TWI787215B - 降低損耗的催化劑及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種用於使用具有一高Ni含量之合金顆粒製造一催化劑之發明方法。本發明方法可包括：提供包含鋁及鎳之合金顆粒；及以一鹼性溶液處理該等合金顆粒以形成該催化劑。在該等合金顆粒中的該鎳之一含量可在約43wt%至約60wt%之一範圍內。該等合金顆粒可具有之有效直徑在約1mm至約10mm之一範圍內。該催化劑可具有小於約7.0%之一損耗值。

Description

降低損耗的催化劑及其製造方法
本發明係關於催化劑，及更具體而言，係關於一種製造降低損耗的催化劑之方法。
已熟知基於高多孔性鎳材料之氫化催化劑。此類材料係由W.R.Grace & Co.-Conn.以商標名稱「RANEY®」出售之一系列金屬合金衍生產品之部分。當用顯微鏡觀看時，此等多孔性材料呈現出具有遍及鎳金屬粒子之迂曲細孔通道的類海綿體外觀。因此，此類材料一般視為多孔性或海綿狀的金屬合金產品。
可藉由下列來形成多孔性催化劑：使用習知冶金技術以首先形成鎳及鋁之一前驅物合金。接著，該所形成合金被壓碎及/或磨碎且藉由使其通過一篩予以分類以提供具有一所欲大小之一材料。離開壓碎或磨碎機構的較大粒子可被再循環以進一步減小大小。
接著，該所形成合金經受一鹼性(例如，氫氧化鈉)水溶液以自該合金部分地萃取鋁金屬。可根據在美國專利第1,628,190號；第1,915,473號；第2,139,602號；第2,461,396號；及第2,977,327號中所描述之程序形成多孔性催化劑。這些專利之教示全文係以引用方式併入本文中。
固定床催化劑可藉由具有與溶出程度相關聯之活性的大顆粒合金之部分的Al移除(「溶出(leaching)」)之習知構件製作。當(所有其他事物相等)溶出(Al移除)程度增加時，此等催化劑一般具有較大的損耗。此意指在無過度損耗之不利結果下，可達成之活性存在一限制。固定床催化劑亦歸因於相對大的大小而易於具有高損耗值。
大致上較佳地，使用具有較高Al含量(較低的Ni)之合金以製作固定床催化劑，歸因於此等合金之成本較低。Kelley等人(美國專利第4,247,722號)亦利用一種包含一鹼性活化之42%鎳-58%鋁之合金之催化劑，其中在合金中至少98重量%之鎳存在為NiAl3，用於氫化丁二烯聚過氧化物(butadienepolyperoxide)成1,2-丁二醇及1,4-丁二醇。
用於氫化的固定床催化劑，除了用於加速轉化有機化合物成較高值者之主要功能外，在使用期間必須倖免於處理及暴露於機械力。損耗率(即，大粒子由於碎裂成較小粒子而部分損失)對於使用者很重要。較高損耗會由於在反應物/產物流之流動減少(壓降)導致較低值的催化劑，以及由逸出反應器的細微粒子在下游產生的問題。此等催化劑之商業使用者偏好在用於氫化程序的大柱式反應器之裝載期間避免此破裂，此係因為此繼而 防止受限制流動(「壓降」)及會縮短催化劑床壽命或惡化淨生產力的粉屑損失問題。
因此，本發明之一個實例係一種用於使用一較高Ni含量之合金(即，與習知42%Ni相比顯著更富含Ni者)製造一催化劑之發明方法。本發明方法包括：提供包含鋁及鎳之合金顆粒；及以一鹼性溶液處理該等合金顆粒以形成該催化劑。在該等合金顆粒中的該鎳之一含量可在約43wt%至約60wt%之一範圍內。該等合金顆粒可具有之有效直徑在約1mm至約10mm之一範圍內。
本發明之另一實例係一種包含降低損耗之鎳及鋁之催化劑。在該催化劑中的該鎳之一含量可在約57wt%至約75wt%之一範圍內。該催化劑可具有在約1mm至約10mm之一範圍內之一有效直徑及小於約7.0%之一損耗值。
