[發(fā)明專利]一種合金催化劑及其制備方法，相關(guān)設備和用途

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• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN112090428A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 袁一;劉菁;齊紅彬
• 申請（專利權(quán)）人: 長春美禾科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887;B01J23/885;B01J23/847;B01J23/889;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/06;C07C29/00;C07C31/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;周齊宏

本發(fā)明涉及一種適合以連續(xù)漿態(tài)床進行多羥基碳水化合物加氫裂解生產(chǎn)醇的合金催化劑及其制備方法，相關(guān)設備和用途。該催化劑基本上由Ni、Al和至少一種選自元素周期表的ⅢB的Sc、Y、La?Lu，ⅣB的Ti、Zr，ⅤB的V、Nb，ⅥB的Cr、Mo、W，ⅦB的Mn、Re，Ⅷ的Fe、Co，ⅠB的Cu，ⅡB的Zn、Cd，ⅢA的B、Ga，ⅣA的Ge、Sn、Pb，ⅤA的Sb的其他元素組成，并具有高的催化活性和機械強度，可以長期連續(xù)運行2000小時以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合以連續(xù)漿態(tài)床進行多羥基碳水化合物加氫裂解生產(chǎn)醇的合金催化劑及其制備方法，相關(guān)設備和用途。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)金屬合金催化劑是通過將金屬原料在高溫熔爐中加熱熔合，得到熔體，冷卻，再通過粉碎、研磨和懸浮分級，選取所需顆粒粒徑大小的金屬催化劑。但是粉碎和研磨的過程是借助機械作用破壞固體金屬原子間的結(jié)合，因此耗時長，能耗高，粉塵環(huán)境差，易引入新雜質(zhì)。而且粉碎和研磨只適合于脆性合金，例如傳統(tǒng)的雷尼鎳（Raney-Ni）催化劑，Ni成分變化只能在42-55wt.%范圍內(nèi)選擇，這限制了合金組成以及不同反應對金屬催化劑組成調(diào)整的需求。

采用高壓液體或者氣體將熔融合金冷卻固化（這稱之為“霧化法”）只要克服液體金屬原子間的結(jié)合力，因而相比機械粉碎法需要破壞固體金屬原子間的結(jié)合，霧化法所消耗的能量和時間要小很多。同時霧化法破碎對金屬脆性沒有要求，可以適合任何組成的金屬合金。

CN104058974A提出了一種用于二硝基甲苯低壓加氫生產(chǎn)甲苯二胺的催化劑制備方法，其中將粒度為微米級的鎳粉，鋁粉和助劑金屬粉混合均勻，然后通過微波加熱熔融，使用0.8-1.0MPa的氬氣進行氣化霧化得到合金粉，用NaOH除去合金粉中的部分鋁后得到催化劑，其中鋁的含量為5-10wt.%。

CN1033796A在丙烯腈與水反應制備丙烯酰胺生產(chǎn)中，采用旋轉(zhuǎn)液體霧化法、水或者氣體霧化法或單輥法將銅鋁等熔融合金固化得到粉末銅合金催化劑。

金屬合金催化劑通常采用氫氧化鈉溶液與合金中的部分鋁反應形成可溶于水的鋁酸鈉，只留存可以支撐合金骨架的少許鋁，從而實現(xiàn)活化，鋁含量由活化前的40-50重量%降至5-10重量%。常規(guī)的雷尼催化劑鋁含量低，在短期運行中具有高活性，但是長期運行中，由于支撐合金骨架的鋁含量低，將降低催化劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，催化劑容易破碎而失活，難以滿足帶攪拌的連續(xù)運行的反應體系對催化劑強度的要求。

因此，催化劑需要具有高強度才能保證長期運行過程中才不會被粉化，但是提高強度就會導致催化劑活性降低，因而必須提高反應溫度，結(jié)果增加了雜質(zhì)的產(chǎn)生和原料的聚合，導致產(chǎn)品分離成本增加和催化劑因為被聚合物堵塞孔道而失去活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一個目的是提供一種由多種元素組成的催化劑，該催化劑可用于連續(xù)漿態(tài)床中多羥基碳水化合物加氫裂解生產(chǎn)醇中，并且同時具有高的催化活性和機械強度，可以長期連續(xù)運行2000小時以上，優(yōu)選3000小時以上。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過水霧化法制備上述催化劑的方法。

本發(fā)明的再一個目的是提供適用于上述制備催化劑方法的設備。

本發(fā)明的還一個目的是本發(fā)明的催化劑在以連續(xù)漿態(tài)床進行多羥基碳水化合物加氫裂解生產(chǎn)醇中的用途。

本發(fā)明的催化劑基本上由Ni、Al和至少一種選自元素周期表的ⅢB的Sc、Y、La-Lu，ⅣB的 Ti、Zr，ⅤB的V、Nb，ⅥB的 Cr、Mo、W，ⅦB的Mn、Re，Ⅷ的Fe、Co，ⅠB的Cu，ⅡB的Zn、Cd，ⅢA的B、Ga，ⅣA的Ge、Sn、Pb，ⅤA的Sb的其他元素組成。