催化剂制造技术

一种用来制备催化剂前体的方法，该方法包括形成不溶性金属化合物颗粒与预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体在载体液体中的浆液，其中，所述不溶性金属化合物的金属是活性催化剂组分。因此，所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触。由此制得处理过的催化剂载体。从所述浆液除去载体液体，制得干燥的处理过的催化剂载体，该干燥的处理过的催化剂载体直接构成所述催化剂前体，或者任选进行煅烧以制得所述催化剂前体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂。具体来说，本专利技术涉及用来制备催化剂前体的方法，还涉及制备催化剂的方法，所述催化剂可以用于例如氢化反应，包括烃类合成(例如费-托(FT)合成)，还包括其他氢化反应，例如有机化合物的氢化。
技术介绍
使用各种浸溃技术在催化剂载体上进行金属浸溃而进行的催化剂前体制备是本领域技术人员众所周知的。然后通常对由此制得的浸溃过的载体进行干燥和煅烧，制得催化剂前体，然后对所述前体进行还原，以最终制得催化剂。EP-A-0736326描述了一种基于浸溃钴的氧化铝的费-托合成催化剂，其通过以下方式合成将钴盐，例如六水合硝酸钴的水性浆液相浸溃在氧化铝载体上，然后对浸溃过的 载体进行干燥，然后对制得的浸溃过的载体进行直接流化床煅烧，制得催化剂前体，然后对前体进行还原，制得费-托合成催化剂。这些催化剂包含分散在载体上的钴。可以通过重复所述钴盐浸溃步骤，获得较高的钴加载量，由此获得较高的催化剂活性。但是，这对催化剂制备的总工艺成本以及制备催化剂所需的时间有负面影响。另外，每次浸溃步骤能够沉积的金属的最大量受到载体的孔体积限制。或者，可以通过将氧化铝(EP-A-0455307)、二氧化硅(EP-A-0510771)或氧化锆(EP-A-0510772)与可溶性或不溶性钴源一起研磨或捏合来制备具有高钴加载量的合适的费-托催化剂。通过此种方式，可以制得一种糊料，对该糊料进行挤出、干燥和煅烧，制得催化剂或催化剂前体。特别是对于不溶性钴源(例如Co(OH)2)的情况，可以通过此种方式获得高的钴加载量。在此方法中，在制备催化剂的过程中确定载体的最终形状。因此，载体的机械强度和物理形状无法预先限定。另外，为了根据这些已知的方法制得机械牢固的催化齐U，必须在较高的温度下对挤出物进行烧结。高煅烧温度的缺点在于，催化剂性能会受到负面影响。研磨或捏合的其他缺陷在于，经常需要有机脱层剂。这些化合物会产生放热燃烧，释放污染性的挥发性有机化合物。另一种获得高钴加载量的方法是使用过量的碱沉淀剂沉淀不溶性钴化合物，然后通过加入可溶性的铝化合物，例如铝酸钠，将其沉积在载体上(W0-A-2006/021754)。还报道了通过加入碱，在PH > 8的情况下，在固体载体例如硅藻土上沉积钴化合物(W0-A-01/28962)。在此情况下，Co (NO3)2经常用作起始化合物，该起始化合物建议以氢氧化钴的形式沉淀在载体上(Appl. Catal. A Gen. 311(2006)，146)。沉淀法的缺点在于需要进行化学处理，例如加入碱，会产生盐之类的废物。由此在制备工艺中必须采用过多的过滤或洗涤步骤。另外，所述方法不一定能够确保足够的催化剂机械强度，以避免由于摩擦造成的下游问题。因此，人们需要氢化催化剂，包括费-托催化剂，其中包含高的活性催化剂组分(例如钴)的加载量，该催化剂通过简单的制备方法得到，该方法允许使用机械牢固的预先成形的载体，能够避免或至少减少化学处理的采用(例如加入碱)，或者如上文所述的其他缺陷。
技术实现思路
因此，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种制备催化剂前体的方法，所述方法包括形成载体液体中的不溶性金属化合物颗粒以及预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体的浆液，其中，所述不溶性金属化合物的金属是活性催化剂组分，由此使得所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触，从而制得处理过的催化剂载体；以及从所述浆液除去载体液体，制得干燥的处理过的催化剂载体，该干燥的处理过的催化剂载体直接构成所述催化剂前体，或者任选进行煅烧以制得所述催化剂前体。因此应当理解，在本专利技术的一些实施方式中，所述处理过的催化剂载体不一定需要进行煅烧，因此直接形成或构成所述催化剂前体。但是，在本专利技术的其他实施方式中，需要首先对处理过的催化剂载体进行煅烧，以制得所述催化剂前体。所谓'活性催化剂组分'表示所述不溶性金属化合物的金属能够活性催化化学反应，在该化学反应中，由所述催化剂前体制得的最终催化剂用作催化剂。在本说明书中，术语“不溶性金属化合物”或不溶性金属盐分别表示一种金属化合物或金属盐，其在所用载体液体中不溶，或者溶解度极低。较佳的是，其在载体液体中的溶解度常数(25°C的Ksp)低于I. 10_8，优选低于I. 10_12。例如，氢氧化钴在水中的25°C的Ksp为1，09. 1(T15，氢氧化镍在水中为5，47. 1(T16，氢氧化锰在水中为2，06. 1(T13，氢氧化铜在水中为 2，2. 1(T20。所述不溶性金属化合物优选是不溶性金属盐，更优选是不溶性无机金属盐。在本说明书中，术语“无机金属盐”表示其中至少一种金属原子仅与一种或多种无机基团结合的盐，所述结合是通过键合，例如通过共价键，金属-配体配位键或离子间相互作用。在本说明书中，术语“浆液”的含义为其一般含义，表示悬浮在载体液体中的固体颗粒的多相体系。载体液体与固体干质量(即不溶性金属化合物颗粒+催化剂载体颗粒/主体)的质量比可以至少为I : 1，通常约为2 I。所述不溶性金属化合物颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体的接触可以进行一段时间，在开始除去载体液体之前，优选至少I分钟，更优选至少10分钟，更优选至少15分钟，最优选至少20分钟，但是优选不大于48小时，更优选不大于36小时，更优选不大于20小时，最优选不大于2小时。