含的有機粘合劑之后的形式)的BET表面積選擇為10-300m2/g;根據(jù)另一 實施方案,為12-80m2/g;根據(jù)另一實施方案,為15-50m2/g。BET表面積使用單點法通過根 據(jù)DIN66132的氮氣吸附測定。
[0092] 根據(jù)另一實施方案,所述催化劑材料的,根據(jù)一個實施方案,所述催化劑本體(即 呈施加前的形式,或者呈移除催化劑模制品保護層中所含的有機粘合劑之后的形式)的積 分孔體積(根據(jù)DIN66133 (Hg孔隙率測定法)測定)為>100mm3/g;根據(jù)另一實施方案,為 >180mm3/g。根據(jù)又一實施方案,所述催化劑材料的,或者根據(jù)一個實施方案,所述催化劑本 體的積分孔體積為<300mm3/g。
[0093] 根據(jù)另一實施方案,將所述催化劑模制品設計為用于通過氧化甲醇制備甲醛的催 化劑。
[0094] 根據(jù)一個實施方案,所述催化活性材料包含鐵鉬酸鹽。根據(jù)另一實施方案,所述催 化活性材料包含F(xiàn)e2 (MoO4) 3和三氧化鉬(MoO3)。根據(jù)一個實施方案,將Fe/Mo比選擇為大 于1. 5且小于5。
[0095] 除Fe2 (MoO4)3和三氧化鉬(MoO3)之外,所述催化活性材料可包含其它化合物。根 據(jù)一個實施方案,所述催化活性材料包含鈰、鉬和氧的化合物作為其它化合物。根據(jù)另一實 施方案,所述其它化合物以〇. 1-10重量%的量(以鈰計)存在。
[0096] 合適的催化活性材料描述于例如US2006/0135821A1和US2006/0142619A1中。
[0097] 根據(jù)另一實施方案,將所述催化劑模制品設計為用于通過將烴如丙烷非氧化性脫 氫成烯烴如丙烯而制備丙烯的催化劑。根據(jù)該實施方案,所述催化活性材料包含Cr(III)。[0098] 根據(jù)另一實施方案,將所述催化劑模制品設計為用于氧化烴,尤其是用于通過氧 化丙烷而制備丙烯酸的催化劑。根據(jù)該實施方案,所述催化材料包含鉬、釩、鈮、碲、錳和鈷, 其中選自猛和鈷的至少一種元素與鉬的摩爾比為〇. 01-0. 2,優(yōu)選為0. 02-0. 15,更優(yōu)選為 0.03:1-0. 1:1。根據(jù)一個實施方案,所述催化材料由下式的混合氧化物形成:
[0099] MoVaNbJecMndCoeNi fOx
[0100] 其中適用以下前提條件的至少一個:
[0101]a= 0.22 或 0.23,
[0102]b= 0? 18 或 0? 195,
[0103]c= 0? 18 或 0? 196,
[0104] d= 0.07 或 0.08,
[0105]e= 0. 0375,
[0106] f= 0或0.02,和
[0107]X= 2. 635或者為由不同于氧的元素的價態(tài)和量確定的摩爾數(shù)。
[0108] 根據(jù)另一實施方案,將所述催化劑模制品設計為用于氧化丙烯醛以獲得丙烯酸的 催化劑。根據(jù)該實施方案,所述催化材料為通過以下步驟獲得的納米晶體混合鉬氧化物: [0109]a)借助載體流體將包含鉬起始化合物和至少一種選自含鎢和/或含釩起始化合 物的其它含金屬起始化合物的溶液、懸浮液或淤漿引入反應室中;
[0110] b)在處理區(qū)中借助溫度為200-500°C的脈動流熱處理所述包含鉬起始化合物和 至少一種其它含金屬起始化合物的溶液、懸浮液或淤漿;
[0111] C)形成納米晶體鉬混合氧化物;
[0112] d)從反應器中排出在步驟b)和c)中獲得的納米晶體鉬混合氧化物。
[0113] 該納米晶體混合鉬氧化物描述于例如W02009/121626中。
[0114] 根據(jù)另一實施方案,將所述催化劑模制品設計為用于通過氧化烯烴而制備 a,(6-不飽和醛的催化劑。所述催化劑模制品的催化材料為可通過以下步驟獲得的復合材 料:
[0115] a)提供包含祕和鎳或者祕和鈷的鹽的第一水溶液;
[0116] b)提供包含鉬化合物和任選粘合劑的第二水溶液;
[0117] c)將第一水溶液添加至第二水溶液中,由此獲得第一懸浮液;
