[发明专利]用于制造具有减小的磨损的催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种用于使用具有高Ni含量的合金粒料来制造催化剂的本发明方法。本发明方法可以包括提供包含铝和镍的合金粒料，以及用碱性溶液处理合金粒料以形成所述催化剂。所述合金粒料中的镍的含量可以在约43重量％至约60重量％的范围内。所述合金粒料的有效直径可以在约1mm至约10mm的范围内。所述催化剂的磨损值可以小于约7.0％。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月22日提交的题目为“METHOD FOR MANUFACTURINGCATALYSTS WITH REDUCED ATTRITION(用于制造具有减小的磨损的催化剂的方法)”的美国临时专利申请号62/425,262的提交日权益，该临时申请的公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及催化剂，并且更具体地讲，涉及制造具有减小的磨损的催化剂的方法。

背景技术

基于高度多孔镍材料的氢化催化剂是众所周知的。此类材料是由W.R.GraceCo.-Conn.以商标出售的一系列金属合金衍生产品的一部分。当用显微镜观察时，这些多孔材料具有海绵状外观，其在整个镍金属颗粒中具有曲折的孔通道。因此，此类材料通常被视为多孔或海绵状金属合金产物。

多孔催化剂可以通过使用常规冶金技术以首先形成镍和铝的前体合金来形成。然后将所形成的合金粉碎和/或研磨并通过使其通过筛来进行分级，以提供具有期望尺寸的材料。离开粉碎或研磨机构的较大颗粒可以再循环以用于进一步的尺寸减小。

然后使所形成的合金经受碱性(例如，氢氧化钠)水溶液以从合金中部分地提取铝金属。多孔催化剂可以根据美国专利1,628,190；1,915,473；2,139,602；2,461,396；和2,977,327中描述的方法来形成。这些专利的教导通过引用以其整体并入本文。

固定床催化剂可以通过大粒料合金的部分Al移除(“浸出”)的常规方法来制备，其活性与浸出程度相关。当所有其他条件相同，浸出(Al移除)的程度增加时，这些催化剂通常具有更大的磨损。这意味着在没有过度磨损的害处的情况下，可实现的活性是有限的。由于相对较大的尺寸，固定床催化剂也容易具有高磨损值。

通常优选的是，使用具有较高Al含量(较低Ni)的合金来制造固定床催化剂，因为这些合金的成本较低。Kelley等人(美国专利号4,247,722)也利用包含碱活化的42％镍-58％铝合金的催化剂，其中合金中的至少98重量％的镍作为NiAl₃存在以用于将丁二烯聚过氧化物氢化成1,2-和1,4-丁二醇。

除了起到加速有机化合物向更高价值的有机化合物转化的主要作用之外，用于氢化的固定床催化剂还要在使用期间必须经受处理和暴露于机械力。磨损率(即大颗粒在其破碎成较小颗粒时的部分损失)对于用户来说是重要的。由于反应物/产物物流的流动(压降)的减少以及由离开反应器的细颗粒在下游产生的问题，较高的磨损可能导致较低价值的催化剂。这些催化剂的商业用户优选在装载用于氢化方法的大型柱反应器期间避免这种破碎，因为这继而防止可缩短催化剂床寿命或使净生产率恶化的受限流动(“压降”)和细粒损失问题。

发明内容

因此，本发明的一个示例是使用较高Ni含量合金，即与具有常规42％的Ni的合金相比Ni含量显著更高的合金来制造催化剂的本发明方法。本发明方法包括提供包含铝和镍的合金粒料，以及用碱性溶液处理合金粒料以形成催化剂。合金粒料中的镍的含量可以在约43重量％至约60重量％的范围内。合金粒料的有效直径可以在约1mm至约10mm的范围内。

本发明的另一个示例是具有减少的磨损的包含镍和铝的催化剂。催化剂中的镍的含量可以在约57重量％至约75重量％的范围内。催化剂的有效直径可以在约1mm至约10mm的范围内并且磨损值小于约7.0％。

附图说明