在具有特定孔径分布的载体上的铀催化剂、其制备方法及其用途的制作方法

专利名称：在具有特定孔径分布的载体上的铀催化剂、其制备方法及其用途的制作方法
在具有特定孔径分布的载体上的铀催化剂、其制备方法及
其用途本发明涉及在具有特定孔径分布的载体上的新的铀催化剂，涉及其的制备方法， 和涉及其在由氯化氢来制备氯的方法中的用途。氯的几乎全部的工业生产目前是通过电解氯化钠水溶液来实现的。但是，这样的氯碱电解方法的一个主要缺点是不仅获得了大量的期望的氯反应产物，而且还获得了大量的氢氧化钠水溶液。因此，所生产的氢氧化钠水溶液的量直接与所生产的氯的量有关。但是，对于氢氧化钠水溶液的需求与对于氯的需求并不相关，这使得，特别是在近年中，这种副产物的销售收入已经明显降低。在方法技术方面，这意味着在这样的氯碱电解方法中，能量是结合于产物中而存在的，但是这里没有用于这种能量消耗的足够的补偿度。作为这种方法的一种替代选项是通过“迪肯制氯法”来提供的，其是在早到1868 年时由迪肯开发的，并以其名字来命名，在其中氯是通过氯化氢的多相催化氧化来形成的， 并且同时形成了水。这种方法的主要优点是它与氢氧化钠水溶液的制备是不关联的。此外，该氯化氢前体的获得是简单的；它是在例如光气化反应中，例如在异氰酸酯制备中大量获得的，在其中所产生的氯优选是经由光气中间体来重新使用的。根据现有技术，优选给出的是使用包含过渡金属和/或贵金属的催化剂，用于将氯化氢转化成氯。例如，W02007134771公开了这样的催化剂可以用于这种目的，该催化剂包含下面的至少一种元素铜，钾，钠，铬，铈，金，铋，钌，铑，钼和元素周期表的第VIII副族的元素。 它另外公开了优选使用前述元素的氧化物，卤化物或者混合的氧化物/卤化物。特别优选的是氯化铜，氧化铜，氯化钾，氯化钠，氧化铬，氧化铋，氧化钌，氯化钌，氯氧化钌和氧化铑。根据W02007134771的公开，这些催化剂的特点在于对于将氯化氢转化成氯来说具有特别高的活性。W02004052776中公开了在氯化氢多相催化氧化成为氯的领域中一个公知的问题是在所述方法中形成的所谓的“热斑(Hot-Spots)”问题。这些“热斑”指的是温度过度升高的位置，其根据W02004052776的公开，会导致催化剂材料的破坏。W02004052776公开了在管束中进行冷却方法，来作为这种技术问题的解决方案。W02004052776中所公开的技术方案包含冷却催化剂管。W02007134771中所公开的可选择的技术方案包含多阶段绝热进行所述方法，并且具有在所述阶段之间的冷却。两种技术方案在方法技术和设备方面都是复杂的，并且因此至少在经济上是不利的，因为在每种情况中，由于W02004052776情况中复杂的实施方案或者由于W02007134771 情况中多次进行较简单的实施方案，设备的资金成本是相当大的。另外，在这两种情况中， 使用此处所公开的催化剂具有这样的技术上不利的效果，即，在故障的情况中不能排除其自身的破坏。此外，前述的两个公开文献都没有公开关于催化剂的孔径分布的任何性能。EP1170250中公开了对于上述问题的另外一种可选择的与催化剂有关的解决方案，其在设备方面是复杂的。根据EP1170250的公开内容，通过使用调整为具有降低的催化剂活性的反应曲线的催化剂堆料，而阻止了反应区中过高的温度。这样调整的催化剂堆料例如是如下来实现的用惰性材料“稀释”该催化剂堆料，或者通过用较低份额的催化剂来简单的产生反应区。但是，EP1170250所公开的方法是不利的，因为这样的“稀释”产生了这样的反应区，其具有所预期的低的时空产率。但是，其代价是所述方法的经济的运行，因为反应区 (其特别是在所述方法开始时是用惰性材料高度稀释的)首先必须加热到运行温度。