RU2397017C2 - Catalyst precursors not containing halides - Google Patents

Catalyst precursors not containing halides Download PDF

Info

Publication number
RU2397017C2
RU2397017C2 RU2006119184/04A RU2006119184A RU2397017C2 RU 2397017 C2 RU2397017 C2 RU 2397017C2 RU 2006119184/04 A RU2006119184/04 A RU 2006119184/04A RU 2006119184 A RU2006119184 A RU 2006119184A RU 2397017 C2 RU2397017 C2 RU 2397017C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
palladium
solution
gold
precursor
Prior art date
Application number
RU2006119184/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006119184A (en
Inventor
Тао ВАН (US)
Тао ВАН
Лесли Э. УЭЙД (US)
Лесли Э. УЭЙД
Виктор ВОН (US)
Виктор ВОН
Цзюнь ХАНЬ (US)
Цзюнь ХАНЬ
Альфред ХЕЙДЖМЕЙЕР (US)
Альфред ХЕЙДЖМЕЙЕР
Дэвид М. ЛОУ (US)
Дэвид М. ЛОУ
Валерий СОКОЛОВСКИЙ (US)
Валерий СОКОЛОВСКИЙ
Original Assignee
Селаниз Интернэшнл Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Селаниз Интернэшнл Корпорейшн filed Critical Селаниз Интернэшнл Корпорейшн
Publication of RU2006119184A publication Critical patent/RU2006119184A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2397017C2 publication Critical patent/RU2397017C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • B01J23/52Gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215Coating
    • B01J37/0221Coating of particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/04Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C07C67/05Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation
    • C07C67/055Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides onto unsaturated carbon-to-carbon bonds with oxidation in the presence of platinum group metals or their compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464Rhodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/58Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • B01J35/396
    • B01J35/397
    • B01J35/398
    • B01J35/399
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16Reducing

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to a method of preparing a catalyst or procatalyst suitable for use in production of alkenylalkanoates, to a catalyst composition for production of alkenylalkanoates and to a method of producing alkenylalkanoates. The invention describes a method of preparing a catalyst or procatalyst which involves bringing at least one solution of a catalyst component precursor which contains palladium or gold into contact with support material, where at least one solution of the catalyst component precursor is an aqueous solution which contains one or more of Pd(NH3)2(NO2)3, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2) and of NaAuO2, KAuO2, NMe4AuO2 and HAu(NO3)4 in nitric acid or their combinations and reduction of palladiuim or gold when the reducing medium is brought into contact with the support material. The invention describes a catalyst composition which contains support material containing at least palladium and gold which is brought into contact with the support material to obtain a catalyst or procatalyst using the method described above. Described also is a method of producing alkenylalkanoates which involves bringing starting material which contains alkene, alkanoic acid and oxidising agent into contact with a catalyst or procatalyst described above.
EFFECT: reduced amount of by-products and more efficient production of alkenylalkanoates.
32 cl, 6 tbl, 15 ex

Description

Заявка на установление приоритетаPriority Request

Данная заявка заявляет преимущества предварительной заявки США №60/530937, поданной 19 декабря 2003 года, которая, таким образом, включается в настоящий документ для справки.This application claims the benefits of provisional application US No. 60/530937, filed December 19, 2003, which, therefore, is incorporated herein by reference.

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к катализаторам, способам получения катализаторов и способам получения алкенилалканоатов. Говоря более конкретно, изобретение относится к способам получения винилацетата.The present invention relates to catalysts, methods for producing catalysts and methods for producing alkenyl alkanoates. More specifically, the invention relates to methods for producing vinyl acetate.

Уровень техникиState of the art

Определенные алкенилалканоаты, такие как винилацетат (VA), представляют собой товарные химические продукты, пользующиеся высоким спросом в их мономерной форме. Например, VA используют для получения поливинилацетата (PVAc), который обычно используется для изготовления клеев и составляет большую долю использования VA. Другие варианты использования VA включали поливиниловый спирт (PVOH), сополимеры этилена-винилацетата (EVA), винилацетата-этилена (VAE), поливинилбутираль (PVB), сополимер этилена-винилового спирта (EVOH), поливинилформаль (PVF) и сополимер винилхлорида-винилацетата. PVOH обычно используют при изготовлении текстилей, пленок, клеев и фоточувствительных покрытий. При изготовлении пленок и изоляции для проводов и кабелей в определенном количестве зачастую используют EVA. Основные сферы применения для сополимера винилхлорида-винилацетата включают покрытия, краски, а в клеях зачастую используют VAE, в определенном количестве содержащий VA. VAE, который содержит более 50 процентов VA, главным образом используют в качестве добавок к цементу, красок и клеев. PVB в основном используют при изготовлении нижнего слоя в многослойных ветровых стеклах, покрытий и типографских красок. EVOH используют при изготовлении непроницаемых пленок и конструкционных полимеров. PVF используют при изготовлении эмали для проводов и магнитной ленты.Certain alkenyl alkanoates, such as vinyl acetate (VA), are marketable chemical products in high demand in their monomeric form. For example, VA is used to produce polyvinyl acetate (PVAc), which is commonly used for the manufacture of adhesives and accounts for a large share of VA use. Other uses for VA include polyvinyl alcohol (PVOH), ethylene vinyl acetate (EVA) copolymers, vinyl acetate-ethylene copolymers (VAE), polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinyl formal (PVF) and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. PVOH is commonly used in the manufacture of textiles, films, adhesives and photosensitive coatings. In the manufacture of films and insulation for wires and cables in a certain amount often use EVA. The main applications for the vinyl chloride-vinyl acetate copolymer include coatings, paints, and VAE, in a certain amount containing VA, is often used in adhesives. VAE, which contains more than 50 percent VA, is mainly used as cement additives, paints and adhesives. PVB is mainly used in the manufacture of the lower layer in laminated windshields, coatings and printing inks. EVOH is used in the manufacture of impermeable films and structural polymers. PVF is used in the manufacture of enamel for wires and magnetic tape.

Поскольку VA является базисом для изготовления такого большого количества коммерчески значимых материалов и продуктов, потребность в VA велика, и производство VA зачастую осуществляют в относительно больших масштабах, например в размере 50000 метрических тонн или более в год. Данное крупномасштабное производство означает то, что возможной является значительная экономия, обусловленная увеличением масштаба производства, и относительно тонкие изменения в способе, условиях реализации способа или характеристиках катализатора могут оказывать значительное с точки зрения экономии влияние на затраты при производстве VA.Since VA is the basis for the manufacture of such a large number of commercially significant materials and products, the demand for VA is great, and VA is often produced on a relatively large scale, for example, in the amount of 50,000 metric tons or more per year. This large-scale production means that significant savings are possible due to an increase in the scale of production, and relatively subtle changes in the method, process conditions or catalyst characteristics can have a significant cost-saving effect on VA production.

Сообщалось о большом количестве методик получения алкенилалканоатов. Например, при получении VA широко используемая методика включает катализируемую газофазную реакцию между этиленом, уксусной кислотой и кислородом, как это видно из следующей далее реакции:A large number of alkenyl alkanoate production methods have been reported. For example, in the preparation of VA, a widely used technique involves a catalyzed gas phase reaction between ethylene, acetic acid and oxygen, as can be seen from the following reaction:

С2Н4 + СН3СООН + 0,5 О2 → СН3СООСН=СН2 + Н2О.C 2 H 4 + CH 3 COOH + 0.5 O 2 → CH 3 COOCH = CH 2 + H 2 O.

Возможно прохождение нескольких побочных реакций, в том числе, таких как образование СО2. Результаты для данной реакции обсуждаются при выражении через выход в граммах в час на единицу объема катализатора (STY), где STY представляет собой количество граммов VA, полученного на один литр катализатора за один час времени реакции, (г/л·час).It is possible to undergo several adverse reactions, including, such as the formation of CO 2 . The results for this reaction are discussed in terms of yield in grams per hour per unit volume of catalyst (STY), where STY is the number of grams of VA produced per liter of catalyst per hour of reaction time (g / l · hour).

Состав материала исходного сырья может варьироваться в широких пределах. Обычно материал исходного сырья включает 30-70% этилена, 10-30% уксусной кислоты и 4-16% кислорода. Исходное сырье также может включать и инертные материалы, такие как СО2, азот, метан, этан, пропан, аргон и/или гелий. Основное ограничение для состава исходного сырья заключается в том, что уровень содержания кислорода в потоке продуктов, покидающем реактор, должен быть достаточно низким, так чтобы состав потока не попадал бы в пределы области воспламеняемости. На уровень содержания кислорода в продуктах оказывают влияние уровень содержания кислорода в потоке материалов исходного сырья, степень превращения О2 в реакции и количество любого инертного материала в продуктах.The composition of the feedstock material can vary widely. Typically, the feedstock comprises 30-70% ethylene, 10-30% acetic acid and 4-16% oxygen. The feedstock may also include inert materials such as CO 2 , nitrogen, methane, ethane, propane, argon and / or helium. The main limitation on the composition of the feedstock is that the level of oxygen in the product stream leaving the reactor must be sufficiently low so that the composition of the stream does not fall within the flammability range. The level of oxygen in the products is influenced by the level of oxygen in the flow of materials of the feedstock, the degree of conversion of O 2 in the reaction and the amount of any inert material in the products.

Газофазную реакцию проводят тогда, когда поток материалов исходного сырья пропускают в реакторы с неподвижным слоем катализатора либо поверх слоя, либо сквозь него. Благоприятные результаты получали при использовании температур реакции в диапазоне от 125°С до 200°С, в то время как обычными давлениями при проведении реакции являются 1-15 атмосфер.A gas-phase reaction is carried out when the feed stream is passed into reactors with a fixed catalyst bed either over the bed or through it. Favorable results were obtained using reaction temperatures in the range from 125 ° C to 200 ° C, while the usual pressures during the reaction are 1-15 atmospheres.

Несмотря на то что данные системы обеспечивают получение надлежащих выходов, продолжает сохраняться потребность в пониженном получении побочных продуктов, повышенных объемах получения VA и пониженном потреблении энергии во время получения. Один подход заключается в улучшении характеристик катализатора, в особенности в том, что касается селективности в отношении получения СО2 и/или активности катализатора. Еще один подход заключается в модифицировании условий реакции, таких как соотношение между компонентами материалов исходного сырья, степень превращения О2 в реакции, объемная скорость (SV) для потока материалов исходного сырья и рабочие температуры и давления.Although these systems provide adequate yields, there remains a need for reduced by-product production, increased VA production and reduced energy consumption during production. One approach is to improve the performance of the catalyst, in particular with regard to selectivity for the production of CO 2 and / or catalyst activity. Another approach is to modify the reaction conditions, such as the ratio between the components of the feedstock materials, the degree of conversion of O 2 into the reaction, the space velocity (SV) for the feed stream of the feedstock, and operating temperatures and pressures.

Образование СО2 представляет собой один аспект, действие которого можно ослабить благодаря использованию улучшенных катализаторов. Селективность в отношении получения СО2 представляет собой процентную долю подвергшегося конверсии этилена, который превратился в СО2. Уменьшение селективности в отношении получения СО2 делает возможным получение большего количества VA при расчете на единицу объема и в единицу времени в существующих установках даже при сохранении всех других условий реакции на прежнем уровне.The formation of CO 2 is one aspect that can be reduced by the use of improved catalysts. The selectivity for CO 2 production is the percentage of ethylene converted that has been converted to CO 2 . The decrease in selectivity with respect to the production of CO 2 makes it possible to obtain more VA per unit volume and per unit time in existing plants, even if all other reaction conditions are maintained at the same level.

На объем получения VA в конкретной реакционной системе оказывают влияние несколько других факторов, в том числе активность катализатора, соотношение между компонентами материалов исходного сырья, степень превращения О2 в реакции, объемная скорость (SV) для потока материалов исходного сырья и рабочие температуры и давления. Все данные факторы в результате их совокупного действия определяют выход в граммах в час на единицу объема катализатора (STY) в реакционной системе, где STY обсуждается при выражении через количество граммов VA, полученного на один литр катализатора за один час времени реакции, или г/л·час.The VA production volume in a particular reaction system is influenced by several other factors, including catalyst activity, the ratio between the components of the feedstock materials, the degree of conversion of O 2 into the reaction, the space velocity (SV) for the feed stream of the feedstock, and operating temperatures and pressures. All of these factors, as a result of their combined action, determine the yield in grams per hour per unit volume of catalyst (STY) in the reaction system, where STY is discussed when expressed in terms of the number of grams of VA obtained per liter of catalyst per hour of reaction time, or g / l ·hour.

В общем случае при определении STY существенным фактором является активность, но на STY значительное влияние могут оказывать еще и другие факторы. Обычно, чем выше активность катализатора, тем выше будет значение STY, которое катализатор будет способен обеспечить.In the general case, activity is a significant factor in determining STY, but other factors can also have a significant effect on STY. Typically, the higher the activity of the catalyst, the higher the STY value that the catalyst will be able to provide.

Степень превращения О2 представляет собой меру того, как много кислорода вступает в реакцию в присутствии катализатора. Степень превращения О2 является температурозависимым параметром, так что в общем случае степень превращения увеличивается по мере роста температуры реакции. Однако параллельно увеличению степени превращения О2 увеличивается также и количество полученного СО2. Поэтому степень превращения О2 выбирают таким образом, чтобы добиться достижения баланса между желательным объемом получения VA и количеством полученного СО2. Катализатор, обладающий более высокой активностью, обозначает то, что общую температуру реакции можно будет уменьшить при одновременном сохранении той же самой степени превращения О2. В альтернативном варианте катализатор, обладающий более высокой активностью, будет обеспечивать достижение более высокой степени превращения О2 при данных температуре и объемной скорости.The O 2 conversion is a measure of how much oxygen reacts in the presence of a catalyst. The degree of conversion of O 2 is a temperature-dependent parameter, so that in general the degree of conversion increases with increasing reaction temperature. However, in parallel with increasing the degree of conversion of O 2 , the amount of CO 2 obtained also increases. Therefore, the degree of conversion of O 2 is chosen so as to achieve a balance between the desired amount of VA production and the amount of CO 2 obtained. A catalyst having a higher activity means that the overall reaction temperature can be reduced while maintaining the same degree of conversion of O 2 . Alternatively, a catalyst with higher activity will achieve a higher degree of conversion of O 2 at a given temperature and space velocity.

Обычной практикой является то, что в катализаторе используют один или несколько каталитических компонентов, нанесенных на относительно инертный материал носителя. В случае катализаторов VA каталитические компоненты обычно представляют собой смесь металлов, которые могут быть однородно распределены по всему материалу носителя («катализаторы с активной зоной по всему материалу»), только на поверхности материала носителя («катализаторы с активной зоной на поверхности»), только под поверхностью материала носителя («катализаторы со структурой активной зоны типа «белок в яйце»») или в сердцевине материала носителя («катализаторы со структурой активной зоны типа «желток в яйце»»).It is common practice that one or more catalyst components supported on a relatively inert support material are used in the catalyst. In the case of VA catalysts, the catalyst components are usually a mixture of metals that can be uniformly distributed throughout the support material (“catalysts with an active zone throughout the material”), only on the surface of the support material (“catalysts with an active zone on the surface”), only beneath the surface of the carrier material (“catalysts with the structure of the core in the type of protein in the egg”) or in the core of the material of the carrier (“catalysts with the structure of the core in the type of yolk in the egg”).

Для использования в катализаторе получения VA были предложены многочисленные различные типы материалов носителей, в том числе диоксид кремния, диоксид кремния, допированный церием, оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония и смеси оксидов. Но исследования в отношении различий между материалами носителей были проведены в очень малой степени. Фактически в качестве материалов носителей в коммерческих масштабах главным образом использовались только диоксид кремния и оксид алюминия.Numerous different types of carrier materials have been proposed for use in the VA production catalyst, including silica, cerium doped silica, alumina, titanium dioxide, zirconia, and oxide mixtures. But studies on the differences between carrier materials have been conducted to a very small extent. In fact, only silica and alumina were mainly used as carrier materials on a commercial scale.

Одна комбинация металлов, подходящая для катализа при получении VA, представляет собой палладий и золото. Катализаторы Pd/Au обеспечивают достижение надлежащих селективности в отношении получения СО2 и активности, но продолжает сохраняться потребность в улучшенных катализаторах, позволяющих добиться экономии, обусловленной увеличением масштаба производства, которая является возможной при производстве VA.One metal combination suitable for catalysis in the preparation of VA is palladium and gold. Pd / Au catalysts provide adequate selectivity for CO 2 production and activity, but there continues to be a need for improved catalysts to achieve the economies of scale that are possible with VA production.

Один способ получения катализаторов Pd/Au обычно включает стадии импрегнирования носителя водными растворами растворимых в воде солей палладия и золота; проведения реакции между импрегнированными растворимыми в воде солями и подходящим щелочным соединением, например гидроксидом натрия, для осаждения (зачастую называемого фиксацией) металлических элементов в виде соединений, нерастворимых в воде, например, гидроксидов; промывания зафиксированного материала носителя для удаления незафиксированных соединений и для очищения катализатора другим способом от любых потенциальных ядов, например хлорида; восстановления нерастворимых в воде соединений при использовании обычного восстановителя, такого как водород, этилен или гидразин, и добавления соединения щелочного металла, такого как ацетат калия или натрия.One method for preparing Pd / Au catalysts typically includes the steps of impregnating the support with aqueous solutions of water-soluble salts of palladium and gold; carrying out the reaction between the impregnated water-soluble salts and a suitable alkaline compound, for example sodium hydroxide, to precipitate (often referred to as fixation) metal elements in the form of compounds insoluble in water, for example hydroxides; washing the fixed carrier material to remove non-fixed compounds and to purify the catalyst in another way from any potential poisons, for example chloride; recovering water-insoluble compounds using a conventional reducing agent such as hydrogen, ethylene or hydrazine; and adding an alkali metal compound such as potassium or sodium acetate.

Были предложены различные модификации данного базового способа. Например, в патенте США №5990344 предлагается проводить спекание палладия после его восстановления до формы свободного металла. В патенте США №6022823 предлагается возможная выгодность прокаливания носителя в невосстанавливающей атмосфере после импрегнирования солями как палладия, так и золота. В документе WO 94/21374 предлагается возможность проведения предварительной обработки катализатора в результате последовательного нагревания в окисляющей, инертной и восстанавливающей атмосферах после восстановления и активации, но перед его первым использованием.Various modifications to this basic method have been proposed. For example, US Pat. No. 5,990,344 proposes sintering of palladium after its reduction to the free metal form. US Pat. No. 6,022,823 proposes the possible benefits of calcining a carrier in a non-reducing atmosphere after impregnation with both palladium and gold salts. WO 94/21374 proposes the possibility of pretreating a catalyst as a result of sequential heating in oxidizing, inert and reducing atmospheres after reduction and activation, but before its first use.

В патенте США №5466652 предлагается возможность пригодности для импрегнирования материала носителя солей палладия и золота, которые не содержат гидроксила, галогенидов и бария и являются растворимыми в уксусной кислоте. Подобное предложение сделано и в патенте США №4902823, то есть предлагается использование не содержащих галогенидов и серы солей и комплексов палладия, растворимых в незамещенных карбоновых кислотах, содержащих от двух до десяти атомов углерода.US Pat. No. 5,466,652 suggests the possibility of being suitable for impregnating a carrier material of palladium and gold salts that do not contain hydroxyl, halides and barium and are soluble in acetic acid. A similar proposal was made in US patent No. 4902823, that is, the use of halide-free and sulfur-free salts and palladium complexes soluble in unsubstituted carboxylic acids containing from two to ten carbon atoms is proposed.

В патенте США №6486370 предлагается возможность использования слоистого катализатора в способе дегидрирования, где материал носителя во внутреннем слое отличается от материала носителя в наружном слое. Подобным же образом в патенте США №5935889 предлагается возможность пригодности слоистого катализатора в качестве кислотных катализаторов. Но нигде не предлагается использование слоистых катализаторов при получении алкенилалканоатов.US Pat. No. 6,486,370 proposes the use of a layered catalyst in a dehydrogenation process, wherein the support material in the inner layer is different from the support material in the outer layer. Similarly, US Pat. No. 5,935,889 proposes the suitability of a layered catalyst as acid catalysts. But nowhere is the use of layered catalysts proposed for the production of alkenyl alkanoates.

Обобщая вышеизложенное, можно сказать, что изобретатели исходили из осознания и обращения к потребности в непрерывном внедрении усовершенствований в области катализаторов получения VA для обеспечения улучшенного производства VA при пониженных затратах.Summarizing the foregoing, we can say that the inventors proceeded from the awareness and appeal to the need for continuous implementation of improvements in the field of VA catalysts to provide improved VA production at a lower cost.

Краткое изложение изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение обращается, по меньшей мере, к четырем различным аспектам, относящимся к структуре катализаторов, способам получения данных катализаторов и способам использования данных катализаторов для получения алкенилалканоатов. По отдельности или совместно в комбинации различные аспекты изобретения направлены на усовершенствование производства алкенилалканоатов и VA, в частности, в том числе на уменьшение количества побочных продуктов и улучшенную эффективность производства. Первый аспект настоящего изобретения относится к уникальным палладий/золотосодержащим катализатору или прокатализатору (необязательно прокаленным), которые содержат родий или другой металл. Второй аспект относится к палладий/золотосодержащим катализатору или прокатализатору, основой которых является слоистый материал носителя, где один слой материала носителя по существу не содержит каталитических компонентов. Третий аспект относится к палладий/золотосодержащим катализатору или прокатализатору, нанесенным на материал носителя, содержащий диоксид циркония. Четвертый аспект относится к палладий/золотосодержащим катализатору или прокатализатору, которые получают из каталитических компонентов, по существу не содержащих хлоридов.The present invention addresses at least four different aspects related to the structure of the catalysts, methods for producing these catalysts, and methods for using these catalysts to produce alkenyl alkanoates. Separately or jointly in combination, various aspects of the invention are aimed at improving the production of alkenyl alkanoates and VA, in particular, including reducing the number of by-products and improved production efficiency. A first aspect of the present invention relates to a unique palladium / gold-containing catalyst or procatalyst (optionally calcined) that contains rhodium or another metal. The second aspect relates to a palladium / gold-containing catalyst or procatalyst, the basis of which is a layered carrier material, where one layer of carrier material essentially does not contain catalytic components. A third aspect relates to a palladium / gold-containing catalyst or procatalyst deposited on a support material containing zirconia. A fourth aspect relates to a palladium / gold-containing catalyst or procatalyst, which are obtained from catalytic components essentially free of chlorides.