在本說明書之結論處的請求項中特別地指出及區別地請求視為本發明之標的。從以下的詳細描述結合附圖，可明白本發明之前述及其他目的、特徵、及優點，在附圖中：圖1顯示具有(a)自約3.3至約7mm、(b)自約2.4至約3.3mm、及(c)自約1.7至約2.4mm之不同範圍之有效直徑之合金顆粒。
參照本發明之實施例描述本發明。
在本描述及隨附申請專利範圍中使用的下述用語具有下述定義：相對於在一反應器內連同反應物混合物持續移動的一攪拌或流體化床(「漿料(slurry)」系統)，用語「固定床(fixed bed)」係指充填在一催化反應器內之一受拘束靜態床中之大量催化劑，並且反應物混合物通過固定床連續地移動。
本發明之一個實例係一種製造一催化劑之方法，其係使用一較高Ni含量之合金(即，與習知42%Ni相比顯著更富含Ni者)。在一實施例中，該方法包括提供包含鋁及鎳之合金顆粒。在該等合金顆粒中的該鎳之該含量可係在約43wt%至約60wt%之一範圍內、較佳地約45wt%至約58wt%之一範圍內、更佳地約50wt%至約56wt%之一範圍內、及最佳地約50wt%至約53wt%之一範圍內。
在一實施例中，可藉由透過壓碎及/或磨碎來減少較大合金顆粒之大小、及接著分類以提供具有一所欲大小的合金顆粒，而獲得此等合金顆粒。壓碎該合金一般產出廣泛分佈之顆粒大小，及在該分類步驟中藉由(通常藉由過篩)移除過大或過小的顆粒而縮窄此分佈。離開壓碎或磨碎機構的較大粒子可被再循環以進一步減小大小。此等合金顆粒可具有不規則形狀。藉由壓碎及/或磨碎方法所形成之一顆粒之用語「有效直徑(effective diameter)」係指在具有顆粒可通行通過其之最大篩號的一標準篩(美國或泰勒(Tyler)標記)中的正方形 開口之一大小。顆粒具有有效直徑之一分佈，其範圍係藉由透過過篩步驟分類判定。具體地，首先，顆粒被過篩且通行通過一較低篩號標準篩。接著，已通行之顆粒被過篩，但藉由一較高篩號標準篩而保留。該等保留顆粒之有效直徑之範圍經判定為係自該較高篩號標準篩之一大小至該較低篩號標準篩之一大小。
在另一實施例中，可藉由澆注熔融合金在模具中、成粒狀、或在一冷卻介質(氣體或液體)中直接自該熔融合金形成小滴，來獲得一所欲大小之合金顆粒。模製及成粒狀之方法可產生具有一圓柱形狀的均勻合金顆粒。具有一圓柱形狀的一顆粒之用語「有效直徑」係指該圓柱之截面(圓)直徑。在一實施例中，可藉由透過迅速冷卻「射注(shotting)」熔融合金來形成球形合金顆粒。具有一球形形狀之一顆粒之用語「有效直徑」係指球形之直徑。
在一實施例中，該等合金顆粒可具有之有效直徑在約1mm至約10mm之一範圍內、較佳地約2mm至約6mm之一範圍內、及更佳地約2.5mm至約5mm之一範圍內。在另一實施例中，整體顆粒大小範圍可自允許所有所利用的顆粒通行通過的約「4」(~4.75mm開口)之一篩標記之一上限延伸至基本上所利用的顆粒將皆不會通行通過的約「12」(~1.7mm開口)之一下限。換言之，該等合金顆粒具有之有效直徑在約1.7mm至約4.75mm之一範圍內。在另一實施例中，所利用的顆粒可存在在此最廣泛整體範圍之一子集合的一有效直徑範圍 中，例如，來自標記為「8至12篩目」範圍之合金，其具有基本上所有小於8篩目(~2.4mm)正方形開口且大於12篩目(~1.7mm)開口之粒子。換言之，該等合金顆粒具有之有效直徑在約1.7mm至約2.4mm之一範圍內。在另一實施例中，該等所利用的顆粒可來自標記為「4至8篩目」範圍之合金顆粒，其基本上具有所有小於4篩目(~4.75mm)正方形開口且大於8篩目(~2.4mm)開口之粒子。換言之，該等合金顆粒具有之有效直徑在約2.4mm至約4.75mm之一範圍內。