为此消耗了能量，来加热实际上对于实施所述反应并不需要的惰性材料。根据EP1170250的公开，至少在故障情况中不能排除催化剂的破坏。EP1170250也没有公开关于催化剂材料孔径分布的任何性能。DE1078100公开了包含铀的催化剂也能够用于将氯化氢多相催化氧化成氯。 DE1078100另外公开了这样的催化剂还能够在高达480°C的较高温度使用，而没有破坏的危险。DE1078100所公开的催化剂包含载体材料例如高岭土，硅胶，硅藻土，浮石和其他。在 DE1078100中，催化剂是通过将铀从溶液施涂到载体上来制备的。它没有公开该催化剂可以通过沉淀获得。此外，所公开的催化剂不包含任何含有钠和铀的铀酸盐。DE1078100中用催化剂所能够实现的最大转化率是62%，其根据上面详细的公开文献可能的转化率度量来说是较低的和因此是不利的。这在其中实现了所述的6 转化率的具体工作例中尤其如此，因为600cm3的反应器填充有所述催化剂。这进而意味着催化剂的活性在给定另外的信息时，表现得相当低。DE1078100也没有公开关于催化剂材料或者所用的高岭土，硅胶，硅藻土或者浮石载体材料关于孔径分布的任何性能。国际申请公开号PCT/EP2008/005183的专利文献公开了铀氧化物催化剂，其在一种优选的扩展方案中仅仅由铀氧化物组成，或者其在通常的情况中是由铀氧化物的载体和另外的催化组分组成。它另外公开了能够与铀氧化物组合的合适的载体材料的例子是二氧化硅，二氧化钛(具有金红石或者锐钛矿结构)，二氧化锆，氧化铝或者其混合物。根据PCT/EP2008/005183的前述另外的催化活性组分可以例如是W02007134771 中已经公开的物质。根据PCT/EP2008/005183，该催化剂(其包括铀氧化物的载体和另外的催化活性组分)可以通过将该另外的催化活性组分浸渍到铀氧化物的载体上来制备。PCT/EP2008/005183所公开的催化剂据公开是特别稳定的，这样它们优于 W02004052776, W02007134771和EPl 170250公开文献中所用的催化剂。根据PCT/ EP2008/005183的工作例，该催化剂在540°C和600°C的温度具有相当高的生产率。但是，它们仍然劣于例如用W02004052776，W02007134771和EPl 170250的公开文献中其他的催化剂在更低温度所能够达到的生产率。因此，为了有利于稳定性损失了用于将氯化氢多相催化氧化成氯的催化剂的一定活性，这是不利的。PCT/EP2008/005183也没有公开催化剂具有特定的孔径分布。德国专利申请DE102008050978. 7中公开了类似于PCT/EP2008/005183中的这些催化剂的催化剂材料的活性的进一步的改进。
根据DE102008050978. 7的公开，这种改进是通过这样令人惊讶的发现来实现的 即，如在PCT/EP2008/005183所一般性公开的铀化合物实施方案那样，铀酸盐导致了用氧
气将氯化氢多相催化氧化来产生氯中活性的提高。DE102008050978.7也没有公开所述催化剂具有何种孔径分布，或者该孔径分布会影响催化剂的活性。即使对于用氧气将氯化氢多相催化氧化来产生氯来说， DE102008050978. 7的催化剂具有相对于PCT/EP2008/005183提高的活性，但是这些活性仍然劣于例如根据W02004052776，W02007134771和EPl 170250的催化剂的这些活性，但是，如已经描述的那样，这些具有低的热稳定性的缺点。从现有技术出发，这里因此仍然需要提供一种催化剂，用于将氯化氢用氧气多相催化氧化来产生氯，其可以用于较高的温度范围内，而没有持久的损害的风险，并且其具有比可用于这些温度范围的其他催化剂提高的活性。