Подробное описаниеDetailed description

КатализаторыCatalysts

Для целей настоящего изобретения катализатор представляет собой любой материал носителя, который содержит, по меньшей мере, один каталитический компонент и который способен катализировать реакцию, в то время как прокатализатор представляет собой любой материал, который в результате получают на любой из обсуждающихся в настоящем документе стадий получения катализатора.For the purposes of the present invention, the catalyst is any support material that contains at least one catalytic component and which is capable of catalyzing the reaction, while the procatalyst is any material that results from any of the production steps discussed herein catalyst.

Катализаторы и прокатализаторы настоящего изобретения могут включать те материалы, которые характеризуются, по меньшей мере, одним из следующих далее признаков: 1) катализатор будет являться палладий- и золотосодержащим катализатором, который содержит, по меньшей мере, еще один каталитический компонент, например, родий, где один или несколько каталитических компонентов подвергают прокаливанию; 2) катализатор будет нанесен на слоистый носитель; 3) катализатор будет нанесен на материал носителя, содержащий диоксид циркония; 4) катализатор будет получен при использовании не содержащих хлоридов предшественников, или любой комбинацией из приведенных выше признаков. В соответствии с этим, эффективное использование катализатора должно способствовать улучшению селективности в отношении получения СО2, активности или обеих характеристик одновременно, в особенности в том, что касается получения VA.The catalysts and procatalysts of the present invention may include those materials that are characterized by at least one of the following features: 1) the catalyst will be a palladium and gold-containing catalyst, which contains at least one other catalyst component, for example, rhodium, where one or more of the catalytic components is subjected to calcination; 2) the catalyst will be deposited on a layered carrier; 3) the catalyst will be deposited on a carrier material containing zirconia; 4) the catalyst will be obtained using chloride-free precursors, or any combination of the above features. Accordingly, the efficient use of the catalyst should help to improve selectivity with respect to the production of CO 2 , activity, or both at the same time, especially with regard to the production of VA.

Необходимо понимать, что настоящее изобретение описывается в контексте определенных иллюстративных вариантов реализации, но оно может варьироваться в любом из нескольких аспектов в зависимости от потребностей в конкретной сфере применения. В порядке примера и не в порядке ограничения катализаторы могут содержать каталитические компоненты, однородно распределенные по всему материалу носителя, или же они могут быть катализаторами с активной зоной на поверхности, где каталитические компоненты находятся в относительно тонкой поверхностной оболочке, охватывающей сердцевину материала носителя. Подходящими также могут быть и катализаторы со структурой активной зоны типа «белок в яйце», где каталитические компоненты находятся по существу на удалении от центра материала носителя. Подходящими также могут оказаться и катализаторы со структурой активной зоны типа «желток в яйце».You must understand that the present invention is described in the context of certain illustrative embodiments, but it can vary in any of several aspects depending on the needs in a particular application. By way of example and not by way of limitation, the catalysts may contain catalyst components uniformly distributed throughout the carrier material, or they may be catalysts with an active zone on the surface where the catalyst components are in a relatively thin surface shell covering the core of the carrier material. Catalysts with a protein-in-egg core structure may also be suitable, where the catalytic components are substantially at a distance from the center of the carrier material. Catalysts with a core structure of the yolk in egg type may also be suitable.

Каталитические компонентыCatalytic components

В общем случае катализаторы и прокатализаторы настоящего изобретения содержат металлы и, в частности, содержат комбинацию, по меньшей мере, двух металлов. В частности, комбинация металлов содержит, по меньшей мере, один из группы VIIIB и, по меньшей мере, один из группы IB. Необходимо понимать, что «каталитический компонент» используют для обозначения металла, который, в конечном счете, придает катализатору каталитическую функциональность, но данный термин также содержит и металл в разнообразных состояниях, таких как соль, раствор, золь-гель, суспензии, коллоидальные суспензии, свободный металл, сплав или их комбинации. Предпочтительные катализаторы в качестве каталитических компонентов содержат палладий и золото.In the General case, the catalysts and procatalysts of the present invention contain metals and, in particular, contain a combination of at least two metals. In particular, the combination of metals contains at least one from group VIIIB and at least one from group IB. It should be understood that the “catalytic component” is used to refer to a metal that ultimately gives the catalyst catalytic functionality, but this term also contains metal in various conditions, such as salt, solution, sol-gel, suspensions, colloidal suspensions, free metal, alloy, or combinations thereof. Preferred catalysts contain palladium and gold as catalyst components.

Один вариант реализации катализатора включает комбинацию каталитических компонентов, включающую палладий и золото в комбинации с третьим каталитическим компонентом. Третий каталитический компонент, предпочтительно, выбирают из группы VIIIB, при этом Rh является наиболее предпочтительным. Другие предпочтительные катализаторы включают те из них, в которых третий каталитический компонент выбирают из W, Ni, Nb, Ta, Ti, Zr, Y, Re, Os, Fe, Cu, Co, Zn, In, Sn, Ce, Ge, Ga и их комбинаций.One embodiment of the catalyst includes a combination of catalyst components comprising palladium and gold in combination with a third catalyst component. The third catalyst component is preferably selected from group VIIIB, with Rh being most preferred. Other preferred catalysts include those in which the third catalyst component is selected from W, Ni, Nb, Ta, Ti, Zr, Y, Re, Os, Fe, Cu, Co, Zn, In, Sn, Ce, Ge, Ga and their combinations.

Еще один вариант реализации катализатора включает комбинацию каталитических компонентов, в том числе частей палладия, золота и родия. Вместо Rh в данный вариант реализации необязательно также можно включить третий каталитический компонент (согласно приведенному выше перечню). В еще одном варианте реализации возможно использование двух или более каталитических компонентов из приведенного выше перечня.Another embodiment of the catalyst includes a combination of catalytic components, including parts of palladium, gold and rhodium. Instead of Rh, a third catalytic component can also be optionally included in this embodiment (according to the above list). In yet another embodiment, it is possible to use two or more catalyst components from the above list.

В одном примере палладий и золото можно комбинировать с Rh с получением катализатора, который демонстрирует улучшенную селективность в отношении получения СО2 (то есть пониженное образование СО2) в сопоставлении с катализаторами на основе Pd/Au, в которых отсутствует Rh. Кроме того, добавление Rh, по-видимому, не оказывает негативного влияния на активность катализатора. Селективность в отношении получения СО2 у палладий-, золото-, родийсодержащего катализатора также можно улучшить в результате прокаливания во время получения катализатора и/или в результате использования растворимых в воде предшественников, не содержащих галогенидов (оба варианта обсуждаются далее), несмотря на то, что оба варианта не являются обязательными для получения эффекта от Rh.In one example, palladium and gold can be combined with Rh to form a catalyst that exhibits improved selectivity for CO 2 (i.e., reduced CO 2 formation) compared to Pd / Au based catalysts that lack Rh. In addition, the addition of Rh does not appear to adversely affect the activity of the catalyst. The selectivity for producing CO 2 in a palladium, gold, and rhodium-containing catalyst can also be improved by calcining during the preparation of the catalyst and / or by using water-soluble halide-free precursors (both options are discussed below), although that both options are not required to obtain the effect of Rh.

Атомное отношение между третьим каталитическим компонентом и палладием может находиться в диапазоне от приблизительно 0,005 до приблизительно 1,0, более предпочтительно, от приблизительно 0,01 до приблизительно 1,0. В одном варианте реализации катализатор содержит от приблизительно 0,01 до приблизительно 5,0 г третьего каталитического компонента на один литр катализатора.The atomic ratio between the third catalyst component and palladium may be in the range of from about 0.005 to about 1.0, more preferably from about 0.01 to about 1.0. In one embodiment, the catalyst contains from about 0.01 to about 5.0 g of the third catalyst component per liter of catalyst.

Еще один предпочтительный вариант реализации катализатора содержит от приблизительно 1 до приблизительно 10 граммов палладия и от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 граммов золота на один литр катализатора. Количество золота, предпочтительно, находится в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 125% (мас.) при расчете на массу палладия.Another preferred embodiment of the catalyst contains from about 1 to about 10 grams of palladium and from about 0.5 to about 10 grams of gold per liter of catalyst. The amount of gold is preferably in the range of from about 10 to about 125% (wt.) Based on the weight of palladium.

В одном варианте реализации измельченных катализаторов, для измельченных катализаторов предпочтительными могут оказаться атомные отношения между Au и Pd в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,00. Атомное отношение можно регулировать для установления баланса между активностью и селективностью в отношении получения СО2. Использование более высоких массовых или атомных отношений Au/Pd имеет тенденцию к благоприятствованию получения более активных, более селективных катализаторов. Выражаясь по-другому, можно сказать, что катализатор, характеризующийся атомным отношением, равным приблизительно 0,6, является менее селективным в отношении получения СО2, но также отличается и меньшей активностью в сопоставлении с катализатором, характеризующимся отношением, приблизительно равным 0,8. Влияние высокого атомного отношения Au/Pd на измельченный материал носителя также можно увеличить в результате использования относительно высокого избытка гидроксид-иона, как это обсуждается далее в отношении стадии фиксации. Измельченный катализатор может представлять собой катализатор, в котором каталитические компоненты вводят в контакт с материалом носителя с последующим уменьшением размера частиц (например, в результате истирания или измельчения в шаровой мельнице), или катализатор, в котором каталитические компоненты вводят в контакт с материалом носителя после того, как размер частиц материала носителя был уменьшен.In one embodiment of ground catalysts, for atomized catalysts, atomic ratios between Au and Pd in the range of about 0.5 to about 1.00 may be preferred. The atomic ratio can be adjusted to strike a balance between activity and selectivity for CO 2 production. The use of higher mass or atomic ratios of Au / Pd tends to favor the production of more active, more selective catalysts. Differently expressed, it is possible to say that a catalyst having an atomic ratio of approximately 0.6 is less selective with respect to the production of CO 2 , but also has a lower activity compared to a catalyst having a ratio of approximately 0.8. The effect of the high atomic ratio Au / Pd on the ground carrier material can also be increased by using a relatively high excess of hydroxide ion, as discussed below with respect to the fixation step. The ground catalyst may be a catalyst in which the catalyst components are brought into contact with the support material, followed by particle size reduction (for example, by abrasion or grinding in a ball mill), or a catalyst in which the catalyst components are brought into contact with the support material as the particle size of the carrier material has been reduced.

В случае катализаторов с активной зоной на поверхности толщина поверхностной оболочки, образованной каталитическими компонентами на материале носителя, находится в диапазоне от приблизительно 5 мкм до приблизительно 500 мкм. Более предпочтительные диапазоны включают интервал от приблизительно 5 мкм до приблизительно 300 мкм.In the case of catalysts with a core on the surface, the thickness of the surface shell formed by the catalytic components on the support material is in the range from about 5 μm to about 500 μm. More preferred ranges include from about 5 microns to about 300 microns.

Материалы носителяMedia Materials

Как было указано, в одном аспекте изобретения каталитические компоненты настоящего изобретения в общем случае будут наносить на материал носителя. Подходящие материалы носителя обычно включают материалы, которые являются по существу однородными по природе, или смесь материалов. В целом материалы носителя обычно являются инертными в проводимой реакции. Материалы носителя могут состоять из любого подходящего вещества, предпочтительно выбираемого таким образом, чтобы материалы носителя характеризовались бы относительно высоким значением площади поверхности на единицу массы или объема, таким как у пористой структуры, структуры молекулярных сит, сотовой структуры или другой подходящей структуры. Например, материал носителя может содержать диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, диоксид ниобия, силикаты, алюмосиликаты, титанаты, шпинель, карбид кремния, нитрид кремния, углерод, кордиерит, стеатит, бентонит, глины, металлы, стекла, кварц, пемзу, цеолиты, нецеолитные молекулярные сита, их комбинации и тому подобное. Подходящей также может быть и любая из различных кристаллических форм материалов, например альфа- или гамма-оксид алюминия. Наиболее предпочтительными являются материалы носителей, содержащие диоксид кремния и диоксид циркония. В дополнение к этому, для использования в настоящем изобретении подходящими также являются многослойные материалы носителей.As indicated, in one aspect of the invention, the catalyst components of the present invention will generally be applied to a support material. Suitable carrier materials typically include materials that are substantially uniform in nature, or a mixture of materials. In General, the materials of the carrier are usually inert in the reaction. The carrier materials may consist of any suitable substance, preferably selected so that the carrier materials have a relatively high surface area per unit mass or volume, such as for a porous structure, molecular sieve structure, honeycomb structure, or other suitable structure. For example, the support material may comprise silica, alumina, silica-alumina, titanium dioxide, zirconia, niobium dioxide, silicates, aluminosilicates, titanates, spinel, silicon carbide, silicon nitride, carbon, cordierite, steatite, bentonite, clay , metals, glass, quartz, pumice, zeolites, non-zeolitic molecular sieves, combinations thereof and the like. Any of the various crystalline forms of the materials may also be suitable, for example alpha or gamma alumina. Most preferred are carrier materials containing silica and zirconia. In addition, multilayer support materials are also suitable for use in the present invention.

Материал носителя в катализаторе данного изобретения может состоять из частиц, имеющих любую из различных правильных или неправильных форм, такую как форма сфер, таблеток, цилиндров, дисков, колец, звезд или другие формы. Материал носителя может иметь размеры, такие как диаметр, длина или ширина, в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 10 мм, предпочтительно, от приблизительно 3 до приблизительно 9 мм. В частности, в случае правильной формы (например, сферической) в качестве предпочтительного его наибольшего размера будет иметь место величина в диапазоне от приблизительно 4 мм до приблизительно 8 мм. В дополнение к этому, подходящим может оказаться измельченный или порошкообразный материал носителя, такой, чтобы материал носителя имел бы правильную или неправильную форму при диаметре в диапазоне от приблизительно 10 микронов до приблизительно 1000 микронов, при этом предпочтительные размеры находятся в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 700 микронов, а наиболее предпочтительные размеры находятся в диапазоне от приблизительно 180 микронов до приблизительно 450 микронов. Возможно использование более крупных или более мелких размеров, а также полидисперсных наборов размеров частиц. Например, в случае псевдоожиженного слоя катализатора предпочтительный диапазон размеров будет включать интервал от 10 до 150 микронов. В случае предшественников, используемых в слоистых катализаторах, предпочтительным является диапазон размеров от 10 до 250 микронов.The carrier material in the catalyst of this invention may consist of particles having any of various regular or irregular shapes, such as the shape of spheres, tablets, cylinders, discs, rings, stars, or other shapes. The carrier material may have dimensions, such as diameter, length or width, in the range of from about 1 to about 10 mm, preferably from about 3 to about 9 mm. In particular, in the case of a regular shape (for example, spherical) as its preferred largest size, a value in the range of about 4 mm to about 8 mm will take place. In addition, crushed or powdered carrier material may be suitable, such that the carrier material has a regular or irregular shape with a diameter in the range of from about 10 microns to about 1000 microns, with preferred sizes in the range of from about 10 to about 700 microns, and most preferred sizes range from about 180 microns to about 450 microns. It is possible to use larger or smaller sizes, as well as polydisperse sets of particle sizes. For example, in the case of a fluidized catalyst bed, a preferred size range will include a range of 10 to 150 microns. In the case of precursors used in layered catalysts, a size range of 10 to 250 microns is preferred.

Площади удельной поверхности, возможные для носителя компонентов катализатора, согласно измерениям по методу БЭТ (Брунауэра-Эмметта-Теллера) в общем случае могут находиться в диапазоне от приблизительно 1 м2/г до приблизительно 500 м2/г, предпочтительно, от приблизительно 100 м2/г до приблизительно 200 м2/г. Например, в случае пористого носителя объем пор материала носителя в общем случае может находиться в диапазоне от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 мл/г, а предпочтительно, от приблизительно 0,4 до приблизительно 1,2 мл/г. Желательным, но не обязательным, является средний размер пор в диапазоне, например, от приблизительно 50 до приблизительно 2000 ангстрем.The specific surface areas possible for the support of the catalyst components, as measured by the BET method (Brunauer-Emmett-Teller), can generally be in the range from about 1 m 2 / g to about 500 m 2 / g, preferably from about 100 m 2 / g to about 200 m 2 / g. For example, in the case of a porous support, the pore volume of the support material can generally be in the range of from about 0.1 to about 2 ml / g, and preferably from about 0.4 to about 1.2 ml / g. Preferred, but not required, is an average pore size in the range of, for example, from about 50 to about 2000 angstroms.

Примеры подходящих материалов носителей, содержащих диоксид кремния, включают КА160 от компании Sud Chemie, Aerolyst 350 от компании Degussa и другие марки пирогенного или не содержащего микропор диоксида кремния, характеризующиеся размером частиц в диапазоне от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм.Examples of suitable silica-containing support materials include KA160 from Sud Chemie, Aerolyst 350 from Degussa and other grades of fumed or micropore-free silica having particle sizes ranging from about 1 mm to about 10 mm.

Примеры подходящих материалов носителей, содержащих диоксид циркония, включают материалы от компании NorPro, Zirconia Sales (America), Inc., Daichi Kigenso Kagaku Kogyo и Magnesium Elektron Inc (MEI). Подходящие материалы носителей, содержащие диоксид циркония, характеризуются широким диапазоном площадей удельной поверхности от менее чем приблизительно 5 м2/г до более чем 300 м2/г. Предпочтительные материалы носителей, содержащие диоксид циркония, характеризуются площадями удельной поверхности в диапазоне от приблизительно 10 м2/г до приблизительно 135 м2/г. Материалы носителей могут иметь поверхности, подвергнутые обработке на стадии прокаливания, на которой исходный материал носителя подвергают нагреванию. Нагревание (например, прокаливание) приводит к уменьшению площади удельной поверхности материала носителя. Это обеспечивает получение способа создания материалов носителей, характеризующихся площадями удельной поверхности, которые в других случаях было бы невозможно легко получить от поставщиков.Examples of suitable carrier materials containing zirconia include materials from NorPro, Zirconia Sales (America), Inc., Daichi Kigenso Kagaku Kogyo and Magnesium Elektron Inc (MEI). Suitable carrier materials containing zirconia have a wide range of specific surface areas from less than about 5 m 2 / g to more than 300 m 2 / g. Preferred carrier materials containing zirconia are characterized by specific surface areas ranging from about 10 m 2 / g to about 135 m 2 / g. The carrier materials may have surfaces subjected to a calcining step in which the starting material of the carrier is heated. Heating (for example, calcination) leads to a decrease in the specific surface area of the carrier material. This provides a method for creating carrier materials characterized by specific surface areas, which in other cases would not have been easy to obtain from suppliers.

В еще одном варианте реализации предполагается использовать, по меньшей мере, множественную комбинацию материалов носителей, каждый из которых обладает своей собственной характеристикой. Например, по меньшей мере, два материала носителей (например, диоксид циркония), обладающих различными характеристиками, могут демонстрировать различные активности и селективности в отношении получения СО2, таким образом, делая возможным получение катализаторов, обладающих желательным набором характеристик, то есть может быть найден баланс между активностью катализатора и селективностью катализатора в отношении получения СО2.In yet another embodiment, it is contemplated to use at least a plurality of combinations of carrier materials, each of which has its own characteristic. For example, at least two carrier materials (e.g. zirconia) having different characteristics can exhibit different activities and selectivities with respect to the production of CO 2 , thus making it possible to obtain catalysts having the desired set of characteristics, i.e., can be found a balance between catalyst activity and catalyst selectivity for CO 2 production.

В одном варианте реализации несколько различных носителей используют в слоистой конфигурации. При использовании любого из нескольких различных подходов можно добиться получения слоистой структуры, такой как множества ламелей, которые в общем случае являются плоскими, волнистыми или комбинированными. Один конкретный подход заключается в использовании последовательно охватывающих слоев по отношению к первоначальному сердцевинному слою. В общем случае в настоящем изобретении слоистые материалы носителей обычно включают, по меньшей мере, внутренний слой и наружный слой, по меньшей мере, частично окружающий внутренний слой. Наружный слой, предпочтительно, содержит существенно больше каталитических компонентов в сопоставлении с внутренним слоем. В одном варианте реализации внутренний и наружный слои получают из различных материалов; но материалы могут быть и одинаковыми. В то время как внутренний слой может быть непористым, другие варианты реализации включают внутренний слой, который является пористым.In one embodiment, several different carriers are used in a layered configuration. Using any of several different approaches, it is possible to obtain a layered structure, such as a plurality of lamellas, which are generally flat, wavy or combined. One specific approach is to use sequentially spanning layers with respect to the original core layer. In the general case, in the present invention, laminated carrier materials typically include at least an inner layer and an outer layer at least partially surrounding the inner layer. The outer layer preferably contains substantially more catalytic components compared to the inner layer. In one embodiment, the inner and outer layers are made from various materials; but the materials may be the same. While the inner layer may be non-porous, other embodiments include an inner layer that is porous.

Слоистый материал носителя, предпочтительно, дает в результате форму катализатора с активной зоной на поверхности. Но слоистый материал носителя устанавливает хорошо определенную границу между поверхностями материала носителя, которые содержат каталитические компоненты, и поверхностями, которые их не содержат. Кроме того, наружный слой может быть согласованно сформирован имеющим желательную толщину. Граница и однородная толщина наружного слоя совместно в результате приводят к получению катализатора с активной зоной на поверхности, то есть поверхностной оболочки, образованной каталитическими компонентами, которая характеризуется однородной и известной толщиной.The layered support material preferably results in a catalyst shape with a core on the surface. But the laminated support material establishes a well-defined boundary between the surfaces of the support material that contain catalytic components and the surfaces that do not contain them. In addition, the outer layer may be consistently formed having a desired thickness. The boundary and the uniform thickness of the outer layer together result in a catalyst with an active zone on the surface, i.e. a surface shell formed by catalytic components, which is characterized by a uniform and known thickness.

