用于氯化氢氧化的催化剂及其生产制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将氯化氢氧化成氯气的催化剂，其中该催化剂包含无机载体基质和沸石，其中该无机载体基质包含Y、O并且任选包含X，其中该沸石在其骨架结构中包含Y和O并且任选在其骨架结构中包含X，其中Y是四价元素并且X是三价元素，其中该无机载体基质和该沸石负载有铜和一种或多种稀土金属，并且其中该沸石负载在该无机载体基质内。此外，本发明专利技术涉及一种包含该催化剂的模制品以及一种分别生产该催化剂和该模制品的方法及其分别在一种将氯化氢氧化成氯气的方法中的用途。化氢氧化成氯气的方法中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于氯化氢氧化的催化剂及其生产


[0001]本专利技术涉及一种用于将氯化氢氧化成氯气的催化剂，其中该催化剂包含特别负载有铜和一种或多种稀土金属的无机载体基质和沸石。此外，本专利技术涉及一种包含根据本文所公开的任一实施方案的催化剂的模制品。本专利技术仍进一步涉及一种生产所述催化剂的方法以及一种生产所述模制品的方法和一种将氯化氢氧化成氯气的方法。
[0002]引言
[0003]在工业化学中，亚甲基二苯基异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)通常使用光气生产。因此，在该将二胺转化为相应异氰酸酯的方法过程中，作为副产物形成显著量的氯化氢。因此，高度令人感兴趣的是将形成的的氯化氢包括在整个增值链中。具体而言，可以在用氧气催化氧化中将氯化氢氧化，例如根据也称为“HCl氧化”的Deacon反应。在最近的方法中，就此而言应用具有Cu催化剂的流化床Deacon技术。有人建议包含Y沸石、高岭土和/或其他铝硅酸盐的沸石类型载体比其他已知Al2O3载体显示出相对改进的特性，尤其就最小化侵蚀速率而言。已知几种流化催化催化剂。
[0004]US 4,493,902 A，US 5,023,220 A，US 5,395,809 A，US 5,559,067 A和WO 2004/103558A1分别涉及一种提供有高孔隙率的流化催化裂化催化剂。在WO 2004/103558 A1中公开了该催化剂可以通过由包含偏高岭土和含水高岭土的反应性微球原位晶华铝硅酸盐沸石而制备。US 4,493,902 A涉及一种包含微球的流化催化裂化催化剂，所述微球含有至少约40重量％Y
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八面沸石并且具有小于约0.20cc/g的直径在20
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100埃范围内的孔。微球可以含有包含偏高岭土和高岭土粘土的非沸石组分。
[0005]WO 2017/218879 A1在权利要求1中公开了一种沸石流化催化裂化催化剂，包含由含有偏高岭土的煅烧微球原位晶华的Y
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八面沸石和含有氧化铝的基质，后者通过煅烧可分散结晶勃姆石和该含有偏高岭土的煅烧微球中所含高岭土而得到，其中该可分散结晶勃姆石具有小于的晶粒尺寸。
[0006]WO 95/12454A1公开了一种焦炭产率降低的沸石型流化催化裂化催化剂，其通过一种尤其包括制备一种包含高岭土粘土和粘合剂的混合物、喷雾干燥所述混合物而得到微球、将其煅烧并在微球中晶华Y
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八面沸石的方法得到。
[0007]EP 2418016 A1涉及一种氯气生产催化剂，特别是特征在于它包含含有铜、碱金属和镧系元素的球形颗粒，其中球形颗粒具有不小于0.80的平均球形度。
[0008]JP 2010248062 A涉及一种使用呈颗粒形式并且包含铜的催化剂由氯化氢生产氯气的方法。公开了催化剂颗粒可以具有70
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300微米的平均粒径并且该催化剂可以包含铜、稀土元素和碱元素。
[0009]WO 2011/118386 A1公开了一种通过在含有催化剂层的流化床反应器中氧化氯化氢而由氯化氢生产氯气的方法，其中用于该催化剂层中的催化剂可以包含含铜的球形颗粒。
[0010]EP 3549907 A1也涉及一种通过在催化剂存在下用氧气氧化氯化氢而生产氯气的方法。该催化剂可以含有铜、碱金属和稀土金属。
[0011]EP 2481478 A1公开了一种用于通过氧化氯化氢而生产氯气的包含载体和活性成分的催化剂，其中活性成分基于该催化剂的总重量包含1
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20重量％铜，0.01
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5重量％硼，0.1
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10重量％碱金属元素，0.1
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15重量％一种或多种稀土元素和0
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10重量％一种或多种选自镁、钙、钡、锰、铁、镍、钴、锌、钌和钛的元素。
[0012]CN 108097232 A公开了一种用于生产氯气的催化剂，其特征在于包含催化剂前体A、催化剂前体B和无机膜，该无机膜覆盖催化剂前体A，由此将催化剂前体B和催化剂前体A分开，其中催化剂前体A包括载体以及负载于载体上的铜元素、碱金属元素和稀土元素，并且其中催化剂前体B包括载体以及负载于载体上的碱金属元素和稀土元素，因此催化剂前体B不包括铜元素。
[0013]EP 3450014 A1公开了一种用于通过氯化氢氧化制备氯气的催化剂，其中该催化剂包含铜元素、锰元素、硼元素、铬元素、稀土元素、钾元素、钛元素、磷元素、铁元素和载体。