现在已经令人惊讶地发现这个目标是通过这样一种催化剂来实现的，其用于将氯化氢多相催化氧化成为氯，该催化剂包含至少一种得自铀化合物的催化活性组分和得自氧化铝的载体材料，特征在于该催化剂具有双峰孔径分布。可用于本发明的铀化合物是这些，其已经公开在PCT/EP2008/005183或者 DE102008050978. 7中，作为可能的铀化合物。因此，本发明的铀化合物可以是铀氧化物。这样的铀氧化物是例如U03，UO2, UO或者由这些物质的混合物所形成的非化学计量相，例如U3O5，U2O5，U3O7, U3O8，U4O9, U13O34O优选的铀氧化物是这些，其具有化学计量组成UO2. rU02.9O此外，本发明的铀化合物可以是铀酸盐。这样的铀酸盐是这样的物质，其包含任何化学计量或者非化学计量组成的铀和氧，其具有负电荷。铀酸盐优选是带负电的物质，具有组成UOx，这里X是大于1但是小于或者等于5 的实数。本发明的铀酸盐典型地包含至少一种碱金属和/或碱土金属。碱金属和/或碱土金属在本发明上下文中指的是来自元素周期表第一或者第二主族的任何物质。优选的碱金属和/或碱土金属是选自钡，钙，铯，钾，锂，镁，钠，铷和锶的这些。特别优选给出的是选自钡，I丐，钾，镁和钠的这些。至少一种碱金属和/或碱土金属的铀酸盐典型地具有通用组成[Ml—[UnO3nJ， 这里n=l，2，3，6，7，13，16和m=l，2或者3，和q=l或者2。这里q代表碱金属或者碱土金属所具有的正电荷数。优选的碱金属或者碱土金属的铀酸盐是Na6U7O24或者Ba3U7C^4。特别优选给出的是铀酸钠Na6U70M。前述铀酸盐具有与PCT/EP2008/005183中已经公开的这些相同的高的稳定性，但是同时表现出对于将氯化氢用氧气多相催化氧化来产生氯来说明显提高的活性。在一种优选的实施方案中，这里所公开的催化剂除了铀酸盐之外，还包含铀氧化物。在其他可选择的实施方案中，该催化剂除了至少一种碱金属和/或碱土金属的铀酸盐之外，还包含碱金属和/或碱土金属的盐和/或氧化物。本发明的催化剂特别优于现有技术的催化剂，因为它具有前述的双峰孔径分布。
在本发明中，双峰孔径分布表示这样的事实，即，本发明的催化剂，在用本领域技术人员公知的水银孔隙度计来分析时，具有与第一范围的平均直径的孔径有关的第一孔体积和与第二范围的平均直径的孔径有关的第二孔体积，这两种前述范围的孔径此外是不彼此交叠的。前述双峰孔径分布的结果是在较大直径范围内的孔能够提高催化剂中的分布，这导致了反应物向催化剂的多相催化中心上更快的传输和导致了反应产物离开催化剂的多相催化中心的更快的传输。此外，在较小直径范围内的孔同时导致了催化剂比表面积的提高，这导致了每单位所用的催化剂体积上或者每单位所用的催化剂质量上的更高的转化速率。两种前述范围的孔径以双峰分布方式的组合导致了这样的效应，S卩，在催化剂的多相催化中心上能够快速获得对于各反应物的反应高的催化剂比表面积，或者在反应后能够重新快速利用，这样总体来说导致本发明催化剂特别高的活性。本发明的催化剂因此具有至少两个范围的孔径第一范围是较小直径和第二范围是较大直径。前述孔径范围对于较小直径来说典型的是l-20nm，对于较大直径是100-5000nm ； 在本发明催化剂的优选实施方案中，较小的直径范围是3-15nm，较大直径范围是 150-2500nmo因为根据本发明，与两个前述份额的孔体积有关的直径范围是不交叠的，因此它还可以是彼此直接相邻的范围。换句话说，根据本发明可能的双峰孔径分布的单个实施方案，如果该直径范围能够彼此相邻，则这意味着从较小直径的孔体积的直径范围出发，具有较大的直径的孔体积的直径范围是与之直接相邻的。在这样的情况中，两种前述范围的孔体积份额之和可以是100%。典型地，较小直径范围的孔体积的份额是40%_60%，优选大约50%。同时，较大直径范围的孔体积的份额同样是60%-40%，优选大约50%，这里该份额之和可以小于或者等于