Известно несколько методик создания слоистых материалов носителей, и они включают те, что описываются в патентах США №№6486370; 5935889 и 5200382, каждый из которых включается в настоящий документ для справки. Кроме того, в одном варианте реализации материалы внутреннего слоя не являются существенно непроницаемыми для жидкостей, например, в случае металлов, в том числе нижеследующих, но не ограничиваясь только ими: алюминий, титан и цирконий. Примеры других материалов для внутреннего слоя включают нижеследующее, но не ограничиваются только им: оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, диоксид ниобия, силикаты, алюмосиликаты, титанаты, шпинель, карбид кремния, нитрид кремния, углерод, кордиерит, стеатит, бентонит, глины, металлы, стекла, кварц, пемзу, цеолиты, нецеолитные молекулярные сита и их комбинации. В частности, предпочтительным внутренним слоем является диоксид кремния и КА160.Several techniques are known for creating layered carrier materials, and these include those described in US Pat. Nos. 6486370; 5935889 and 5200382, each of which is incorporated herein by reference. In addition, in one embodiment, the materials of the inner layer are not substantially impervious to liquids, for example, in the case of metals, including the following, but not limited to: aluminum, titanium, and zirconium. Examples of other materials for the inner layer include, but are not limited to: alumina, silica, silica-alumina, titania, zirconia, niobium, silicates, aluminosilicates, titanates, spinel, silicon carbide, silicon nitride, carbon, cordierite, steatite, bentonite, clays, metals, glass, quartz, pumice, zeolites, non-zeolitic molecular sieves, and combinations thereof. In particular, silica and KA160 are the preferred inner layer.

Данные материалы, которые составляют внутренний слой, могут иметься в разнообразных формах, таких как частицы правильной формы, частицы неправильной формы, гранулы, диски, кольца, звезды, «вагонные колеса», сотовые структуры или другие формованные тела. Предпочтительным является внутренний слой в виде сферической частицы. Внутренний слой, будучи или не будучи сферическим, характеризуется эффективным диаметром в диапазоне от приблизительно 0,02 мм до приблизительно 10,0 мм, а предпочтительно, от приблизительно 0,04 мм до приблизительно 8,0 мм.These materials that make up the inner layer can be in a variety of forms, such as regular shaped particles, irregular shaped particles, granules, discs, rings, stars, wagon wheels, honeycomb structures or other shaped bodies. Preferred is an inner layer in the form of a spherical particle. The inner layer, with or without being spherical, has an effective diameter in the range of from about 0.02 mm to about 10.0 mm, and preferably from about 0.04 mm to about 8.0 mm.

Наиболее удаленный от центра слой в любой многослойной структуре представляет собой слой, который является пористым, характеризуется площадью удельной поверхности в диапазоне от приблизительно 5 м2/г до приблизительно 300 м2/г. Материалом наружного слоя являются металл, керамика или их комбинация, а в одном варианте реализации его выбирают из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида кремния-оксида алюминия, диоксида титана, диоксида циркония, диоксида ниобия, силикатов, алюмосиликатов, титанатов, шпинели, карбида кремния, нитрида кремния, углерода, кордиерита, стеатита, бентонита, глин, металлов, стекол, кварца, пемзы, цеолитов, нецеолитных молекулярных сит и их комбинаций, а предпочтительно, он содержит оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид кремния/оксид алюминия, цеолиты, нецеолитные молекулярные сита (NZMS), диоксид титана, диоксид циркония и их смеси. Конкретные примеры включают диоксид циркония, диоксид кремния и оксид алюминия или их комбинации.The outermost layer in any multilayer structure is a layer that is porous, characterized by a specific surface area in the range of from about 5 m 2 / g to about 300 m 2 / g. The material of the outer layer is metal, ceramic, or a combination thereof, and in one embodiment, it is selected from alumina, silica, silica-alumina, titania, zirconia, niobium dioxide, silicates, aluminosilicates, titanates, spinel, silicon carbide , silicon nitride, carbon, cordierite, steatite, bentonite, clays, metals, glasses, quartz, pumice, zeolites, non-zeolitic molecular sieves and combinations thereof, and preferably it contains alumina, silica, silica / alumina minium, zeolites, non-zeolitic molecular sieves (NZMS), titanium dioxide, zirconia and mixtures thereof. Specific examples include zirconia, silica and alumina, or combinations thereof.

Несмотря на то что наружный слой обычно окружает по существу весь внутренний слой, это не является обязательным, и возможно использование селективного покрытия внутреннего слоя наружным слоем.Although the outer layer usually surrounds substantially the entire inner layer, this is not necessary, and selective coating of the inner layer with the outer layer is possible.

Наружный слой можно подходящим образом наносить в виде покрытия на слой, расположенный под ним. В одном варианте реализации используют суспензию материала наружного слоя. Нанесение покрытия на внутренний слой при использовании суспензии можно осуществлять в соответствии со способами, такими как прокатка, погружение, распыление, протравное нанесение покрытия, другие методики нанесения суспензионного покрытия, их комбинации и тому подобное. Одна предпочтительная методика включает использование неподвижного или псевдоожиженного слоя частиц внутреннего слоя и распыление суспензии в слое для нанесения на частицы равномерного покрытия. Суспензию можно наносить неоднократно в небольших количествах с промежуточным высушиванием, получая наружный слой, который является высокооднородным по толщине.The outer layer can be suitably applied as a coating to the layer below it. In one embodiment, a suspension of the material of the outer layer is used. The coating of the inner layer using a suspension can be carried out in accordance with methods such as rolling, dipping, spraying, etching, other methods of applying a suspension coating, combinations thereof and the like. One preferred technique involves using a fixed or fluidized bed of particles of the inner layer and spraying the suspension in the layer to apply a uniform coating to the particles. The suspension can be applied repeatedly in small amounts with intermediate drying to obtain an outer layer that is highly uniform in thickness.

Суспензия, используемая для нанесения покрытия на внутренний слой, может также содержать любую из нескольких добавок, таких как поверхностно-активное вещество, органическое или неорганическое связующее, которое способствует адгезии наружного слоя к слою, расположенному под ним, или их комбинации. Примеры данного органического связующего включают нижеследующее, но не ограничиваются только им: PVA, гидроксипропилцеллюлоза, метилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза. Количество органического связующего, которое добавляют к суспензии, может варьироваться так, как в диапазоне от приблизительно 1% мас. до приблизительно 15% мас. при расчете на массу комбинации наружного слоя и связующего. Примеры неорганических связующих выбирают из связующего на основе оксида алюминия (например, Bohmite), связующего на основе диоксида кремния (например, Ludox, Teos), связующего на основе диоксида циркония (например, ацетата диоксида циркония или коллоидального диоксида циркония) или их комбинаций. Примеры связующих на основе диоксида кремния включают золь кремниевой кислоты и гель кремниевой кислоты, в то время как связующие на основе оксида алюминия включают золь оксида алюминия, бентонит, бомит и нитрат алюминия. Количество неорганического связующего может находиться в диапазоне от приблизительно 2% мас. до приблизительно 15% мас. при расчете на массу комбинации наружного слоя и связующего. Толщина наружного слоя может находиться в диапазоне от приблизительно 5 микронов до приблизительно 500 микронов, а предпочтительно, от приблизительно 20 микронов до приблизительно 250 микронов.The suspension used to coat the inner layer may also contain any of several additives, such as a surfactant, an organic or inorganic binder, which promotes the adhesion of the outer layer to the layer below it, or a combination thereof. Examples of this organic binder include, but are not limited to, PVA, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. The amount of organic binder that is added to the suspension may vary, as in the range from about 1% wt. up to about 15% wt. when calculating the mass of the combination of the outer layer and the binder. Examples of inorganic binders are selected from an alumina-based binder (e.g., Bohmite), silica-based binder (e.g., Ludox, Teos), a zirconia-based binder (e.g., zirconia or colloidal zirconia), or combinations thereof. Examples of silica binders include silica sol and silica gel, while alumina binders include alumina sol, bentonite, bomite and aluminum nitrate. The amount of inorganic binder may be in the range from about 2% wt. up to about 15% wt. when calculating the mass of the combination of the outer layer and the binder. The thickness of the outer layer may range from about 5 microns to about 500 microns, and preferably from about 20 microns to about 250 microns.

Как только на внутренний слой будет нанесено покрытие в виде наружного слоя, получающийся в результате слоистый носитель будут высушивать таким образом, как в результате нагревания при температуре в диапазоне от приблизительно 100°С до приблизительно 320°С (например, в течение промежутка времени продолжительностью в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 24 часов), а после этого его необязательно можно подвергнуть прокаливанию при температуре в диапазоне от приблизительно 300°С до приблизительно 900°С (например, в течение промежутка времени продолжительностью в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 часов) для улучшения сцепления между наружным слоем и слоем, расположенным под ним, по меньшей мере, на части их поверхности и получения слоистого носителя катализатора. Стадии высушивания и прокаливания можно скомбинировать в одну стадию. Получающийся в результате слоистый материал носителя можно вводить в контакт с каталитическими компонентами точно так же, как и любой другой материал носителя при получении катализаторов, как это описывается далее. В альтернативном варианте материал носителя наружного слоя вводят в контакт с каталитическими компонентами до того, как его нанесут в виде покрытия на слой, расположенный под ним.As soon as the outer layer is coated on the inner layer, the resulting layered carrier will be dried in such a way as by heating at a temperature in the range of from about 100 ° C to about 320 ° C (for example, over a period of time of range from about 1 to about 24 hours), and after that it can optionally be calcined at a temperature in the range of from about 300 ° C to about 900 ° C (for example, over a period of time duration in the range of from about 0.5 to about 10 hours) to improve the adhesion between the outer layer and the layer located under it, at least on part of their surface and obtain a layered catalyst carrier. The drying and calcining stages can be combined in one stage. The resulting layered support material can be brought into contact with the catalytic components in the same way as any other support material in the preparation of the catalysts, as described below. Alternatively, the support material of the outer layer is brought into contact with the catalytic components before it is applied as a coating to the layer below it.

В еще одном варианте реализации слоистого носителя добавляют второй наружный слой для охватывания первоначального наружного слоя и получения, по меньшей мере, трех слоев. Материал второго наружного слоя может быть тем же самым, что и материал первого наружного слоя, или может отличаться от него. Подходящие материалы включают те, что обсуждались в отношении первого наружного слоя. Способ нанесения второго наружного слоя может быть тем же самым, что и способ, используемый при нанесении среднего слоя, или может отличаться от него, и подходящие способы включают те, что обсуждались в отношении первого наружного слоя. При получении второго наружного слоя в подходящем случае возможно использование описанных органических или неорганических связующих.In yet another embodiment of the layered carrier, a second outer layer is added to cover the initial outer layer and to produce at least three layers. The material of the second outer layer may be the same as the material of the first outer layer, or may be different from it. Suitable materials include those discussed in relation to the first outer layer. The method for applying the second outer layer may be the same as or different from the method used for applying the middle layer, and suitable methods include those discussed with respect to the first outer layer. Upon receipt of the second outer layer, it is appropriate to use the described organic or inorganic binders.

Первоначальный наружный слой может содержать, а может и не содержать каталитические компоненты. Подобным же образом каталитические компоненты может содержать, а может и не содержать второй наружный слой. Если оба наружных слоя содержат каталитический компонент, то тогда в каждом слое, предпочтительно, используют различные каталитические компоненты, хотя это и не является обязательным. В одном предпочтительном варианте реализации первоначальный наружный слой не содержит каталитического компонента. Введение каталитического компонента в контакт с наружными слоями можно осуществить в результате импрегнирования или нанесения покрытия распылением, как это описывается далее.The initial outer layer may or may not contain catalytic components. Similarly, the catalyst components may or may not contain a second outer layer. If both outer layers contain a catalytic component, then different catalytic components are preferably used in each layer, although this is not necessary. In one preferred embodiment, the initial outer layer does not contain a catalyst component. The introduction of the catalytic component into contact with the outer layers can be accomplished by impregnation or by spray coating, as described below.

В вариантах реализации, в которых первоначальный наружный слой содержит каталитический компонент, один способ получения этого заключается во введении каталитического компонента в контакт с материалом первоначального наружного слоя до того, как материал нанесут на внутренний слой. Второй наружный слой можно наносить на первоначальный наружный слой, не содержащий примесей или содержащий каталитический компонент.In embodiments in which the initial outer layer comprises a catalytic component, one way of obtaining this is to bring the catalyst component into contact with the material of the initial outer layer before the material is applied to the inner layer. The second outer layer can be applied to the initial outer layer, free of impurities or containing a catalytic component.

Для получения трехслойного материала носителя, в котором один или несколько наружных слоев содержат каталитические компоненты, возможно использование и других подходящих методик. И действительно, на слоистый материал носителя ограничения в виде наличия трех слоев не накладываются, и он может включать четыре, пять или более слоев, из которых все или некоторые могут содержать каталитические компоненты.To obtain a three-layer carrier material in which one or more of the outer layers contain catalytic components, other suitable techniques may be used. Indeed, restrictions are not imposed on the laminate of the carrier in the form of the presence of three layers, and it may include four, five or more layers, of which all or some may contain catalytic components.

В дополнение к этому, от слоя к слою могут варьироваться количество и тип каталитических компонентов, которые меняются при переходе от слоя к слою в слоистом материале носителя, другие характеристики (например, пористость, размер частиц, площадь удельной поверхности, объем пор и тому подобное) материала носителя.In addition, the number and type of catalytic components can vary from layer to layer, which change when moving from layer to layer in a laminated support material, other characteristics (e.g. porosity, particle size, specific surface area, pore volume and the like) carrier material.

Способы получения катализаторовCatalyst Preparation Methods

В общем случае способ включает введение каталитических компонентов в контакт с материалом носителя и восстановление каталитических компонентов. Предпочтительные способы настоящего изобретения включают импрегнирование каталитическими компонентами материала носителя, прокаливание материала носителя, содержащего каталитические компоненты, восстановление каталитических компонентов и модифицирование восстановленных каталитических компонентов на материале носителя. В способ получения катализатора или прокатализатора также можно включить и дополнительные стадии, такие как фиксация каталитических компонентов на материале носителя и промывание зафиксированных каталитических компонентов. Некоторые из стадий, перечисленных выше, являются необязательными, а другие можно исключить (например, стадии промывания и фиксации). В дополнение к этому, некоторые стадии можно повторять (например, несколько стадий импрегнирования или фиксации), и порядок стадий может отличаться от того, что приведен выше, (например, стадия восстановления может предшествовать стадии прокаливания). В определенной степени стадия введения в контакт будет определять то, какие последующие стадии потребуются для получения катализатора.In general, the method includes contacting the catalyst components with the support material and reducing the catalyst components. Preferred methods of the present invention include impregnating the carrier material with the catalyst components, calcining the carrier material containing the catalyst components, reducing the catalyst components, and modifying the reduced catalyst components on the carrier material. Additional steps may also be included in the process for preparing the catalyst or procatalyst, such as fixing the catalytic components onto the support material and washing the fixed catalyst components. Some of the steps listed above are optional, while others can be omitted (for example, the washing and fixing steps). In addition, some steps can be repeated (for example, several stages of impregnation or fixation), and the order of the steps may differ from that given above (for example, the reduction step may precede the calcination step). To some extent, the contacting step will determine what subsequent steps will be required to obtain the catalyst.

Стадия введения в контактStage of contact

Один конкретный подход к введению в контакт представляет собой подход, относящийся к тому, будут ли получать катализатор или прокатализатор со структурой активной зоны типа «желток в яйце», будут ли получать катализатор или прокатализатор со структурой активной зоны типа «белок в яйце», будут ли получать катализатор или прокатализатор с активной зоной по всему материалу, или будут получать катализатор или прокатализатор с активной зоной на поверхности или их комбинацию. В одном варианте реализации предпочтительными являются методики, которые позволяют получить катализаторы с активной зоной на поверхности.One specific approach to contacting is an approach related to whether a catalyst or procatalyst with a core structure of the yolk in egg type will be obtained, whether a catalyst or procatalyst with a core structure of the protein in egg type will be obtained whether to obtain a catalyst or procatalyst with a core throughout the material, or will receive a catalyst or procatalyst with a core on a surface or a combination thereof. In one embodiment, preferred are techniques that provide catalysts with a core on the surface.

Стадию введения в контакт можно проводить при использовании любого из описанных выше материалов носителей, при этом наиболее предпочтительными являются диоксид кремния, диоксид циркония и слоистые материалы носителей, содержащие диоксид циркония. Стадию введения в контакт, предпочтительно, проводят в условиях температуры и давления окружающей среды; однако возможно использование и пониженных или повышенных температур или давлений.The contacting step can be carried out using any of the carrier materials described above, with silicon dioxide, zirconia and laminated carrier materials containing zirconia being most preferred. The contacting step is preferably carried out under ambient temperature and pressure conditions; however, it is possible to use low or high temperatures or pressures.

В одной предпочтительной стадии введения в контакт материал носителя импрегнируют одним или несколькими водными растворами каталитических компонентов (называемыми растворами предшественников). Физическое состояние материала носителя во время стадии введения в контакт может представлять собой сухое твердое тело, суспензию, золь-гель, коллоидальную суспензию и тому подобное.In one preferred step of contacting, the support material is impregnated with one or more aqueous solutions of the catalyst components (called precursor solutions). The physical state of the carrier material during the contacting step may be a dry solid, suspension, sol-gel, colloidal suspension, and the like.

В одном варианте реализации каталитические компоненты, содержащиеся в растворе предшественника, представляют собой растворимые в воде соли, полученные из каталитических компонентов, в том числе нижеследующее, но не ограничиваясь только им: хлориды, другие галогениды, нитраты, нитриты, гидроксиды, оксиды, оксалаты, ацетаты (ОАс) и амины, при этом предпочтительными являются соли, не содержащие галогенидов, а более предпочтительными являются соли, не содержащие хлоридов. Примеры палладиевых солей, подходящих для использования в растворах предшественников, включают PdCl2, Na2PdCl4, Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(OAc)2 в КОН и/или NMe4OH и/или NaOH, Pd(NH3)4(HCO3)2 и оксалат палладия. В числе содержащих хлориды палладийсодержащих предшественников наиболее предпочтительным является Na2PdCl4. В числе не содержащих хлоридов солей палладийсодержащих предшественников наиболее предпочтительными являются следующие четыре: Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NO3)2, Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2. Примеры солей золота, подходящих для использования в растворах предшественников, включают AuCl3, HAuCl4, NaAuCl4, KAuO2, NaAuO2, NMe4AuO2, Au(OAc)3 в КОН и/или NMe4OH, а также HAu(NO3)4 в азотной кислоте, при этом в числе не содержащих хлоридов золотосодержащих предшественников наиболее предпочтительным является KAuO2. Примеры родийсодержащих солей, подходящих для использования в растворах предшественников, включают RhCl3, Rh(OAc)3 и Rh(NO3)2. Также можно выбрать и подобные соли для описанных выше третьих каталитических компонентов.In one embodiment, the catalyst components contained in the precursor solution are water soluble salts obtained from the catalyst components, including but not limited to the following: chlorides, other halides, nitrates, nitrites, hydroxides, oxides, oxalates, acetates (OAc) and amines, while halide-free salts are preferred, and chloride-free salts are more preferred. Examples of palladium salts suitable for use in precursor solutions include PdCl 2 , Na 2 PdCl 4 , Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 ( NO 3 ) 2 , Pd (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (OAc) 2 in KOH and / or NMe 4 OH and / or NaOH, Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 and palladium oxalate. Among the chloride containing palladium-containing precursors, Na 2 PdCl 4 is most preferred. Among the chloride-free salts of palladium-containing precursors, the following four are most preferred: Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 . Examples of gold salts suitable for use in precursor solutions include AuCl 3 , HAuCl 4 , NaAuCl 4 , KAuO 2 , NaAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , Au (OAc) 3 in KOH and / or NMe 4 OH, as well as HAu ( NO 3 ) 4 in nitric acid, with KAuO 2 being the most preferred among the chloride-free gold-containing precursors. Examples of rhodium salts suitable for use in precursor solutions include RhCl 3 , Rh (OAc) 3 and Rh (NO 3 ) 2 . Similar salts can also be selected for the third catalyst components described above.

Кроме того, в конкретном растворе предшественника возможно использование более чем одной соли. Например, в одном растворе предшественника палладиевую соль можно объединить с солью золота, или можно объединить друг с другом две различные палладиевые соли. Растворы предшественников обычно можно получать в результате растворения выбранных соли или солей в воде, в присутствии или в отсутствие модификаторов растворимости, таких как кислоты, основания или другие растворители. Подходящими также могут быть и другие неводные растворители.In addition, more than one salt may be used in a particular precursor solution. For example, in a single precursor solution, the palladium salt can be combined with a gold salt, or two different palladium salts can be combined with each other. Precursor solutions can usually be obtained by dissolving selected salts or salts in water, in the presence or absence of solubility modifiers, such as acids, bases or other solvents. Other non-aqueous solvents may also be suitable.

Растворами предшественников можно импрегнировать материал носителя одновременно (например, совместное импрегнирование) или последовательно, и импрегнирование можно проводить при использовании одного или нескольких растворов предшественников. В случае трех или более каталитических компонентов возможно использование комбинации одновременного и последовательного импрегнирования. Например, палладием и родием можно импрегнировать при использовании одного раствора предшественника (что называется совместным импрегнированием), после чего проводят импрегнирование раствором золотосодержащего предшественника. В дополнение к этому, каталитическим компонентом можно импрегнировать материал носителя в ходе нескольких стадий таким образом, чтобы каждый раз вводить в контакт часть каталитического компонента. Например, один подходящий протокол может включать импрегнирование с использованием Pd с последующим импрегнированием с использованием Au, с последующим импрегнированием еще раз с использованием Au.Precursor solutions can impregnate carrier material simultaneously (e.g., co-impregnation) or sequentially, and impregnation can be carried out using one or more precursor solutions. In the case of three or more catalytic components, it is possible to use a combination of simultaneous and sequential impregnation. For example, palladium and rhodium can be impregnated using a single precursor solution (called co-impregnation), followed by impregnation with a solution of a gold-containing precursor. In addition, the carrier material can be impregnated with the catalytic component in several stages so that each time a part of the catalytic component is brought into contact. For example, one suitable protocol may include impregnation using Pd followed by impregnation using Au, followed by impregnation again using Au.