接著，可以一鹼性溶液處理或活化該等合金顆粒，以形成該催化劑。在活化期間，可藉由該鹼性溶液自該等合金顆粒部分地溶出鋁，至溶出原先存在之鋁(Al)之至少20%、較佳地至少30%、及更佳地至少40%之程度。Al溶出範圍之上限針對催化劑之具體使用而變化，且取決於對立目標之平衡：較高的活性(需要較高的溶出)相對於最小化損耗。該鹼性溶液可係來自無機化合物或有機化合物。在一實施例中，該鹼性溶液包含氫氧化鈉。在該鹼性溶液中的該氫氧化鈉之一濃度可係在1wt%至20wt%之一範圍內，較佳地1wt%至15wt%之一範圍內，及更佳地1wt%至10wt%之一範圍內。可在約20℃至約110℃之一範圍內、較佳地約30℃至約90℃之一範圍內、及更佳地約40℃至約70℃之一範圍內之一溫度以該鹼性溶液處理該等合金顆粒。
不限制藉由該鹼性溶液處理該等合金顆粒之該程序。在一實施例中，所處理之用於固定床催化劑之 該等合金顆粒可坐落於一導管中，透過該導管泵送及/或再循環該鹼性溶液。包含在合金中之鋁溶解以形成一鹼金屬鋁酸鹽(例如，鋁酸鈉)且大量釋放出氫。通常在高溫(例如，40℃至60℃)允許顆粒及鹼性溶液保持彼此接觸達至多幾個小時，直到鋁含量降低至所欲位準。
該鹼性溶液可經引入作為一單一溶液、作為隨時間增加強度之一系列溶液、或替代地藉由添加額外NaOH至已包含原先最弱溶液的一現有儲存器，作為強度隨時間持續變化之一溶液。在一實施例中，可藉由3wt%至10wt%之過量NaOH溶液、持續循環通過合金顆粒之床、同時維持40℃至60℃之一溫度處理該等合金顆粒。
在另一實施例中，首先藉由諸如3wt%至4wt%之一低濃度的NaOH溶液來處理該等合金顆粒達約10至20分鐘。接著，可緩慢添加額外氫氧化鈉至該溶液中以增加該NaOH溶液之濃度，舉例而言，在20至30分鐘之一期間中添加至一6wt%至8wt%。最後，藉由增加濃度之該NaOH溶液進一步處理該等合金顆粒達另一約20至30分鐘。
在某指定時間之後，活化程序被中斷。該催化劑在活化之後可與反應液分開、及接著用水洗滌直到該洗滌水具有約8至9之一稍微鹼性pH值。該催化劑之細孔容積、細孔大小及表面面積將取決於在初始合金之鋁之量及溶出程度。
用於製造該催化劑之該方法可進一步包含促進該催化劑之一步驟。取決於具體促進劑金屬，可以自約0.1重量%至約15重量%之促進劑過渡金屬促進該催化劑。此類過渡金屬可包括能夠促進鎳催化劑之氫化效能(例如，選擇性、轉化率及抗去活化之穩定性)者。在一實施例中，該催化劑較佳地具有在約0.1重量%至約10重量%之範圍內、較佳地約0.5重量%至約5.0重量%之範圍內之一促進劑過渡金屬含量。
該等促進劑過渡金屬可添加至該催化劑作為在鎳及鋁之基合金中之一組分，但亦可添加在用以自鎳鋁合金移除鋁之溶出溶液中，或繼活化後添加在一浸浴或塗布浴中。在一實施例中，若經由該溶出溶液進行添加，則可於其中包括對一金屬的促進劑前驅物(例如，氯化鉻或其他Cr化合物同等物)之一量：約0.2重量%至2重量%、較佳地0.5重量%至1.5重量%之催化劑比率。在一實施例中，可藉由以包含選自由Mo、Cr、W、Cu、及Fe、或其混合物所組成之群組之一金屬之一可溶鹽的一溶液處理該催化劑來促進該催化劑。在一實施例中，可使用一可溶Mo鹽(諸如七鉬酸銨四水合物((NH4)6Mo7O24-4H20))循環通過該催化劑床、接著進一步用水洗滌來藉由Mo促進該催化劑。在另一實施例中，可藉由在形成該等合金顆粒過程中添加選自Mo、Cr、W、Fe、或其混合物之一組分來促進該催化劑。