100% ο特别地，根据单个优选的实施方案，较小直径范围的孔体积的份额与较大直径范围的孔体积的份额的组合，同时具有上面公开的平均直径，导致了特别有利程度的简化了物质向/离开催化剂的多相催化中心的传输，同时具有特别高的催化剂比表面积，这样这种类型的本发明的催化剂具有优于现有技术已知的催化剂的活性，同时作为在氧化铝载体上所用的铀化合物的结果，具有对于温度和另外的工艺参数(在其中使用这些工艺参数) 来说特别高的稳定性。本发明所公开的催化剂可以以全部的几何实施方式存在，其对于随后用于将氯化氢用氧气多相催化氧化来产生氯的方法来说是有意义的。在本发明优选的实施方案中，本发明的催化剂是以颗粒堆料的形式或者以成型体的形式存在的。根据本发明优选的实施方案，当催化剂以颗粒堆料形式存在时，该颗粒堆料的颗粒平均直径典型的是0. 5-8mm，优选l_5mm。前述范围的上限是特别有利的，因为高于所公开的平均直径时，不管物质向/离开催化剂的多相催化中心的改进的传输，由于具有特别高的比表面积的本发明催化剂份额的平均距离被延长，因此大份额的反应物已经在与较大直径范围有关的孔体积区域进行了反应，其是低效率的，因此本发明催化剂的具体优点被降低。前述范围的下限是特别有利的，因为低于所公开的平均直径时，由于物质向/离开催化剂的多相催化中心的改进的传输变得可以省略(这里因为大份额的催化剂在任何情况中直接与反应物接触)，因此本发明的催化剂的具体优点被降低。这同样将是低效的。在本发明优选的实施方案，当催化剂以成型体的形式存在时，该成型体是多孔的， 并且如此配置以使得它能够确认为颗粒堆料的前述颗粒的聚集体。在本发明上下文中，这意味着本发明的成型体，作为本发明的催化剂的表观形式， 特点在于本发明催化剂的彼此结合的颗粒之间的界面。作为多孔成型体并且具有在本发明催化剂的彼此结合的颗粒之间的界面的实施方案是有利的，因为因此获得了对本发明催化剂更容易的操作的表观形式，但是，其仍然具有在在所公开的有利的尺寸范围内前述颗粒堆料中的颗粒有利的性能。铀化合物在整个本发明催化剂中的份额，不管它的几何表观形式如何，典型的是 1-40重量％，优选是3-25重量％。本发明另外提供一种制备本发明催化剂的方法，特征在于它至少包含下面的步骤
a).准备包含处于溶剂中的铀盐的溶液A，
b).用溶液A涂覆氧化铝颗粒，来获得经涂覆的颗粒B，
c).干燥该经涂覆的颗粒B，和
d).由获自步骤b)和c)之一的经涂覆的颗粒B来任选地成形成型体。本发明方法的步骤a)中的溶液A的铀盐在本发明上下文中指的是任何的化合物， 其包含元素铀的至少一种离子连同至少一种抗衡离子，其中任选为多种的抗衡离子的整体总共带有与存在的任选为多种的铀离子的整体一样多的相反电荷。本发明铀盐中的铀离子可以具有二个，三个，四个，五个或者六个正电荷。该铀盐中的铀离子优选带有四个，五个或者六个正电荷。该铀盐中的铀离子更优选是带有六个正电荷。优选的铀盐是选自下面的这些乙酸双氧铀⑴ranylacetat) UO2Ac2,乙酸双氧铀二水合物UO2Ac2 · 2H20，硝酸双氧铀氧化物(toanyloxidnitrat) UO2 (NO3) 2和硝酸双氧铀氧化物六水合物UO2(NO3)2 ■ 6H20。本发明方法的步骤a)中溶液A的溶剂在本发明上下文中指的是选自下面的溶剂 水，具有不大于5个碳原子的单-或者多元醇，和苯。优选给出的是水。