化劑模制品。所述粘合劑，尤其是有機(jī)粘合劑可通過任何已 知的方法施加。
[0146] 例如，有機(jī)粘合劑的施加可在涂布鼓或流化床涂布器中進(jìn)行。根據(jù)一個實施方案， 將有機(jī)粘合劑的分散體或溶液噴涂至攪動的催化劑本體上。為此，可使用例如篩分和輸送 機(jī)器將所述催化劑本體沿噴涂場所輸送。
[0147] 如上文已進(jìn)一步描述的那樣，根據(jù)一個實施方案，合適的有機(jī)粘合劑為可通過加 熱至約300-400°C而完全移除的聚合物。該類有機(jī)粘合劑是現(xiàn)有技術(shù)中已知的且用于例如 制備核-殼催化劑。合適的有機(jī)粘合劑例如為聚乙酸乙烯酯、淀粉、改性淀粉、糊精和用增 塑劑如聚丙烯改性的糊精。
[0148] 催化劑模制品的制備優(yōu)選以以下方式進(jìn)行：首先實施成型步驟（例如在壓片機(jī) 中），以獲得催化劑本體。
[0149] 然后，根據(jù)一個實施方案，可將所述催化劑本體煅燒（根據(jù)一個實施方案，在緊接 著壓制之后），由此已獲得特定的穩(wěn)定性。這允許在施加有機(jī)粘合劑期間更容易地處理所述 催化劑本體。
[0150] 將所述有機(jī)粘合劑施加至任選煅燒的催化劑本體上，例如通過將所述有機(jī)粘合劑 的溶液或分散體噴涂至所述催化劑本體上，或者通過用例如所述有機(jī)粘合劑的溶液、乳液 或懸浮液浸漬所述催化劑本體。所述有機(jī)粘合劑滲入催化劑本體的表面，由此在該催化劑 本體的表面上形成保護(hù)性涂層。
[0151] 根據(jù)一個實施方案，在另一步驟中，可將噴涂的催化劑本體干燥以獲得穩(wěn)定化的 催化劑模制品。
[0152] 在工廠生產(chǎn)中，通過使粘合劑滲入催化劑本體外層中而形成的保護(hù)性涂層可通過 使用流化床涂布器施加。
[0153] 根據(jù)一個實施方案，使用轉(zhuǎn)鼓涂布器，例如類似于改進(jìn)水泥混合器的混合器將有 機(jī)粘合劑施加至催化劑本體表面上。此時，將粘合劑（例如聚乙酸乙烯酯）于合適溶劑（例 如水）中的分散體或溶液噴涂至催化劑本體上，同時在水泥混合器中小心地混合并攪動所 述催化劑本體。在施加保護(hù)性涂層后，可通過例如使用鼓風(fēng)機(jī)將所述催化劑模制品干燥，同 時繼續(xù)在水泥混合器中攪動所述催化劑模制品。
[0154] 根據(jù)本發(fā)明方法的另一實施方案，保護(hù)性涂層的施加通過使用篩分和輸送機(jī)器進(jìn) 行。該機(jī)器基本上包括具有底篩的箱。通過與不平衡發(fā)動機(jī)連接而將所述箱設(shè)定為振動。 如果將催化劑本體施加至箱的一端，則該催化劑本體會通過在底篩上從箱的一端"蹦跳"至 另一端而運(yùn)動，可將所述催化劑模制品從該另一端排至例如鼓中。在各催化劑運(yùn)動通過底 篩上的箱的同時，除去細(xì)肩和碎片。同時將所述保護(hù)性涂層施加至催化劑本體上。這例如 通過使用安裝在箱上方的噴嘴進(jìn)行。在噴涂段之后，可通過使用例如鼓風(fēng)機(jī)或通過使用也 安裝在箱上方的UV干燥燈而干燥所述催化劑模制品，然后通過降落而將催化劑模制品從 箱中例如排至催化劑鼓中。
[0155] 根據(jù)一個實施方案，提供處于至少一種溶劑中的有機(jī)粘合劑的溶液和/或分散 體，并將所述有機(jī)粘合劑的溶液和/或分散體施加至催化劑本體的表面。
[0156] 為了制備所述溶液或分散體，選擇合適的溶劑。所述溶劑應(yīng)具有低沸點(diǎn)以使得該 溶劑在將所述溶液或分散體施加至催化劑本體之后可容易地蒸發(fā)。合適的溶劑例如為醇， 例如甲醇、乙醇或丙醇。優(yōu)選的溶劑為水。
[0157] 分散或溶于溶劑中的有機(jī)粘合劑的量根據(jù)所用有機(jī)粘合劑類型且根據(jù)用于將粘 合劑溶液或分散體施加至催化劑本體上的方法而合適地選擇。
[0158] 根據(jù)一個實施方案，所述有機(jī)粘合劑的溶液或分散體中所含的有機(jī)粘合劑的量選 擇為5-20重量％。
[0159] 在一個實施方案中，通過噴涂將所述有機(jī)粘合劑的溶液和/或分散體施加至催化 劑本體的表面上。優(yōu)選地，噴涂在攪動催化劑模制品下進(jìn)行。在優(yōu)選實施方案中，將所述有 機(jī)粘合劑的溶液和/或分散體噴涂至催化劑本體表面上在升高的溫度和通氣下進(jìn)行。根據(jù) 一個實施方案，合適的溫度范圍為20_60°C。然而，取決于所用的溶劑，也可使用高于60°C 的較高溫度。
