НОСИТЕЛЬ КАТАЛИЗАТОРА И СОДЕРЖАЩИЙ ЕГО КАТАЛИЗАТОР
CATALYST SUPPORT AND CATALYST CONTAINING IT

Область техники
Настоящее изобретение относится к носителю катализатора, применяемому в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, а также к катализатору, который содержит указанный носитель катализатора, применяемый в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе.
Уровень техники
Реакция сочетания монооксида углерода с образованием диалкилоксалата представляет собой быструю реакцию с высокой экзотермичностью, которая требует применения подходящего катализатора для обеспечения техники безопасности при производстве. Для существующих катализаторов в качестве носителя обычно применяется сферический оксид алюминия, который имеет микропоры, мезопоры и/или макропоры и в который вводится палладий и прочие благородные металлы. К преимуществам указанного катализатора относятся простое введение, равномерное накапливание, высокая и равномерная теплоотдача, а также легкость восстановления благородных металлов после использования катализатора.
Однако в связи с увеличением в последнее время масштаба оборудования к катализаторам применяются более высокие требования, в частности необходима высокая теплоотдача, низкое падение давления, низкое содержание палладия, низкий объем побочных продуктов и низкая эксплуатационная стоимость.
В китайской патентной заявке на изобретение №201010191580.9 описано применение сотового носителя, посредством которого уменьшается падение давления и снижается содержание палладия. Однако сотовый носитель является невыгодным в отношении теплоотдачи, и легко происходит неконтролируемое изменение температуры.
В китайской патентной заявке на изобретение №201110131440.7 описано применение носителя в виде каркаса из металлической сетки, посредством которого повышается теплоотдача, уменьшается падение давления и снижается содержание палладия. Однако то, что материал указанного носителя является дорогим, обработка является сложной, и после использования катализатора благородные металлы нелегко восстанавливать, приводит к значительному увеличению эксплуатационной стоимости.
В настоящее время еще не существует катализатора, который может в значительной степени удовлетворять требования к получению диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе в крупномасштабном оборудовании.
Сущность изобретения
С учетом вышеупомянутой ситуации, известной из предшествующего уровня техники, авторы настоящего изобретения провели глубокие и обширные исследования в области синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе с целью получения катализатора, который может полностью удовлетворять требования к катализу в газовой фазе в крупномасштабном оборудовании, то есть катализатор, необходимый для получения диалкилоксалата посредством сочетания монооксида углерода, не только должен быть эффективен для катализа сочетания монооксида углерода в газовой фазе с образованием диалкилоксалата, но также быть применимым в качестве катализатора в крупномасштабном оборудовании. В результате было обнаружено, что вышеуказанную цель можно реализовать за счет применения носителя катализатора, содержащего одну или более макроскопических пор, проходящих сквозь носитель катализатора. Именно на вышеупомянутом авторы настоящего изобретения основывают свое изобретение.
Соответственно, одна из целей настоящего изобретения заключается в предоставлении носителя катализатора, применяемого в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе.
Другая цель настоящего изобретения заключается в предоставлении катализатора, применяемого в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе.
Технические решения, с помощью которых можно достичь вышеуказанных целей настоящего изобретения, можно резюмировать в виде следующих пунктов.
1. Носитель катализатора, применяемый в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, при этом указанный носитель катализатора содержит микроскопические поры и одну или более макроскопических пор, проходящих сквозь носитель катализатора, при этом отношение среднего диаметра каждой макроскопической поры к среднему диаметру носителя катализатора составляет 0,2 и более.
2. Носитель катализатора по пункту 1, где носитель катализатора содержит одну макроскопическую пору, проходящую сквозь носитель катализатора по прямой линии.
3. Носитель катализатора по пункту 1 или пункту 2, где отношение среднего диаметра каждой макроскопической поры к среднему диаметру носителя катализатора составляет 0,5-0,8.
4. Носитель катализатора по любому из пунктов 1-3, где поперечное сечение макроскопических пор является круглым или эллиптическим.
