喷雾干燥丁炔二醇催化剂制造技术

一种形成乙炔化催化剂的工艺，包括提供一种水基悬浮液，一种含铜物质，一种含铋物质，一种结构化物质，一种粘结剂。将悬浮液进行喷雾干燥形成颗粒，然后焙烧颗粒形成乙炔化催化剂。

Spray drying butanediol catalyst

A process for the formation of acetylene catalysts, including a water based suspension, a copper containing substance, a bismuth containing substance, a structured substance, and a binder. The suspension was sprayed and dried to form particles and then calcined particles to form acetylene catalysts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷雾干燥丁炔二醇催化剂与相关应用的相互参考本申请声明以美国临时申请No.62/209,485(2015年8月25日备案)为优先考量，其完整内容作为参考纳入本文件之中。FIELD领域本文所述技术总体上与生产丁炔二醇的催化剂相关。更具体而言，该技术与制备该催化剂的方法相关。背景甲醇的乙炔化催化作用又被成为“瑞普反应”或“瑞普程序”。瑞普程序中使用形成含铜催化剂的已知工艺，包括硅酸盐支撑浸渍、共同沉淀和沉积物沉淀。但是进行统一的物质制备仍然有难度。综述一方面提供了乙炔化催化剂的形成方法。这个工艺包括提供一种含水泥浆，其成分包括水、含铜物质、含铋物质、一种结构物质、一种粘结剂。将泥浆进行喷雾干燥形成颗粒，然后对颗粒进行煅烧，形成乙炔化催化剂。含铜物质可能包含但不限于：碳酸铜、草酸铜、氢氧化铜、氧化铜和一氧化二铜。结构物质可能包括但不限于：粘土、云母、碳酸钙、硅藻土、氧化铝、碳和硅。粘结剂包括但不限于：硅溶胶、氧化铝、硅酸钠和氢氯酸铝。在上述任何表述中，颗粒的平均直径为约5μm至约100μm。另一方面，提供了根据上述陈述所形成的乙炔化催化剂。此外还提供了乙炔化催化剂的活化过程。这个过程包括：提供了以上述工艺制作的乙炔化催化剂，将这种乙炔化催化剂与甲醛结合，形成混合物后将其放在充分温度的环境中，保持充分的时间，即可形成一种活化的乙炔化催化剂。在这些过程中，充分的温度为80℃，充分的时间约为1小时到约10小时。在任何上述陈述中，活化的乙炔化催化剂包括一种乙炔亚铜类别。此外，还提供了根据上述工艺形成的活化乙炔化催化剂。此外，提供了形成1,4-丁炔二醇的工艺。这个工艺包括：在存在甲醛的情况下，将上述活化的乙炔化催化剂与乙炔接触，在充分的温度中接触充分的时间，形成1,4-丁炔二醇。详细说明下文提供了不同的情况描述。需指出的是，每一种情况都不是排他性描述或对本文所属内容的范围进行限制。与某一情况相关的某些内容，不构成对该情况的限制，也可以用其他情况进行实践。在本文件中，“约”一词的含义，应该为具有普通文字理解能力的人所理解的范围，并且需要根据其使用的上下文决定。如果具有普通文字理解能力的人认为这个词语的使用不清楚，鉴于该词语所使用的上下文，“约”的含义将为某一具体内容上下浮动10％。在描述元素时(尤其是在下述上下文背景之中)，“一个”和“这个”以及类似词语的使用，将被理解为包括单数和复数两种形式，除非文中具体说明或与上下文存在明确的矛盾。本文中所引用的数值范围，仅为一种快速记录方法，仅与某个独立值在某个范围内的情况相关，除非另行说明。每个独立值都如同在此进行的单独引用一样，是规格中的一部分。本文所述的所有情况，都可以在适用的顺序下进行操作，除非另行规定或与上下文存在明确的矛盾。本文中任何单一和全部例子或举例的语言(举例：“比如”)，都只是为了更好地阐述情况，不构成对陈述的限制，除非另行说明。在规格方面的任何文字，都不应视为将未提及的元素作为重要元素。总体而言，提供了通过喷雾干燥制备某种催化剂的工艺。喷雾干燥程序后，催化剂颗粒在空气中进行焙烧。这种催化剂包含了氧化铜、氧化铋、一种结构物质和一种粘结剂。这种具体的催化剂可用于甲醛的乙炔化，形成1,4-丁炔二醇。既：这是一种乙炔化催化剂。从一方面而言，提供了通过喷雾干燥方法制备一种具体催化剂的工艺。这个工艺使用具体催化剂的氧化铜或铋的含金属前体。含金属前提可能包括碳酸盐、草酸、柠檬酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氢氧化物。前体盐为溶液中悬浮不可溶的状态，比如形成悬浮液。这种悬浮液可能会进行碾磨，直到泥浆中形成了需要的颗粒尺寸。此外，在形成悬浮液前，前体盐可能会进行单独的干燥碾磨，或放在一起碾磨，直到形成需要的颗粒尺寸。形成的平均颗粒尺寸(APS)可能为约0.5μm至10μm。在某些陈述中，APS可能为约0.5μm至约5μm，或0.5μm至约3μm，或约1μm至约2μm，或少于约2μm。