本发明专利技术有效地进行催化剂成分对载体的负载,以便获得品质性能优良的催化剂。本发明专利技术提供一种使催化剂成分负载到颗粒状载体上的催化剂的制备方法,该方法是通过使装入含有催化剂成分的催化剂母体和载体的处理容器20旋转并且同时使其摇动,从而使催化剂成分负载到载体上。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
催化剂的制备方法
本专利技术涉及催化剂的制备方法,详细地说,涉及以使金属元素等催化剂成分负载到载体上的形态用于烃的改性、分解、(氨)氧化、还原等各种化学反应中的催化剂的制备方法。
技术介绍
具有使催化剂成分负载到颗粒状载体上的形态的催化剂(以下仅称为“负载催化剂”),不仅可以有效地接触作为反应对象的液态和气态的物质,而且易于进行催化剂的操作,因此,被广泛用作各种化学品的制备用催化剂。作为使催化剂成分负载到载体上的方法,已知有将作为催化剂成分供给源的催化剂母体的溶液或粉末与制成颗粒状的载体装入处理容器中并进行搅拌混合的方法。通过搅拌混合处理,催化剂母体或附着或浸渍到载体的外表面和载体的细孔内部,由此使催化剂成分负载到载体上。在进行搅拌混合的同时或者之后,也可以进行加热处理,由此或是使其显示出催化活性,或是除去催化剂母体中所含有的液体成分和盐类,或是增强催化剂成分对载体的结合力。过去,使用各种形式的负载处理装置使催化剂成分负载到载体上的方法是已知的。例如有,使用旋转皿型的装置,使皿状处理容器以旋转轴为中心进行旋转,从而使载体在处理容器内转动的方法(例如参照特开昭63-315147号公报和特开平8-299797号公报)、使用旋转圆筒型的装置,使圆筒状的处理容器以旋转轴为中心进行旋转,从而使载体转动的方法(例如参照特开平6-279030号公报和特公昭58-15176号公报)等。另外,还有使用流动层造粒装置,将液态的催化剂成分喷雾到被气流流化的载体上的方法(例如参照特开昭58-930号公报和特开平6-31171号公报)。-->作为制备化学品(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、环氧乙烷、邻苯二甲酸酐、马来酸酐等制品)的催化剂,催化性能(对原料物质的活性以及对目的产物的选择性)当然是要优先满足的,但为了在工业上使用,理想的是要满足机械强度、催化剂制备成本(收率、运转费用)等全部条件。上述的现有方法中,利用搅拌混合来将催化剂成分负载到载体上的方法,存在着负载率低、制备目的催化剂的收率低、催化剂相对于载体的机械强度低等问题。例如,在上述的旋转皿型装置和旋转圆筒型装置等的仅仅利用处理容器的旋转来进行搅拌混合的装置中,由于载体与催化剂母体的搅拌效率不太好,因此催化剂母体对载体的附着不均匀,通过负载处理而获得的催化剂的粒度产生不均。特别地,在过去最通常使用的旋转皿型装置的情况,由于使用大面积的皿型处理容器进行处理,因此出现大量不是负载到载体上而是附着到处理容器内面上的催化剂母体。其结果,存在着制备催化剂的收率低、催化剂的机械强度低的问题。对于流动层造粒装置而言,获得的催化剂(粒状催化剂)之间由于气流而发生剧烈的冲撞,因此容易发生催化剂成分的剥离。在催化剂的制备过程中,通常情况下,即使强烈搅拌载体和催化剂母体,也不能使催化剂成分对载体的负载变得更好。如果象上述流动层造粒装置等那样搅拌过强,则催化剂成分的负载不顺利。相反,即使搅拌过弱,催化剂母体要么局部地负载到载体上,要么附着到处理容器上,其均匀性和收率降低。本专利技术的课题在于,在上述的催化剂制备方法中,有效地进行催化剂成分对载体的负载,从而获得机械强度优良的催化剂。
技术实现思路
本专利技术人为了解决上述的课题而进行了精心的研究。结果发现,如果使容纳含有催化剂成分的催化剂母体和载体的处理容器旋转并且同时使其摇动来将其混合,就可以一举解决上述的课题,至此完成本专利技术。-->即,本专利技术的催化剂制备方法是使催化剂成分负载到制成颗粒状的载体上的催化剂制备方法,通过使容纳含有上述催化剂成分的催化剂母体和上述载体的处理容器旋转并且同时使其摇动来使上述催化剂成分负载到上述载体上。 附图的简单说明图1为可以用于实施本专利技术制备方法的负载处理装置的概略结构图。 