Катализатор, способ его получени  и реакции с его применением - RU2002120794A

Реферат

1. Катализатор, содержащий пористый металлический носитель, буферный слой, межфазный слой и каталитически активный слой на поверхности, где пористый металлический носитель имеет средний размер пор от 1 мкм до 1000 мкм, и этот пористый металлический носитель выбирают из группы, состоящей из сотоплата, пены, войлока и ваты; буферный слой расположен между пористым носителем и межфазным слоем, а межфазный слой расположен между каталитически активным слоем и буферным слоем.

2. Катализатор по п.1, где катализатор обладает стабильностью во время теплового цикла, такой, что после трех тепловых циклов на воздухе катализатор проявляет менее 2% расслаивания.

3. Катализатор по п.1, где катализатор обладает устойчивостью к окислению, такой, что при нагревании в токе воздуха при 580°С в течение 2500 мин катализатор увеличивается в весе менее чем на 5%.

4. Катализатор по п.1, где катализатор обладает устойчивостью к окислению, такой, что при нагревании в токе воздуха при 750°С в течение 1500 мин катализатор увеличивается в весе менее чем на 0,5%.

5. Катализатор по п.1, где пористый носитель представляет собой металл, и каталитически активный слой распределен по всей поверхности катализатора так, что реагенты, проходящие через катализатор, могут взаимодействовать с катализатором по всей его поверхности.

6. Катализатор по п.1, где указанный буферный слой является непористым.

7. Катализатор по п.1, где межфазный слой имеет площадь поверхности, определенную по методу БЭТ, по меньшей мере, 1 м²/г.

8. Катализатор по п.1, где межфазный слой содержит вещество, выбранное из группы, состоящей из нитридов, карбидов, сульфидов, галогенидов и угля.

9. Катализатор по п.1, обладающий устойчивостью к окислению, такой, что при нагревании в токе воздуха при 750°С в течение 1500 мин катализатор увеличивается в весе менее чем на 0,5%.

10. Катализатор по п.1, где пористый носитель содержит пену, войлок, вату или их комбинацию.

11. Катализатор по п.1, где пористый металлический носитель имеет средний размер пор от 1 до 500 мкм.

12. Катализатор по п.1, где межфазный слой имеет толщину, варьирующую от 1 до 50 мкм.

13. Катализатор, содержащий пористый металлический носитель, буферный слой и межфазный слой, где пористый металлический носитель имеет средний размер пор от 1 до 1000 мкм, и этот пористый металлический носитель выбирают из группы, состоящей из сотоплата, пены, войлока и ваты; буферный слой состоит, по меньшей мере, из двух композиционно различных подслоев и расположен между пористым носителем и межфазным слоем.

14. Катализатор по п.13, дополнительно содержащий каталитически активный слой на межфазном слое.

15. Катализатор по п.13, где указанные, по меньшей мере, два подслоя включают первый подслой из TiO₂, контактирующий с пористым носителем, и второй подслой, состоящий из α-Al₂О₃.

16. Катализатор по п.15, где межфазный слой содержит слой оксида алюминия с сильно развитой поверхностью, менее плотный, чем второй подслой.

17. Катализатор по п.16, дополнительно содержащий катализатор, нанесенный на межфазный слой.

18. Катализатор по п.13, где межфазный слой состоит из оксида металла.

19. Катализатор по п.13, где межфазный слой может служить в качестве каталитически активного слоя без какого-либо нанесенного на него дополнительного каталитически активного вещества.

20. Катализатор по п.13, где межфазный слой состоит, по меньшей мере, из двух различных по составу подслоев.

21. Катализатор по п.13, где пористый носитель имеет пористость в интервале от 70 до 98%.

22. Катализатор по п.13, где пористый носитель содержит пену, войлок, вату или их комбинацию.

23. Катализатор по п.13, где межфазный слой имеет толщину, варьирующую от 1 до 50 мкм.

24. Катализатор, содержащий пористый металлический носитель, буферный слой и межфазный слой, где пористый металлический носитель имеет средний размер пор от 1 до 1000 мкм, и этот пористый металлический носитель выбирают из группы, состоящей из сотоплата, пены, войлока и ваты; буферный слой расположен между пористым носителем и межфазным слоем; и катализатор обладает стабильностью во время теплового цикла, такой, что после трех тепловых циклов на воздухе катализатор проявляет менее 2% расслаивания.

