[发明专利]含石墨的催化剂成型体

说明书

本发明涉及包含石墨作为活性促进剂和选择性促进剂的催化剂成型体。本发明还涉及用于制备相应的含石墨的催化剂成型体的方法和所述催化剂成型体在催化反应，特别是氢化反应、氢解反应和脱氢反应中的用途。

发明背景

石墨为单质碳的变体，其中六个六边形排列的碳原子形成石墨晶体的基本单元。长期以来石墨在催化剂的制备中用作润滑剂、烧灼材料或载体材料。在催化剂成型体的制备中，石墨可以用于润滑所使用的钢制工具，因此减少模制工具的机械磨损。对于这种应用，所使用的石墨通常根据其润滑性能进行选择并且以充分润滑所需的量使用。

例如WO 2004/085356描述了通过混合氧化材料和石墨并且将所得混合物成型为成型体从而制备成型体。石墨在催化剂成型制备中作为压片助剂和/或作为润滑剂的用途的其它实例描述于文献WO 01/68245、WO 2005/030393、DE-A 102005035978、EP-A 1060792、WO 03/078310、WO 03/78059、DE-A 102005037678和EP-A 467144。

石墨还用作烧灼材料，从而影响催化剂成型体的比表面积和孔径。WO 2008/087116或DE-A 102007005606描述了用于制备催化剂成型体的方法，其中石墨作为成型助剂加入前体混合物并且将所形成的混合物成型为所需的几何形状。然后使催化剂成型体经受热处理，其中石墨转化成以气态形式溢出的化合物(即CO和/或CO₂)。两篇专利申请中所使用的石墨充当成孔剂并且在催化活性的催化剂成型体中通过燃烧尽可能完全除去。

含碳材料还用作催化剂的载体材料。在有机合成中通常将负载在活性炭上的钯用于催化加氢反应。负载在作为载体材料的具有高比表面积的石墨上的钯基催化剂用于脱氯反应和加氢反应(参见例如E.Díaz等人的Appl.Catal.2010，B 99，第181-190页，或R.F.Bueres的Catal.Today 2010，150，第16-21页)。

具有石墨作为载体组分的其它加氢催化剂描述于DE 102004007499中。所述加氢催化剂具有铼作为活性组分并且通过在氧化预处理的所谓的“高面积活性石墨”上施用铼组分制备。

US 4066712要求保护以Cr和石墨的插层形式存在的催化剂。所述催化剂用于使非芳族化合物重组形成具有升高的芳族化物份额的产物。

DE 4324693描述了具有Pd、Ru或Fe的富勒烯插层的用途及其作为催化剂的用途。所述催化剂例如针对环己烯在作为溶剂的四氢呋喃中的加氢进行测试。

在催化剂的商业用途中，对经济性的进一步改进，特别是至目标产物的转化率的升高和/或不期望的副产物的形成的减少具有极大兴趣。

鉴于该背景，本发明的目的在于提供用于制备金属氧化物-催化剂成型体的改进的方法，其中特别获得相比于现有技术的催化剂具有更高的活性和/或选择性的催化剂成型体。

通过根据本发明的方法和因此获得的催化剂实现所述目的。

由于根据本发明的催化剂相比于常规催化剂的升高的活性，有可能在更低的压力或温度下进行相应的催化过程。所述事实为装置操作员提供显著的成本节约。特别地，温度降低造成催化剂更长的使用寿命，因为其减慢了由于烧结效果、焦化或覆盖表面的副产物而造成的失活。还可以用更具活性的催化剂以更高的空间速度进行相应的反应。因此使用更小的反应器即可实现相等的生产量，这意味着装置操作员的投资成本的显著降低。温度降低还可以造成副产物的减少。改进的选择性还降低了用于分离副产物的装置费用，因此降低了产物的加工成本。

发明简述

本发明涉及用于制备催化剂成型体的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)将优选呈粉末形式的一种或多种金属氧化物和石墨混合，和

(b)将所述混合物成型从而获得成型体，其中石墨的粒径D₉₀为：

2.0μm≤D₉₀≤17.5μm。

本发明还涉及通过根据本发明的方法制备的催化剂成型体。

本发明还涉及根据本发明的催化剂成型体在催化反应，特别是加氢反应和脱氢反应、氢解反应、CO-加氢和水煤气变换反应中的用途。

本发明的详细描述

本发明描述了催化剂成型体，所述催化剂成型体由至少一种金属氧化物与至少一种具有特定性质的石墨的混合物组成。本发明还包括用于制备成型体的相应方法。