碾磨前体的时间可长可短，以达到需要颗粒尺寸和颗粒尺寸分布的要求为准。有的陈述中可能为约15分钟到约24分钟，或约2小时到约20小时，或约10小时到约20小时。结构物质前体的举例包括但不限于：粘土、云母、碳酸钙、硅藻土、铝、碳和硅。结构部分在催化剂的整体功能中起辅助作用。关于上文所述的前体盐，结构物质可能会进行碾磨，提供物质的悬浮液，或为了获得该物质恰当的颗粒尺寸并提供悬浮液，或获得预制的悬浮液。前体盐和结构物质的碾磨和悬浮液制作，可能会采用恰当的溶剂进行。比如溶剂可能时水、酒精、腈、酮或乙醚。在某些陈述中水为溶剂，其相应陈述中形成的悬浮液即为水基悬浮液。形成前体盐和结构物质的悬浮液后，就需要在悬浮液中添加粘结剂。粘结剂的举例可能包括但不限于：硅溶胶、氧化铝、硅酸钠和氢氯酸铝。在某些陈述中，粘结剂可能是SiO2。粘结剂在悬浮液中的数量，既需要粘合的最终催化剂的数量。这个数量可能为约1wt％至约30wt％，根据总固形物决定。在某些陈述中，所形成的数量从约5wt％至约20wt％不等。在其他的陈述中，根据总固形物的数量，这个数值大约为10wt％。在程序的这个阶段，悬浮液会调整固形物的数量，确保在进行喷雾干燥时，物质可以流动并实现喷雾。比如，悬浮液的固形物可能调整到约1wt％至50wt％，或者约1wt％至约25wt％。在某些情况下，悬浮液的固形物含量可能调整到约2wt％至约20wt％，或约5wt％至约15wt％。在某些情况下，悬浮液的固形物含量可能调整为大约10wt％。可能会添加其他溶液或移除溶液，以达到需要的悬浮液固形物含量。可能会用标准的轮式喷雾干燥器或喷嘴型喷雾干燥器，对前体盐、结构物质和粘结剂的悬浮液进行喷雾干燥。形成的粉末平均颗粒直径约5μm至约100μm。某些情况下，颗粒平均直径约5μm至约60μm，或约10μm至约20μm，或约15μm至约40μm，或约15μm。在获得粉末后，将在约250℃至600℃的温度下进行焙烧，形成粉末状焙烧催化剂物质。在某些情况下，焙烧温度为350℃至500℃。焙烧后，粉末状焙烧催化剂物质含有约20wt％至约70wt％的氧化铜，约1wt％至约5wt％的氧化铋。钠(以Na2O形式)含量通常少于3wt％。粉末状焙烧催化剂物质大部分情况下都是各种类型的氧化物，具体情况根据使用的结构物质决定。比如韵母中含有Mg和Si，粘土中含有Al和Si，硅酸钙中含有Ca和Si，粘结剂中可能含有Si。可能存在少量杂质。形成催化剂后，可以对其进行活化用于乙炔化反应。将粉末状焙烧催化剂与甲醛在水中混合，将pH值略微调整至接近基值。比如pH可能从超过7调整到10。在某些情况下，pH可能调整到约8。调整pH时为了防止或减缓形成甲酸，甲酸会与含铜物质其反应，从而将铜溶解在溶液中而不是保持在悬浮液中。催化剂与甲醛的反应会形成一种活化Cu(I)乙炔化物质(Cu2C2)。随后在加压反应器中，将活化催化剂和乙炔与水中更多的甲醛接触。与乙炔的反应将在惰性气体中进行。乙炔将与气体进行混合，比如氮气、氩气或氦气。对反应器逐渐进行加热，从室温加热至约80℃。在一段反应时间后，催化剂吸收的乙炔减少，反应器在乙炔气流下开始冷却。用氮气对反应器进行冲洗，然后可重新获得含有1,4-乙炔二醇和炔丙醇的产品。上述程序提供了所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成乙炔化催化剂的方法，所述方法包括：提供包含水、含铜物质、含铋物质、结构物质和粘结剂的水基料浆；将所述料浆喷雾干燥以形成颗粒；和将所述颗粒煅烧以形成乙炔化催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.25 US 62/209,4851.一种形成乙炔化催化剂的方法，所述方法包括：提供包含水、含铜物质、含铋物质、结构物质和粘结剂的水基料浆；将所述料浆喷雾干燥以形成颗粒；和将所述颗粒煅烧以形成乙炔化催化剂。2.权利要求1的方法，其中所述含铜物质包含碳酸铜、草酸铜、氢氧化铜、氧化铜或氧化亚铜。3.权利要求1的方法，其中所述含铋物质包含碳酸铋、草酸铋、氢氧化铋、氧化铋和醋酸铋。4.权利要求1的方法，其中所述结构物质包含粘土、云母、硅酸钙、硅藻土、氧化铝、碳或二氧化硅。5.权利要求1的方法，其中所述粘结剂包含氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅酸钠或水合氯化铝。6.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均颗粒直径为约5μm至100μm。7.权利要求1的方法，其中所述颗粒的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·马顿，P·纳格尔，K·L·多伊奇，D·S·塔库尔，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，
类型：发明
国别省市：美国,US