[0160] 對所述有機(jī)粘合劑的溶液或分散體的施加速率加以選擇以使得根據(jù)一個實施方 案，所述催化劑本體不被潤濕，而所述溶劑被催化劑本體快速吸收。
[0161] 在另一實施方案中，在施加有機(jī)粘合劑之后，將所述催化劑模制品在升高的溫度 下干燥以移除所述溶液和/或分散體的至少一種溶劑。根據(jù)一個實施方案，合適的溫度范 圍為20-80°C。根據(jù)一個實施方案，干燥可借助鼓風(fēng)機(jī)或UV干燥燈進(jìn)行。
[0162] 在干燥后，所述催化劑模制品可自由流動。
[0163] 因此，通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的催化劑模制品可容易地填充至反應(yīng)器中，例 如反應(yīng)器管中，而不會形成顯著的粉塵。
[0164] 在填充至反應(yīng)器中之后，所述有機(jī)粘合劑可容易地移除。
[0165] 為了移除有機(jī)粘合劑，可將所述催化劑模制品在升高的溫度下煅燒，根據(jù)一個實 施方案，在至少200°C的溫度下煅燒；根據(jù)另一實施方案，在至少300°C的溫度下煅燒。根據(jù) 另一實施方案，催化劑模制品的煅燒在低于400°C的溫度下進(jìn)行。
[0166] 根據(jù)一個實施方案，煅燒在空氣或氮?dú)獾拇嬖谙逻M(jìn)行。煅燒時間取決于所處理的 催化劑模制品的量，且可通過例如分析反應(yīng)器出口處的氣體而確定。
[0167] 在優(yōu)選方式中，煅燒在將催化劑模制品填充至反應(yīng)器之后進(jìn)行，然后在該反應(yīng)器 中實施合適的反應(yīng)。換言之，催化劑模制品在存在保護(hù)性涂層的條件下填充至反應(yīng)器中，且 在煅燒和移除保護(hù)性涂層之后，可開始由所述催化劑催化的合適反應(yīng)。
[0168] 本發(fā)明的方法既不限于特定的催化劑，也不限于由該催化劑（例如用于制備馬來 酸酐或甲醛的催化劑）催化的特定反應(yīng)。這些實例僅僅是出于證明本發(fā)明對其制備和使用 伴隨著應(yīng)最小化的粉塵形成的所有催化劑的普遍適用性而提及的。
[0169] 此外，本發(fā)明的方法可獨(dú)立于其幾何或形狀地適用于催化劑。當(dāng)催化劑的特定幾 何形式比另一形式更傾向于形成粉塵時，可能存在該情況。然而，粉塵的形成和催化劑的幾 何形式通常是兩個獨(dú)立的參數(shù)。
[0170] 借助實施例且參照附圖更詳細(xì)地解釋所要求保護(hù)的發(fā)明，其中：
[0171] 圖1顯示了根據(jù)測試方法a)，釩磷氧化物催化劑（VP0催化劑）在篩分和輸送機(jī)器 上的摩擦和磨損測試中所磨損掉的催化劑材料量的對比；
[0172] 圖2顯示了在根據(jù)測試方法b)的粉塵測量測試期間在空氣中產(chǎn)生的粉塵量；
[0173] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的VPO催化劑（試樣B)的熱重分析圖，其中使用空氣作為 載氣；
[0174] 圖4顯示了不含保護(hù)性涂層的VPO催化劑（試樣F)的熱重分析圖，其中使用氮?dú)?作為載氣；
[0175] 圖5顯示了其中相對于反應(yīng)氣體的空間速率指定各催化劑試樣的馬來酸酐產(chǎn)率 的圖；
[0176] 圖6顯示了其中相對于丁烷轉(zhuǎn)化率顯示馬來酸酐選擇性的圖；
[0177] 圖7顯示了其中相對于反應(yīng)器管填充高度顯示未涂覆催化劑試樣和根據(jù)本發(fā)明 的催化劑試樣的壓降的圖；
[0178] 圖8顯示了其中對各種催化劑填充高度記錄催化劑包在反應(yīng)管中的填充密度的 圖；
[0179] 圖9顯示了其中對未涂覆催化劑試樣和根據(jù)本發(fā)明的催化劑試樣顯示通過將催 化劑填充至反應(yīng)器管中而獲得的碎片和細(xì)肩量的圖。
[0180] 為了證明乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯和羥乙基纖維素 對形成保護(hù)性涂層以獲得無粉塵的穩(wěn)定化的催化劑模制品的適用性，如下文所述制備了實 驗室試樣。使用這些試樣，加上未經(jīng)處理的催化劑本體試樣來進(jìn)行以下測試：