當使用在活化之後施加促進劑至該催化劑之表面之選項時，可在一後活化洗滌階段期間進行表面沉 積，其中該催化劑與(通常鹼性pH)鹽溶液接觸，以達成上文描述之促進劑之相同近似範圍。可在一所選擇pH(例如，在8至12之範圍內，較佳地，9至11之範圍內)進行此表面沉積。在通常9至11之一鹼性pH的水中儲存該催化劑。在另一後溶出程序中，可利用在美國專利第7,375,053號中描述之塗布或電鍍技術，來電鍍金屬於該催化劑上，該案之內容以引用方式併入本文中。
在一實施例中，在該催化劑中的該鎳之一含量可係在約57wt%至約75wt%、較佳地約60wt%至約70wt%之一範圍內。在另一實施例中，該催化劑可具有小於約7.0%、較佳地小於約5.0%、及更佳地小於約3.0%之一損耗值。
由於使用一較高Ni含量之Ni-Ai合金(即，與習知42%Ni相比顯著更富含Ni者)，所形成之催化劑，對於在處理及使用期間較大粒子破裂成為較小粒子之受損耗，可具有顯著降低之傾向。不受特定理論拘限，吾人相信，與溶出習知較低Ni之合金以製作催化劑相比較，自更富含Ni合金溶出可導致合金粒子之原始結構之較少瓦解且較少內重排，且因此較少固有弱抗衝擊性，即，改良抗損耗性。
本發明之另一實例係藉由本發明方法所形成之催化劑，該方法包含以一鹼性溶液處理具有一高鎳含量之顆粒合金。該催化劑可部分地或完全地用作為用於一氫化程序之一固定床海綿金屬催化劑。亦可在用於氫化之一程序中(例如，尤其在用於藉由氫化來產生1,4丁 二醇之一程序中，或用於藉由葡萄糖之氫化來產生葡萄糖醇之一程序中)使用該催化劑。
在連續程序(包括使用一固定催化劑床之連續程序)中可更有效率利用上述催化劑。可搭配使用一滴流床程序與一固定催化劑床。在習知固定床程序中所利用之催化劑可呈各種形式，包括(但不限於)顆粒狀、球形、壓型圓柱形、錠、菱形、車輪形、環形、星形、或擠出物，諸如固體擠出物、多葉形(polylobal)擠出物、中空擠出物及蜂巢體。
下文，將參照實例更詳細描述本發明。然而，本發明之範圍不限於下述實例。
[實施例]
首先描述用於合金形成及大小分級、催化劑損耗測試、及催化劑活性測試之方法，並且將該等方法一致地應用至所有後續實例。
合金粒子之形成及大小分級
藉由前述之習知熔化及澆注方法來形成鎳鋁合金板材。此係後續以將澆注合金之板材之破裂成為較小顆粒(以~1/4顎口設定，使用一Bico-Braun Intl.顎碎機)。在此階段，顆粒(粒子)具有一過度廣泛分佈。在接下來的過篩步驟中，首先，顆粒被過篩且通行通過一較低篩號的標準篩。接著，已通行之顆粒被過篩，但藉由一較高篩號標準篩而保留。該等保留顆粒之有效直徑之範圍經判定為係自該較高篩號標準篩之一大小至該較低篩號標準篩之一大小。圖1顯示具有(a)自約3.3mm至約 7mm、(b)自約2.4mm至約3.3mm、及(c)自約1.7mm至約2.4mm之不同範圍之有效直徑之合金顆粒。分別藉由(a)3至6篩目、(b)6至8篩目、及(c)8至12篩目標準篩分類這些合金顆粒。
在後續實例及比較例中，使用合金顆粒(c)。在一搖篩機(Rotap®)中處理達1分鐘，此等合金顆粒通過一8篩目標準篩，但是藉由僅低於8篩目篩之一12篩目篩予以保留(不通過)。
下列表1顯示篩標記與標稱篩開口之一關係，其獲自Fine Chemicals之Aldrich 2003-2004 Catalog/Handbook。
Figure 106139632-A0202-12-0011-1
活化催化劑之損耗測試
