[发明专利]催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及沉淀催化剂组合物的制备方法，以及尤其是在干燥和进一步的 处理之前对沉淀催化剂浆液的老化。

背景技术

用碱性沉淀剂沉淀催化剂组合物的生产方法是已知的，和通常包括下述步 骤：形成含水溶液、通常是金属化合物的酸性溶液，将该溶液和碱性沉淀剂(通 常是一种或多种碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物、碳酸铵或 氢氧化铵的含水溶液)组合，从而实现不溶金属化合物的沉淀。可以在浆液相 中老化不溶化合物一段时间。然后过滤老化的浆液，以回收催化剂组合物并干 燥。也可进行煅烧，从而将干燥的催化剂组合物加热到高温以实现物理化学变 化。而且，对某些可还原的催化剂组合物，例如含Ni、Cu、Co或Fe的那些， 可随后将干燥或煅烧的材料暴露于例如氢气或一氧化碳的还原气，以将金属转 化成其元素态或零价态。随后也可进行还原的催化剂组合物的钝化。

沉淀是非常快速的过程，随后的老化步骤允许将最初形成的沉淀转变成所 需的相和/或形态，例如，所需的微晶尺寸。通常在间歇或半连续程序中进行老 化，从而在一个或多个搅拌容器中在高温下保持沉淀的金属化合物的含水浆液 选定的时间段。连续法通常使用多个串联的搅拌槽。尽管这些程序难以控制并 且因此倾向于产生成不需要的产物变化，但是一直使用这些程序。尽管这样， 合适的单级连续法的发展迄今还不是成功的。

发明内容

申请人已经发现在催化剂老化中使用脉冲流反应器克服了与现有技术方法 有关的问题，且通过减少总的装置尺寸而提供过程强化。

因此，本发明提供催化剂组合物的制备方法，包括如下步骤：

(i)任选在热稳定材料的存在下，用碱性沉淀剂从溶液中沉淀一种或多种 金属化合物，

(ii)老化沉淀的组合物，以及

(iii)回收并干燥老化的组合物，

其中老化步骤用脉冲流反应器进行。

申请人已经发现使用脉冲流反应器，可在单级连续装置中进行老化步骤。

脉冲流反应器(PFR)是已知的，通常包括细长的(例如管式)容器， 所述容器具有：一端的反应物入口，另一端的产物出口，沿容器长度排列或 以螺旋状排列的分隔的横断、锐边的挡板或平板，以及向通过容器的材料引 发脉冲运动的装置。

EP 0229139描述了用于混合流体材料的PFR装置，其包括：用于包含 材料的细长容器，用于在长度方向上对材料施加振动运动的装置，和多个安 装在容器的内壁上并在长度方向上顺序排列的固定障碍物。障碍物提供尖锐 的脊形末端，每个脊所指的方向与振动运动的方向成直角。每对相邻的障碍 物和它们之间的容器壁的长度定义了一个区域，在这个区域内振动运动形成 旋流，然后将这些旋流强烈的喷入沟槽外部的剩余流体中，因此促进了那些 液体的搅动。因此，振动流体与每个障碍物相互作用形成旋流，和所导致的 运动在区域内产生有效并且均匀的混合。因为在容器内存在多个这种良好混 合的区域，产生了良好的局部和整体的混合；接近活塞流停留时间分布。

EP 0631809描述了用于混合非均相或多相系统的PFR的操作，所述系 统包括连续相和至少固体分散的相，其中通过用于脉冲连续相的驱动装置进 行混合。描述的PFR对于气相流化床反应和气体浆液反应(例如由乙烯生产 聚乙烯)或固体催化反应(例如羰基化反应)是有用的。

这些公开文献没有公开或者建议这些反应器在催化剂的生产中可能有 用，更不用说它们可用于老化沉淀的金属化合物。

在本发明中，通过组合一种或多种可溶金属化合物例如金属的硝酸盐、 硫酸盐、乙酸盐、氯化物等的含水溶液和碱性沉淀剂的含水溶液，从而沉淀 一种或多种不溶的金属化合物。金属化合物和碱性沉淀剂的溶液可以以催化 剂生产领域的技术人员已知的任何方法进行组合。通过组合金属溶液和沉淀 剂溶液，碱性沉淀剂和可溶金属化合物反应以沉淀不溶金属化合物，如金属 氢氧化物、金属碳酸盐和金属碱式碳酸盐。沉淀可以在0-100℃、优选10-90℃ 的温度下进行。混合的溶液的pH优选6-12，更优选8-11。