[0118] d)將第二懸浮液添加至第一懸浮液中,由此獲得第三懸浮液,其中第二懸浮液包 含具有0. 1-lOml/g孔體積和3-20ym平均粒度的SiO2;
[0119] e)在200-600°C的溫度噴霧煅燒第三懸浮液,由此獲得包含鉍-鉬-鎳混合氧化 物或鉍-鉬-鈷混合氧化物的復合材料。
[0120] 該催化材料描述于例如W02013/021020中。
[0121] 根據(jù)另一實施方案,將根據(jù)本發(fā)明的催化劑模制品設計為用于通過非均相催化氣 相氧化具有至少4個碳原子的烴而制備馬來酸酐。根據(jù)該實施方案的催化劑模制品包含釩 磷混合氧化物的催化活性材料或其前體材料且基本上具有中空圓柱結構。根據(jù)一個實施方 案,形成其中通孔高度與直徑之比為至多1. 5,此外所述模制品的幾何表面積與幾何體積之 比為至少2mm1的中空圓柱體。該催化劑的幾何形式描述于例如US2003/0114688A1中。
[0122] 根據(jù)另一實施方案,根據(jù)本發(fā)明的催化劑模制品意欲用于制備馬來酸酐,其中所 述模制品包含在外表面中具有至少一個中空空間的塊狀幾何形式。所述催化活性材料由釩 和磷的混合氧化物形成。所述催化劑模制品或催化劑本體具有以下幾何體積:塊狀幾何形 式的30-67%幾何體積不具有中空空間,其中所述催化劑模制品或催化劑本體的幾何表面 積與該催化劑模制品或催化劑本體的幾何體積之比為至少20cm1。催化劑模制品或催化劑 本體的幾何形式描述于例如W092/05870中。
[0123] 根據(jù)另一實施方案,根據(jù)本發(fā)明的催化劑模制品意欲用于制備馬來酸酐,且所述 催化活性材料包含釩和磷的混合氧化物作為催化劑組分。根據(jù)一個實施方案,為了改善催 化劑模制品的性質,包封所述催化劑模制品的催化劑形狀為具有第一和第二三角區(qū)域的棱 柱,且所述催化劑模制品提供有3個從橫跨所述棱柱的第一三角區(qū)域的第一模制品區(qū)域延 伸至橫跨所述棱柱的第二三角區(qū)域的第二模制品區(qū)域的連續(xù)孔。該催化劑模制品的幾何形 式描述于例如US2009/0306410A1中。
[0124] 根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種制備穩(wěn)定化的催化劑模制品的方法。
[0125] 在根據(jù)本發(fā)明的方法中,提供包含催化活性材料或催化活性材料的前體的催化劑 材料,并將其成型為催化劑本體。然后,向所述催化劑本體的其至少部分表面上施加有機粘 合劑的層,從而獲得由被所述有機粘合劑結合的催化劑材料顆粒形成的保護性涂層,由此 提供所述穩(wěn)定化的催化劑模制品。
[0126]催化劑本體的成型通過本領域技術人員已知的方法進行。
[0127] 根據(jù)第一實施方案,將所述催化劑材料成型為塊狀催化劑本體。塊狀催化劑本體 應理解為全部由催化劑材料形成的催化劑本體。獲得該塊狀催化劑本體的合適方法例如為 壓片或擠出包含催化活性材料或催化活性材料前體的團塊或粉末。除催化活性材料或催化 活性材料前體之外,所述催化劑材料中可包含常規(guī)輔助化合物,例如造孔劑或潤滑劑,例如 石墨。
[0128] 根據(jù)第二實施方案,所述催化劑本體由被殼圍繞的惰性載體核形成,其中所述殼 由至少一個包含催化活性材料或催化活性材料的前體材料的催化劑材料層形成。根據(jù)第二 實施方案的催化劑本體呈殼催化劑本體形式。
[0129] 包含催化劑材料的所述殼催化劑本體的層不含粘合劑,尤其是不含有機粘合劑。 因此,所述殼催化劑本體的殼為脆性的,且在該殼催化劑本體處理期間容易剝落,從而導致 強烈形成粉塵。
[0130] 為了獲得根據(jù)本發(fā)明方法第二實施方案的殼催化劑本體,首先制備前期殼催化劑 本體。
[0131] 為了獲得前期殼催化劑本體,用前期催化劑材料涂覆惰性載體核,從而使得所述 惰性載體核被包含至少一個前期催化劑材料層的殼包圍。
[0132] 所述前期催化劑材料包含催化活性材料或催化活性材料的前體以及粘合劑,尤其 是有機粘合劑??墒褂猛ǔS糜谥苽錃ご呋瘎┑挠袡C粘合劑,例如上文所述的有機粘合劑。