在一簡單輥磨裝置中測量在機械應力下催化劑破裂成為較小粒子之傾向，該輥磨裝置由在來自Paul O.Abbe,Inc.之「Model JRM」(一種典型地使用作為一球磨機之機器)之成對之輥上以100RPM旋轉的在一圓柱形金屬「磨罐(mill jar)」套筒(來自Advanced Ceramics Manufacturing之零件000-264)內的一加蓋聚乙烯瓶(「含有擋板之16oz.聚廣口瓶(FAB)」，購自Fisher Scientific)所組成。在各測試中，100g之該催化劑樣本浸沒在該加蓋瓶中之水中。在此損耗測試中之滯留時間係20分鐘。藉由在20分鐘輥磨步驟之前及之後兩者稱量，以判定在該催化劑樣本中的細微粒子之量。使用在一Rotap®搖動器上機械地搖動一標準12篩目篩達2分鐘，使細屑部分與該主樣本分開。在繼續該輥磨測試及第二過篩之前，在該損耗測試之前在過篩中分開之細屑與該主樣本重新組合。各測試的損耗量定義為稱重的細屑含量(通行通過一12篩目過篩(~1.7mm開口)之催化劑之部分)的前後差異，表示為原始樣本重量之一百分比：損耗%=[在測試之後在12篩目下之%]-[在測試之前在12篩目下之%]
催化劑活性測試
使用將右旋糖(葡萄糖)溶液轉化成葡萄糖醇作為效能準則，在一固定床氫化反應器中測量催化劑活性。
使用含有1/2吋之一內部直徑及6吋之一工作床長度之一垂直柱固定床反應器，搭配一中心1/8吋 直徑熱偶套管(thermocouple well)。該催化劑床之工作容積係18cc(mL)。在水中將催化劑裝載至此柱式反應器中，在模組化催化劑床段連接至主反應器管路系統中之後，後續藉由流動氮及接著氫將水推出催化劑床區帶。
自一外部進料槽泵送一40%水性溶液之結晶右旋糖水至維持在120℃之固定床反應器。同時，在500mL/分鐘流率及1000psig壓力(68atm.)傳遞氫氣通過該催化劑床。在多個實驗過程中依次維持下列三個不同位準之液體流率：0.20、0.23及0.25mL/分鐘。此係基於在最高可能的流率達成高度轉化進料成產物之能力來區別類似活性之催化劑之一手段。
每4小時之運行時間，收集產物樣本。藉由以購自Fisher Scientific之一「Hemocue Glucose 201分析儀」分析以判定殘留右旋糖(未轉化之進料)。以水稀釋產物樣本以允許針對所提供之比色載玻片在最佳儀器回應範圍之偵測。此產出在該產物樣本中的重量百分比右旋糖。
右旋糖之百分比轉化定義為：100%-2.5*(wt%右旋糖)
其中wt%右旋糖係在該產物中之殘留量(如上文所判定)，而2.5因子說明40%進料濃度。針對3個4小時之時段(各時段在一給定的液體進料流率)，將如上文獲得之轉化值平均。
分開執行該產物樣本之HPLC分析以確認該Hemocue儀器的右旋糖含量之精確度。該HPLC所使用 之條件係：Rezex RCM單醣Ca+2柱(序號735463-1)，尺寸300×7.8mm；Rezex RCM單醣Ca+2柱防護罩(序號728606-3)，尺寸50×7.8mm；0.7mL/分鐘流動；D.I.水作為洗提液；梯度：等度；10uL注射；RI偵測器；35分鐘運行時間。
經發現，對於所有後續實驗催化劑，主要副產物(甘露醇)係在0.4wt%至0.7wt%之一範圍內。
比較例1
催化劑活化
藉由習知熔融及混合技術所製作之一42%Ni-58%Al合金被壓碎且過篩至8至12篩目大小範圍(~2mm至3mm粒子直徑)。為了藉由Al溶出以活化此合金成為一催化劑，將680g之此8至12篩目合金置放於一4公升燒杯中，接著，使用在該燒杯與保持過量NaOH溶液之一外部儲存器之間之一泵，使8.1公升之一3%水性NaOH溶液透過該燒杯再循環。此第一條件(階段1)繼續達10分鐘，藉由在該燒杯中使用冷卻盤管，使在該溶出燒杯中之溫度維持在45℃。在下一20分鐘(階段2)期間，將包含一額外288g之(純固體)NaOH及462g之水之一溶液穩定且連續地添加至該儲存器中，以最終使該NaOH輸入自初始3%濃度增加至初始6%NaOH之一同等量(即，忽略由Al溶出反應所消耗之量)。在NaOH之此添加之後，系統係保持在相同溫度及液體流動條件達20多分鐘(階段3)。
