[发明专利]通过气相氧化制备氯气的催化剂和方法

权利要求书

1.由多孔催化剂载体和催化涂层制成的催化剂材料，其用于由氯化氢和含氧气体热催化制备氯气的方法，其中所述催化剂材料至少包含：至少一种铈的氧化物作为催化涂层和球形二氧化锆微粒作为载体组分。

2.根据权利要求1所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂具有至少700kg/m³，优选至少1000kg/m³，特别优选至少1200kg/m³的堆密度，其在填充高度为250mm的DN100量筒中测量。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂载体由至少90重量%，特别优选至少97重量%的二氧化锆组成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂载体由球形颗粒组成，其中所述颗粒的主要尺寸平均为0.1mm至最大1.0mm，优选0.3mm至0.85mm。

5.根据权利要求4所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂载体的平均粒度为0.1mm至最大1.0mm，优选0.3mm至0.85mm，其中粒度分布的D₉₀和D₁₀值偏离D₅₀值不超过10％，其特别是通过激光衍射测量。

6.根据权利要求1-5任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂材料在含氧气体，特别是空气存在下经受高温煅烧，其中煅烧温度在300℃至1100℃，优选400℃至800℃，特别优选500℃至600℃的范围内。

7.根据权利要求6所述的催化剂材料，其特征在于：所述高温煅烧经30分钟至24小时的时间进行。

8.根据权利要求1-7任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述未涂覆状态的多孔催化剂载体具有双峰孔径分布，其中较大孔的1级孔的中值直径优选为30至200nm，较小孔的2级孔的中值直径为2至25nm，并且其中特别优选地，1级孔的中值为100至140nm，2级孔的中值为4至11nm，其中所述孔径特别是通过水银孔隙率测量法测量。

9.根据权利要求1-8任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述未涂覆状态的催化剂载体具有30-250 m²/g，优选80-120 m²/g的表面积，其特别是通过氮吸附法与根据BET的评价测量。

10.根据权利要求1-9任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述二氧化锆载体组分的至少90重量%，优选至少99重量%以单斜晶体形式存在。

11.根据权利要求1-10任一项所述的催化剂材料，其特征在于：所述催化剂材料中的铈含量为1-30重量%，优选5-20重量%和特别优选12-17重量%。

12.根据权利要求1-11任一项所述的催化剂材料，其特征在于：铈的氧化物选自下组：Ce(III)氧化物(Ce₂O₃)和Ce(IV)氧化物(CeO₂)。

13.根据权利要求1-12任一项所述的催化剂材料，其特征在于：如下得到所述催化剂材料：通过干浸法将铈化合物，特别是选自硝酸铈、乙酸铈或氯化铈的铈化合物以溶液的形式施加到载体上，并随后干燥所述浸渍的载体和在较高的温度下煅烧。

14.根据权利要求1-13任一项所述的催化剂材料作为由氯化氢和含氧气体热催化制备氯气中的催化剂的用途。

15.由氯化氢和含氧气体热催化制备氯气的方法，其特征在于：使用根据权利要求1-13任一项所述的催化剂材料作为催化剂。