前述优选的铀盐特别有利的是与优选的溶剂水组合使用的，因为它们能够以高的份额溶解在水溶液中，并且乙酸根和硝酸根基团同时典型的以完全解离的形式存在于水中。此外，这些铀盐是特别有利的，因为它们能够在步骤c)的干燥过程中，在优选的温度转化成气态氮氧化物或者气态碳氧化物例如一氧化碳或者二氧化碳，并因此不再会污染所获得的催化剂。步骤a)中的方法中所存在的溶液A指的是这样的溶液，在其中全部物质是以分子溶解的形式存在的。本发明方法的步骤b)中的涂覆可以如下来实现在氧化铝颗粒存在下从溶液A中沉淀出铀盐，或者将氧化铝颗粒浸入溶液A中，或者用溶液A喷涂氧化铝颗粒。优选给出的是用溶液A喷涂氧化铝颗粒，来进行涂覆。本发明方法的步骤c)中的干燥可以在大气压(1013 hPa)或者比大气压低的压力下进行，优选给出的是在大气压时进行干燥。同时，该干燥可以在室温(23°C )或者在比室温高的温度进行，优选给出的是在比室温高的温度进行干燥。特别优选给出的是在500°C -1500°C的温度进行干燥。在本发明方法的步骤C)的可选择的实施方案中，该干燥还可以以多个阶段进行。在这样的可选择的实施方案中，优选给出的是在室温至250°C进行初步干燥，和在 5000C -1500°C的温度进行后续干燥。这样的500°C -1500°C的温度是特别有利的，因为作为结果，在经涂覆的颗粒B的表面上涂覆后，所存在的铀的全部氢氧化物和/或水合物因此被转化成氧化物和/或盐，并因此形成了优选的铀酸盐和/或铀氧化物。本发明的干燥或者在本发明方法的可选择的实施方案中在500°C -1500°C的后续干燥在这点而言也可以概括到术语“煅烧”下，其是本领域技术人员公知的。在步骤d)中由经涂覆的颗粒B来成形成型体可以使用来自步骤b)或者步骤C) 的颗粒B来进行。当成型体是由本发明方法的步骤C)的经涂覆的颗粒B来成形时，这典型的是通过加入粘合剂和随后干燥来进行的，其中在该干燥过程中，将颗粒B压入期望的成型体的阴模中。前述粘合剂典型的是本发明方法的步骤a)的溶液A的溶剂或者氧化铝(Al2O3)或者二氧化硅(SiO2)的在水中的凝胶。该粘合剂优选是水。该干燥典型的是在这样的温度进行的如同所公开的用于本发明方法的步骤C) 的用于初步干燥的温度，该干燥进行的压力比大气压高，并且这个压力是通过压缩颗粒B 周围的前述阴模来获得的，该阴模已经用颗粒B进行了填充。当成型体是由本发明方法的步骤b)的经涂覆的颗粒B来成形时，这典型的是如下来进行的在如同所公开的用于本发明方法的步骤c)的用于初步干燥的温度进行干燥，该干燥进行的压力比大气压高，并且这个压力是通过压缩颗粒B周围的前述阴模来获得的， 该阴模已经用颗粒B进行了填充。本发明进一步提供一种制备氯的方法，特征在于在反应区中，在具有双峰孔径分布的催化剂存在下，用氧气将氯化氢氧化成氯，该催化剂包含至少一种得自铀化合物的催化活性组分和得自氧化铝的载体材料。这样的方法优选是在高于400°C的温度，在一个反应区中进行的。本领域技术人员公知的是化学反应的反应速率通常随着进行所述反应的温度升高而升高的。此处所公开的本发明的用于将氯化氢氧化成氯的方法因此是特别有利的，因为，第一次的，能够因此实现提高由氯化氢来工业生产氯的反应速率，而没有作为结果的催化剂的破坏。同时，该双峰孔径分布使得催化剂材料在每单位所用催化剂质量和/或每单位催化剂体积上的活性方面来说获得了最大的利用。本发明所以进一步提供了上面公开的本发明和优选的催化剂的实施方案的用途，其用于将氯化氢氧化成氯。

图1表示了根据本发明实施例1的球形Y -Al2O3成型体的双峰孔径分布。表示了基于具体的孔径(D)(单位纳米[nm])的孔体积(V)份额。拐点是清楚可见的，并因此孔径分布的大部分孔份额在于D飞OOnm，和D lOnm。本发明其后将参考实施例来详细说明，但是并非限制于其中。
