[发明专利]快过滤粉末催化混合物有效

专利信息
申请号: 200810170037.3 申请日: 2008-10-15
公开(公告)号: CN101690895A 公开(公告)日: 2010-04-07
发明(设计)人: D·奥斯特加德;U·帕克鲁恩;M·格特林格 申请(专利权)人: 赢创德固赛有限责任公司
主分类号: B01J23/89 分类号: B01J23/89;B01J21/18;C07B31/00;C07C209/36;C07C5/02
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 于辉
地址: 德国*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 过滤 粉末 催化 混合物
【说明书】:

发明涉及快过滤粉末催化混合物(fast filtering powder catalyticmixture),其基于其催化性金属的量对化学反应极为有效。本发明包括用固体材料(这里称为反应助剂)形成金属粉末催化剂的混合物,所述固体材料具有优异的过滤性能,不妨碍反应,不妨碍催化剂循环进入反应,不妨碍从使用后的催化剂中精炼和回收金属,且在该催化混合物的制备、化学反应或催化混合物与反应介质的分离期间,所述固体材料与催化剂不分离。

粉末金属催化剂用于大量的化合物的氢化、脱氢、异构化、还原性胺化、还原性烷基化、氧化、水化和其他反应。这些粉末金属催化剂通过在粉末载体(比如活性炭、炭黑、乙炔黑、二氧化硅、矾土、氧化镁、二氧化硅-矾土、二氧化铈、沸石、水滑石、混合金属氧化物及其他粉末载体)上负载小的金属晶体而制备。已发现碳载体对本发明最有用,且它们可来自于一个或多个来源,例如但不限于木材、泥炭、煤、锯屑、碳质废料(例如,木材废料(wood palates)、农业废料、塑料废料、聚合物废料及其他)、稻壳、椰子壳、骨头、褐煤、石油基残渣和糖。可用于本发明的市售碳包括但不限于Barneby & SutcliffeTM、DarcoTM、NucharTM、Columbia JXNTM、ColumbiaLCKTM、Calgon PCBTM、Calcon BPLTM、WestvacoTM、NoritTM、CECATM和Barnaby Cheny NBTM。当和炭黑一起使用时本发明尤其有效。

炭黑是极微细颗粒形态的元素碳,比石墨更无定形。它由碳原子的面任意稠合在一起形成彼此附着的球状颗粒,以产生链状聚集体,进而形成团聚体。所述球状颗粒在~10到500nm的范围内且平均聚集体直径在100到800nm的范围内。典型类型的炭黑的特点在于球状颗粒的尺寸分布、聚集度、团聚度、表面部分的类型和制备方法。炭黑的两种主要类型为通过碳源在有限量的氧中氧化的不完全燃烧法或者通过无氧条件下的热分解法(见下页)制备。炉黑通过不完全燃烧法制备,且它们可含有15重量%以下的氧,而乙炔黑通过热分解法制备且相对无氧。炉黑的表面积在100到1500m2/g的范围内,而乙炔黑的表面积在60到300m2/g的范围内。一般认为 这些大孔材料具有“平坦表面”,中孔和微孔相对很少。炉黑一般在约~1400℃下在熔炉中用有限的和受控量的氧燃烧天然气和液体芳香烃而制备。随着它们的脱氢发生的烃的裂化和聚合引起湍层(turbostratic)碳颗粒的形成。紧接着反应区之后,用喷水将炭黑冷却至200-250℃,以阻止其与氧化性气体(比如蒸汽和CO2)的进一步反应。但是,在冷却步骤期间发生仍发生一些氧化,而这产生了额外的表面氧化物基团。乙炔黑在无氧情况下通过在极高温度(>2500℃)下的热分解而制备,其表面上的表面氧化基团相当少。因此乙炔黑的吸附性能由其烯烃特性(即,其π和γ键的比率)决定。炭黑传导电荷,而这在它们用作催化剂载体中也起到非常重要的作用。炭黑还非常容易压缩,且压缩的水平不仅改变载体的物理性质,还影响化学性能(比如电导率),而这对负载在炭黑上的金属晶粒(催化在这里发生)有影响。下表描述了在本发明中可以使用的一些典型的炭黑和它们的来源。

表1:典型的炭黑和它们的来源

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