Порядок импрегнирования материала носителя растворами предшественников не является критичным моментом; хотя могут существовать и некоторые преимущества при определенных порядках, как это обсуждается далее в отношении стадии прокаливания. Предпочтительно первым материал носителя импрегнируют палладийсодержащим каталитическим компонентом, при этом золотом импрегнируют после палладия или последним. Родием или другим третьим каталитическим компонентом, в случае его использования, можно импрегнировать совместно с палладием, совместно с золотом или только им одним. Кроме того, материал носителя можно импрегнировать несколько раз одним и тем же каталитическим компонентом. Например, сначала можно ввести в контакт часть всего золота, содержащегося в катализаторе, после чего ввести в контакт вторую часть золота. В промежутке между стадиями, на которых золото вводят в контакт с материалом носителя, можно провести одну или несколько других стадий, например, прокаливание, восстановление и/или фиксацию.The procedure for impregnating carrier material with solutions of precursors is not critical; although there may be some advantages in certain orders, as discussed further in relation to the calcination step. Preferably, the carrier material is first impregnated with a palladium-containing catalyst component, with gold impregnated after palladium or the last. Rhodium or another third catalytic component, if used, can be impregnated with palladium, together with gold or just one. In addition, the support material can be impregnated several times with the same catalyst component. For example, you can first bring into contact a portion of all the gold contained in the catalyst, and then enter into contact the second part of gold. In the interval between the stages in which gold is brought into contact with the material of the carrier, one or more other stages can be carried out, for example, calcination, reduction and / or fixation.

Влияние может оказать кислотно-основной профиль растворов предшественников вне зависимости от того, будут ли использовать совместное импрегнирование или последовательное импрегнирование. Таким образом, на стадии совместного импрегнирования должны совместно использоваться только растворы предшественников, характеризующиеся подобным кислотно-основным профилем; это исключит протекание любых кислотно-основных реакций, которые могут отравлять растворы предшественников.The effect may be exerted by the acid-base profile of the precursor solutions, regardless of whether co-impregnation or sequential impregnation is used. Thus, at the stage of joint impregnation, only precursor solutions characterized by a similar acid-base profile should be shared; this will exclude any acid-base reactions that may poison the solutions of the precursors.

В случае стадии импрегнирования объем раствора предшественника выбирают таким образом, чтобы он соответствовал бы величине в диапазоне от приблизительно 85% до приблизительно 110% от объема пор материала носителя. Предпочтительными являются объемы в диапазоне от приблизительно 95% до приблизительно 100% от объема пор материала носителя, а более предпочтительно, от приблизительно 98% до приблизительно 99% от объема пор.In the case of the impregnation step, the volume of the precursor solution is selected so that it corresponds to a value in the range from about 85% to about 110% of the pore volume of the carrier material. Preferred are volumes in the range of from about 95% to about 100% of the pore volume of the carrier material, and more preferably, from about 98% to about 99% of the pore volume.

Обычно раствор предшественника добавляют к материалу носителя, и материалу носителя дают возможность впитывать раствор предшественника. Это можно осуществить при покапельном введении до тех пор, пока по существу не будет достигнута начальная влажность материала носителя. В альтернативном варианте материал носителя можно помещать в аликвоты раствора предшественника или помещать в раствор предшественника периодически. Для обеспечения надежного контакта между материалом носителя и раствором предшественника возможно использование аппарата для погружения с вращением или другого вспомогательного аппарата. Кроме того, возможно использование распылительного устройства таким образом, чтобы раствор предшественника распылялся бы через сопло на материал носителя, где он бы впитывался. Для удаления любой избыточной жидкости, не впитавшейся в материал носителя, или для высушивания материала носителя после импрегнирования необязательно можно использовать декантирование, нагревание или действие пониженного давления.Typically, the precursor solution is added to the carrier material, and the carrier material is allowed to absorb the precursor solution. This can be accomplished by droplet administration until essentially the initial moisture content of the carrier material is reached. Alternatively, the carrier material may be placed in aliquots of the precursor solution or periodically placed in the precursor solution. To ensure reliable contact between the carrier material and the precursor solution, it is possible to use a rotary dive apparatus or other auxiliary apparatus. In addition, it is possible to use a spray device so that the precursor solution is sprayed through the nozzle onto the carrier material where it is absorbed. To remove any excess liquid that has not been absorbed into the carrier material, or to dry the carrier material after impregnation, it is optionally possible to use decantation, heating, or reduced pressure.

В случае стадии импрегнирования объем раствора предшественника выбирают таким, чтобы он соответствовал бы величине в диапазоне от приблизительно 85% до приблизительно 110% от объема пор материала носителя. Предпочтительными являются объемы от приблизительно 95% до приблизительно 100% от объема пор материала носителя, а более предпочтительно, от приблизительно 98% до приблизительно 99% от объема пор.In the case of the impregnation step, the volume of the precursor solution is chosen so that it corresponds to a value in the range from about 85% to about 110% of the pore volume of the carrier material. Preferred are volumes from about 95% to about 100% of the pore volume of the carrier material, and more preferably from about 98% to about 99% of the pore volume.

Обычно раствор предшественника добавляют к материалу носителя, и материалу носителя дают возможность впитывать раствор предшественника. Это можно осуществить при покапельном введении до тех пор, пока по существу не будет достигнута начальная влажность материала носителя. В альтернативном варианте материал носителя можно помещать в аликвоты раствора предшественника или помещать в раствор предшественника периодически. Для обеспечения надежного контакта между материалом носителя и раствором предшественника возможно использование аппарата для погружения с вращением или другого вспомогательного аппарата. Кроме того, возможно использование распылительного устройства таким образом, чтобы раствор предшественника распылялся бы через сопло на материал носителя, где он бы впитывался. Для удаления любой избыточной жидкости, не впитавшейся в материал носителя, или для высушивания материала носителя после импрегнирования необязательно можно использовать декантирование, нагревание или действие пониженного давления.Typically, the precursor solution is added to the carrier material, and the carrier material is allowed to absorb the precursor solution. This can be accomplished by droplet administration until essentially the initial moisture content of the carrier material is reached. Alternatively, the carrier material may be placed in aliquots of the precursor solution or periodically placed in the precursor solution. To ensure reliable contact between the carrier material and the precursor solution, it is possible to use a rotary dive apparatus or other auxiliary apparatus. In addition, it is possible to use a spray device so that the precursor solution is sprayed through the nozzle onto the carrier material where it is absorbed. To remove any excess liquid that has not been absorbed into the carrier material, or to dry the carrier material after impregnation, it is optionally possible to use decantation, heating, or reduced pressure.

Во избежание стадии фиксации, тем не менее, при одновременном получении катализатора с активной зоной на поверхности можно воспользоваться и другими методиками введения в контакт. Например, каталитические компоненты можно вводить в контакт с материалом носителя при использовании способа химического осаждения из паровой фазы, такого как описанный в документе US 2001/0048970, который включается в настоящий документ для справки. Кроме того, нанесение покрытия по способу распыления или наслаивание другим образом предварительно однородно импрегнированного материала носителя в качестве наружного слоя на внутренний слой эффективно приводит к получению катализатора с активной зоной на поверхности, который можно описать как слоистый материал носителя. В еще одной методике при получении катализаторов с активной зоной на поверхности возможно использование металлорганических предшественников каталитических компонентов, в особенности, в том, что касается золота, как это описывается в патенте США №5700753, который включается в настоящий документ для справки.In order to avoid the stage of fixation, however, while obtaining a catalyst with an active zone on the surface, other contacting techniques can be used. For example, the catalyst components can be brought into contact with the support material using a chemical vapor deposition method such as described in US 2001/0048970, which is incorporated herein by reference. In addition, coating by a spraying method or otherwise layering a previously uniformly impregnated carrier material as the outer layer on the inner layer effectively results in a catalyst with a core on the surface, which can be described as a layered carrier material. In yet another methodology, the preparation of catalysts with a core on the surface allows the use of organometallic precursors of catalyst components, especially with regard to gold, as described in US Pat. No. 5,700,753, which is incorporated herein by reference.

Для получения катализаторов с активной зоной на поверхности подходящей также может быть методика физического формирования поверхностной оболочки. В данном случае раствор предшественника можно распылять на нагретый материал носителя или на слоистый материал носителя, где растворитель раствора предшественника испаряется при контакте с нагретым материалом носителя, таким образом обеспечивается осаждение каталитических компонентов в поверхностной оболочке на материале носителя. Предпочтительно, могут быть использованы температуры в диапазоне приблизительно от 40 до 140°С. Толщину поверхностной оболочки можно регулировать в результате выбора температуры материала носителя и расхода раствора через распылительное сопло. Например, при температурах, превышающих приблизительно 100°С, образуется относительно тонкая поверхностная оболочка. В случае использования не содержащих хлоридов предшественников данный вариант реализации может оказаться в особенности подходящим для содействия улучшению формирования поверхностной оболочки на материале носителя.To obtain catalysts with a core on the surface, a technique for physically forming a surface shell may also be suitable. In this case, the precursor solution can be sprayed onto the heated carrier material or onto the laminate of the carrier, where the solvent of the precursor solution is vaporized by contact with the heated carrier material, thereby precipitating the catalyst components in the surface shell on the carrier material. Preferably, temperatures in the range of about 40 to 140 ° C can be used. The thickness of the surface shell can be adjusted by selecting the temperature of the carrier material and the flow rate of the solution through the spray nozzle. For example, at temperatures exceeding approximately 100 ° C, a relatively thin surface shell is formed. In the case of the use of chloride-free precursors, this embodiment may be particularly suitable for helping to improve the formation of the surface shell on the support material.

Специалист в соответствующей области должен понимать, что подходящим способом получения введенного в контакт материала носителя может оказаться комбинирование стадий введения в контакт.The person skilled in the relevant field should understand that a combination of the steps of contacting may be a suitable way to obtain the contacted carrier material.

Стадия фиксацииStage of fixation

Может оказаться желательным превращение, по меньшей мере, части каталитических компонентов на введенном в контакт материале носителя из формы, растворимой в воде, в форму, нерастворимую в воде. Такая стадия может называться стадией фиксации. Ее можно провести в результате нанесения фиксирующего вещества (например, дисперсии в жидкости, такой как раствор) на импрегнированный материал носителя, что приведет к осаждению, по меньшей мере, части каталитических компонентов. Данная стадия фиксации способствует получению катализатора с активной зоной на поверхности, но она не является обязательной для получения катализаторов с активной зоной на поверхности.It may be desirable to convert at least a portion of the catalytic components on the contacted carrier material from a water soluble form to a water insoluble form. Such a stage may be called a fixation stage. It can be carried out by applying a fixing substance (for example, a dispersion in a liquid, such as a solution) on the impregnated carrier material, which will lead to the deposition of at least part of the catalytic components. This fixation step facilitates the preparation of a catalyst with a core on the surface, but it is not necessary for the preparation of catalysts with a core on the surface.

Возможно использование любого подходящего фиксирующего вещества, при этом предпочтительными являются гидроксиды (например, гидроксиды щелочных металлов), силикаты, бораты, карбонаты и бикарбонаты в водных растворах. Предпочтительным фиксирующим веществом является NaOH. Фиксацию можно осуществить в результате добавления фиксирующего вещества к материалу носителя до, во время или после того, как растворами предшественников будут импрегнировать материал носителя. Обычно фиксирующее вещество используют после стадии введения в контакт таким образом, чтобы введенный в контакт материал носителя имел бы возможность пропитаться раствором фиксирующего вещества в течение промежутка времени продолжительностью в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 24 часов. Конкретное время зависит от комбинации раствора предшественника и фиксирующего вещества. Подобно стадии импрегнирования на стадии фиксации с выгодой можно использовать вспомогательное устройство, такое как аппарат для погружения с вращением, описанный в патенте США №5332710, который включается в настоящий документ для справки.Any suitable fixing agent may be used, with hydroxides (e.g., alkali metal hydroxides), silicates, borates, carbonates and bicarbonates in aqueous solutions being preferred. A preferred fixing agent is NaOH. Fixation can be accomplished by adding a fixing agent to the support material before, during, or after the precursor solutions impregnate the support material. Typically, the fixing agent is used after the contacting step so that the contacted carrier material can be impregnated with the fixing agent solution for a period of time ranging from about 1 to about 24 hours. The exact time depends on the combination of the precursor solution and the fixing agent. Similar to the impregnation step, the fixation step can advantageously use an auxiliary device, such as a spin diving apparatus, described in US Pat. No. 5,332,710, which is incorporated herein by reference.

Стадию фиксации можно провести в виде одной или нескольких стадий, называемых совместной фиксацией или раздельной фиксацией. В случае совместной фиксации после того, как все соответствующие растворы предшественников будут введены в контакт с материалом носителя, на введенный в контакт материал носителя наносят один или несколько объемов раствора фиксирующего вещества вне зависимости от того, было ли введение в контакт осуществлено в результате использования одного или нескольких растворов предшественников. Например, фиксация после последовательного импрегнирования раствором палладийсодержащего предшественника, раствором золотосодержащего предшественника и раствором родийсодержащего предшественника будет представлять собой совместную фиксацию, как и фиксация после совместного импрегнирования раствором палладий/родийсодержащего предшественника с последующим импрегнированием раствором золотосодержащего предшественника. Пример совместной фиксации можно обнаружить в патенте США №5314888, который включается в настоящий документ для справки.The fixation stage can be carried out in the form of one or more stages, called joint fixation or separate fixation. In the case of joint fixation, after all the appropriate precursor solutions have been brought into contact with the carrier material, one or more volumes of a fixing substance solution are applied to the carrier material brought into contact, regardless of whether the contact was made by using one or several solutions of precursors. For example, fixing after sequential impregnation with a solution of a palladium-containing precursor, a solution of a gold-containing precursor and a solution of a rhodium-containing precursor will be a joint fixation, as well as fixing after co-impregnation with a solution of a palladium / rhodium-containing precursor, followed by impregnation with a solution of a gold-containing precursor. An example of joint fixation can be found in US patent No. 5314888, which is incorporated herein by reference.

С другой стороны, раздельная фиксация будет включать нанесение раствора фиксирующего вещества во время или после каждого импрегнирования раствором предшественника. Например, следующие далее протоколы будут представлять собой раздельную фиксацию: а) импрегнирование палладием с последующей фиксацией с дальнейшим импрегнированием золотом с последующей фиксацией; или b) совместное импрегнирование палладием и родием с последующей фиксацией с дальнейшим импрегнированием золотом с последующей фиксацией. В промежутке между фиксацией и последующим импрегнированием любую избыточную жидкость можно удалить, а материал носителя высушить, хотя это и не является обязательным. Пример раздельной фиксации можно обнаружить в патенте США №6034030, который включается в настоящий документ для справки.On the other hand, separate fixation will include applying a fixative solution during or after each impregnation with a precursor solution. For example, the following protocols will be a separate fixation: a) impregnation with palladium followed by fixation with further impregnation with gold followed by fixation; or b) co-impregnation with palladium and rhodium followed by fixation followed by impregnation with gold followed by fixation. In the interval between fixation and subsequent impregnation, any excess liquid can be removed and the carrier material dried, although this is not necessary. An example of separate fixation can be found in US patent No. 6034030, which is incorporated herein by reference.

В еще одном варианте реализации стадию фиксации и стадию введения в контакт проводят одновременно, один пример чего описывается в патенте США №4048096, который включается в настоящий документ для справки. Например, одновременная фиксация может представлять собой: импрегнирование палладием с последующей фиксацией с дальнейшим импрегнированием золотом и фиксирующим веществом. В модификации данного варианта реализации фиксацию для каталитического компонента можно проводить два раза. Каталитический компонент может быть частично зафиксирован тогда, когда его вводят в контакт с материалом носителя (что называется «предварительной фиксацией») с последующим проведением дополнительной окончательной фиксации. Например, импрегнирование палладием с последующим импрегнированием золотом и веществом предварительной фиксации с дальнейшей фиксацией веществом окончательной фиксации. Данную методику можно использовать для содействия обеспечению образования катализатора, относящегося к типу с активной зоной на поверхности, в противоположность катализатору с активной зоной по всему материалу.In yet another embodiment, the fixation step and the contacting step are carried out simultaneously, one example of which is described in US Pat. No. 4,048,096, which is incorporated herein by reference. For example, simultaneous fixation can be: impregnation with palladium followed by fixation with further impregnation with gold and a fixing substance. In the modification of this embodiment, the fixation for the catalytic component can be carried out twice. The catalytic component can be partially fixed when it is brought into contact with the material of the carrier (what is called "preliminary fixation"), followed by an additional final fixation. For example, impregnation with palladium followed by impregnation with gold and a preliminary fixation substance with further fixation by a final fixation substance. This technique can be used to facilitate the formation of a type of core-type catalyst, as opposed to a core-type catalyst throughout the material.

В еще одном варианте реализации, в особенности подходящем для использования совместно с предшественниками, не содержащими хлоридов, материал носителя подвергают предварительной обработке фиксирующим веществом для регулирования свойств материала носителя. В данном варианте реализации материал носителя сначала импрегнируют раствором либо кислоты, либо основания, обычно не содержащим металлов. После высушивания материал носителя импрегнируют раствором предшественника, который имеет противоположную кислотность/щелочность в сопоставлении с высушенным материалом носителя. Последующая кислотно-основная реакция приводит к образованию на материале носителя поверхностной оболочки из каталитических компонентов. Например, можно воспользоваться азотной кислотой для предварительной обработки материала носителя, который в свою очередь импрегнируют раствором основного предшественника, такого как Pd(OH)2 или Au(OH)3. Данная методика получения может рассматриваться в качестве использования стадии фиксации с последующей стадией введения в контакт.In yet another embodiment, particularly suitable for use with chloride-free precursors, the support material is pretreated with a fixing agent to control the properties of the support material. In this embodiment, the support material is first impregnated with a solution of either an acid or a base, usually metal-free. After drying, the support material is impregnated with a precursor solution that has the opposite acidity / alkalinity compared to the dried support material. The subsequent acid-base reaction leads to the formation on the support material of a surface shell of catalytic components. For example, nitric acid can be used to pretreat the support material, which in turn is impregnated with a solution of a basic precursor, such as Pd (OH) 2 or Au (OH) 3 . This production technique can be considered as using the fixation step followed by the contacting step.

Концентрация фиксирующего вещества в растворе обычно соответствует молярному избытку в сопоставлении с количеством каталитических компонентов, импрегнированных на материал носителя. Количество фиксирующего вещества должно находиться в диапазоне от приблизительно 1,0- до приблизительно 2,0-, предпочтительно, от приблизительно 1,1- до приблизительно 1,8-кратного в сопоставлении с количеством, необходимым для вступления в реакцию с каталитически активными катионами, присутствующими в растворимой в воде соли. В одном варианте реализации использование высокого значения атомного или массового отношения Au/Pd, увеличенного молярного избытка гидроксид-иона приводит к улучшению селективности в отношении получения СО2 и активности у получающегося в результате катализатора.The concentration of the fixing substance in the solution usually corresponds to a molar excess in comparison with the amount of catalytic components impregnated on the support material. The amount of fixing substance should be in the range from about 1.0 to about 2.0, preferably from about 1.1 to about 1.8 times in comparison with the amount required to react with catalytically active cations, present in water soluble salt. In one embodiment, the use of a high atomic or mass ratio of Au / Pd, an increased molar excess of hydroxide ion leads to improved selectivity for CO 2 and activity in the resulting catalyst.

Объем поданного раствора фиксирующего вещества в общем случае должен представлять собой количество, достаточное для покрытия всех доступных свободных поверхностей импрегнированного материала носителя. Это можно осуществить, например, в результате введения объема, который превышает объем пор у введенного в контакт материала носителя.The volume of the supplied solution of the fixing substance in the General case should be an amount sufficient to cover all available free surfaces of the impregnated carrier material. This can be done, for example, by introducing a volume that exceeds the pore volume of the carrier material introduced into the contact.

Комбинирование стадий импрегнирования и фиксации может привести к получению катализатора, относящегося к типу с активной зоной на поверхности. Но использование растворов предшественников, не содержащих галогенидов, также делает возможным получение катализатора с активной зоной на поверхности при необязательном исключении стадии фиксации. В отсутствие хлоридсодержащего предшественника без стадии промывания, обсуждающейся далее, можно и обойтись. Кроме того, способ может не включать стадию фиксации каталитических компонентов, что в других случаях было бы необходимо для успешного прохождения через стадию промывания. Поскольку никакой стадии промывания не требуется, каталитические компоненты не требуется фиксировать для успешного прохождения через стадию промывания. Последующие стадии в способе получения катализатора не требуют фиксации каталитических компонентов, и, таким образом, оставшуюся часть стадии можно провести без дополнительных подготовительных стадий. В целом использование не содержащих хлоридов предшественников делает возможным создание способа получения катализатора или прокатализатора, который не включает стадии промывания, что, таким образом, приводит к уменьшению количества стадий, необходимых для получения катализатора, и устранению потребности в утилизации хлоридсодержащих отходов.The combination of the stages of impregnation and fixation can lead to a catalyst of the type with an active zone on the surface. But the use of halide-free precursor solutions also makes it possible to obtain a catalyst with a core on the surface with the optional exception of the fixation step. In the absence of a chloride-containing precursor, the washing step discussed below can be dispensed with. In addition, the method may not include the stage of fixing the catalytic components, which in other cases would be necessary for successful passage through the washing stage. Since no washing step is required, the catalyst components do not need to be fixed in order to successfully pass through the washing step. The subsequent steps in the catalyst preparation process do not require fixing the catalytic components, and thus, the remainder of the step can be carried out without additional preparatory steps. In General, the use of chloride-free precursors makes it possible to create a method for producing a catalyst or procatalyst, which does not include washing stages, which, thus, reduces the number of stages required to obtain a catalyst, and eliminates the need for disposal of chloride-containing waste.