5. Носитель катализатора по любому из пунктов 1-4, где носитель катализатора является сферическим или эллипсоидальным.
6. Носитель катализатора по любому из пунктов 1-5, где средний диаметр носителя катализатора составляет 1-20 мм.
7. Носитель катализатора по любому из пунктов 1-6, где носитель катализатора получен из α-оксида алюминия, γ-оксида алюминия, диоксида кремния, карбида кремния, диатомовой земли, активированного угля, пемзы, цеолита, молекулярного сита или диоксида титана.
8. Катализатор для синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, при этом указанный катализатор содержит носитель катализатора по любому из пунктов 1-7, а также активный компонент и необязательные вспомогательные добавки, размещенные на носителе катализатора.
9. Катализатор по пункту 8, где активный компонент представляет собой палладий, платину, рутений, родий и/или золото, и вспомогательные добавки представляют собой железо, никель, кобальт, церий, титан и/или цирконий.
10. Катализатор по пункту 8 или пункту 9, где активный компонент составляет 0,1-10 вес. %, предпочтительно 0,1-1 вес. %, и вспомогательные добавки составляют 0-5 вес. %, предпочтительно 0,05-0,5 вес. % от общего веса катализатора.
Согласно настоящему изобретению за счет применения носителя катализатора, содержащего одну или более макроскопических пор, а также того, что активный компонент в целом ограничен внешней поверхностью носителя катализатора и внутренней поверхностью макроскопических пор с высокой текучестью и диффузностью, не только обеспечивается эффективный катализ реакции сочетания монооксида углерода в газовой фазе с образованием диалкилоксалата, но и повышается теплоотдача, уменьшается падение давления, уменьшается используемое количество благородных металлов, таких как палладий, а также дополнительно снижается эксплуатационная стоимость катализатора и стоимость получения диалкилоксалата, что способствует осуществлению крупномасштабного промышленного производства диалкилоксалата.
Специалисты в данной области техники легко поймут эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения после рассмотрения настоящего изобретения в целом.
Подробное описание изобретения
Носитель катализатора
Согласно настоящему изобретению прежде всего предложен носитель катализатора, при этом указанный носитель катализатора содержит микроскопические поры и одну или более макроскопических пор, проходящих сквозь носитель катализатора.
Согласно определению Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) поры, диаметр которых составляет менее 2 нм, называются микропорами; поры, диаметр которых составляет более 50 нм, называются макропорами; и поры, диаметр которых составляет от 2 до 50 нм, называются средними порами или мезопорами. В контексте настоящей заявки «микроскопические поры» означают микропоры, мезопоры и макропоры согласно вышеуказанному определению IUPAC, которые в ходе получения носителя катализатора образуются естественным путем.
В контексте настоящей заявки «макроскопические поры» противопоставлены определенным выше «микроскопическим порам», и, таким образом, они не включают микропоры, мезопоры и макропоры, определенные выше по IUPAC, и в ходе получения носителя катализатора формируются специально.
Как будет понятно специалистам в данной области техники, «проходить сквозь» означает, что одна макроскопическая пора или множество макроскопических пор независимо друг от друга проходят сквозь весь носитель катализатора, и указанные макроскопические поры с двух сторон соответственно сообщаются с атмосферой, благодаря чему внутри носителя катализатора обеспечивается путь для потока материала, например путь для потока газа или путь для потока жидкости.
Согласно настоящему изобретению диаметр микроскопических пор, т.е. микропор, мезопор и макропор, а также их количество являются общепринятыми в области катализаторов, таким образом, они не ограничиваются каким-либо образом. Что касается нижнего предела диаметра микропор и верхнего предела диаметра макропор, то они являются общепринятыми в области катализаторов и хорошо известны специалистам в данной области техники.
Согласно настоящему изобретению носитель катализатора может содержать одну или более, например 2-8, макроскопических пор, предпочтительно 1, 2, 3, 4 или 5 макроскопических пор, более предпочтительно 1, 2 или 3 макроскопические поры, особенно предпочтительно 1 или 2 макроскопические поры, наиболее предпочтительно 1 макроскопическую пору.