25. Катализатор по п.24, где пористый носитель представляет собой металл, и катализатор, кроме того, обладает устойчивостью к окислению, такой, что при нагревании в токе воздуха при 580°С в течение 2500 мин вес катализатора увеличивается менее чем на 5%.

26. Катализатор по п.25, где буферный слой имеет толщину от 0,05 до 10 мкм.

27. Катализатор по п.24, где катализатор представляет собой монолит, имеющий ширину примерно от 0,1 мм до 2 см и толщину менее 1 см.

28. Катализатор по п.24, где пористый носитель имеет пористость в интервале от 70 до 98%.

29. Катализатор по п.24, где пористый носитель содержит пену, войлок, вату или их комбинацию.

30. Катализатор по п.24, где пористый металлический носитель имеет средний размер пор от 1 до 500 мкм.

31. Катализатор по п.24, где межфазный слой имеет толщину, варьирующую от 1 до 50 мкм.

32. Способ получения катализатора, включающий стадии: подбора пористого носителя, выбранного из группы, состоящей из сотоплата, пены, войлока и ваты; осаждения из паровой фазы буферного слоя на указанный пористый носитель; осаждения межфазного слоя на указанный буферный слой.

33. Способ по п.32, где указанный буферный слой представляет собой диоксид титана.

34. Способ по п.32, где каталитически активное вещество наносят одновременно с межфазным слоем.

35. Способ по п.32, где межфазный слой осаждают из раствора.

36. Способ по п.32, где стадия осаждения из паровой фазы включает химическое осаждение из паровой фазы.

37. Способ по п.36, где носитель включает в себя металлическую пену, и химическое осаждение из паровой фазы осуществляют при температуре, варьирующей от 250 до 800°С.

38. Способ по п.36, где исходное соединение для химического осаждения из паровой фазы выбирают из группы, состоящей из металлоорганических соединений, галогенидов, карбонильных соединений, ацетонатов и ацетатов.

39. Способ по п.32, включающий стадии: осаждения из паровой фазы слоя TiO₂;

осаждения из паровой фазы на слой TiO₂ плотного слоя оксида алюминия; и осаждения на плотный слой оксида алюминия менее плотного слоя оксида алюминия с сильно развитой поверхностью.

40. Способ по п.32, где пористый носитель состоит из металлической пены, и катализатор имеет площадь поверхности более 2,0 м²/г.

41. Способ по п.32, где пористый носитель состоит из металлической пены, и металлическую пену протравливают перед осаждением из паровой фазы буферного слоя.

42. Способ по п.32, где пористый носитель содержит металл, выбранный из группы, состоящей из сотопласта, пены, войлока и ваты; и катализатор обладает устойчивостью к окислению, такой, что при нагревании в токе воздуха при 750°С в течение 1500 мин катализатор увеличивается в весе менее, чем на 0,5%.

43. Способ по п.32, где пористый носитель имеет пористость в интервале от 70 до 98%.

44. Способ по п.32, где пористый носитель содержит пену, войлок, вату или их комбинацию.

45. Способ по п.44, где стадия осаждения из паровой фазы включает химическое осаждение из паровой фазы.

46. Способ превращения, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт, включающий: прохождение, по меньшей мере, одного реагента в реакционную зону, которая содержит катализатор по п.1; превращение указанного, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт; и выход продукта из реакционной зоны.

47. Способ по п.46, где указанный способ выбирают из группы, состоящей из: ацетилирования, реакций присоединения, алкилирования, дезалкилирования, гидродезалкилирования, восстановительного алкилирования, аминирования, ароматизации, арилирования, автотермального реформинга, карбонилирования, декарбонилирования, восстановительного декарбонилирования, карбоксилирования, восстановительного карбоксилирования, реакций восстановительного сочетания, реакций конденсации, крекинга, гидрокрекинга, реакций циклизации, циклоолигомеризации, дегалогенирования, димеризации, эпоксидирования, этерификации, обмена, реакции Фишера-Тропша, галогенирования, гидрогалогенирования, гомологизации, гидратации, дегидратации, гидрирования, дегидрирования, гидрокарбоксилирования, гидроформилирования, гидрогенолиза, гидрометаллирования, гидросилилирования, гидролиза, гидрообработки, гидродесульфуризации (обессеривания)/гидродеазотирования, изомеризации, синтеза метанола, метилирования, деметилирования, реакций диспропорционирования, нитрования, окисления, частичного окисления, полимеризации, реакций восстановления, конверсии с водяным паром и конверсии с углекислым газом, сульфирования, теломеризации, переэтерификации, тримеризации, конверсии водяного пара и конверсии обратного водяного пара.