Стадия промыванияWashing stage

В частности, если используют растворы предшественников, содержащих галогениды, а при желании и при других вариантах нанесения, после стадии фиксации для подвергнутого фиксации материала носителя можно провести промывание для удаления любого остаточного количества галогенидов на носителе или обработку другим образом для устранения потенциального негативного влияния загрязнителя на материал носителя. Стадия промывания включала прополаскивание подвергнутого фиксации материала носителя в воде, предпочтительно, деионизованной воде. Промывание можно проводить в периодическом или непрерывном режиме. Промывание при комнатной температуре должно продолжаться до тех пор, пока отходящие промывные воды не будут характеризоваться уровнем содержания галогенид-иона, меньшим приблизительно 1000 ч./млн, а более предпочтительно, до тех пор, пока конечный продукт не даст отрицательного результата в испытании с использованием нитрата серебра. Стадию промывания можно проводить после или во время стадии восстановления, обсуждающейся далее, но, предпочтительно, ее проводят до нее. Как уже обсуждалось выше, использование растворов предшественников, не содержащих галогенидов, делает возможным исключение стадии промывания.In particular, if solutions of precursors containing halides are used, and if desired, with other application options, after the fixing step, the supported material can be washed with a fixed material to be washed to remove any residual amount of halides on the carrier or otherwise treated to eliminate the potential negative effect of the contaminant on carrier material. The washing step involved rinsing the fixed carrier material in water, preferably deionized water. Rinsing can be carried out in batch or continuous mode. Rinsing at room temperature should continue until the effluent washes had a halide content of less than about 1000 ppm, and more preferably, until the final product gave a negative test using silver nitrate. The washing step can be carried out after or during the recovery step, discussed below, but preferably it is carried out before it. As discussed above, the use of halide-free precursor solutions makes it possible to eliminate the washing step.

Стадия прокаливанияCalcination stage

После того как, по меньшей мере, один каталитический компонент будет введен в контакт с материалом носителя, можно провести стадию прокаливания. Стадию прокаливания обычно проводят до стадии восстановления и после стадии фиксации (если такую стадию используют), но она может присутствовать и на других участках процесса. В еще одном варианте реализации стадию прокаливания проводят после стадии восстановления. Стадия прокаливания включает нагревание материала носителя в невосстанавливающей атмосфере (то есть окисляющей или инертной). Во время прокаливания каталитические компоненты на материале носителя, по меньшей мере, частично разлагаются, превращаясь из их солей в смесь их оксидной формы и формы свободного металла.After at least one catalytic component is brought into contact with the support material, a calcination step can be carried out. The calcination step is usually carried out before the reduction step and after the fixation step (if such a step is used), but it may also be present in other parts of the process. In yet another embodiment, the calcination step is carried out after the reduction step. The calcination step involves heating the support material in a non-reducing atmosphere (i.e., oxidizing or inert). During calcination, the catalytic components on the support material decompose at least partially, turning from their salts into a mixture of their oxide form and free metal form.

Например, стадию прокаливания проводят при температуре в диапазоне от приблизительно 100°С до приблизительно 700°С, предпочтительно, от приблизительно 200°С до приблизительно 500°С. Невосстанавливающие газы, используемые для прокаливания, могут включать один или несколько инертных или окисляющих газов, таких как гелий, азот, аргон, неон, оксиды азота, кислород, воздух, диоксид углерода, их комбинации и тому подобное. В одном варианте реализации стадию прокаливания проводят в атмосфере по существу чистых азота, кислорода, воздуха или их комбинаций. Времена прокаливания могут варьироваться, но, предпочтительно, они находятся в диапазоне приблизительно от 1 до 5 часов. Степень разложения солей каталитических компонентов зависит от использованной температуры и продолжительности периода времени, в течение которого импрегнированный катализатор будут прокаливать, и ее можно отслеживать, проводя мониторинг летучих продуктов разложения.For example, the calcination step is carried out at a temperature in the range of from about 100 ° C to about 700 ° C, preferably from about 200 ° C to about 500 ° C. Non-reducing gases used for calcination may include one or more inert or oxidizing gases, such as helium, nitrogen, argon, neon, nitrogen oxides, oxygen, air, carbon dioxide, combinations thereof and the like. In one embodiment, the calcination step is carried out in an atmosphere of substantially pure nitrogen, oxygen, air, or combinations thereof. Calcination times may vary, but preferably they are in the range of about 1 to 5 hours. The degree of decomposition of the salts of the catalytic components depends on the temperature used and the length of time during which the impregnated catalyst will be calcined, and it can be monitored by monitoring the volatile decomposition products.

Можно проводить одну или несколько стадий прокаливания таким образом, что в любой точке после того как, по меньшей мере, один каталитический компонент будет введен в контакт с материалом носителя, его можно будет подвергнуть прокаливанию. Предпочтительно, последнюю стадию прокаливания проводят перед введением золотосодержащего каталитического компонента в контакт с материалом носителя на основе диоксида циркония. В альтернативном варианте прокаливание золотосодержащего материала носителя на основе диоксида циркония проводят при температурах, меньших приблизительно 300°С. Благодаря тому, что прокаливание золотосодержащего материала носителя на основе диоксида циркония не проводят при температурах, превышающих приблизительно 300°С, уменьшается опасность возникновения негативного влияния на селективность в отношении получения СО2 у получающегося в результате катализатора.One or more calcination steps can be carried out in such a way that, at any point after at least one catalytic component has been brought into contact with the support material, it can be calcined. Preferably, the last calcination step is carried out before the gold-containing catalyst component is brought into contact with the zirconia-based support material. Alternatively, the calcination of the gold-containing zirconia-based support material is carried out at temperatures lower than about 300 ° C. Due to the fact that the calcination of the gold-containing material of the carrier based on zirconium dioxide is not carried out at temperatures exceeding approximately 300 ° C, the risk of a negative effect on the selectivity with respect to the production of CO 2 from the resulting catalyst is reduced.

Примерные протоколы, включающие стадию прокаливания, включают: а) импрегнирование палладием с последующим прокаливанием с дальнейшим импрегнированием золотом; b) совместное импрегнирование палладием и родием с последующим прокаливанием с дальнейшим импрегнированием с использованием Au; с) импрегнирование палладием с последующим прокаливанием с дальнейшим импрегнированием родием с последующим прокаливанием с дальнейшим импрегнированием золотом; или d) импрегнирование палладием и родием с последующим импрегнированием золотом с дальнейшим прокаливанием.Exemplary protocols including a calcination step include: a) impregnation with palladium followed by calcination followed by impregnation with gold; b) co-impregnation with palladium and rhodium followed by calcination followed by impregnation using Au; c) impregnation with palladium followed by calcination followed by impregnation with rhodium followed by calcination with further impregnation with gold; or d) impregnation with palladium and rhodium followed by impregnation with gold followed by calcination.

Стадия восстановленияRecovery stage

Еще одна стадия, в общем случае используемая в настоящем изобретении, по меньшей мере, для частичного превращения любых остаточных каталитических компонентов из формы соли или оксида в каталитически активное состояние, такого как в результате проведения стадии восстановления. Обычно ее проводят в результате воздействия на соли или оксиды восстановителем, примеры которого включают аммиак, монооксид углерода, водород, углеводороды, олефины, альдегиды, спирты, гидразин, первичные амины, карбоновые кислоты, соли карбоновых кислот, сложные эфиры карбоновых кислот и их комбинации. Предпочтительными восстановителями считаются водород, этилен, пропилен, гидразин в щелочной среде и формальдегид в щелочной среде и их комбинации, при этом в особенности предпочтительными являются этилен и водород, смешанные с инертными газами. Несмотря на то что предпочтительным является восстановление с использованием газообразной среды, также возможно использование и стадии восстановления, проведенной с применением жидкой среды, (например, с применением восстанавливающего раствора). Температура, выбранная для восстановления, может находиться в диапазоне от температуры окружающей среды вплоть до приблизительно 550°С. Времена восстановления обычно будут варьироваться в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 5 часов.Another step, generally used in the present invention, is at least to partially convert any residual catalyst components from a salt or oxide form into a catalytically active state, such as a result of a reduction step. It is usually carried out by exposing the salts or oxides to a reducing agent, examples of which include ammonia, carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons, olefins, aldehydes, alcohols, hydrazine, primary amines, carboxylic acids, carboxylic acid salts, carboxylic acid esters and combinations thereof. Preferred reducing agents are hydrogen, ethylene, propylene, hydrazine in an alkaline medium and formaldehyde in an alkaline medium, and combinations thereof, with ethylene and hydrogen mixed with inert gases being particularly preferred. Although it is preferable to recover using a gaseous medium, it is also possible to use a reduction step carried out using a liquid medium (for example, using a reducing solution). The temperature selected for recovery may range from ambient temperature up to about 550 ° C. Recovery times will usually vary from about 1 to about 5 hours.

Поскольку способ, используемый для восстановления каталитических компонентов, может оказывать влияние на характеристики конечного катализатора, условия, используемые для восстановления, могут варьироваться в зависимости от того, будут ли желательными высокая активность, высокая селективность или определенный баланс данных свойств.Since the method used to reduce the catalyst components may affect the characteristics of the final catalyst, the conditions used for the reduction may vary depending on whether high activity, high selectivity or a certain balance of these properties is desired.

В одном варианте реализации палладий вводят в контакт с материалом носителя, фиксируют и восстанавливают до того, как будет введено в контакт и восстановлено золото, что описывается в патентах США №№6486093, 6015769 и родственных патентах, из которых все включаются в настоящий документ для справки.In one embodiment, palladium is contacted with the support material, fixed and reduced before gold is contacted and reduced, as described in US Pat. Nos. 6,460,693, 6,015,769 and related patents, all of which are incorporated herein by reference. .

Примерные протоколы, включающие стадию восстановления, включают: а) импрегнирование палладием с последующим необязательным прокаливанием с дальнейшим импрегнированием золотом с последующим восстановлением; b) совместное импрегнирование палладием и золотом с последующим необязательным прокаливанием с дальнейшим восстановлением; или с) импрегнирование палладием с последующим необязательным прокаливанием с дальнейшим восстановлением с последующим импрегнированием золотом.Exemplary protocols including a reduction step include: a) impregnation with palladium followed by optional calcination followed by impregnation with gold followed by reduction; b) co-impregnation with palladium and gold, followed by optional calcination with further reduction; or c) impregnation with palladium followed by optional calcination followed by reduction followed by impregnation with gold.

Стадия модифицированияModification Stage

Обычно после стадии восстановления и перед использованием катализатора желательной является стадия модифицирования. В то время как катализатор можно использовать после проведения стадии модифицирования, данная стадия приводит к получению некоторых благоприятных результатов, в том числе к удлинению эксплуатационного срока службы катализатора. Стадию модифицирования иногда называют стадией активации, и ее можно проводить в соответствии с обычной практикой. А именно восстановленный материал носителя перед использованием вводят в контакт с модификатором, таким как карбоксилат щелочного металла и/или гидроксид щелочного металла. Для данной цели используют обычные карбоксилаты щелочных металлов, такие как натриевые, калиевые, литиевые и цезиевые соли С2-4алифатических карбоновых кислот. Предпочтительным активатором при производстве VA является ацетат щелочного металла, при этом наиболее предпочтительным является ацетат калия (КОАс).Typically, after the reduction step and before using the catalyst, the modification step is desirable. While the catalyst can be used after the modification step, this step results in some favorable results, including an extension of the operational life of the catalyst. The modification step is sometimes called the activation step, and can be carried out in accordance with normal practice. Namely, the reduced carrier material is brought into contact with a modifier, such as an alkali metal carboxylate and / or alkali metal hydroxide, before use. For this purpose, conventional alkali metal carboxylates are used, such as sodium, potassium, lithium and cesium salts of C 2-4 aliphatic carboxylic acids. The preferred activator in the production of VA is alkali metal acetate, with potassium acetate (KOAc) being most preferred.

Материал носителя необязательно можно импрегнировать раствором модификатора. После высушивания катализатор может содержать, например, от приблизительно 10 до приблизительно 70, предпочтительно, от приблизительно 20 до приблизительно 60 граммов модификатора на один литр катализатора.The carrier material may optionally be impregnated with a modifier solution. After drying, the catalyst may contain, for example, from about 10 to about 70, preferably from about 20 to about 60 grams of modifier per liter of catalyst.

Способы получения алкенилалканоатовMethods for producing alkenylalkanoates

Настоящее изобретение можно использовать для получения алкенилалканоатов из алкена, алкановой кислоты и кислородсодержащего газа в присутствии катализатора. Предпочтительные алкеновые материалы исходного сырья содержат от двух до четырех атомов углерода (например, этилен, пропилен и н-бутен). Предпочтительные материалы исходного сырья в виде алкановых кислот, используемые в способе данного изобретения для получения алкенилалканоатов, содержат от двух до четырех атомов углерода (например, уксусная, пропионовая и масляная кислоты). Предпочтительными продуктами в способе являются VA, винилпропионат, винилбутират и аллилацетат. Наиболее предпочтительными материалами исходного сырья являются этилен и уксусная кислота, при этом VA является наиболее предпочтительным продуктом. Таким образом, настоящее изобретение является подходящим для использования при получении сложных эфиров карбоновых кислот с ненасыщенностью олефинового типа из соединения с ненасыщенностью олефинового типа, карбоновой кислоты и кислорода в присутствии катализатора. Несмотря на то что в остальной части описания изобретения обсуждается исключительно VA, необходимо понимать, что катализаторы, способ получения катализаторов и способы производства являются в равной степени применимыми и к другим алкенилалканоатам, и описание не предполагает ограничения заявки изобретения вариантом VA.The present invention can be used to produce alkenyl alkanoates from alkene, alkanoic acid and an oxygen-containing gas in the presence of a catalyst. Preferred alkene feedstocks contain from two to four carbon atoms (e.g. ethylene, propylene and n-butene). Preferred alkanoic acid feedstocks used in the process of this invention for the production of alkenyl alkanoates contain from two to four carbon atoms (e.g., acetic, propionic and butyric acids). Preferred products in the process are VA, vinyl propionate, vinyl butyrate and allyl acetate. The most preferred starting materials are ethylene and acetic acid, with VA being the most preferred product. Thus, the present invention is suitable for use in the preparation of olefinic type unsaturated carboxylic acid esters from an olefinic type, carboxylic acid and oxygen unsaturation compound in the presence of a catalyst. Although the rest of the description of the invention discusses VA exclusively, it should be understood that the catalysts, the method for producing the catalysts and the production methods are equally applicable to other alkenyl alkanoates, and the description does not imply a limitation of the invention to VA.

Если VA получают при использовании катализатора настоящего изобретения, то тогда поток газа, который содержит этилен, кислород или воздух, и уксусную кислоту пропускают через катализатор. Состав газового потока может варьироваться в широких пределах при учете наличия области воспламеняемости для потока продуктов. Например, молярное отношение между этиленом и кислородом может находиться в диапазоне от приблизительно 80:20 до приблизительно 98:2, молярное отношение между уксусной кислотой и этиленом может находиться в диапазоне от приблизительно 100:1 до приблизительно 1:100, предпочтительно, приблизительно от 10:1 до 1:10, а наиболее предпочтительно, от приблизительно 1:1 до приблизительно 1:8. Газовый поток также может содержать газообразный ацетат щелочного металла и/или инертные газы, такие как азот, диоксид углерода и/или насыщенные углеводороды. Температурами реакции, которые можно использовать, являются повышенные температуры, предпочтительно, температуры в диапазоне приблизительно 125-220°С. Используемым давлением может являться несколько пониженное давление, обычное давление или повышенное давление, предпочтительно, давление вплоть до приблизительно 20 атмосфер избыточного давления.If VA is obtained using the catalyst of the present invention, then a gas stream that contains ethylene, oxygen or air and acetic acid is passed through the catalyst. The composition of the gas stream can vary widely, taking into account the presence of a flammability region for the product stream. For example, the molar ratio between ethylene and oxygen may be in the range of from about 80:20 to about 98: 2, the molar ratio between acetic acid and ethylene may be in the range of from about 100: 1 to about 1: 100, preferably from about 10 : 1 to 1:10, and most preferably, from about 1: 1 to about 1: 8. The gas stream may also contain gaseous alkali metal acetate and / or inert gases such as nitrogen, carbon dioxide and / or saturated hydrocarbons. Reaction temperatures that can be used are elevated temperatures, preferably temperatures in the range of about 125-220 ° C. The pressure used may be somewhat reduced pressure, normal pressure or increased pressure, preferably pressure up to about 20 atmospheres gauge pressure.

В дополнение к реакторам с неподвижным слоем катализатора способы получения алкенилалканоатов и катализатор настоящего изобретения подходящим образом также могут быть использованы и в других типах реакции, например, в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора.In addition to fixed-bed reactors, the methods for producing alkenyl alkanoates and the catalyst of the present invention can also be suitably used in other types of reaction, for example, in fluidized-bed reactors.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующие далее примеры предлагаются только для иллюстрации и не предполагаются в роли ограничения. Количества растворителей и реагентов являются приблизительными. Атомное отношение Au/Pd можно пересчитать в массовое отношение Au/Pd и наоборот при использовании нижеследующих уравнений: атомное отношение Au/Pd=0,54*(массовое отношение Au/Pd) и массовое отношение Au/Pd=1,85(атомное отношение Au/Pd). Восстановление можно сокращенно обозначить как “R” с последующим указанием температуры в °С, при которой проводят восстановление. Подобным же образом, прокаливание можно сокращенно обозначить как “C” с последующим указанием температуры в °С, при которой проводят прокаливание, в то время как стадию высушивания можно сокращенно обозначить как “dry”.The following examples are provided for illustration only and are not intended to be limiting. Amounts of solvents and reagents are approximate. The atomic ratio Au / Pd can be converted to the mass ratio Au / Pd and vice versa using the following equations: atomic ratio Au / Pd = 0.54 * (mass ratio Au / Pd) and mass ratio Au / Pd = 1.85 (atomic ratio Au / Pd). Recovery can be abbreviated as “R” followed by the temperature in ° C at which recovery is carried out. Similarly, calcination can be abbreviated as “C” followed by the temperature in ° C at which the calcination is carried out, while the drying step can be abbreviated as “dry”.

Катализатор из примеров 1-11 можно получить так, как это описывается в примере, и подвергнуть испытанию в соответствии со следующей далее методикой, где друг с другом можно сопоставлять катализатор из примеров 1-7, и друг с другом можно сопоставлять катализатор из примеров 8-11. Результаты приведены, если они были доступны.The catalyst from examples 1-11 can be obtained as described in the example, and tested in accordance with the following procedure, where the catalyst from examples 1-7 can be matched to each other, and the catalyst from examples 8- can be matched to each other eleven. Results are shown if available.

Катализаторы из примеров подвергали испытаниям для определения их активности и селективности в отношении получения различных побочных продуктов при получении винилацетата в результате проведения реакции между этиленом, кислородом и уксусной кислотой. Для достижения этого приблизительно 60 мл катализатора, полученного так, как описано, помещали в корзину из нержавеющей стали при температуре, которую можно было измерять при помощи термопары как в верхней части, так и в нижней части корзины. Корзину помещали в емкостной реактор с постоянным перемешиванием Berty, относящийся к типу с рециркуляцией, и при помощи электрически обогреваемого кожуха выдерживали при температуре, которая обеспечивала достижение степени превращения кислорода, равной приблизительно 45%. Газовую смесь, образованную из приблизительно 50 нормальных литров (измеренных при нормальных температуре и давлении) этилена, приблизительно 10 нормальных литров кислорода, приблизительно 49 нормальных литров азота, приблизительно 50 г уксусной кислоты и приблизительно 4 мг ацетата калия, под давлением, равным приблизительно 12 атмосферам, пропускали через корзину, и катализатор выдерживали при данных условиях реакции в течение, по меньшей мере, 16 часов перед проведением двухчасового прогона работы системы, после которого реакцию завершали. Анализ продуктов проводили с использованием анализа по методу газовой хроматографии в реальном режиме времени в комбинации с анализом жидких продуктов в автономном режиме, проводимом благодаря конденсации потока продуктов приблизительно при 10°С с обеспечением проведения оптимального анализа конечных продуктов в виде диоксида углерода (СО2), тяжелых фракций (НЕ) и этилацетата (EtOAc), где данные результаты можно использовать для вычисления процентных селективностей (селективность в отношении получения СО2) в отношении получения данных материалов для каждого примера. Относительную активность в реакции, выраженную в виде коэффициента активности (активности), можно рассчитать на компьютере при использовании серии уравнений, которые устанавливают корреляцию между коэффициентом активности и температурой катализатора (во время реакции), степенью превращения кислорода и серией кинетических параметров для реакций, которые имеют место во время синтеза VA. В более общем случае коэффициент активности обычно является обратно пропорциональным температуре, необходимой для достижения постоянной степени превращения кислорода.The catalysts of the examples were tested to determine their activity and selectivity for various by-products in the production of vinyl acetate as a result of the reaction between ethylene, oxygen and acetic acid. To achieve this, approximately 60 ml of the catalyst prepared as described was placed in a stainless steel basket at a temperature that could be measured with a thermocouple both at the top and bottom of the basket. The basket was placed in a Berty type Recycling Tank with Continuous Stirring, and was held at a temperature with an electrically heated jacket to achieve an oxygen conversion of approximately 45%. A gas mixture formed from approximately 50 normal liters (measured at normal temperature and pressure) of ethylene, approximately 10 normal liters of oxygen, approximately 49 normal liters of nitrogen, approximately 50 g of acetic acid and approximately 4 mg of potassium acetate, at a pressure of approximately 12 atmospheres , passed through a basket, and the catalyst was kept under these reaction conditions for at least 16 hours before a two-hour run of the system, after which the reaction was completed . Product analysis was performed using real-time gas chromatography analysis in combination with offline analysis of liquid products, carried out by condensing the product stream at approximately 10 ° C, ensuring optimal analysis of the final products in the form of carbon dioxide (CO 2 ), heavy ends (HE) and ethyl acetate (EtOAc), where these results can be used to calculate the percentage selectivity (selectivity for obtaining CO 2) in respect of receipt of data aterialov for each example. The relative activity in the reaction, expressed as the coefficient of activity (activity), can be calculated on a computer using a series of equations that establish a correlation between the coefficient of activity and the temperature of the catalyst (during the reaction), the degree of oxygen conversion, and a series of kinetic parameters for reactions that have place during VA synthesis. In a more general case, the activity coefficient is usually inversely proportional to the temperature necessary to achieve a constant degree of oxygen conversion.