Одна или более макроскопических пор независимо друг от друга могут проходить сквозь весь носитель катализатора по ломаной линии, кривой линии или прямой линии, предпочтительно по прямой линии.
Предпочтительно носитель катализатора согласно настоящему изобретению содержит одну макроскопическую пору, проходящую сквозь носитель катализатора по прямой линии.
Макроскопические поры могут иметь любую подходящую форму поперечного сечения. С учетом степени удобства получения и каталитического эффекта макроскопические поры предпочтительно имеют круглую или эллиптическую форму поперечного сечения.
Носитель катализатора согласно настоящему изобретению может быть выполнен в любой подходящей форме, предпочтительно в сферической или эллипсоидальной.
Отношение среднего диаметра макроскопических пор носителя катализатора согласно настоящему изобретению к среднему диаметру носителя катализатора составляет 0,2 и более, предпочтительно 0,5-0,8. Если макроскопические поры имеют эллиптическую форму поперечного сечения, то средний диаметр пор определяется как среднее значение для большой оси и малой оси эллипса. Если носитель катализатора является эллипсоидальным, то средний диаметр определяется как среднее значение двух экваториальных диаметров и одного полярного диаметра эллипсоида.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения носитель катализатора согласно настоящему изобретению является сферическим или эллипсоидальным и содержит одну макроскопическую пору, проходящую сквозь носитель катализатора по прямой линии с центральной осью в виде диаметра любого из указанных сферы или эллипсоида, при этом указанная макроскопическая пора имеет круглую или эллиптическую форму поперечного сечения.
Средний диаметр носителя катализатора согласно настоящему изобретению составляет 1-20 мм.
На основании указанного выше отношения среднего диаметра макроскопических пор к среднему диаметру носителя катализатора средний диаметр макроскопических пор носителя катализатора согласно настоящему изобретению соответственно составляет 0,2-10 мм, предпочтительно 0,5-5 мм.
Носитель катализатора согласно настоящему изобретению может быть получен из любого материала, подходящего для синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, например из α-оксида алюминия, γ-оксида алюминия, диоксида кремния, карбида кремния, диатомовой земли, активированного угля, пемзы, цеолита, молекулярного сита или диоксида титана, предпочтительно из α-оксида алюминия.
Способ получения носителя катализатора
Способ получения, например, сферического носителя катализатора, содержащего одну макроскопическую пору с круглым поперечным сечением, в целом включает следующие этапы, на которых: ингредиенты в виде исходных порошков смешивают, плотно набивают в полый цилиндр с отношением внутреннего диаметра к внешнему более 0,2, гранулируют, придают круглую форму, высушивают, обжигают и получают носитель катализатора, содержащий микроскопические поры и одну макроскопическую пору, проходящую сквозь носитель катализатора по прямой линии. В процессе смешивания можно использовать разбавленную азотную кислоту или уксусную кислоту. Вышеуказанные этапы являются общепринятыми в области катализаторов и хорошо известны специалистам в данной области техники. Гранулирование и обеспечение круглой формы можно осуществлять, например, посредством снабженного вращающимся круговым ножом гранулятора. Высушивание осуществляют, например, предпочтительно при 90-150°С, в особенности при температуре 100-130°С. Температура обжига носителя катализатора варьирует, например, в зависимости от ингредиентов, и изменяется в диапазоне 1150-1350°С.
После внесения в вышеуказанный способ получения соответствующих изменений специалисты в данной области техники смогут легко получить носители катализатора другой формы, содержащие макроскопические поры с другими формами поперечного сечения.
Носитель катализатора согласно настоящему изобретению подходит для применения в качестве носителя катализатора в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе.
Катализатор
Согласно настоящему изобретению также предложен катализатор для синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, при этом указанный катализатор содержит вышеуказанный носитель катализатора согласно настоящему изобретению, а также активный компонент и необязательные вспомогательные добавки, размещенные на носителе катализатора.