实施例实施例1 制备本发明的催化剂
在烧杯中，将5g的球形Y -Al2O3成型体(购自Saint-Gobain)，平均直径1. 5mm, BET 表面积M9m2/g，平均孔径dP lO/lOOOnm和孔体积VHg，P 1. 35 cm3/g，通过喷涂用10重量％ 的乙酸双氧铀二水合物水溶液(购自Riedel de Haen)进行浸渍。在接触1 h的时间后，将固体在80°C的空气流中干燥2 h。重复整个试验，直到计算5重量％的铀存在于成型体中。然后将该完全负载的催化剂在800°C在空气下煅烧4 h。实施例2 制备本发明的催化剂制备根据实施例1的催化剂，其中重复浸渍
重量％的催化剂。实施例3 制备本发明的催化剂制备根据实施例1的催化剂，其中重复浸渍
重量％的催化剂。实施例4 制备本发明的催化剂制备根据实施例1的催化剂，但是其中使用5g的球形Y-Al2O3成型体(Saint-Gobain
生产)，平均直径1. 5mm, BET表面积250m2 /g,平均孔径dP 7/500nm和孔体积Vlfcp 1. 05 cm3/g。该球形Y-Al2O3成型体准确的孔径分布表示在图1中。为了完整和为了清楚，应当在此指出的是在实施例4以及在上面的实施例1中，措词“平均孔径”在每种情况中表示双峰孔径分布的两个平均孔径dp，用“/”隔开，其在较小孔径范围和较大孔径范围的孔体积中各具有最大的孔体积份额。dP 7/500因此表示较小孔径范围中的孔体积主要是直径 7nm的孔，较大孔径范围中的孔体积主要是直径飞OOnm 的孔。这同样适用于实施例1。实施例5 制备本发明的催化剂制备根据实施例4的催化剂，其中重复浸渍
重量％的催化剂。实施例6 制备本发明的催化剂
制备根据实施例4的催化剂，其中重复浸渍重量％的催化剂。实施例7 制备本发明的催化剂
制备根据实施例4的催化剂，其中重复浸渍重量％的催化剂。反例1 制备非本发明的催化剂制备根据实施例1的催化剂，其中使用5g的球形Y-Al2O3成型体(Saint-Gobain生
/干燥步骤，直到获得所计算的铀负载10 /干燥步骤，直到获得所计算的铀负载15
/干燥步骤，直到获得所计算的铀负载10 /干燥步骤，直到获得所计算的铀负载15 /干燥步骤，直到获得所计算的铀负载20产)，平均直径1. 5mm, BET 260m2/g，平均孔径dP10nm和孔体积VHg，P 0. 83cm7g，并且重复浸渍/干燥步骤，直到获得所计算的铀负载4. 8重量％的催化剂。反例2 制备非本发明的催化剂
制备根据反例1的催化剂，其中重复浸渍/干燥步骤，直到获得所计算的铀负载8. 8重量％的催化剂。反例3 制备非本发明的催化剂
制备根据反例1的催化剂，其中重复浸渍/干燥步骤，直到获得所计算的铀负载12. 2
重量％的催化剂。反例4 制备非本发明的催化剂
制备根据反例3的催化剂，但是其中使用5g的球形γ -Al2O3成型体(Saint-Gobain生产)，平均直径1. 5mm, BET 200m2 /g,平均孔径dP 9nm和孔体积VHg，P 0. 55cm7g。实施例8-14 将实施例1-7的催化剂用于在500°C将氯化氢多相催化氧化成为氯将实施例1-3中所获得的0. 2g的物质在研钵中用手研磨，并且作为与Ig石英砂
(100-200μπι)的混合物引入到石英反应管中(直径 10mm)。将该石英反应管加热到500°C，然后在这个温度运行。将SOml/min氯化氢和SOml/min氧气的气体混合物引导通过该石英反应管。30分钟后，将产物气体流送入16重量％的碘化钾溶液10分钟，将所形成的碘用 0. 1 N的硫代硫酸盐溶液返滴定，来测量所引入的氯的量。这被用于计算实施例1-7的催化剂在500°C时的活性，表示在表1中。该活性在全部的情况中是通过下面的通式来计算的