Примеры родиевого катализатораExamples of rhodium catalyst

Пример 1Example 1

Материал носителя, содержащего металлические палладий и родий, получали следующим образом: материал носителя в количестве 250 мл, состоящий из сфер диоксида кремния Sud Chemie KA-160, характеризующихся номинальным диаметром 7 мм, плотностью, приблизительно равной 0,569 г/мл, абсорбционной способностью, приблизительно равной 0,568 г Н2О/г носителя, площадью удельной поверхности в диапазоне приблизительно от 160 до 175 м2/г и объемом пор, равным приблизительно 0,68 мл/г, сначала импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании 82,5 мл водного раствора натрий-тетрахлорпалладия (II) (Na2PdCl4) и тригидрита хлорида родия (RhCl3•3H2O), что было достаточным для получения приблизительно 7 граммов элементарного палладия и приблизительно 0,29 грамма элементарного родия на один литр катализатора. Носитель встряхивали в растворе в течение 5 минут для обеспечения полного впитывания раствора. После этого палладий и родий фиксировали на носителе в виде гидроксидов палладия (II) и родия (III) при использовании погружения с вращением в течение 2,5 часов приблизительно при 5 об/мин в ходе операции введения подвергнутого обработке носителя в контакт с 283 мл водного раствора гидроксида натрия, полученного из раствора NaOH/H2O с концентрацией 50% (мас./мас.) в количестве 120% от того количества, которое необходимо для превращения палладия и родия в их гидроксиды. Раствор с подвергнутого обработке носителя сливали, а носитель после этого промывали деионизованной водой и высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,24 г Au от NaAuCl4 и 2,71 г 50%-ного раствора NaOH (1,8 эквивалента по отношению к Au), при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы, подвергнутые обработке с использованием NaOH, оставляли стоять в течение ночи для обеспечения осаждения соли Au с получением нерастворимого гидроксида. Гранулы тщательно промывали деионизованной водой (~5 часов) для удаления хлорид-ионов и после этого высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. После этого палладий-, родий- и золотосодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Палладий, родий и золото восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа.A support material containing metallic palladium and rhodium was prepared as follows: a support material of 250 ml consisting of Sud Chemie KA-160 silica spheres having a nominal diameter of 7 mm, a density of approximately 0.569 g / ml, and an absorption capacity of approximately equal to 0.568 g H 2 O / g support, a surface area in the range from about 160 to 175 m 2 / g and a pore volume of about 0.68 ml / g, was first impregnated by incipient wetness with 82.5 ml vodnog solution of sodium tetrachloropalladium (II) (Na 2 PdCl 4) and trigidrita rhodium chloride (RhCl 3 • 3H 2 O), which was sufficient to provide about 7 grams of elemental palladium and about 0.29 grams of elemental rhodium per liter of catalyst. The carrier was shaken in the solution for 5 minutes to ensure complete absorption of the solution. After that, palladium and rhodium were fixed on the carrier in the form of palladium (II) and rhodium (III) hydroxides using immersion with rotation for 2.5 hours at about 5 rpm during the operation of contacting the treated carrier with 283 ml of aqueous a solution of sodium hydroxide obtained from a solution of NaOH / H 2 O with a concentration of 50% (wt./wt.) in an amount of 120% of the amount necessary for the conversion of palladium and rhodium into their hydroxides. The solution from the treated carrier was drained, and the carrier was then washed with deionized water and dried at 100 ° C. in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. Then, the support material containing palladium and rhodium hydroxides was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.24 g of Au from NaAuCl 4 and 2.71 g of a 50% NaOH solution (1.8 equivalent to Au), at using the method with reaching the initial humidity. The NaOH treated pellets were allowed to stand overnight to allow the Au salt to precipitate to form an insoluble hydroxide. The granules were thoroughly washed with deionized water (~ 5 hours) to remove chloride ions and then dried at 100 ° C in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. After this, the palladium, rhodium, and gold-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to cool naturally to room temperature. Palladium, rhodium and gold were recovered by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours.

Пример 2Example 2

Материал носителя, использующий гидроксиды палладия и родия, получали так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,24 г Au от NaAuCl4 и 2,71 г 50%-ного раствора NaOH (1,8 эквивалента по отношению к Au), при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы, подвергнутые обработке с использованием NaOH, оставляли стоять в течение ночи для обеспечения осаждения соли Au с получением нерастворимого гидроксида. Гранулы тщательно промывали деионизованной водой (~5 часов) для удаления хлорид-ионов и после этого высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем палладий, родий и золото восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа.A support material using palladium and rhodium hydroxides was prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to cool naturally to room temperature. Then, the calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.24 g of Au from NaAuCl 4 and 2.71 g of a 50% NaOH solution (1.8 equivalent to Au) when using the method with reaching the initial humidity. The NaOH treated pellets were allowed to stand overnight to allow the Au salt to precipitate to form an insoluble hydroxide. The granules were thoroughly washed with deionized water (~ 5 hours) to remove chloride ions and then dried at 100 ° C in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. Then, palladium, rhodium and gold were recovered by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours.

Пример 3Example 3

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получали так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. После этого носитель, содержащий металлические палладий и родий, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,24 г Au от NaAuCl4 и 2,71 г 50%-ного раствора NaOH (1,8 эквивалента по отношению к Au), при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы, подвергнутые обработке с использованием NaOH, оставляли стоять в течение ночи для обеспечения осаждения соли Au с получением нерастворимого гидроксида. Гранулы тщательно промывали деионизованной водой (~5 часов) для удаления хлорид-ионов и после этого высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем палладий, родий и золото восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides was prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to naturally cool to room temperature. The calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides was then reduced by contacting the support with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C. for 5 hours. After that, the carrier containing palladium and rhodium metal was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.24 g of Au from NaAuCl 4 and 2.71 g of a 50% NaOH solution (1.8 equivalent to Au), at using the method with reaching the initial humidity. The NaOH treated pellets were allowed to stand overnight to allow the Au salt to precipitate to form an insoluble hydroxide. The granules were thoroughly washed with deionized water (~ 5 hours) to remove chloride ions and then dried at 100 ° C in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. Then, palladium, rhodium and gold were recovered by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours.

Пример 4Example 4

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получали так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. После этого носитель, содержащий металлические палладий и родий, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,1 г Au от KAuO2, при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы затем высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем палладий, родий и золото восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides was prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to naturally cool to room temperature. The calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides was then reduced by contacting the support with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C. for 5 hours. After that, the carrier containing metallic palladium and rhodium was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.1 g of Au from KAuO 2 , using the method with reaching the initial humidity. The granules were then dried at 100 ° C. in a fluid bed dryer for 1.2 hours. Then, palladium, rhodium and gold were recovered by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours.

Пример 5Example 5

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получали так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,1 г Au от KAuO2, при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы затем высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем палладий, родий и золото восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides was prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to naturally cool to room temperature. Then, the calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.1 g of Au from KAuO 2 using a method to achieve initial moisture. The granules were then dried at 100 ° C. in a fluid bed dryer for 1.2 hours. Then, palladium, rhodium and gold were recovered by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours.

Пример 6Example 6

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получали так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливали при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. После этого носитель, содержащий металлические палладий и родий, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,1 г Au от KAuO2 и 10 г ацетата калия, при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы затем высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides was prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support was calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to naturally cool to room temperature. The calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides was then reduced by contacting the support with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C. for 5 hours. After that, the carrier containing metallic palladium and rhodium was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.1 g of Au from KAuO 2 and 10 g of potassium acetate, using the method to achieve initial humidity. The granules were then dried at 100 ° C. in a fluid bed dryer for 1.2 hours.

Пример 6-1Example 6-1

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получают так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливают при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляют для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, восстанавливают в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°С в течение 5 часов. После этого носитель, содержащий металлические палладий и родий, импрегнируют водным раствором (85 мл), содержащим 1,2 г Аu из NMe4AuO2 и 9 г ацетата аммония, при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы затем высушивают при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides is prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support is calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to cool naturally to room temperature. Then, the calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides is reduced by contacting the support with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C. for 5 hours. After that, the carrier containing metallic palladium and rhodium is impregnated with an aqueous solution (85 ml) containing 1.2 g of Au from NMe 4 AuO 2 and 9 g of ammonium acetate, using the method to achieve the initial moisture content. The granules are then dried at 100 ° C. in a fluid bed dryer for 1.2 hours.

Пример 6-2Example 6-2

Материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, получают так, как это описывается в примере 1. После этого палладий- и родийсодержащий носитель прокаливают при 400°С в течение 2 часов на воздухе, а затем оставляют для естественного охлаждения до комнатной температуры. Затем подвергнутый прокаливанию материал носителя, содержащий гидроксиды палладия и родия, восстанавливают в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°С в течение 5 часов. После этого носитель, содержащий металлические палладий и родий, импрегнируют водным раствором (82 мл), содержащим 0,98 г Au из HAu(NO3)4 и азотную кислоту, при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы затем высушивают при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа.The carrier material containing palladium and rhodium hydroxides is prepared as described in Example 1. After that, the palladium and rhodium-containing support is calcined at 400 ° C. for 2 hours in air, and then allowed to cool naturally to room temperature. Then, the calcined support material containing palladium and rhodium hydroxides is reduced by contacting the support with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C. for 5 hours. After that, the carrier containing metallic palladium and rhodium is impregnated with an aqueous solution (82 ml) containing 0.98 g of Au from HAu (NO 3 ) 4 and nitric acid, using the method to achieve initial humidity. The granules are then dried at 100 ° C. in a fluid bed dryer for 1.2 hours.

Пример 7 (сравнительный катализатор)Example 7 (comparative catalyst)

Материал носителя, содержащего металлический палладий, получали следующим образом: материал носителя в количестве 250 мл, состоящий из сфер диоксида кремния Sud Chemie KA-160, характеризующихся номинальным диаметром 7 мм, плотностью, приблизительно равной 0,569 г/мл, абсорбционной способностью, приблизительно равной 0,568 г H2O/г носителя, площадью удельной поверхности в диапазоне приблизительно от 160 до 175 м2/г и объемом пор, равным приблизительно 0,68 мл/г, сначала импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании 82,5 мл водного раствора натрий-тетрахлорпалладия (II) (Na2PdCl4), что было достаточным для получения приблизительно 7 граммов элементарного палладия на один литр катализатора. Носитель встряхивали в растворе в течение 5 минут для обеспечения полного впитывания раствора. После этого палладий фиксировали на носителе в виде гидроксидов палладия (II) при использовании погружения с вращением в течение 2,5 часов приблизительно при 5 об/мин в ходе операции введения подвергнутого обработке носителя в контакт с 283 мл водного раствора гидроксида натрия, полученного из раствора NaOH/H2O с концентрацией 50% (мас./мас.) в количестве 110% от необходимого для превращения палладия в его гидроксид. Раствор с подвергнутого обработке носителя сливали, а носитель после этого промывали деионизованной водой и высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем материал носителя, содержащий гидроксид палладия, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,24 г Au от NaAuCl4 и 2,71 г 50%-ного раствора NaOH (1,8 эквивалента по отношению к Au), при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы, подвергнутые обработке с использованием NaOH, оставляли стоять в течение ночи для обеспечения осаждения соли Au с получением нерастворимого гидроксида. Гранулы тщательно промывали деионизованной водой (~5 часов) для удаления хлорид-ионов и после этого высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. После этого палладий- и золотосодержащий носитель восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа. Таблица 1 демонстрирует сопоставление селективности в отношении получения СО2 и активности для катализатора из примеров 1 и 7.The carrier material containing palladium metal was prepared as follows: a carrier material in an amount of 250 ml, consisting of Sud Chemie KA-160 silica spheres characterized by a nominal diameter of 7 mm, a density of approximately 0.569 g / ml, and an absorption capacity of approximately 0.568 g of H 2 O / g of carrier, with a specific surface area in the range of about 160 to 175 m 2 / g and a pore volume of about 0.68 ml / g, was first impregnated to reach the initial moisture content using 82.5 ml of an aqueous solution and sodium tetrachloropalladium (II) (Na 2 PdCl 4 ), which was sufficient to obtain approximately 7 grams of elemental palladium per liter of catalyst. The carrier was shaken in the solution for 5 minutes to ensure complete absorption of the solution. After that, the palladium was fixed on the carrier in the form of palladium (II) hydroxides using immersion with rotation for 2.5 hours at about 5 rpm during the operation of introducing the treated carrier into contact with 283 ml of an aqueous solution of sodium hydroxide obtained from the solution NaOH / H 2 O with a concentration of 50% (w / w) in an amount of 110% of the amount necessary for the conversion of palladium to its hydroxide. The solution from the treated carrier was drained, and the carrier was then washed with deionized water and dried at 100 ° C. in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. Then, the support material containing palladium hydroxide was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.24 g of Au from NaAuCl 4 and 2.71 g of a 50% NaOH solution (1.8 equivalent to Au) using the method with achievement of initial humidity. The NaOH treated pellets were allowed to stand overnight to allow the Au salt to precipitate to form an insoluble hydroxide. The granules were thoroughly washed with deionized water (~ 5 hours) to remove chloride ions and then dried at 100 ° C in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. After that, the palladium and gold-containing support was restored by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours. Table 1 shows a comparison of selectivity for CO 2 and activity for the catalyst of Examples 1 and 7.

Таблица 1Table 1 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 АктивностьActivity Пример 1Example 1 9,899.89 2,322,32 Пример 7 (сравнительный катализатор)Example 7 (comparative catalyst) 11,1311.13 2,362,36

Примеры слоистого носителяLayered Carrier Examples

Пример 8Example 8

40 г ZrO2 (RC-100, поставляемого от компании DKK) прокаливали при 650°С в течение 3 часов. Получающийся в результате материал характеризовался площадью удельной поверхности, равной 38 м2/г согласно измерениям по методу БЭТ. Материал в течение 6 часов измельчали в шаровой мельнице в присутствии 120 мл деионизованной воды. Золь перемешивали с 22,5 г связующего в виде ацетата циркония, поставляемого от компании DKK, (ZA-20), и распыляли на 55 г сфер из бентонита КА-160 с наружным диаметром ~7,5 мм. Гранулы с нанесенным покрытием подвергали прокаливанию в течение 3 часов при 600°С. Наблюдение через микроскоп свидетельствовало об образовании однородной поверхностной оболочки с толщиной 250 мкм.40 g of ZrO 2 (RC-100, available from DKK) were calcined at 650 ° C. for 3 hours. The resulting material was characterized by a specific surface area of 38 m 2 / g according to the BET measurements. The material was ground in a ball mill for 6 hours in the presence of 120 ml of deionized water. The sol was mixed with 22.5 g of a binder in the form of zirconium acetate supplied by DKK (ZA-20) and sprayed onto 55 g of KA-160 bentonite spheres with an outer diameter of ~ 7.5 mm. The coated granules were calcined for 3 hours at 600 ° C. Observation through a microscope indicated the formation of a uniform surface shell with a thickness of 250 μm.

Пример 9Example 9

20 г ZrO2 (XZ16075, площадь удельной поверхности, равная 55 м2/г согласно измерениям по методу БЭТ) импрегнировали раствором Pd(NO3)2 (Aldrich) с получением величины Pd-наполнения, равной 39 мг/г ZrO2. Импрегнированный материал высушивали и прокаливали при 450°С в течение 4 часов. Материал в течение 4 часов измельчали в шаровой мельнице в присутствии 60 мл деионизованной воды, перемешивали с 11 г связующего (ZA-20) и распыляли на 30 г сфер из бентонита КА-160. Гранулы подвергали прокаливанию в течение 3 часов при 450°С. Данная методика в результате приводила к образованию прочной однородной поверхностной оболочки с толщиной 160 мкм.20 g of ZrO 2 (XZ16075, specific surface area of 55 m 2 / g according to the BET method) was impregnated with a Pd (NO 3 ) 2 (Aldrich) solution to obtain a Pd content of 39 mg / g ZrO 2 . The impregnated material was dried and calcined at 450 ° C for 4 hours. The material was ground in a ball mill for 4 hours in the presence of 60 ml of deionized water, mixed with 11 g of a binder (ZA-20) and sprayed onto 30 g of spheres made of bentonite KA-160. The granules were calcined for 3 hours at 450 ° C. This technique as a result led to the formation of a strong uniform surface shell with a thickness of 160 μm.

Пример 10Example 10

Гранулы из примера 8 импрегнировали раствором ацетата калия с получением величины наполнения 40 мг КОАс/мл КА-160, высушивали и прокаливали при 300°С в течение 4 часов. После этого на данные гранулы распыляли раствор, содержащий 9,4 мМ Pd (от Pd(NH3)4(OH)2, поставляемого от компании Heraeus) и 4,7 мМ Au (от раствора с концентрацией 1М, полученного при растворении Au(OH)3 “Alfa” в 1,6М КОН). Материал восстанавливали при помощи смеси: 5% Н2, 95% N2 при 200°С в течение 4 часов. Гранулы измельчали и подвергали испытанию в микрореакторе с неподвижным слоем катализатора в условиях, описанных в экспериментальной секции. Достигали значений селективности в отношении получения СО2 ~6% и степени превращения кислорода 45%.The granules from Example 8 were impregnated with a potassium acetate solution to obtain a fill value of 40 mg KOAc / ml KA-160, dried and calcined at 300 ° C for 4 hours. After that, a solution containing 9.4 mM Pd (from Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 supplied by Heraeus) and 4.7 mM Au (from a solution with a concentration of 1 M obtained by dissolving Au ( OH) 3 “Alfa” in 1.6M KOH). The material was recovered using a mixture of: 5% H 2 , 95% N 2 at 200 ° C for 4 hours. The granules were crushed and tested in a fixed-bed microreactor under the conditions described in the experimental section. The selectivity values with respect to the production of CO 2 ~ 6% and the degree of oxygen conversion of 45% were achieved.

Пример 11 (сравнительный катализатор)Example 11 (comparative catalyst)

В данном случае в качестве сравнительного катализатора использовали тот же самый катализатор, что и полученный в примере 7. Таблица 2 демонстрирует сопоставление селективности в отношении получения СО2 и активности для катализатора из примеров 9-11.In this case, the same catalyst used as the comparative catalyst was used as that obtained in Example 7. Table 2 shows a comparison of the selectivity for producing CO 2 and the activity for the catalyst from Examples 9-11.

Таблица 2table 2 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 АктивностьActivity Пример 9Example 9 9,339.33 2,082.08 Пример 10Example 10 9,039.03 1,691,69 Пример 11 (сравнительный катализатор)Example 11 (comparative catalyst) 11,1311.13 2,362,36

Примеры материала носителя на основе диоксида циркония и предшественников, не содержащих хлоридовExamples of carrier material based on zirconia and chloride-free precursors

Для данного набора примеров использовали следующую далее общую методику. Катализаторы, содержащие материал носителя на основе диоксида циркония, получали следующим далее образом: различные формованные носители катализаторов измельчали и просеивали. Материалы носителей на основе диоксида циркония поставляли от компаний NorPro (XZ16052 и XZ16075), DKK и MEI. Материалы носителей на основе диоксида кремния поставляли от компаний Degussa и Sud Chemie. Ситовую фракцию 180-425 мкм импрегнировали (либо одновременно, либо последовательно с промежуточной стадией высушивания при 110°С и необязательно с промежуточной стадией прокаливания) до достижения начальной влажности при использовании раствора предшественника Pd и Au, необязательно прокаливали на воздухе, восстанавливали при использовании пластового газа 5% H2/N2, подвергали последующему импрегнированию раствором КОАс, высушивали при 100°С в атмосфере N2 и подвергали испытаниям в 8×6-многоканальном реакторе с неподвижным слоем катализатора. В качестве предшественника Au использовали раствор Au(OH)3 в КОН. В качестве предшественников Pd использовали водные растворы Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(NO3)2 и Pd(NO3)2.The following general procedure was used for this set of examples. Catalysts containing zirconia-based support material were prepared as follows: various shaped catalyst supports were crushed and sieved. Zirconia-based support materials were supplied from NorPro (XZ16052 and XZ16075), DKK and MEI. Silicon dioxide-based carrier materials were supplied from Degussa and Sud Chemie. A sieve fraction of 180-425 μm was impregnated (either simultaneously or sequentially with an intermediate stage of drying at 110 ° C and optionally with an intermediate stage of calcination) until the initial humidity was reached using a solution of the Pd and Au precursor, optionally calcined in air, and restored using formation gas 5% H 2 / N 2 was subjected to subsequent impregnation with a KOAc solution, dried at 100 ° C in an N 2 atmosphere, and tested in an 8 × 6 multi-channel reactor with a fixed catalyst bed. A solution of Au (OH) 3 in KOH was used as an Au precursor. Aqueous solutions of Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 and Pd (NO 3 ) 2 were used as Pd precursors.