48. Способ по п.46, где указанная реакционная зона имеет стенки и, по меньшей мере, одна из указанных стенок имеет нанесенный на нее: буферный слой, межфазный слой и каталитически активный слой.

49. Способ превращения, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт, включающий: прохождение, по меньшей мере, одного реагента в реакционную зону, которая содержит катализатор по п.13; превращение указанного, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт; и выход продукта из реакционной зоны.

50. Способ по п.49, где указанный способ выбирают из группы, состоящей из: ацетилирования, реакций присоединения, алкилирования, дезалкилирования, гидродезалкилирования, восстановительного алкилирования, аминирования, ароматизации, арилирования, автотермального реформинга, карбонилирования, декарбонилирования, восстановительного декарбонилирования, карбоксилирования, восстановительного карбоксилирования, реакций восстановительного сочетания, реакций конденсации, крекинга, гидрокрекинга, реакций циклизации, циклоолигомеризации, дегалогенирования, димеризации, эпоксидирования, этерификации, обмена, реакции Фишера-Тропша, галогенирования, гидрогалогенирования, гомологизации, гидратации, дегидратации, гидрирования, дегидрирования, гидрокарбоксилирования, гидроформилирования, гидрогенолиза, гидрометаллирования, гидросилилирования, гидролиза, гидрообработки, гидродесульфуризации (обессеривания)/гидродеазотирования, изомеризации, синтеза метанола, метилирования, деметилирования, реакций диспропорционирования, нитрования, окисления, частичного окисления, полимеризации, реакций восстановления, конверсии с водяным паром и конверсии с углекислым газом, сульфирования, теломеризации, переэтерификации, тримеризации, конверсии водяного пара и конверсии обратного водяного пара.

51. Способ превращения, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт, включающий: прохождение, по меньшей мере, одного реагента в реакционную зону, которая содержит катализатор по п.24; превращение указанного, по меньшей мере, одного реагента в, по меньшей мере, один продукт; и выход продукта из реакционной зоны.

52. Способ по п.51, где указанный способ выбирают из группы, состоящей из: ацетилирования, реакций присоединения, алкилирования, дезалкилирования, гидродезалкилирования, восстановительного алкилирования, аминирования, ароматизации, арилирования, автотермального реформинга, карбонилирования, декарбонилирования, восстановительного декарбонилирования, карбоксилирования, восстановительного карбоксилирования, реакций восстановительного сочетания, реакций конденсации, крекинга, гидрокрекинга, реакций циклизации, циклоолигомеризации, дегалогенирования, димеризации, эпоксидирования, этерификации, обмена, реакции Фишера-Тропша, галогенирования, гидрогалогенирования, гомологизации, гидратации, дегидратации, гидрирования, дегидрирования, гидрокарбоксилирования, гидроформилирования, гидрогенолиза, гидрометаллирования, гидросилилирования, гидролиза, гидрообработки, гидродесульфуризации (обессеривания)/гидродеазотирования, изомеризации, синтеза метанола, метилирования, деметилирования, реакций диспропорционирования, нитрования, окисления, частичного окисления, полимеризации, реакций восстановления, конверсии с водяным паром и конверсии с углекислым газом, сульфирования, теломеризации, переэтерификации, тримеризации, конверсии водяного пара и конверсии обратного водяного пара.

53. Аппарат с микроканалами, в котором, по меньшей мере, одна из внутренних стенок покрыта буферным слоем.

54. Аппарат по п.53, дополнительно содержащий межфазный слой, нанесенный на буферный слой.

55. Аппарат по п.53, где буферный слой осажден из паровой фазы.

56. Аппарат по п.54, где указанные стенки включают, по меньшей мере, одну стенку реакционной камеры, причем на межфазный слой дополнительно нанесено каталитически активное вещество.