符号说明10 负载处理装置20 处理容器22 盖子24 连接部30 驱动部32 载置部34 驱动滚筒36 支持台部C 处理容器的中心轴 专利技术的实施方案以下,分项目地详细说明本专利技术的催化剂制备方法,但本专利技术的范围不受这些说明的约束,对于以下示例以外的,可以在不破坏本专利技术要旨的范围内适当地变更来实施。[载体]可以采用与负载催化剂中通常所使用的载体相同的材料、形态、尺寸等。可以根据催化剂的种类、使用目的、用途、性能要求等来选择适当的载体。作为载体材料,可以举出氧化铝、二氧化硅、二氧化硅·氧化铝、氧化钛、氧化镁、二氧化硅·氧化镁、二氧化硅·氧化镁·氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、沸石等。表面具有凹凸和细孔的载体适于催化剂成分的负载。优选那些在催化剂成分的负载处理和其后的-->催化剂制备处理中具有难以被破坏的强度和耐久性的材料。载体的形状可以举出球状、圆柱状、环状、不定形状等。球状和圆柱状的载体在处理容器内的流动良好,可以均匀地负载催化剂成分。特别优选为球状。载体的粒径可以设定为平均粒径1~20mm。优选为平均粒径2~15mm,更优选为平均粒径3~10mm。也可以将多种类的材料、形状或粒径范围的载体组合起来使用。[催化剂成分]可以使用以往公知的催化剂中所使用的成分(元素)。可以根据催化剂的种类、使用目的、用途、要求性能等来选择适当的催化剂成分。作为催化剂成分,可以举出钼、铋、铁、钒、磷和钛等。也可以将多种催化剂成分组合起来负载到载体上。[催化剂母体]构成供给被负载到载体上的催化剂成分的供给源。可以使用在通常的催化剂制备中用作催化剂成分供给源的催化剂母体。催化剂母体可以是催化剂成分本身,也可以是催化剂成分与溶剂以外的成分的混合物,还可以是在向载体上进行负载的处理阶段中已经显示出催化活性或者通过其后的处理(例如焙烧处理等)而显示出催化活性的材料。更具体地,可以举出含有催化剂成分的粉体、含有催化剂成分的溶液、含有催化剂成分的悬浮液。粉体中包括粉碎物、成型物、造粒物等。催化剂母体为粉体时,其粒径可以设定为不足800μm,优选不足600μm,更优选不足400μm。使用粒径过大的粉体时,往往催化剂成分的附着变得显著不均匀,而且催化剂的表面变得粗糙而使催化剂的机械强度降低。作为粉体状的催化剂母体,对预先配制的含有催化剂成分的溶液或悬浮液进行加热处理,获得固形物的催化剂母体,可以将其直接使用,或者根据需要将其粉碎后使用。作为此时的加热手段,可以使用-->滚筒干燥器、喷雾干燥器、箱型加热装置和隧道式加热装置等。另外,也可以采用真空干燥来获得固形物的催化剂母体。也可以将这样获得的粉体状的催化剂母体进一步分散到溶剂中,作为悬浮液来使用。作为催化剂母体的上述材料,具体地可以举出上述的催化剂成分的铵盐、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物、有机酸盐和氧化物、以及含有这些材料的混合物。[粘合剂]负载处理中,可以使用既能促进催化剂成分负载到载体上又能使负载牢固的粘合剂(例如液态粘合剂等)。作为液态粘合剂,除了水以外,还可以举出乙二醇、甘油、丙酸、马来酸、苄醇、丙醇、丁醇、聚乙烯醇和苯酚等有机化合物。作为其他的粘合剂,也可以使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂的制备方法,它是使催化剂成分负载到制成颗粒状的载体上的催化剂的制备方法,其特征在于,通过使装入含有上述催化剂成分的催化剂母体和上述载体的处理容器旋转并且同时使其摇动,从而使上述催化剂成分负载到上述载体上。
【技术特征摘要】
2002.08.20 JP 239713/20021.一种催化剂的制备方法,它是使催化剂成分负载到制成颗粒状的载体上的催化剂的制备方法,其特征在于,通过使装入含有上述催化剂成分的催化剂母体和上述载体的处理容器旋转并且同时使其摇动,从而使上述催化剂成分负载到上述载体上。2.权利要求1中所述的催化剂的制备方法,其中,上述催化剂母体的形态为从含有上述催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员:柚木弘已,谷本道雄,中村大介,
申请(专利权)人:株式会社日本触媒,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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