[0133] 根據(jù)一個實施方案,所述前期殼催化劑本體在其殼中包含催化活性材料的前體。
[0134] 然后,通過將前期殼催化劑本體在氧化性氣氛中,優(yōu)選在空氣中加熱以移除粘合 劑而將該前期殼催化劑本體轉化成在本發(fā)明的方法中用作催化劑本體的殼催化劑本體,根 據(jù)一個實施方案,將催化活性材料的前體轉化成催化活性材料。
[0135] 用于第二實施方案且包含催化活性材料的殼催化劑本體的殼不再包含有機粘合 劑,因此非常脆且因此在經(jīng)歷機械應力時容易從惰性載體上剝落。
[0136] 通過向殼催化劑本體的脆性殼上施加粘合劑,尤其是有機粘合劑,獲得了具有高 機械穩(wěn)定性的催化劑模制品,其可例如裝載至反應器的管中而無合理量的殼從惰性載體核 上剝落。
[0137] 根據(jù)一個實施方案,所述殼催化劑的整個殼被有機粘合劑滲透。
[0138] 第二實施方案尤其適合于包含催化活性材料前體的殼催化劑,該殼催化劑需要高 活化溫度,尤其是需要顯著高于所述催化劑在其于反應器中的指定應用期間所經(jīng)歷的溫度 的活化溫度。該類殼催化劑通常不在意欲使用該催化劑的反應器中活化,而是在設置用于 更高溫度的活化反應器中活化。在活化后,將經(jīng)活化的催化劑裝載至反應器中以用于預期 反應。
[0139] 一種具有低耐磨性的示例性殼催化劑為用于制備丙烯醛的基于鉍/鉬的催化劑。 該催化劑包含惰性載體,其涂覆有形成圍繞該惰性載體的殼的催化活性材料層。對該涂覆 工藝而言,必須使用合適的有機粘合劑以確保殼粘附至惰性載體上。該涂覆程序是廣泛使 用的且例如由其它殼催化劑,例如用于制備鄰苯二甲酸酐的催化劑的制備而是已知的。該 殼催化劑的有機粘合劑通常在反應器加熱期間原位移除。在用于制備丙烯醛的催化劑的情 況下,所述催化劑必須在約600°C的溫度下熱活化,這顯著高于反應溫度(其為約330°C)。 在該高溫活化期間,將有機粘合劑無任何殘留地移除。在移除有機粘合劑之后,包含催化活 性材料的殼對惰性載體顯示出極差的粘合性。在催化劑處理期間,例如填充鼓、將催化劑裝 載至反應器等期間,由于摩擦而發(fā)生非常劇烈的粉塵形成現(xiàn)象。實際上,殼的粘合性如此之 差以至于在催化劑處理期間,幾乎整個殼都剝落。這可通過根據(jù)本發(fā)明的方法施加包含有 機粘合劑,例如丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的保護性涂層而防止。
[0140] 根據(jù)一個實施方案,所述催化活性材料(根據(jù)一個實施方案,以催化活性材料的 前體形式存在)以粉末形式提供。粉末顆粒的粒度選擇為適合于用于成型催化劑本體的方 法。當使用擠出或壓片來成型催化劑本體時,合適的粒度為例如10_200ym。當使用噴霧 來成型催化劑本體(例如用前期催化劑材料的殼涂覆惰性載體以獲得前期殼催化劑本體) 時,可使用具有例如1-150ym粒度的較細前體材料的懸浮液。
[0141] 然而,也可使用其它粒度。粒度可通過常規(guī)方法調節(jié),例如通過篩分。
[0142] 也可在催化劑材料中添加助劑,例如壓片助劑或造孔劑。壓片助劑通常為催化惰 性的且改善催化劑材料的壓片性能,例如通過提高滑動和/或流動性質。特別合適的壓片 助劑例如為石墨。所添加的壓片助劑可保留在經(jīng)活化的催化劑中,且根據(jù)一個實施方案,以 相對于所述催化劑材料的總重量為1-5重量%的數(shù)量級存在于催化劑本體中。
[0143] 此外,所述催化劑材料可包含造孔劑。造孔劑為用于靶向設定中孔和大孔孔結構 的物質。通常,這些為含碳、氫、氧和/或氮的化合物,其在成型之前添加至催化劑前體粉末 中,且在催化劑本體或催化劑模制品的隨后活化(例如通過煅燒)期間分解或蒸發(fā)。
[0144] 在成型后,所述催化劑本體在其至少部分表面上提供有有機粘合劑,所述粘合劑 在滲入該催化劑本體之后,在催化劑模制品的表面處提供了保護性涂層。
[0145] 優(yōu)選地,所述催化劑本體的整個表面都提供有有機粘合劑,由此提供了具有由所 述保護性涂層形成的表面的催