Сравнительный катализатор, содержащий материал носителя на основе диоксида кремния, получали следующим далее образом. Материал носителя, содержащего металлические палладий и родий, получали следующим образом: материал носителя в количестве 250 мл, состоящий из сфер диоксида кремния Sud Chemie KA-160, характеризующихся номинальным диаметром 7 мм, плотностью, приблизительно равной 0,569 г/мл, абсорбционной способностью, приблизительно равной 0,568 г Н2О/г носителя, площадью удельной поверхности в диапазоне приблизительно от 160 до 175 м2/г и объемом пор, равным приблизительно 0,68 мл/г, сначала импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании 82,5 мл водного раствора натрий-тетрахлорпалладия (II) (Na2PdCl4), что было достаточным для получения приблизительно 7 граммов элементарного палладия на один литр катализатора. Носитель встряхивали в растворе в течение 5 минут для обеспечения полного впитывания раствора. После этого палладий фиксировали на носителе в виде гидроксидов палладия (II) при использовании погружения с вращением в течение 2,5 часов приблизительно при 5 об/мин в ходе операции введения подвергнутого обработке носителя в контакт с 283 мл водного раствора гидроксида натрия, полученного из раствора NaOH/H2O с концентрацией 50% (мас./мас.) в количестве 110% от необходимого для превращения палладия в его гидроксид. Раствор с подвергнутого обработке носителя сливали, а носитель после этого промывали деионизованной водой и высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. Затем материал носителя, содержащий гидроксид палладия, импрегнировали водным раствором (81 мл), содержащим 1,24 г Au от NaAuCl4 и 2,71 г 50%-ного раствора NaOH (1,8 эквивалента по отношению к Au), при использовании способа с достижением начальной влажности. Гранулы, подвергнутые обработке с использованием NaOH, оставляли стоять в течение ночи для обеспечения осаждения соли Au с получением нерастворимого гидроксида. Гранулы тщательно промывали деионизованной водой (~5 часов) для удаления хлорид-ионов и после этого высушивали при 100°С в сушилке с псевдоожиженным слоем в течение 1,2 часа. После этого палладий- и золотосодержащий носитель восстанавливали в результате приведения носителя в контакт с С2Н4 (1% в азоте) в паровой фазе при 150°C в течение 5 часов. В заключение, катализатор импрегнировали до достижения начальной влажности при использовании водного раствора 10 г ацетата калия в 81 мл Н2О и высушивали в сушилке с псевдоожиженным слоем при 100°С в течение 1,2 часа. Перед проведением испытаний катализатор измельчали и просеивали. Использовали ситовую фракцию с диапазоном размеров 180-425 мкм.A comparative catalyst containing silica-based support material was prepared as follows. A support material containing metallic palladium and rhodium was prepared as follows: a support material of 250 ml consisting of Sud Chemie KA-160 silica spheres having a nominal diameter of 7 mm, a density of approximately 0.569 g / ml, and an absorption capacity of approximately equal to 0.568 g H 2 O / g support, a surface area in the range from about 160 to 175 m 2 / g and a pore volume of about 0.68 ml / g, was first impregnated by incipient wetness with 82.5 ml vodnog solution of sodium tetrachloropalladium (II) (Na 2 PdCl 4), which was sufficient to provide about 7 grams of elemental palladium per liter of catalyst. The carrier was shaken in the solution for 5 minutes to ensure complete absorption of the solution. After that, the palladium was fixed on the carrier in the form of palladium (II) hydroxides using immersion with rotation for 2.5 hours at about 5 rpm during the operation of introducing the treated carrier into contact with 283 ml of an aqueous solution of sodium hydroxide obtained from the solution NaOH / H 2 O with a concentration of 50% (w / w) in an amount of 110% of the amount necessary for the conversion of palladium to its hydroxide. The solution from the treated carrier was drained, and the carrier was then washed with deionized water and dried at 100 ° C. in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. Then, the support material containing palladium hydroxide was impregnated with an aqueous solution (81 ml) containing 1.24 g of Au from NaAuCl 4 and 2.71 g of a 50% NaOH solution (1.8 equivalent to Au) using the method with achievement of initial humidity. The NaOH treated pellets were allowed to stand overnight to allow the Au salt to precipitate to form an insoluble hydroxide. The granules were thoroughly washed with deionized water (~ 5 hours) to remove chloride ions and then dried at 100 ° C in a fluidized bed dryer for 1.2 hours. After that, the palladium and gold-containing support was restored by bringing the support into contact with C 2 H 4 (1% in nitrogen) in the vapor phase at 150 ° C for 5 hours. In conclusion, the catalyst was impregnated to an initial moisture content using an aqueous solution of 10 g of potassium acetate in 81 ml of H 2 O and dried in a fluid bed dryer at 100 ° C. for 1.2 hours. Before testing, the catalyst was crushed and sieved. A sieve fraction with a size range of 180-425 μm was used.

Были разработаны библиотеки катализаторов с массивами в виде 8 строк × 6 столбцов стеклянных емкостей, и стойку с 36 стеклянными емкостями устанавливали на прибор для встряхивания и перемешивания, и перемешивание проводили при одновременном дозировании растворов предшественников металлов при использовании роботов для дозирования жидкостей Cavro™. 0,4 мл носителя использовали для каждого элемента библиотеки, для синтеза в стеклянной емкости, а также загружали в каждую реакционную емкость.Catalyst libraries were developed with arrays of 8 rows × 6 columns of glass containers, and a rack with 36 glass containers was mounted on a shaking and stirring apparatus, and stirring was carried out while dosing metal precursor solutions using Cavro ™ liquid dispensing robots. 0.4 ml of the carrier was used for each element of the library, for synthesis in a glass vessel, and also loaded into each reaction vessel.

Степень введения КОАс приводили в виде граммов КОАс на один литр объема катализатора или в виде мкмоль КОАс на 0,4 мл носителя. Для описания степени введения Au относительное атомное отношение между Au и Pd приводили в виде Au/Pd. Степень введения Pd указывали в виде мг Pd на 0,4 мл объема носителя (то есть абсолютное количество Pd в реакционной емкости).The degree of administration of KOAc was reported as grams of KOAc per liter of catalyst volume or as micromoles of KOAc per 0.4 ml of support. To describe the degree of introduction of Au, the relative atomic ratio between Au and Pd was given as Au / Pd. The degree of Pd administration was indicated as mg Pd per 0.4 ml of vehicle volume (i.e., the absolute amount of Pd in the reaction vessel).

Протокол испытаний использовал линейное увеличение температуры от 145°С до 165°С с приращением в 5°С в условиях фиксированной объемной скорости 175% (при 1,5 мг Pd на 0,4 мл носителя). 100%-ную объемную скорость определяли в виде следующих далее потоков: 5,75 стандартного кубического сантиметра азота в минуту, 0,94 стандартного кубического сантиметра кислорода в минуту, 5,94 стандартного кубического сантиметра этилена в минуту и 5,38 микролитров уксусной кислоты в минуту через каждую из 48 емкостей с катализаторами (из которых все характеризовались внутренним диаметром, приблизительно равным 4 мм). Строили графическую зависимость селективности в отношении получения СО2 от степени превращения кислорода, подбирали прямую, согласующуюся с экспериментальными данными, и рассчитывали (в большинстве случаев интерполировали) селективность в отношении получения СО2 при степени превращения кислорода 45%, представленную в приведенных далее свободных таблицах эксплуатационных характеристик. Также приводили температуру при степени превращения кислорода 45%, рассчитанную из линейного увеличения Т (прямые, описывающие зависимость селективности в отношении получения СО2 от степени превращения кислорода, как функция температуры реакции). Чем меньше будет данная рассчитанная температура, тем выше будет активность катализатора. Выход в граммах в час на единицу объема катализатора (STY; г VA, полученного на один мл объема катализатора за один час) при степени превращения кислорода 45% представляет собой меру производительности катализатора.The test report used a linear increase in temperature from 145 ° C to 165 ° C in increments of 5 ° C under conditions of a fixed bulk velocity of 175% (at 1.5 mg Pd per 0.4 ml of vehicle). 100% space velocity was determined as the following flows: 5.75 standard cubic centimeter of nitrogen per minute, 0.94 standard cubic centimeter of oxygen per minute, 5.94 standard cubic centimeter of ethylene per minute and 5.38 microliters of acetic acid in minute through each of the 48 containers with catalysts (of which all were characterized by an inner diameter of approximately equal to 4 mm). The graphical dependence of the selectivity in relation to the production of CO 2 on the degree of conversion of oxygen was built, a straight line was selected that was consistent with the experimental data, and the selectivity in most cases for CO 2 production at the degree of conversion of oxygen of 45%, presented in the following free operating tables, was calculated characteristics. The temperature was also given at an oxygen conversion of 45%, calculated from a linear increase in T (direct lines describing the dependence of selectivity in relation to the production of CO 2 on the degree of oxygen conversion as a function of reaction temperature). The lower the calculated temperature, the higher the activity of the catalyst. The yield in grams per hour per unit volume of catalyst (STY; g VA obtained per ml of catalyst volume in one hour) at an oxygen conversion of 45% is a measure of the productivity of the catalyst.

Пример 12Example 12

400 мкл носителей на основе ZrO2 XZ16075 (55 м2/г, без дополнительной обработки) и XZ16052 (предварительное прокаливание при 650°С/2 часа для уменьшения площади удельной поверхности до 42 м2/г) импрегнировали, используя 3 различных раствора Pd, до достижения начальной влажности, высушивали при 110°С в течение 5 часов, импрегнировали, используя KAuO2 (маточный раствор, содержащий 0,97М Au), до достижения начальной влажности, высушивали при 110°С в течение 5 часов, восстанавливали при 350°С в течение 4 часов при использовании пластового газа 5% H2/N2, подвергали последующему импрегнированию, используя КОАс, и высушивали при 110°С в течение 5 часов. После этого образцы Pd/Au/ZrO2 (поверхностные оболочки) разбавляли в пропорции 1/9,3, используя разбавитель для КА160 (с предварительным введением 40 г/л КОАс), то есть в реакционные емкости загружали 43 мкл поверхностной оболочки на основе Pd/Au/ZrO2 и 357 мкл разбавителя (совокупный объем неподвижного слоя 400 мкл). Степень введения Pd составляла 14 мг Pd в 400 мкл поверхностной оболочки из ZrO2 (или 14*43/400=14/9,3=1,5 мг Pd в реакционной емкости для всех элементов библиотеки). Предшественники Pd представляли собой Pd(NH3)2(NO2)2 в столбцах 1 и 4, Pd(NH3)4(OH)2 в столбцах 2 и 5, Pd(NH3)4(NO3)2 в столбцах 3 и 6. Au/Pd=0,3 в строке 2 и строке 5, Au/Pd=0,6 в строке 3, Au/Pd=0,9 в строке 4, строке 6 и строке 7. Степень введения КОАс составляла 114 мкмоль в строках 2, 3, 5 и 147 мкмоль в строках 4, 6, 7. Сравнительный катализатор на основе диоксида кремния загружали в строке 1. Библиотеку подвергали испытанию при использовании протокола проведения испытаний с линейным изменением Т при фиксированной SV. Результаты проведения испытаний обобщены в таблице 3.400 μl of carriers based on ZrO 2 XZ16075 (55 m 2 / g, without additional processing) and XZ16052 (preliminary calcination at 650 ° C / 2 hours to reduce the specific surface area to 42 m 2 / g) were impregnated using 3 different Pd solutions , until the initial humidity was reached, dried at 110 ° C for 5 hours, impregnated using KAuO 2 (mother solution containing 0.97 M Au), until the initial humidity was reached, dried at 110 ° C for 5 hours, restored at 350 ° C for 4 hours using gas reservoir 5% H 2 / N 2, was subjected to follow it impregnation using KOAc and dried at 110 ° C for 5 hours. After that, Pd / Au / ZrO 2 samples (surface shells) were diluted in a 1 / 9.3 ratio using a diluent for KA160 (with a preliminary introduction of 40 g / l KOAc), i.e. 43 μl of Pd-based surface shell was loaded into the reaction vessels / Au / ZrO 2 and 357 μl of diluent (total fixed-bed volume 400 μl). The degree of Pd administration was 14 mg of Pd in 400 μl of the surface shell of ZrO 2 (or 14 * 43/400 = 14 / 9.3 = 1.5 mg of Pd in the reaction vessel for all library elements). Pd precursors were Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 in columns 1 and 4, Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 in columns 2 and 5, Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 in columns 3 and 6. Au / Pd = 0.3 in line 2 and line 5, Au / Pd = 0.6 in line 3, Au / Pd = 0.9 in line 4, line 6 and line 7. The degree of introduction of KOAs was 114 μmol in lines 2, 3, 5, and 147 μmol in lines 4, 6, 7. A silica-based comparative catalyst was loaded in line 1. The library was tested using a test protocol with ramping T at a fixed SV. The test results are summarized in table 3.

Таблица 3Table 3 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 Температура приTemperature at STYSTY Cl-содержащие предшественники на SiO2 Cl-containing precursors on SiO 2 7,377.37 156,6156.6 729729 Pd(NH4)2(OH)2 на ZrO2 Pd (NH 4 ) 2 (OH) 2 on ZrO 2 5,795.79 152,4152.4 787787 Pd(NH3)4(NO3)2 на ZrO2 Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 on ZrO 2 5,905.90 152,3152.3 783783 Pd(NH3)2(NO2)2 на ZrO2 Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 on ZrO 2 5,575.57 150,7150.7 795795 * Продемонстрированные данные получены, исходя из усреднения для двух атомных отношений Au/Pd (а именно, 0,3 и 0,6) и для двух различных носителей ZrO2.* Demonstrated data were obtained based on averaging for two atomic Au / Pd ratios (namely, 0.3 and 0.6) and for two different ZrO 2 carriers.

Пример 13Example 13

400 мкл носителей на основе ZrO2 XZ16075 (55 м2/г, без дополнительной обработки) и XZ16052 (предварительное прокаливание при 650°С/2 часа для уменьшения площади удельной поверхности до 42 м2/г) импрегнировали, используя Pd(NH3)4(OH)2 (маточный раствор, содержащий 1,117М Pd), до достижения начальной влажности, прокаливали при 350°С в течение 4 часов на воздухе, импрегнировали, используя KAuO2 (маточный раствор, содержащий 0,97М Au), до достижения начальной влажности, высушивали при 110°С в течение 5 часов, восстанавливали при 350°С в течение 4 часов при использовании пластового газа 5% H2/N2, подвергали последующему импрегнированию, используя КОАс, и высушивали при 110°С в течение 5 часов. После этого образцы Pd/Au/ZrO2 (поверхностные оболочки) разбавляли в пропорции 1/12, используя разбавитель для КА160 (с предварительным введением 40 г/л КОАс), то есть в реакционные емкости загружали 33,3 мкл катализатора на основе Pd/Au/ZrO2 и 366,7 мкл разбавителя (совокупный объем неподвижного слоя 400 мкл). Структура библиотеки и составы элементов библиотеки представляли собой нижеследующее: ZrO2 XZ16075 в столбцах 1-3 (левая половина библиотеки) и ZrO2 XZ16052 (650°C) в столбцах 4-6 (правая половина библиотеки). Степень введения Pd составляла 18 мг Pd в 400 мкл поверхностной оболочки из ZrO2 (или 18*33/400=18/12 мг Pd в реакционной емкости) в ячейке G2, столбце 3 (ячейки В3-G3), ячейке G5, столбце 6 (ячейки В6-G6); 10 мг Pd в 400 мкл поверхностной оболочки из ZrO2 (или 10*33/400=10/12 мг Pd в реакционной емкости) в столбце 1 (ячейки А1-G1) и столбце 4 (ячейки А4-G4); 14 мг Pd в 400 мкл поверхностной оболочки из ZrO2 (или 14*33/400=14/12 мг Pd в реакционной емкости) в столбце 2 (ячейки В2-F2) и столбце 5 (ячейки B5-F5). Au/Pd=0,3 в строке 2 и строке 5, Au/Pd=0,5 в строке 3 и строке 6, Au/Pd=0,7 в строке 4 и строке 7 (за исключением ячеек A1, A4, G2, G5, где Au/Pd составляло 0,3). Степень введения КОАс составляла 114 мкмоль (за исключением ячеек D3, G3, D6, G6, где степень введения КОАс составляла 147 мкмоль). Сравнительный катализатор на основе диоксида кремния загружали в строке 1. Библиотеку подвергали испытанию при использовании протокола проведения испытаний с линейным изменением Т при фиксированной SV. Результаты проведения испытаний обобщены в таблице 4.400 μl of ZrO 2 -based carriers XZ16075 (55 m 2 / g, no additional treatment) and XZ16052 (preliminary calcination at 650 ° C / 2 hours to reduce the specific surface area to 42 m 2 / g) were impregnated using Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 (mother liquor containing 1.117 M Pd), until the initial humidity was reached, calcined at 350 ° C for 4 hours in air, impregnated with KAuO 2 (mother liquor containing 0.97 M Au), reaching the initial humidity, dried at 110 ° C for 5 hours, restored at 350 ° C for 4 hours using layers th gas 5% H 2 / N 2, was subjected to the subsequent impregnation using KOAc and dried at 110 ° C for 5 hours. After that, Pd / Au / ZrO 2 samples (surface shells) were diluted in a 1/12 ratio using a diluent for KA160 (with preliminary introduction of 40 g / L KOAc), i.e. 33.3 μl of Pd / Au / ZrO 2 and 366.7 μl of diluent (total fixed bed volume 400 μl). The structure of the library and the compositions of the library elements were as follows: ZrO 2 XZ16075 in columns 1-3 (left half of the library) and ZrO 2 XZ16052 (650 ° C) in columns 4-6 (right half of the library). The degree of Pd administration was 18 mg of Pd in 400 μl of the ZrO 2 surface coat (or 18 * 33/400 = 18/12 mg of Pd in the reaction vessel) in cell G2, column 3 (cells B3-G3), cell G5, column 6 (cells B6-G6); 10 mg Pd in 400 μl of the surface shell of ZrO 2 (or 10 * 33/400 = 10/12 mg Pd in the reaction vessel) in column 1 (cells A1-G1) and column 4 (cells A4-G4); 14 mg of Pd in 400 μl of the surface coat of ZrO 2 (or 14 * 33/400 = 14/12 mg of Pd in the reaction vessel) in column 2 (cells B2-F2) and column 5 (cells B5-F5). Au / Pd = 0.3 in line 2 and line 5, Au / Pd = 0.5 in line 3 and line 6, Au / Pd = 0.7 in line 4 and line 7 (excluding cells A1, A4, G2 , G5, where Au / Pd was 0.3). The degree of administration of KOAc was 114 μmol (with the exception of cells D3, G3, D6, G6, where the degree of administration of KOAc was 147 μmol). A comparative silica-based catalyst was loaded in line 1. The library was tested using a test protocol with ramping T at a fixed SV. The test results are summarized in table 4.

Таблица 4Table 4 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 Температура при степени превращения 45%Temperature at a degree of conversion of 45% STYSTY Атомное отношение Au/PdAtomic ratio Au / Pd 0,30.3 0,50.5 0,70.7 0,30.3 0,50.5 0,70.7 0,30.3 0,50.5 0,70.7 Cl-содержащие предшественники на SiO2 Cl-containing precursors on SiO 2 6,986.98 -- -- 154,8154.8 -- -- 742,8742.8 -- -- ZrO2: XZ16052ZrO 2 : XZ16052 6,066.06 5,315.31 5,385.38 153,7153.7 152,3152.3 154,9154.9 776,8776.8 806,0806.0 803,0803.0 ZrO2: XZ16075ZrO 2 : XZ16075 6,186.18 5,625.62 5,715.71 147,5147.5 151,0151.0 154,4154.4 773,8773.8 791,6791.6 790,3790.3

Пример 14Example 14

Носитель на основе ZrO2 (поставляемый от компании NorPro, XZ16075, ситовая фракция 180-425 мкм, плотность 1,15 г/мл, объем пор 475 мкл/г, площадь удельной поверхности 55 м2/г согласно измерению по методу БЭТ) импрегнировали раствором предшественника Pd(NO3)2 до достижения начальной влажности, высушивали при 110°С, прокаливали при 250°С (столбцы 1-2), 350°С (столбцы 3-4), 450°С (столбцы 5-6) на воздухе, импрегнировали раствором KAuO2 (полученным в результате растворения Au(OH)3 в КОН), высушивали при 110°С, восстанавливали при 350°С в течение 4 часов при использовании пластового газа 5% H2/N2 и подвергали последующему импрегнированию раствором КОАс. Библиотека имела градиент КОАс от 25 до 50 г/л на участке от строки 2 до строки 7. Степень введения Pd составляла 1,5 мг Pd на 0,4 мл носителя. Выбирали две различные степени введения Au (Au/Pd=0,5 в столбцах 1, 3, 5 и Au/Pd=0,7 в столбцах 2, 4, 6). Сравнительный катализатор на основе диоксида кремния загружали в строке 1. Библиотеку подвергали испытанию при использовании протокола проведения испытаний с линейным изменением Т при фиксированной SV в реакторе получения VA MCFB48. Результаты проведения испытаний обобщены в таблице 5.A ZrO 2 -based carrier (available from NorPro, XZ16075, sieve fraction 180-425 μm, density 1.15 g / ml, pore volume 475 μl / g, specific surface area 55 m2 / g according to BET measurement) was impregnated with a solution Pd (NO 3 ) 2 precursor until the initial moisture content was reached, dried at 110 ° C, calcined at 250 ° C (columns 1-2), 350 ° C (columns 3-4), 450 ° C (columns 5-6) air, impregnated with a solution of KAuO 2 (obtained by dissolving Au (OH) 3 in KOH), dried at 110 ° C, restored at 350 ° C for 4 hours using formation gas 5% H 2 / N 2 and was subjected to subsequent impregnation with a solution of KOAc. The library had a KOAc gradient from 25 to 50 g / L in the area from line 2 to line 7. The degree of Pd administration was 1.5 mg Pd per 0.4 ml of vehicle. Two different degrees of administration of Au were chosen (Au / Pd = 0.5 in columns 1, 3, 5 and Au / Pd = 0.7 in columns 2, 4, 6). A silica-based comparative catalyst was loaded in line 1. The library was tested using a ramp test protocol with a fixed SV in the VA MCFB48 production reactor. The test results are summarized in table 5.