接著以5公升之一2%NaOH溶液洗滌該催化劑達10分鐘，接著以45℃之水洗滌該催化劑，直到放流洗滌水達到10之一臨時pH。使用在70g之水中的20.5g之七鉬酸銨(NH4)6Mo7O24-4H2O鉬促進劑添加至該催化劑。接著攪拌含Mo溶液以使含Mo溶液分佈通過該催化劑床達60分鐘。接著進一步以水洗滌該催化劑至9之一pH。
如藉由ICP化學分析所測量之該催化劑之最終組成物係54.9%Ni、43.3%Al及1.6%Mo，其等同於在該合金中溶出(移除)之初始鋁之43%。
在比較例1中之催化劑具有10.2%損耗，表示習知催化劑之基線破裂程度。對於此催化劑，在3個經程式化進料流率的右旋糖之轉化%係：在0.20mL/min流率，99.9%轉化
在0.23mL/min流率，99.9%轉化
在0.25mL/min流率，99.3%轉化
高活性但亦過度損耗(約10%)之此組合表示關於在先前現有催化劑中欲改良之狀態。
比較例2
相似於上述比較例1之方法，自58%Al、42%Ni合金製備一催化劑，且有下列差異：
a)在階段2中所添加之NaOH係465g固體NaOH之量溶解在285g之水中。此增加NaOH之總輸入至8%起始濃度之同等量(相對於比較例1之6%)。
b)在階段2之20分鐘添加時間之後，混合物係保持在現有條件，且液體循環達10分鐘，持續時間短於比較例1之20分鐘。
藉由ICP指示49.8%Ni、49.0%Al、及1.1%Mo的所得催化劑分析對應於溶出僅29%之初始Al相對於比較例1之45%。來自上文描述之方法之損耗位準係8.6%，與10.2%基準線相比小幅改良。
比較例2之催化劑之右旋糖轉化%係：在0.20mL/min流率，99.5%轉化；在0.23mL/min流率，96.5%轉化；在0.25mL/min流率，96.3%轉化；與比較例1之基線相比較，由於Al之溶出之較低位準而使活性及損耗兩者減少，但此折衷仍係非所欲的，此係因為活性已顯著受損，而未顯著改良損耗。
實例1
藉由類似於比較例1之程序的一程序來製備一催化劑，但有如所述之改變及細節：a)來自具有53%Ni及47%Al之一合金。所採用之合金重量係500g；b)初始3%溶出溶液具有約6公升之一容積；c)階段1、2及3之定時分別係10、20、及20分鐘，如同比較例1。溫度係45℃，如同比較例1及2；d)在階段2中增加輸入濃度至約6%之同等量中所使用之NaOH的量係溶解在340g之水中的212g固體NaOH；及 e)鉬酸鹽添加物：15.1g之七鉬酸銨。
藉由ICP分析所得催化劑具有下列分析結果：68.5%Ni、28.8%Al、及1.6%Mo，對應於53%Al移除。損耗測試顯示2.7%之一更低結果，約比較例1之基線之四分之一。
用於實例1之催化劑之活性測試導致：在0.20mL/min流率，96.4%轉化；在0.23mL/min流率，93.6%轉化；在0.25mL/min流率，95.4%轉化；
實例2
與實例1相比較，在此催化劑製備中修改如下：a)活化溫度係維持在60℃，自45℃增加；b)藉由在階段2添加342g固體NaOH及209g水之一混合物，%NaOH輸入自初始3%上升至8%；c)階段1、2及3之持續時間分別係10、12及17分鐘；及d)在階段3之結束時，所使用之溶出溶液自該反應器+儲存器移除且以6.5公升之10%NaOH溶液取代，該6.5公升之10%NaOH溶液在60℃再循環通過該催化劑床達額外12分鐘。
藉由ICP之所得催化劑分析產出65.4%Ni、32.5%Al、及1.5%Mo。此量溶出44%之原始Al。損耗測試展示2.6%之一改良結果，可與比較例1相比較。