[0014]EP 3097976 A1涉及一种制备适合通过氧化氯化氢而制备氯气的催化剂的方法。该方法特别包括用喷雾干燥处理淤浆而得到包含铜、硼、碱金属元素、稀土元素、铝溶胶、硅溶胶、载体以及任选Mg、Ca、Ba、Mn、Ru和Ti中至少一种的催化剂前体颗粒。
[0015]CN 106517095公开了一种制备氯气的方法在固定床管式反应器中进行。作为催化剂公开了一种具有化学式Cu
a
V
b
R
c
D
d
C
e
Cl
f
O
g
的复合金属氧氯化物，其中R是Ce、La或Pr中的一种或多种，D是Na或K，C是Si、Al或Ti，并且其中2<a≤10，b＝1，0<c≤6，0<d≤5，20<e≤40并且其中f、g取决于各元素的氧氯化程度。
[0016]详细说明
[0017]因此，本专利技术的目的是要提供一种具有有利性能的改进催化剂，尤其是用于催化氧化氯化氢，更具体用于Deacon工艺中。目的尤其是要提供一种显示出非常好的持久性并且显示出改进催化性能的改进催化剂，尤其对于将氯化氢转化为氯气而言。此外，目的是要提供一种包含适合将氯化氢转化为氯气的催化剂的改进模制品。因此，目的是要提供一种用于将氯化氢转化为氯气的改进方法。除此以外，目的是要提供一种生产所述催化剂和所述模制品的方法。
[0018]惊人地发现可以提供一种新型催化剂，特别是特征在于它包含无机载体基质和沸石，其中该无机载体基质和该沸石负载有铜和一种或多种稀土金属，并且其中该沸石负载在该无机载体基质内。所述催化剂呈现上述有利特性。此外，惊人地发现可以提供一种包含催化剂的模制品，其若在氯化氢转化为氯气中用作催化剂并且若与现有技术中包含不同催化剂的模制品相比较的话显示出显著增加的氯化氢转化率并且进一步呈现优异的寿命性能。
[0019]因此，本专利技术涉及一种用于将氯化氢氧化成氯气的催化剂，其中该催化剂包含无机载体基质和沸石，其中该无机载体基质包含Y、O并且任选包含X，其中该沸石在其骨架结构中包含Y和O并且任选在其骨架结构中包含X，其中Y是四价元素并且X是三价元素，其中该无机载体基质和该沸石负载有铜和一种或多种稀土金属，并且其中该沸石负载在该无机载体基质内。
[0020]对于所述催化剂的该无机载体基质，优选该无机载体基质呈重均粒径D50在20
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将氯化氢氧化成氯气的催化剂，其中所述催化剂包含无机载体基质和沸石，其中所述无机载体基质包含Y、O并且任选包含X，其中所述沸石在其骨架结构中包含Y和O并且任选在其骨架结构中包含X，其中Y是四价元素并且X是三价元素，其中所述无机载体基质和所述沸石负载有铜和一种或多种稀土金属并且其中所述沸石负载在所述无机载体基质内。2.权利要求1的催化剂，其中所述无机载体基质呈重均粒径D50在20
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250μm范围内的微球颗粒形式，其中重均粒径D50根据ISO13317
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3:2001测定并且根据ISO 9276
‑
2:2014计算。3.权利要求1或2的催化剂，其中所述无机载体基质显示出在0.1
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2.5mL/g范围内的Hg孔隙率，其中Hg孔隙率根据ISO 15901
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1:2016测定。4.权利要求1
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3中任一项的催化剂，其中所述无机载体基质的氨程序升温脱附显示出在150
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270℃范围内的第一峰和在270
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375℃范围内的第二峰；其中所述第一峰的积分提供在0.3
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1.5mmol/g范围内的酸位点浓度；以及其中所述第二峰的积分提供在0.3
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1.5mmol/g范围内的酸位点浓度。5.权利要求1
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4中任一项的催化剂，其中所述催化剂显示出所述无机载体基质和所述沸石中所含Y与所述无机载体基质和所述沸石中所含X的摩尔比作为YO2:X2O3计算在0.5:1
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10:1范围内。6.权利要求1
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5中任一项的催化剂，其中所述沸石具有选自FAU、GIS、MOR、LTA、FER、TON、MTT、BEA、MEL、MWW、MFS、MFI以及其中两种或更多种的混合类型的骨架结构类型。7.一种包含根据权利要求1
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6中任一项的催化剂的模制品。8.权利要求7的模制品，其中所述模制品显示出在50
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600m2/g范围内的BET表面积，其中BET表面积根据ISO 9277:2010测定。9.权利要求7或8的模制品，其中所述模制品显示出在0.2
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0.4cm3/g范围内的总孔体积，其中总孔体积根据ISO 15901
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【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：