В качестве активного компонента можно применять любой подходящий активный компонент, подходящий для синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, такой как палладий, платина, рутений, родий и/или золото, при этом предпочтительный активный компонент представляет собой палладий.
В качестве вспомогательных добавок можно применять любые подходящие вспомогательные добавки, подходящие для синтеза диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе, например железо, никель, кобальт, церий, титан и/или цирконий, при этом предпочтительные вспомогательные добавки представляют собой железо.
Активный компонент составляет 0,1-10 вес. %, предпочтительно 0,1-1 вес. %, и вспомогательные добавки составляют 0-5 вес. %, предпочтительно 0,05-0,5 вес. % от общего веса катализатора.
Способ получения катализатора
Катализатор согласно настоящему изобретению может быть получен способом избыточной пропитки или способом пропитки по влагоемкости. Что касается способа избыточной пропитки, то о ней можно узнать в разделе патента США №4874888 «PREPARATION EXAMPLES OF SOLID CATALYST», который включен в настоящий документ посредством ссылки. Что касается способа пропитки по влагоемкости, то в зависимости от коэффициента водопоглощения носителя катализатора, а также от требуемой загрузки для активного компонента и вспомогательных добавок он осуществляется с учетом вышеуказанной избыточной пропитки.
Применение катализатора
Катализатор согласно настоящему изобретению подходит для применения в синтезе диалкилоксалата посредством каталитического сочетания монооксида углерода в газовой фазе. Диалкилоксалат может представлять собой ди(С1-4-алкил)оксалат, такой как диметилоксалат, диэтилоксалат, ди-н-пропилоксалат, диизопропилоксалат и ди-н-бутилоксалат, предпочтительно диметилоксалат и диэтилоксалат. Соответственно, в качестве исходных материалов для реакции предпочтительно применять метилнитрит и этилнитрит. Конкретные условия реакции монооксида углерода с нитритом с образованием диалкилоксалата, такие как температура, время, давление и т.п. для проведения реакции, хорошо известны специалистам в данной области техники. С конкретной информацией можно ознакомиться в китайских патентных заявках на изобретение №№CN1218032A и CN1445208A, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
Катализатор согласно настоящему изобретению обладает следующими преимуществами:
1. его легко вводить, и он накапливается равномерно; обеспечивается высокая и равномерная теплоотдача и низкое падение давления;
2. благородные металлы применяются в малых количествах, поэтому эксплуатационная стоимость низкая;
3. объемная скорость высокая, выход продукта за один проход в единицу времени большой; конверсия за один проход высокая; селективность по диалкилоксалату высокая, объем побочных продуктов низкий;
4. после использования благородные металлы легко регенерировать, и
5. катализатор подходит для применения в крупномасштабном промышленном производстве диалкилоксалата.
Примеры
Ниже настоящее изобретение описано посредством конкретных примеров, но указанные примеры вовсе не предназначены для ограничения каким-либо образом объема настоящего изобретения.
Удельную поверхность измеряли многоточечным методом BET. Следующим способом измеряли коэффициент водопоглощения: взвешивали 3 г носителя; погружали в воду с температурой 90°С и обеспечивали пропитывание в течение 1 часа; затем извлекали, высушивали и взвешивали и на основании представленной ниже формулы рассчитывали коэффициент водопоглощения носителя: W=(B-G)G×100%, где W представляет собой коэффициент водопоглощения, G представляет собой первоначальный вес носителя, и В представляет собой вес носителя после пропитывания в воде в течение 1 часа. Загрузку для палладия и железа определяли с помощью, например, атомно-эмиссионной спектрометрии ICP посредством атомно-эмиссионного спектрометра с индуктивно связанной плазмой. Для диметилоксалата посредством анализа методом газовой хроматографии определяли выход продукта за один проход в единицу времени и селективность.
