓦茨;R·萍克斯;M·K·施勒特爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02;B01J37/06;B01J37/08;B01J23/883;B01J25/00;B01J25/02;B01J35/00;B01J35/04;B01J35/10;C07C29/141
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉娜;劉金輝

本發明涉及一種活化催化劑固定床的新方法，一種提供包括該已活化催化劑固定床的反應器的方法以及已活化催化劑固定床和包括該已活化催化劑固定床的反應器在氫化反應中的用途。

發明背景

本發明涉及一種活化催化劑固定床的新方法，一種提供包括已經以此方式活化的催化劑固定床的反應器的方法以及已活化催化劑固定床和包括該已活化催化劑固定床的反應器在氫化反應中的用途。

現有技術

阮內金屬催化劑是已經找到廣泛商業用途的高度活性催化劑，尤其是對于氫化單-或多不飽和有機化合物。阮內催化劑通常為包含至少一種催化活性金屬和至少一種在堿中可溶(可浸出)的合金組分的合金。典型的催化活性金屬例如為Ni、Fe、Co、Cu、Cr、Pt、Ag、Au和Pd，而典型的可浸出合金組分例如為Al、Zn和Si。這類阮內金屬催化劑及其制備方法例如描述于US 1,628,190，US 1,915,473和US 1,563,587中。在將它們用于非均相催化化學反應，具體是氫化反應中之前，阮內金屬合金通常必須進行活化。

活化阮內金屬催化劑的標準方法包括磨碎該合金而給出細粉，若它在生產時尚且不呈粉末形式的話。為了活化，將該粉末用含水堿處理，從該合金中部分除去可浸出金屬，留下高度活性的不可浸出金屬。如此活化的粉末是自燃的且通常在水或有機溶劑下儲存，以避免與氧氣接觸和阮內金屬催化劑的附帶失活。

在活化懸浮阮內鎳催化劑的已知方法中，在100℃或更高的溫度下用15-20重量％氫氧化鈉溶液處理鎳-鋁合金。US 2,948,687描述了通過首先在50℃下用20重量％NaOH溶液處理粒度為80目(約0.177mm)或更細的磨碎Ni-Mo-Al合金并升溫至100-115℃而由該合金制備阮內鎳-鉬催化劑。

粉狀阮內金屬催化劑的關鍵缺點是需要通過昂貴的沉降和/或過濾方法將它們從被催化反應的反應介質中分離。

已知阮內金屬催化劑還可以以更粗顆粒的形式使用。例如，US 3,448,060描述了結構化阮內金屬催化劑的制備，其中在第一實施方案中將惰性載體材料用粉狀鎳-鋁合金和新沉淀氫氧化鋁的含水懸浮液涂覆。將如此得到的結構體干燥、加熱并與水接觸，釋放氫氣。然后將該結構體硬化。用堿金屬氫氧化物溶液浸出被設想成選項。在第二實施方案中，在不使用載體材料下對粉狀鎳-鋁合金和新沉淀氫氧化鋁的含水懸浮液進行成型。類似于第一實施方案將如此得到的結構體活化。

適合用于固定床催化劑中的其他阮內金屬催化劑可以包括中空體或球或者具有一些其他種類載體。這類催化劑例如描述于EP 0 842 699，EP 1 068 900，US 6,747,180，US 2,895,819和US 2009/0018366中。

US 2,950,260描述了一種通過用含水堿溶液處理而活化由粒狀鎳-鋁合金構成的催化劑的方法。該粒狀合金的典型粒度為1-14目(約20-1.4mm)。已經發現阮內金屬合金如Ni-Al合金與含水堿的接觸導致放熱反應，形成相對大量的氫氣。下列反應方程式意欲舉例解釋當Ni-Al合金與含水堿如NaOH接觸時發生的可能反應：

2NaOH+2Al+2H₂O→2NaAlO₂+3H₂

2Al+6H₂O→2Al(OH)₃+3H₂

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O