用於實例2之催化劑之活性測試導致： 在0.20mL/min流率，99.4%轉化
在0.23mL/min流率，99.0%轉化
在0.25mL/min流率，98.8%轉化
實例3
此催化劑製備涉及自實例2之僅一個變更：以一50%Ni、50%Al合金替換53%Ni，47%Al合金。
藉由ICP之所得催化劑分析產出61.1%Ni、37.2%Al、及1.4%Mo。此量溶出39%之原始Al。
選擇性移除原始鋁之39%使該合金之重量整體減少0.391×50%或19.56%(即，例如每100g減少19.56g)。添加Mo促進劑使每100g原始合金重量增加1.15g。重新正規化催化劑分析結果同等於各組分重量除以新的總催化劑重量1.15+(100-19.44)或81.71。
因此，最終%Al係(100%)*(50-19.44)/81.71=37.3%；最終%Ni係(100%)* 50/81.71=61.2%；及最終%Mo係(100%)* 1.15/81.71=1.4%。
損耗測試顯示5.4%之一結果，或比較例1之先前技術基線之結果之約½。
用於實例3之催化劑之活性測試導致：在0.20mL/min流率，99.8%轉化
在0.23mL/min流率，99.5%轉化
在0.25mL/min流率，99.6%轉化
實例2及實例3達成高活性(右旋糖之轉化)及低損耗之最佳的平衡。
於下表2顯示完整結果。
Figure 106139632-A0202-12-0019-5

Claims (12)

  1. 一種用於製造氫化催化劑之方法，其包含提供包含鋁及鎳之合金顆粒；及以鹼性溶液處理該等合金顆粒以形成該催化劑；其中在該等合金顆粒中的該鎳之含量係53wt%至60wt%；其中在該以鹼性溶液處理時，自該合金顆粒溶出至少40%的鋁；其中該鹼性溶液包含氫氧化鈉，且在該鹼性溶液中的該氫氧化鈉之濃度係在1wt%至15wt%之範圍內；其中該催化劑具有小於5.0%之損耗值；其中該催化劑包含鎳及鋁；其中在該催化劑中的該鎳之含量係57wt%至75wt%；且其中該等合金顆粒具有之有效直徑在約1mm至約10mm之範圍內。
  2. 如請求項1之方法，其中該等合金顆粒具有之有效直徑在約2mm至約6mm之範圍內。
  3. 如請求項1之方法，其中在該鹼性溶液中的該氫氧化鈉之濃度係在1wt%至10wt%之範圍內。
  4. 如請求項1之方法，其中在約20℃至約110℃之範圍內之溫度以該鹼性溶液處理該等合金顆粒。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含使用選自下列之額外程序步驟促進該催化劑： a.以包含選自由Mo、Cr、W、Cu、及Fe、或其混合物所組成之群組之金屬之可溶鹽的溶液處理該催化劑，或b.在形成該等合金顆粒過程中添加選自Mo、Cr、W、Cu、及Fe或其混合物之組分。
  6. 如請求項1之方法，其中在該催化劑中的該鎳之含量係在約60wt%至約70wt%之範圍內。
  7. 如請求項1之方法，其中該催化劑具有小於約3.0%之損耗值。
  8. 一種藉由如請求項1之方法所形成之催化劑。
  9. 一種用於氫化程序之包含如請求項8之催化劑之固定床海綿金屬催化劑。
  10. 一種氫化方法，其使用如請求項8之催化劑。
  11. 一種製造1,4丁二醇之方法，其係藉由氫化，並使用如請求項8之催化劑。
  12. 一種製造葡萄糖醇之方法，其係藉由氫化，並使用如請求項8之催化劑。
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