Пример 1
Получение носителя катализатора
2
2
Псевдобемит, характеризующийся степенью чистоты 99,99% и удельной поверхностью 310 м/г, пропитывали с помощью 1 вес. % водного раствора азотной кислоты, перемешивали, плотно набивали в полый цилиндр, имеющий внутренний диаметр и внешний диаметр, составляющие соответственно 4,6 мм и 6,5 мм; затем полый цилиндр гранулировали с помощью снабженного вращающимся круговым ножом гранулятора и придавали круглую форму с получением сфер, содержащих макроскопические поры, которые проходят через носитель насквозь; полые сферы высушивали в течение ночи при 120°С, затем обжигали при 1250°С в течение 8 часов с получением носителей катализатора согласно настоящему изобретению, то есть полых сферических носителей из α-оксида алюминия, содержащих микроскопические поры и одну круглую макроскопичекую пору, проходящую через носитель насквозь по прямой линии с центральной осью в виде диаметра указанной сферы, при этом средний диаметр носителя составлял 5 мм, средний диаметр макроскопических пор составлял 3,5 мм, отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,7, удельная поверхность носителя составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес. %, и плотность упаковки составляла 0,51 кг/л.
Получение катализатора
50 г полученного в примере 1 носителя катализатора согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,21 г хлорида палладия, 0,31 г треххлористого железа, 14,5 г воды и 0,12 г 61%-ной соляной кислоты путем растворения при нагревании; затем пропитывали с помощью 50 г 1 н. водного раствора гидроксида натрия и при 60°С перемешивали в течение 4 часов для осуществления щелочной обработки; промывали деионизированной водой, пока с помощью азотнокислого серебра не обнаруживали, что промывочный раствор не содержит хлорид-ионов; полностью высушивали в сушильной печи при 120°С; перемещали в трубку из кварцевого стекла, внутренний диаметр которой составляет 20 мм, и при 500°С посредством потока газообразного водорода проводили восстановительную обработку в течение 3 часов; таким образом, получали катализатор согласно настоящему изобретению, то есть полый сферический катализатор из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,25 вес. % и 0,13 вес. %, и плотность загрузки составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
30 мл катализатора согласно настоящему изобретению, полученного указанным выше способом, помещали в стеклянную реакционную пробирку, внутренний диаметр которой составлял 20 мм, и длина составляла 55 см, и в ее верхнюю и нижнюю часть помещали стеклянные шары; температуру внутри слоя катализатора доводили до 120°С; через верхнюю часть указанной реакционной пробирки с объемной скоростью 5000/ч вводили газовую смесь, состоящую из 20 об. % монооксида углерода, 15 об. % метилнитрита, 15 об. % метанола, 3 об. % оксида азота, а также 47 об. % азота; обеспечивали контакт продукта реакции с метанолом, чтобы содержащийся в нем диметилоксалат поглощался метанолом, при этом невпитавшиеся низкокипящие вещества собирали посредством конденсации с помощью смеси «сухой лед-метанол». Применяли газовый хроматограф для анализа смеси из метанольной абсорбирующей жидкости и собранной жидкости, полученной после стабилизации реакции, с определением выхода продукта за один проход в единицу времени и селективности по диметилоксалату; результаты показаны в таблице 1.