所述方法可以包括在升高的温度下，使得所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触，所述升高的温度高于25°C，优选高于50°C ;但是优选所述升高的温度低于100°C。所述方法可以包括使得所述预先成形的催化剂载体和/或所述处理过的催化剂载体和/或所述干燥的处理过的催化剂载体和/或所述煅烧过的处理过的催化剂载体与可溶性金属化合物接触至少一次。所述可溶性金属化合物的金属还可以是活性催化剂组分。具体来说，所述可溶性金属化合物可以是可溶性金属盐。可溶性金属化合物或可溶性金属盐分别是不属于不溶性金属化合物或盐的金属化合物或盐。较佳的是，所述可溶性金属化合物/盐在25°C，在用来溶解其的液体内的溶解度高于25g/100ml液体，优选高于100g/100ml液体。例如，在25°C，硝酸钴在水中的溶解度为133，8g/100ml，硝酸镍在水中的溶解度为238，5g/100ml，硝酸铜在水中的溶解度为243，7g/100ml，硝酸锰在水中的溶解度为426，4g/100ml。当使用可溶性金属盐的时候，所述可溶性金属盐可以与所述不溶性无机金属盐的颗粒和/或预先成形的催化剂载体颗粒接触至少一次。因此，其可以形成浆液的一部分，即，其可以溶解在载体液体中。但是，也可以使得处理过的催化剂载体与所述可溶性金属盐接触至少一次，例如与所述可溶性金属盐的单独溶液接触至少一次。当对处理过的催化剂载体进行煅烧以形成催化剂前体的时候，所述煅烧过的处理过的催化剂载体，即催化剂前体，可以甚至与所述可溶性金属盐溶液接触至少一次。所述浆液的形成可以包括将不溶性金属盐颗粒和/或预先成形的催化剂载体颗粒加入载体液体中，形成混合物，所述混合物可以进行混合，使得颗粒悬浮在载体液体中。该混合可以是低剪切混合。应当理解，所述浆液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备催化剂前体的方法，所述方法包括：形成载体液体中的不溶性金属化合物颗粒以及预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体的浆液，其中，所述不溶性金属化合物的金属是活性催化剂组分，由此使得所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触，从而制得处理过的催化剂载体；以及从所述浆液除去载体液体，制得干燥的处理过的催化剂载体，该干燥的处理过的催化剂载体直接构成所述催化剂前体，或者任选进行煅烧以制得所述催化剂前体。

【技术特征摘要】
2011.04.28 WO PCT/IB2011/0518761.一种制备催化剂前体的方法，所述方法包括 形成载体液体中的不溶性金属化合物颗粒以及预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体的浆液，其中，所述不溶性金属化合物的金属是活性催化剂组分，由此使得所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触，从而制得处理过的催化剂载体；以及 从所述浆液除去载体液体，制得干燥的处理过的催化剂载体，该干燥的处理过的催化剂载体直接构成所述催化剂前体，或者任选进行煅烧以制得所述催化剂前体。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述使得所述不溶性金属化合物的颗粒与所述预先成形的催化剂载体的颗粒和/或一种或多种主体接触的步骤进行至少I分钟。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述预先成形的催化剂载体是多孔的，选自 下组整体型、小片、成形的人造制品、挤出件、球形件、以及其两种或更多种的组合。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述预先成形的催化剂载体选自氧化铝，二氧化硅，氧化钛，氧化锆，氧化镁，氧化锌，活性炭，分子筛，沸石，以及其中两种或更多种的组合。5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述不溶性金属化合物的金属选自钴、镍、锰、铁、铜、钌、钥、锌、以及它们两种或更多种的组合。6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法包括使得所述预先成形的催化剂载体和/或处理过的催化剂载体和/或干燥的处理过的催化剂载体和/或煅烧的处理过的催化剂载体与可溶性金属化合物接触，其中，所述可溶性金属化合物的金属是活性催化剂组分。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述不溶性金属化合物是不溶性无机金属盐，所述可溶性金属化合物是可溶性金属盐。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述不溶性无机金属盐以及可溶性金属化合物的金属独立地选自钴、镍、锰、铁、铜、钌、钥、锌、以及它们中两种或更多种的组合。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述不溶性无机金属盐是Co(OH)2,并且/或者其中所述可溶性金属盐是Co (NO3)2. 6H20。10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，使用预先成形的催化剂载体的颗粒，所述浆液的形成包括将所述不溶性金属化合物颗粒悬浮在载体液体中，形成悬浮液，在所述形成悬浮液的步骤之前和/或过程中和/或之后将所述预先成形的催化剂载体颗粒加入所述载体液体中，以形成浆液，其中，所述不溶性金属化合物的金属沉积在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·桑迪，R·J·A·M·捷罗德，
申请(专利权)人：沙索技术有限公司，巴斯夫荷兰公司，
类型：发明
国别省市：