"%2，滴定中所测量的
ο
m催化剂“量时间反例5-8 将反例1-4的催化剂用于在500°C将氯化氢多相催化氧化成为氯反例1-4的催化剂的催化活性是根据本发明催化剂的测试来测量的。所形成的活性也
表示在表1中。表1 实施例8-14的针对实施例1-7的催化剂的结果和反例5_8的针对反例1_4 的催化剂的结果
权利要求
1.催化剂，其用于将氯化氢多相催化氧化成为氯，该催化剂包含至少一种得自铀化合物的催化活性组分和得自氧化铝的载体材料，特征在于该催化剂具有双峰孔径分布。
2.根据权利要求1的催化剂，特征在于该铀化合物是化学计量组成为U02.「U0Z9的铀氧化物。
3.根据权利要求1的催化剂，特征在于该铀化合物是至少一种碱金属和/或碱土金属的铀酸盐。
4.根据前述权利要求任一项的催化剂，特征在于该双峰孔径分布具有l-20nm的较小孔径的第一范围和100-5000nm的较大孔径的第二范围。
5.根据前述权利要求任一项的催化剂，特征在于该双峰孔径分布具有40%-60%的处于较小孔径范围的孔体积份额和60%-40%的处于较大孔径范围的孔体积份额，所述份额之和小于或者等于100%。
6.根据前述权利要求任一项的催化剂，特征在于所述铀化合物在整个催化剂中的份额是1-40重量％。
7.用于制备催化剂的方法，该催化剂用于将氯化氢多相催化氧化成氯，特征在于该方法至少包含下面的步骤a).准备包含处于溶剂中的铀盐的溶液A，b).用溶液A涂覆氧化铝颗粒，来获得经涂覆的颗粒B，c).干燥该经涂覆的颗粒B，和d).由获自步骤b)和c)之一的经涂覆的颗粒B来任选地成形成型体。
8.根据权利要求7的方法，特征在于该铀盐选自乙酸双氧铀UO2Ac2,乙酸双氧铀二水合物UO2Ac2 · 2H20,硝酸双氧铀氧化物UO2 (NO3) 2和硝酸双氧铀氧化物六水合物UO2 (NO3) 2 ■ 6H20。
9.根据权利要求7或8任一项的方法，特征在于进行步骤d)的成形，其中将来自步骤 c)的颗粒B通过加入粘合剂和随后干燥来成形为成型体，其中在该干燥过程中，将颗粒B压入期望的成型体的阴模中。
10.根据权利要求7或8任一项的方法，特征在于将来自步骤b)的经涂覆的颗粒B在比大气压高的压力送去干燥，和其中这种压力是通过压缩颗粒B周围的期望的成型体的阴模来获得的，该阴模已经用颗粒B填充。
11.根据权利要求7-10任一项的方法，特征在于该干燥是在500°C-1500°C的温度进行的。
12.根据权利要求7-10任一项的方法，特征在于该干燥以多个阶段进行，其中在第一阶段中在室温至250°C进行初步干燥，和在第二阶段中在500°C -1500° 的温度进行后续干O
13.用于制备氯的方法，特征在于在反应区中，在具有双峰孔径分布的催化剂存在下， 用氧气将氯化氢氧化成氯，该催化剂包含至少一种得自铀化合物的催化活性组分和得自氧化铝的载体材料。
14.根据权利要求1-6任一项的催化剂作为用于将氯化氢氧化成氯的催化剂的用途。
全文摘要
本发明涉及在具有特定孔径分布的载体上的新的铀催化剂，涉及其的制备方法，和涉及其在由氯化氢来制备氯的方法中的用途。
文档编号B01J23/12GK102348502SQ201080011258
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月9日 优先权日2009年3月19日
发明者沃尔夫 A., 姆莱齐科 L., F-K. 施吕特 O., 舒伯特 S. 申请人:拜尔技术服务有限责任公司