[0181] a)在篩分機(jī)器上的摩擦和磨損測試；
[0182] b)粉塵形成測試；
[0183] c)熱重分析。
[0184] 測試方法：
[0185] a)在篩分機(jī)器上的摩擦和磨損測試
[0186] 為了模擬由催化劑處理期間的摩擦和磨損所導(dǎo)致的催化劑粉塵的形成，在篩分機(jī) 器上處理催化劑試樣。將500g量的催化劑試樣（未處理的催化劑本體和根據(jù)本發(fā)明的包 含保護(hù)性涂層的催化劑模制品）置于篩分機(jī)器上。稱量通過篩的碎片重量（以g計）。
[0187] 測試參數(shù)：
[0188]-篩分機(jī)器：RetschAS200
[0189]-振幅：100
[0190]-篩子的篩孔：500ym
[0191]-測試時間：10分鐘
[0192] b)粉塵測量
[0193] 為了模擬在反應(yīng)器裝載期間在環(huán)境氣氛中催化劑粉塵的形成，實施粉塵測量。為 了定量粉塵形成，將催化劑試樣傾入10升斗中。然后在斗上方約IOcm處測量粉塵形成達(dá) 10分鐘時間。
[0194] 測試參數(shù)：
[0195]-粉塵測量設(shè)備：DustTrakIIModell8530,Driesen&KernGmbH;
[0196]-催化劑的量：1000ml
[0197]-降落高度：75cm
[0198]c)熱重分析
[0199] 為了模擬保護(hù)性涂層在反應(yīng)器啟動期間的"燒除行為"，實施兩次熱重分析。對于 第一次分析而言，使用空氣作為載氣，對于第二次分析而言，使用氮?dú)庾鳛檩d氣。
[0200] 測試參數(shù)：
[0201] -設(shè)備：NetzschSTA409PG
[0202] -載氣：空氣和氮?dú)?br>[0203] -1?加熱速率：2°C/分鐘
[0204]-起始溫度：20°C
[0205] -1 ?終點(diǎn)溫度：200°C
[0206]-在200°C下的保持時間：3小時
[0207] -2?加熱速率：2°C/分鐘
[0208] -2?終點(diǎn)溫度：400°C
[0209] 測試結(jié)果示于圖3和4中。
[0210] d)性能測試
[0211] 對性能測試而言，使用工作臺規(guī)模反應(yīng)器，其包含4根置于加熱和攪拌鹽浴中的 21mm內(nèi)徑的反應(yīng)管。
[0212] 各管填充有68克用272個惰性環(huán)稀釋的VPO催化劑試樣。一些管填充有通過施 加〇. 5重量％乙酸乙烯酯和乙烯共聚物根據(jù)本發(fā)明獲得的提供有保護(hù)性涂層的VP0催化 劑。一些管填充有未經(jīng)涂覆的VPO催化劑。所有管的填充高度均為100cm。
[0213] 將反應(yīng)器在425SCM/小時（SCM:標(biāo)準(zhǔn)立方米；在I. 01325hPa，0%濕度，273. 15K下 的氣體體積）下加熱至360°C。然后引入丁烷進(jìn)料。進(jìn)料流中的丁烷濃度為1.5體積％， 且進(jìn)料流中的空氣濃度為98. 5體積％。將反應(yīng)器進(jìn)一步加熱至420°C，并置于這些條件下 72小時以進(jìn)行平衡。在1800h\2500h\3500h1和5500h1的空間速率[升氣體/升催化 劑?小時]下測量催化劑性能（MA產(chǎn)率和MA選擇性）。由丁烷入口濃度、丁烷出口濃度、CO出口濃度、CO2出口濃度和MA出口濃度（其通過IR分析儀和氣相色譜測量）給出MA產(chǎn) 率、MA轉(zhuǎn)化率和MA選擇性（MA:馬來酸酐），這在圖5和6中給出。
[0214] 實驗室試驗：
[0215] 1.制備具有0. 1重量％的乙酸乙烯酯和乙烯共聚物的保護(hù)性涂層（試樣A)
[0216]-將1000 g的VPO催化劑在120°C干燥16小時。
[0217]-將2克乙酸乙烯酯和乙烯共聚物的分散體（50%固體含量）分散在20克去離子 水中。
[0218]-將該分散體填充在通常用于涂漆的噴槍中。
[0219]-將干燥的催化劑環(huán)填充至10升鼓中。
[0220] _將所述共聚物分散體作為細(xì)霧噴涂至催化劑環(huán)上。在該程序期間，通過小心搖晃 10升鼓而使催化劑持續(xù)運(yùn)動以確保均勻涂覆。
[0221] -最后，將涂層在熱空氣下干燥。
[0222] 2.制備具有0. 25重量％的聚乙酸乙烯酯的保護(hù)性涂層（試樣B)
[0223]-將1000 g與實驗1中所用相同的VPO催化