[发明专利]催化剂的测定方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及一般催化剂的测定领域，本发明通常分类在美国专利分类号502或252中。本发明涉及一般催化剂的测定领域，本发明通常分类在美国专利分类号502或252中。

现有技术介绍

现有技术包括：96年1月8日的C&E News第30页的内容，该内容教导了反应性塑料及许多对于石油炼制领域公知的催化剂测试设备和方法；1995年第60卷的J.Org.Chem第6666-6667页的F.M.Menger、A.V.Eliseev和V.A.Migulin的“通过组合的有机化学开发的磷酸酶催化剂”(“Phosphatase catalysts developed viacombinatoriol organic chemistry”)；Xiang，268 Science 1738和Briceno，270 Science 273，两者都是关于固态化合物的组合文库；组合技术的Sullivan，Today’s Chem.At Work 14；组合文库标记为4723的Nessler 59 J.Org.Chem.；组合文库5588的Baldwin，117 J.Amer.Chem.Soc.。

现有技术存在的问题

常规催化剂测试是在试验室规模或较大的中试装置中完成的，在反应条件下进料与催化剂在这些装置中接触，一般对流出产物取样，经常对该取样进行分析，对其结果进行数据解析技术处理。这样的程序对一种催化剂的一次实验运行可需一天或一天以上的时间。虽然上述技术在精确调整最佳阵列、小丸(pellet)形状等方面具有重要作用，但本发明可在一次评选中对数十种催化剂进行扫描，通常比用传统方法评估一种催化剂所需要的时间要少。而且，当在其优选的自动控制(robotic)的实施方案中实践时，本发明明显地减少了每种催化剂筛选的工作成本。

发明简介

发明的一般描述

根据本发明，对多样品支架(载体)，例如蜂窝体或平板，或者各个载体颗粒的集合用催化剂成分的溶液/悬浮液处理，以填充板上的凹坑(well)，或产生网格(cell)、斑点(spot)或小丸来承载各种催化剂成分组合中的每一种，对载体进行干燥、焙烧或进行其它必要处理以使网格、斑点或小丸中的成分稳定，然后使载体与可能的反应进料流或批料(例如，瓦斯油、氢气和氧气、乙烯或其它可聚合单体、丙烯加氧气，或CCl₂F₂及氢气)接触，以催化生物化学反应，该反应由蛋白质、细胞、酶催化。对在每个网格中发生的反应例如通过红外线温度测量法、光谱法、电化学法、测光法、热传导法或其它方法来检测产物或剩余反应物，或通过例如多路(multistreaming)小体积样管法，从每种组合物附近取样，然后进行分析，例如光谱分析、色谱分析等，或通过例如热敏技术观察催化剂附近的温度变化来测量，以确定在每种组合物中的催化剂的相对效率。在形成网格、斑点、小丸等中可采用自动控制技术。

下面讨论这些参数：

催化剂：生物技术催化剂包括蛋白质、细胞、酶等。化学转化催化剂包括在反应条件下为固态的元素周期表中的绝大多数元素。烃类转化催化剂包括Bi、Sn、Sb、Ti、Zr、Pt、稀土及其它许多可能的候选催化剂，这些候选催化剂对于特定反应的潜能还没有被认识到。许多协同作用的组合是有用的。被负载的金属和金属络合物是优选的。化学催化剂可以作为元素、或作为在稳定步骤的温度下分解使元素或其氧化物沉积在基体上的有机或无机化合物、或作为稳定的化合物加在基体(载体)上。

载体：载体可以是惰性粘土、沸石、陶瓷、碳、如反应性塑料类的塑料、稳定的非反应性金属或上述的组合物。它们的形状可以是被通道穿过的多孔蜂窝体、颗粒(小丸)、或在上面沉积有许多催化剂候选物的小块(斑点)的平板、或平板中的凹坑。普通的催化剂基体材料尤其优选采用例如沸石USY类的沸石、高岭石、氧化铝等，因为它们可以模拟商业催化剂。