Пример 2
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого плотно набивали полый цилиндр, внутренний диаметр и внешний диаметр которого составляли соответственно 3,3 мм и 6,5 мм с получением полых сферических носителей из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,5, при этом средний диаметр составлял 5 мм, средний диаметр пор составлял 2,5 мм, удельная поверхность составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес. %, плотность упаковки составляла 0,75 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 2 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,14 г хлорида палладия, 0,21 г треххлористого железа, 14,6 г воды и 0,08 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,17 вес. % и 0,09 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Пример 3
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого плотно набивали полый цилиндр, внутренний диаметр и внешний диаметр которого составляли соответственно 2,0 мм и 6,5 мм с получением полых сферических носителей из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,3, при этом средний диаметр составлял 5 мм, средний диаметр пор составлял 1,5 мм, удельная поверхность составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес.%, плотность упаковки составляла 0,91 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 3 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,12 г хлорида палладия, 0,17 г треххлористого железа, 14,7 г воды и 0,07 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,14 вес. % и 0,07 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Пример 4
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого плотно набивали полый цилиндр, внутренний диаметр и внешний диаметр которого составляли соответственно 2,7 мм и 3,9 мм с получением полых сферических носителей из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,7, при этом средний диаметр составлял 3 мм, средний диаметр пор составлял 2,1 мм, удельная поверхность составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес. %, плотность упаковки составляла 0,51 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 4 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,21 г хлорида палладия, 0,31 г треххлористого железа, 14,5 г воды и 0,12 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,25 вес. % и 0,13 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Пример 5
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого применяемую при смешивании азотную кислоту заменяли на уксусную кислоту, плотно набивали полый цилиндр, внутренний диаметр и внешний диаметр которого составляли соответственно 5,1 мм и 7,3 мм с получением полых сферических носителей из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,7, при этом средний диаметр составлял 5,6 мм, средний диаметр пор составлял 3,9 мм, удельная поверхность составляла 10,1 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 40,2 вес. %, плотность упаковки составляла 0,42 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 5 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,26 г хлорида палладия, 0,39 г треххлористого железа, 19,5 г воды и 0,15 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,31 вес. % и 0,16 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Пример 6
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого температуру обжига повышали до 1300°C; получали полые сферические носители из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,7, при этом средний диаметр составлял 4,9 мм, средний диаметр пор составлял 3,4 мм, удельная поверхность составляла 2,8 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 19,7 вес. %, плотность упаковки составляла 0,58 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 6 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,18 г хлорида палладия, 0,27 г треххлористого железа, 9,4 г воды и 0,11 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,22 вес. % и 0,11 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Пример 7
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из примера 1 согласно настоящему изобретению пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,42 г хлорида палладия, 0,62 г треххлористого железа, 14,0 г воды и 0,24 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,50 вес. % и 0,26 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 2,6 г/л и 1,3 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Сравнительный пример 1
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого не применяли полый формовочный элемент; получали носители катализатора для сравнения, то есть сферические носители α-оксида алюминия, содержащие лишь микропоры, при этом средний диаметр составлял 5 мм, удельная поверхность составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес. %, плотность упаковки составляла 1,0 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из сравнительного примера 1 пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,11 г хлорида палладия, 0,16 г треххлористого железа, 14,7 г воды и 0,06 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,13 вес. % и 0,07 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Сравнительный пример 2
Получение носителя катализатора
2
Повторяли действия в примере 1, помимо этого плотно набивали полый цилиндр, внутренний диаметр и внешний диаметр которого составляли соответственно 0,7 мм и 6,5 мм с получением полых сферических носителей из α-оксида алюминия, для которых отношение среднего диаметра пор к среднему диаметру составляло 0,1, при этом средний диаметр составлял 5 мм, средний диаметр пор составлял 0,5 мм, удельная поверхность составляла 5,3 м/г, коэффициент водопоглощения составлял 30,1 вес. %, плотность упаковки составляла 0,99 кг/л.
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из сравнительного примера 2 пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,11 г хлорида палладия, 0,16 г треххлористого железа, 14,7 г воды и 0,06 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали полые сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,13 вес. % и 0,07 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 1,3 г/л и 0,7 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.
Сравнительный пример 3
Получение катализатора
50 г носителей катализатора из сравнительного примера 1 пропитывали по влагоемкости смешанной пропитывающей жидкостью в течение 2 часов, при этом смешанную пропитывающую жидкость получали из 0,22 г хлорида палладия, 0,32 г треххлористого железа, 14,5 г воды и 0,13 г 61%-ной хлористоводородной кислоты путем растворения при нагревании; другие этапы такие же, как в примере 1; в результате получали сферические катализаторы из α-оксида алюминия, при этом загрузка для палладия и железа составляла соответственно 0,26 вес. % и 0,13 вес. %, плотность загрузки для палладия и железа составляла соответственно 2,6 г/л и 1,3 г/л.
Оценивание эффективности катализатора
Способ оценивания такой же, как в примере 1; результаты показаны в таблице 1.