Таблица 5Table 5 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 Температура при степени превращения 45%Temperature at a degree of conversion of 45% STYSTY Cl-содержащие предшественники на SiO2 Cl-containing precursors on SiO 2 7,217.21 154,7154.7 734734 Pd(NO3)2 на ZrO2 Pd (NO 3 ) 2 on ZrO 2 6,106.10 145,3145.3 775775 * Продемонстрированные данные получены, исходя из усреднения для двух атомных отношений Au/Pd (а именно 0,5 и 0,7), при 40 г/л КОАс, прокаливании при 450°С и восстановлении при 350°С.* The demonstrated data were obtained on the basis of averaging for two atomic Au / Pd ratios (namely 0.5 and 0.7), at 40 g / L KOAc, calcining at 450 ° C and reducing at 350 ° C.

Пример 15Example 15

Носитель на основе ZrO2 (поставляемый от компании NorPro, XZ16075, ситовая фракция 180-425 мкм, плотность 1,15 г/мл, объем пор 575 мкл/г, площадь удельной поверхности 55 м2/г согласно измерению по методу БЭТ) импрегнировали раствором предшественника Pd(NO3)2 до достижения начальной влажности, высушивали при 110°С, прокаливали при 450°С на воздухе, импрегнировали раствором KAuO2 (полученным в результате растворения Au(OH)3 в КОН), высушивали при 110°С, восстанавливали при 200°С (столбцы 1-2), 300°С (столбцы 3-4) или 400°С (столбцы 5-6) при использовании пластового газа 5% H2/N2 и подвергали последующему импрегнированию раствором КОАс. Библиотека имела градиент КОАс от 15 до 40 г/л на участке от строки 2 до строки 7. Степень введения Pd составляла 1,5 мг Pd на 0,4 мл носителя. Выбирали две различные степени введения Au (Au/Pd=0,5 в столбцах 1, 3, 5 и Au/Pd=0,7 в столбцах 2, 4, 6). Сравнительный катализатор на основе диоксида кремния загружали в строке 1. Библиотеку подвергали испытанию при использовании протокола проведения испытаний с линейным изменением Т при фиксированной SV в реакторе получения VA MCFB48. Результаты проведения испытаний обобщены в таблице 6.ZrO 2 -based carrier (available from NorPro, XZ16075, sieve fraction 180-425 μm, density 1.15 g / ml, pore volume 575 μl / g, specific surface area 55 m2 / g according to the BET measurement) was impregnated with a solution Pd (NO 3 ) 2 precursor until the initial moisture content was reached, dried at 110 ° С, calcined at 450 ° С in air, impregnated with KAuO 2 solution (obtained by dissolving Au (OH) 3 in KOH), dried at 110 ° С, reduced at 200 ° C (columns 1-2), 300 ° C (columns 3-4) or 400 ° C (columns 5-6) using the gas reservoir 5% H 2 / N 2 and Mob RGALI subsequent impregnation with a solution of KOAc. The library had a KOAc gradient from 15 to 40 g / L in the area from line 2 to line 7. The degree of Pd administration was 1.5 mg Pd per 0.4 ml of carrier. Two different degrees of administration of Au were chosen (Au / Pd = 0.5 in columns 1, 3, 5 and Au / Pd = 0.7 in columns 2, 4, 6). A silica-based comparative catalyst was loaded in line 1. The library was tested using a ramp test protocol with a fixed SV in the VA MCFB48 production reactor. The test results are summarized in table 6.

Таблица 6Table 6 Селективность в отношении получения СО2 Selectivity for CO 2 Температура при степени превращения 45%Temperature at a degree of conversion of 45% STYSTY Cl-содержащие предшественники на SiO2 Cl-containing precursors on SiO 2 7,117.11 154,2154.2 738738 Pd(NO3)2 на ZrO2 Pd (NO 3 ) 2 on ZrO 2 5,515.51 145,4145.4 797797 * Продемонстрированные данные получены, исходя из усреднения для двух атомных отношений Au/Pd (а именно 0,5 и 0,7), при 40 г/л КОАс, прокаливании при 450°С и восстановлении при 400°С.* The demonstrated data were obtained on the basis of averaging for two atomic Au / Pd ratios (namely 0.5 and 0.7), at 40 g / L KOAc, calcining at 450 ° C and reducing at 400 ° C.

Кроме того, необходимо понимать, что функции или структуры нескольких компонентов или стадий можно комбинировать с получением одного компонента или одной стадии, или функции или структуры одной стадии или одного компонента можно разделить между несколькими стадиями или компонентами. Настоящее изобретение предусматривает все данные комбинации. Если только не будет указано другого, то размеры и геометрии различных структур, описанных в настоящем документе, не предполагают ограничивать собой изобретение, и возможными являются и другие размеры или геометрии. Несколько структурных компонентов или стадий может представлять одна интегрированная структура или стадия. В альтернативном варианте одну интегрированную структуру или стадию можно разделить на несколько отдельных компонентов или стадий. В дополнение к этому, несмотря на то что признак настоящего изобретения может описываться в контексте только одного из проиллюстрированных вариантов реализации, такой признак можно комбинировать с одним или несколькими другими признаками других вариантов реализации для любой данной сферы применения. Кроме этого, исходя из вышеизложенного, необходимо понимать, что получение уникальных структур в настоящем изобретении и их использование также составляют способы, соответствующие настоящему изобретению.In addition, it is necessary to understand that the functions or structures of several components or stages can be combined to produce one component or one stage, or the functions or structures of one stage or one component can be divided between several stages or components. The present invention provides all of these combinations. Unless otherwise indicated, the dimensions and geometries of the various structures described herein are not intended to limit the invention, and other dimensions or geometries are possible. Several structural components or steps may be represented by a single integrated structure or step. Alternatively, one integrated structure or stage can be divided into several separate components or stages. In addition, although a feature of the present invention can be described in the context of only one of the illustrated embodiments, such a feature can be combined with one or more other features of other embodiments for any given application. In addition, based on the foregoing, it is necessary to understand that obtaining unique structures in the present invention and their use also constitute methods corresponding to the present invention.

Объяснения и иллюстрации, представленные в настоящем документе, предназначены для ознакомления других специалистов в соответствующей области с изобретением, его принципами и его практическим применением. Специалисты в соответствующей области могут адаптировать и использовать изобретение во множестве его форм, которые могут наилучшим образом соответствовать требованиям конкретного варианта использования. В соответствии с этим, конкретные предложенные варианты реализации настоящего изобретения не предполагаются как исчерпывающие или ограничивающие изобретение. Поэтому объем изобретения необходимо определять не ссылкой на приведенное выше описание, но вместо этого его необходимо определять ссылкой на прилагаемую формулу изобретения с одновременным включением полного объема эквивалентов, на которые такая формула изобретения будет давать право. Описания всех статей и ссылок, в том числе патентных заявок и публикаций, для всех целей включаются в настоящий документ для справки.The explanations and illustrations presented in this document are intended to familiarize other specialists in the relevant field with the invention, its principles and its practical application. Specialists in the relevant field can adapt and use the invention in many of its forms that can best suit the requirements of a particular use case. Accordingly, the specific proposed embodiments of the present invention are not intended to be exhaustive or limiting. Therefore, the scope of the invention must not be determined by reference to the above description, but instead it must be determined by reference to the attached claims, while including the full scope of equivalents to which such a claim will be entitled. Descriptions of all articles and references, including patent applications and publications, for all purposes are incorporated herein by reference.

Claims (32)

1. Способ получения катализатора или прокатализатора, подходящего для содействия получению алкенилалканоатов, включающий:
введение, по меньшей мере, одного раствора предшественника каталитического компонента, содержащего палладий и золото, в контакт с материалом носителя, где, по меньшей мере, одним раствором предшественника каталитического компонента является водный раствор, который содержит одного или нескольких представителей, выбираемых из Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2 и из NaAuO2, KAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте или их комбинаций; и восстановление палладия или золота в результате введения восстанавливающей среды в контакт с материалом носителя.
1. A method of producing a catalyst or procatalyst suitable for facilitating the production of alkenyl alkanoates, including:
the introduction of at least one solution of the catalyst precursor component containing palladium and gold, in contact with the carrier material, where at least one solution of the catalyst component precursor is an aqueous solution that contains one or more representatives selected from Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 ( OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 and from NaAuO 2 , KAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, or combinations thereof; and reduction of palladium or gold by contacting a reducing medium with a carrier material.
2. Способ по п.1, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(НСО3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте.2. The method according to claim 1, where the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains KAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid. 3. Способ по п.1, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(НСО3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2.3. The method according to claim 1, where the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains KAuO 2 . 4. Способ по п.1, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NO3)2 или оксалат палладия.4. The method according to claim 1, where the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, and the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NO 3 ) 2 or palladium oxalate. 5. Способ по любому из пп.1-4, где материал носителя содержит диоксид кремния, оксид алюминия, оксид алюминия-диоксид кремния, диоксид титана, диоксид циркония, оксид ниобия, силикаты, алюмосиликаты, титанаты, шпинель, карбид кремния, нитрид кремния, углерод, стеатит, бентонит, глины, металлы, стекла, кварц, пемзу, цеолиты, нецеолитные молекулярные сита, или их сочетания.5. The method according to any one of claims 1 to 4, where the carrier material contains silica, alumina, alumina-silica, titanium dioxide, zirconia, niobium oxide, silicates, aluminosilicates, titanates, spinel, silicon carbide, silicon nitride , carbon, steatite, bentonite, clays, metals, glass, quartz, pumice, zeolites, non-zeolitic molecular sieves, or combinations thereof. 6. Способ по п.5, где материал носителя содержит диоксид циркония.6. The method according to claim 5, where the carrier material contains zirconia. 7. Способ по п.5, где материал носителя содержит слоистый материал носителя.7. The method according to claim 5, where the carrier material contains a layered carrier material. 8. Способ по п.7, где слоистый материал носителя содержит внутренний слой и наружный слой, причем внутренний слой по существу не содержит палладия и золота.8. The method according to claim 7, where the layered material of the carrier contains an inner layer and an outer layer, and the inner layer is essentially free of palladium and gold. 9. Способ по п.1, где стадия введения в контакт включает введение в контакт с материалом носителя от приблизительно 1 до приблизительно 10 г палладия и от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 г золота на литр катализатора, при этом количество золота находится в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 125 мас.% в расчете на массу палладия.9. The method according to claim 1, where the stage of contacting includes contacting with the carrier material from about 1 to about 10 g of palladium and from about 0.5 to about 10 g of gold per liter of catalyst, while the amount of gold is in the range from about 10 to about 125 wt.% based on the weight of palladium. 10. Способ по п.1, где раствор предшественника каталитического компонента содержит, по меньшей мере, третий компонент, содержащий родий.10. The method according to claim 1, where the solution of the precursor of the catalytic component contains at least a third component containing rhodium. 11. Способ по п.1, дополнительно включающий введение ацетата калия в контакт с материалом носителя.11. The method according to claim 1, further comprising introducing potassium acetate into contact with the carrier material. 12. Способ по п.11, где ацетат калия присутствует в количестве в диапазоне приблизительно от 10 до 70 г на литр катализатора.12. The method according to claim 11, where the potassium acetate is present in an amount in the range of from about 10 to 70 g per liter of catalyst. 13. Каталитическая композиция для получения алкенилалканоатов, содержащая:
материал носителя, содержащий введенные с ним в контакт, по меньшей мере, палладий и золото с получением катализатора или прокатализатора, где катализатор или прокатализатор получают из одного или нескольких предшественников, включающий одного или нескольких представителей, выбираемых из Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(ОН)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(ОАс)2, Pd(NH3)4(НСО3)2 и из NaAuO2, KAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте или их комбинаций.
13. A catalytic composition for producing alkenylalkanoates, containing:
support material containing at least palladium and gold contacted with it to form a catalyst or procatalyst, where the catalyst or procatalyst is obtained from one or more precursors, including one or more representatives selected from Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 and from NaAuO 2 , KAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, or combinations thereof.
14. Композиция по п.13, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте.14. The composition according to item 13, where the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains KAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid. 15. Композиция по п.13, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2.15. The composition according to item 13, where the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the catalyst component precursor containing gold contains KAuO 2 . 16. Композиция по п.13, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NO3)2 или оксалат палладия.16. The composition according to item 13, where the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, and the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NO 3 ) 2 or palladium oxalate. 17. Композиция по п.13, где материал носителя содержит диоксид циркония.17. The composition according to item 13, where the carrier material contains zirconium dioxide. 18. Композиция по п.13, где материал носителя содержит слоистый материал носителя.18. The composition of claim 13, wherein the carrier material comprises laminated carrier material. 19. Композиция по п.13, где катализатор или прокатализатор содержит третий компонент, содержащий родий.19. The composition according to item 13, where the catalyst or procatalyst contains a third component containing rhodium. 20. Композиция по п.13, где катализатор или прокатализатор содержит от приблизительно 1 до приблизительно 10 г палладия и от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 г золота на литр катализатора, при этом количество золота находится в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 125 мас.% в расчете на массу палладия.20. The composition according to item 13, where the catalyst or procatalyst contains from about 1 to about 10 g of palladium and from about 0.5 to about 10 g of gold per liter of catalyst, while the amount of gold is in the range from about 10 to about 125 wt. .% based on the weight of palladium. 21. Композиция по п.13, где катализатор или прокатализатор содержит ацетат калия.21. The composition according to item 13, where the catalyst or procatalyst contains potassium acetate. 22. Композиция по п.21, где ацетат калия присутствует в количестве в диапазоне приблизительно от 10 до 70 г на литр катализатора.22. The composition according to item 21, where the potassium acetate is present in an amount in the range of from about 10 to 70 g per liter of catalyst. 23. Композиция по п.13, где материал носителя включает частицы материала носителя или измельченный материал носителя.23. The composition of claim 13, wherein the carrier material comprises particles of a carrier material or ground carrier material. 24. Способ получения алкенилалканоатов, включающий:
введение исходного сырья, содержащего алкен, алкановую кислоту и окислитель, в контакт с катализатором или прокатализатором, содержащим палладий и золото, на материале носителя, где катализатор или прокатализатор получают из одного или нескольких предшественников, включающих одного или нескольких представителей, выбираемых из Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(ОН)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(НСО3)2 и из KAuO2, NaAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте или их комбинаций.
24. A method of producing alkenylalkanoates, including:
the introduction of a feedstock containing alkene, alkanoic acid and an oxidizing agent into contact with a catalyst or procatalyst containing palladium and gold on a support material, where the catalyst or procatalyst is obtained from one or more precursors comprising one or more representatives selected from Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 ( OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 and from KAuO 2 , NaAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, or combinations thereof.
25. Способ по п.24, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2, NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте.25. The method according to paragraph 24, where the precursor solution of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains KAuO 2 , NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid. 26. Способ по п.24, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NH3)2(NO2)2, Pd(NH3)4(OH)2, Pd(NH3)4(NO3)2, Pd(NH3)4(OAc)2, Pd(NH3)2(OAc)2, Pd(NH3)4(HCO3)2, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит KAuO2.26. The method according to paragraph 24, where the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NH 3 ) 2 (NO 2 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OH) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 2 (OAc) 2 , Pd (NH 3 ) 4 (HCO 3 ) 2 , and the solution of the catalyst component precursor containing gold contains KAuO 2 . 27. Способ по п.24, где раствор предшественника каталитического компонента, содержащего золото, содержит NMe4AuO2, HAu(NO3)4 в азотной кислоте, а раствор предшественника каталитического компонента, содержащего палладий, содержит Pd(NO3)2 или оксалат палладия.27. The method according to paragraph 24, where the solution of the precursor of the catalytic component containing gold contains NMe 4 AuO 2 , HAu (NO 3 ) 4 in nitric acid, and the solution of the precursor of the catalytic component containing palladium contains Pd (NO 3 ) 2 or palladium oxalate. 28. Способ по п.24, где алкеном является этилен, алкановой кислотой является уксусная кислота, а окислителем является кислородсодержащий газ.28. The method according to paragraph 24, where the alkene is ethylene, alkanoic acid is acetic acid, and the oxidizing agent is an oxygen-containing gas. 29. Способ по любому из пп.24-28, где катализатор или прокатализатор включает третий компонент, содержащий родий.29. The method according to any one of paragraphs.24-28, where the catalyst or procatalyst comprises a third component containing rhodium. 30. Способ по п.24, где катализатор или прокатализатор содержит от приблизительно 1 до приблизительно 10 г палладия, и от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 г палладия и от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 г золота на литр катализатора, при этом количество золота находится от приблизительно 10 до приблизительно 125 мас.% в расчете на массу палладия.30. The method according to paragraph 24, where the catalyst or procatalyst contains from about 1 to about 10 g of palladium, and from about 0.5 to about 10 g of palladium and from about 0.5 to about 10 g of gold per liter of catalyst, the amount of gold is from about 10 to about 125 wt.% based on the weight of palladium. 31. Способ по п.24, где материал носителя содержит диоксид циркония.31. The method according to paragraph 24, where the carrier material contains zirconium dioxide. 32. Способ по п.24, где материал носителя включает слоистый материал носителя. 32. The method according to paragraph 24, where the carrier material includes a layered carrier material.
RU2006119184/04A 2003-12-19 2004-11-19 Catalyst precursors not containing halides RU2397017C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53093703P 2003-12-19 2003-12-19
US60/530,937 2003-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006119184A RU2006119184A (en) 2007-12-20
RU2397017C2 true RU2397017C2 (en) 2010-08-20

Family

ID=34748749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006119184/04A RU2397017C2 (en) 2003-12-19 2004-11-19 Catalyst precursors not containing halides

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP1694434A1 (en)
JP (2) JP5096003B2 (en)
KR (1) KR100897641B1 (en)
CN (1) CN100464844C (en)
AU (1) AU2004311901B2 (en)
BR (1) BRPI0417164A (en)
CA (1) CA2547313C (en)
NO (1) NO20062529L (en)
NZ (1) NZ547071A (en)
PL (1) PL380019A1 (en)
RU (1) RU2397017C2 (en)
UA (1) UA94207C2 (en)
WO (1) WO2005065819A1 (en)
ZA (1) ZA200604361B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744920C1 (en) * 2019-12-05 2021-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of bimetallic palladium-rhodium catalysts preparation (versions)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4835011B2 (en) * 2005-03-17 2011-12-14 東ソー株式会社 Novel structure containing silica alumina and method for producing the same.
DE102007022052A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Basell Polyolefine Gmbh Catalyst system for olefin polymerization, process for their preparation, and a process for the polymerization of α-olefins using the catalyst system
FR2934264B1 (en) * 2008-07-22 2012-07-20 Arkema France MANUFACTURE OF VINYL ESTERS FROM RENEWABLE MATERIALS, VINYL ESTERS OBTAINED AND USES THEREOF
US7960503B2 (en) * 2009-05-26 2011-06-14 Solutia, Inc. Continuous washing of poly(vinyl butyral)
DE102011101459A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Süd-Chemie AG Process for the preparation of a metal-containing coated catalyst without Zwischenkalzinierung
DE102012008714A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Pre-impregnation of coated catalysts with an acetate
CN104549515B (en) * 2013-10-28 2019-04-12 中国石油化工股份有限公司 Vinyl acetate catalyst and preparation method
DE102014224470A1 (en) 2014-11-28 2016-06-02 Wacker Chemie Ag Removal of oxygen from hydrocarbon gases
JP6606213B2 (en) * 2018-03-28 2019-11-13 俊夫 小室 Health promoting composition that generates photons and ions
CN114433199B (en) * 2020-10-31 2023-09-01 中国石油化工股份有限公司 Catalyst for ammonification reaction and preparation method and application thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG47363A1 (en) * 1994-02-22 1998-04-17 Standard Oil Co Ohio Process for the preparation of fluid bed vinyl acetate catalyst
DE19501891C1 (en) * 1995-01-23 1996-09-26 Degussa Process for the preparation of a supported catalyst and its use for the production of vinyl acetate
DE19723591A1 (en) * 1997-06-05 1998-12-10 Hoechst Ag Catalyst, process for its preparation and its use for the production of vinyl acetate
GB9813367D0 (en) * 1998-06-22 1998-08-19 Johnson Matthey Plc Catalyst
DE10030039A1 (en) * 2000-06-17 2002-01-10 Celanese Chem Europe Gmbh Preparation of catalyst, useful in gas phase production of vinyl acetate, involves impregnation with alkaline solution of palladium and other metal compounds fixed by conversion to insoluble compounds on contact with support

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744920C1 (en) * 2019-12-05 2021-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of bimetallic palladium-rhodium catalysts preparation (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060096092A (en) 2006-09-05
BRPI0417164A (en) 2007-03-06
CN100464844C (en) 2009-03-04
JP5096003B2 (en) 2012-12-12
UA94207C2 (en) 2011-04-26
NZ547071A (en) 2010-05-28
CA2547313A1 (en) 2005-07-21
CA2547313C (en) 2010-11-02
ZA200604361B (en) 2007-11-28
CN1894034A (en) 2007-01-10
RU2006119184A (en) 2007-12-20
WO2005065819A1 (en) 2005-07-21
JP2007514541A (en) 2007-06-07
EP1694434A1 (en) 2006-08-30
NO20062529L (en) 2006-07-03
JP2012196674A (en) 2012-10-18
PL380019A1 (en) 2006-12-11
AU2004311901A1 (en) 2005-07-21
KR100897641B1 (en) 2009-05-14
AU2004311901B2 (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2422433C2 (en) Modified carrier materials for catalysts
US7612014B2 (en) Halide free precurors for catalysts
RU2380154C2 (en) Layered carrier material for catalyst
AU2004305515B2 (en) Zirconia containing support material for catalysts
JP2012196674A (en) Halide free precursor for catalyst
RU2378047C2 (en) Rhodium-containing catalysts
MXPA06006165A (en) Halide free precursors for catalysts

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20080618

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20090608

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141120