Композитный катализатор и способ его получения - RU2016139298A
Код документа: RU2016139298A
Формула
1. Композитный катализатор, включающий углерод в качестве непрерывной фазы и частицы сплава Ренея в качестве дисперсной фазы, в котором частицы сплава Ренея равномерно или неравномерно диспергированы в непрерывной фазе углерода, и в котором углерод в качестве непрерывной фазы, получен в результате карбонизации, по меньшей мере, одного способного к карбонизации органического вещества.
2. Катализатор по п. 1, характеризующийся, по меньшей мере, тем:
- что сплав Ренея включает, по меньшей мере, один металл Ренея и, по меньшей мере, один выщелачиваемый элемент;
- что частицы сплава Ренея имеют средний размер частиц 0,1-1000 мкм;
- что способное к карбонизации органическое вещество является органическим полимером;
- что композитный катализатор имеет содержание сплава Ренея в диапазоне 10-90% масс. относительно общей массы композитного катализатора;
- что композитный катализатор находится в виде сферы, полусферы, кольца, полукольца, трехлепесткового экструдата, цилиндра, полуцилиндра, полого цилиндра, призмы, куба, прямоугольного параллелепипеда, таблетки, гранулы, зубца, частиц неправильной формы; и
- что композитный катализатор находится в форме частиц и имеет средний эквивалентный диаметр в диапазоне 0,3-20 мм.
3. Катализатор по п. 1, в котором сплав Ренея включает, по меньшей мере, один металл Ренея, выбранный из группы, состоящей из никеля, кобальта, меди и железа и, по меньшей мере, одного выщелачиваемого элемента, выбранного из группы, состоящей из алюминия, цинка и кремния.
4. Катализатор по п. 1, в котором сплав Ренея включает, по меньшей мере, один металл Ренея и, по меньшей мере, один выщелачиваемый элемент с массовым отношением, по меньшей мере, одного металла Ренея, по меньшей мере, к одному выщелачиваемому элементу 1:99-10:1 и предпочтительно 1:10-4:1.
5. Катализатор по п. 1, в котором сплав Ренея включает, по меньшей мере, один металл Ренея, по меньшей мере, один выщелачиваемый элемент и, по меньшей мере, один промотор, выбранный из группы, включающей Mo, Cr, Ti, Pt, Pd, Rh и Ru, в котором, по меньшей мере, один промотор составляет 0,01-5% масс. общей массы сплава Ренея.
6. Катализатор по п. 1, характеризующийся тем, что способное к карбонизации органическое вещество представляет собой синтетический полимер, выбранный из группы, состоящей из каучука, термореактивных пластмасс и термопластичных пластмасс.
7. Катализатор по п. 6, в котором способное к карбонизации органическое вещество является, по меньшей мере, одним термореактивным пластиком, выбранным из группы, состоящей из эпоксидных смол, фенольных смол и фурановых смол.
8. Катализатор по п. 6, в котором способное к карбонизации органическое вещество является, по меньшей мере, одним термопластичным пластиком, выбранным из группы, состоящей из полистиролов, поли(стирол-со-дивинилбензолов) и полиакрилнитрилов.
9. Катализатор по п. 6, в котором способное к карбонизации органическое вещество является, по меньшей мере, одним каучуком, выбранным из группы, состоящей из бутадиен-стирольных каучуков и полиуретановых каучуков.
10. Катализатор по п. 1, характеризующийся тем, что способное к карбонизации органическое вещество является, по меньшей мере, одним натуральным органическим полимером, выбранным из группы, состоящей из крахмалов, модифицированных крахмалов, вискозных волокон, лигнинов, целлюлоз и карбоксиметилцеллюлоз.
11. Катализатор по п. 1, характеризующийся тем, что способное к карбонизации органическое вещество выбрано из группы, состоящей из угля, природного битума, асфальта, каменноугольной смолы и их смесей.
12. Катализатор по п. 1, характеризующийся, по меньшей мере, тем:
- что частицы сплава Ренея имеют средний размер частиц 1-500 мкм;
- что композитный катализатор находится в виде сферы, кольца, трехлепесткового экструдата, цилиндра, призмы, прямоугольного параллелепипеда, зубца, частиц неправильной формы;
- что композитный катализатор имеет содержание сплава Ренея в диапазоне 40-80% масс. относительно общей массы композитного катализатора; и
- что композитный катализатор находится в форме частиц, и имеет средний эквивалентный диаметр в диапазоне 0,5-10 мм.
13. Способ активации композитного катализатора по пп. 1-12, включающий обработку композитного катализатора водным щелочным раствором.
14. Способ по п. 13, характеризующийся тем, что обработку осуществляют следующим образом: композитный катализатор обрабатывают щелочным водным раствором с концентрацией 0,5-50 мас. % при 25-95°С в течение от около 5 мин до около 72 часов.
15. Способ получения катализатора по п. 1, включающий следующие стадии:
а) приготовления отверждающейся композиции, причем отверждающаяся композиция или ее отвержденный продукт включает способное к карбонизации органическое вещество;
б) смешивания частиц сплава Ренея с отверждающейся композицией стадии а), и затем отверждения полученной смеси и необязательно измельчения отвержденной смеси для получения прекурсора катализатора; и
в) высокотемпературной карбонизации прекурсора катализатора стадии б) в инертной атмосфере для получения композитного катализатора.
16. Способ по п. 15, включающий стадии:
а) приготовления отверждающейся системы в соответствии с обычным режимом отверждения способного к карбонизации органического вещества, в котором отверждающаяся система находится в виде жидкости или порошка;
б) равномерного смешивания частиц сплава Ренея с отверждающейся системой затем выполнения отверждения прессованием в пресс-форме и необязательно измельчения отвержденной смеси для получения прекурсора катализатора; и
в) высокотемпературной карбонизации прекурсора катализатора стадии б) в инертной атмосфере для получения композитного катализатора.
17. Способ по пп. 15-16, характеризующийся, по меньшей мере, тем:
- что сплав Ренея включает, по меньшей мере, один металл Ренея и, по меньшей мере, один выщелачиваемый элемент;
- что частицы сплава Ренея имеют средний размер частиц 0,1-1000 мкм;
- что способное к карбонизации органическое вещество представляет собой органический полимер;
- что на стадии в) температура карбонизации составляет 400-1900°С и время карбонизации 1-24 часа;
- что на стадии в) инертный газ является азотом или аргоном;
- что на стадии б) массовое отношение частиц сплава Ренея к отверждающейся смеси/отверждающейся системе стадии а) составляет 1:99-99:1 предпочтительно 10:90-90:10 и более предпочтительно 25:75-75:25.
18. Активированньгй катализатор Ренея, который включает карбонизованное органическое вещество в качестве носителя и частицы активированного сплава Ренея, и который может быть получен способом по пп. 13-14.
19. Применение активированного катализатора по п. 18 в гидрировании, дегидрировании, аминировании, дегалогенировании или десульфировании.
20. Применение по п. 19, в котором реакция является гидрированием олефинов, гидрированием алкинов, гидрированием аренов, гидрированием карбонильной или нитрильной группы.
21. Применение по пп. 19-20, характеризующееся тем, что реакцию проводят в процессе с неподвижным слоем или с псевдоожиженным слоем.
