用于生產(chǎn)金屬摻雜沸石的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)金屬摻雜的沸石的方法，其中，沸石和金屬前體化合物的混合物在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)。本發(fā)明還涉及能通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的金屬摻雜沸石及其用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的用途。
【專利說(shuō)明】用于生產(chǎn)金屬摻雜沸石的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)金屬摻雜的沸石的方法，通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的金屬摻雜沸石、以及根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石的用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬摻雜的沸石及其對(duì)廢氣中存在的含氮化合物的催化轉(zhuǎn)化方面的用途，在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知。在這種催化劑中，金屬摻雜沸石以擠出物或蜂巢形式使用，或者用作催化劑結(jié)構(gòu)上的涂層成分。這種金屬摻雜沸石通常摻雜有作為催化活性組分的至少一種金屬。催化活性金屬通常是過(guò)渡金屬或貴重金屬，例如銅、鈷、鈀、銠、銥、釕、鐵、鎳以及釩。
[0003]本領(lǐng)域中已知生產(chǎn)金屬摻雜沸石的若干種方法，例如在水溶液中進(jìn)行離子交換、或者通過(guò)固態(tài)合成的離子交換。截止目前，所有這些方法仍舊具有一些缺點(diǎn)，且繼續(xù)需要發(fā)展具有容易操作操控、并節(jié)省時(shí)間和成本的更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。進(jìn)而，也繼續(xù)需要改善金屬摻雜沸石的關(guān)于它們長(zhǎng)期穩(wěn)定性和在將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程中的催化活性方面的性能。
[0004]水離子交換方法具有如下缺點(diǎn)，即具有不同氧化態(tài)的引入金屬可被進(jìn)一步氧化成熱力學(xué)上更穩(wěn)定的種類，所述熱力學(xué)上更穩(wěn)定的種類不再是催化活性的。
[0005]通過(guò)本領(lǐng)域內(nèi)已知的固態(tài)離子交換方法生產(chǎn)的金屬摻雜沸石具有如下缺點(diǎn)，即它們的用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的反應(yīng)性在低于377° C的溫度下大都非常低，特別是如果鈷、銅或鐵用作金屬摻雜物時(shí)更是如此。由于催化轉(zhuǎn)化條件，例如來(lái)自工業(yè)過(guò)程的廢氣中、排放氣體中以及流化床中的氮氧化物的催化轉(zhuǎn)化條件，通常都低于377° C，因此這樣生產(chǎn)的金屬摻雜沸石的能力非常低。
[0006]作為用于將廢氣中的含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的催化劑的前述已知金屬摻雜沸石的另一缺點(diǎn)是由于催化劑因廢氣中的含蒸汽和二氧化硫的環(huán)境而引起中毒，導(dǎo)致它們的縮短的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。這些條件通常概括為“水熱條件”。
[0007]從現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法的另一缺點(diǎn)是所產(chǎn)生的金屬摻雜沸石提供非均勻的金屬摻雜，或在生產(chǎn)過(guò)程中，在存在諸如NH3和HCl等反應(yīng)性氣體的情況下，沸石晶格由于高煅燒溫度而損壞。
[0008]US2010/0075834A1公開一種方法，其容許用催化活性的金屬均勻摻雜沸石，這是因?yàn)镕eS04*7H20的混合物與沸石在球磨機(jī)中密切混合碾磨，之后放置于深床反應(yīng)器內(nèi)，其中埋入反應(yīng)器床內(nèi)的粉末混合物具有從10到20cm的厚度。雖然US2010/0075834A1中的方法產(chǎn)生均勻摻雜的金屬摻雜沸石，但在從含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的過(guò)程中，它們的催化活性并不很高。進(jìn)而，由于在進(jìn)給反應(yīng)器和從反應(yīng)器排出的期間，該生產(chǎn)方法不能連續(xù)，因此從操控方法來(lái)看，深床反應(yīng)器的使用不具有很好的實(shí)踐性。進(jìn)而，在這種深床反應(yīng)器內(nèi)，粉末混合物首先必需放置于反應(yīng)器內(nèi)，然后反應(yīng)器必需被加熱到反應(yīng)溫度，該溫度被維持直到反應(yīng)完成，之后，產(chǎn)品在從反應(yīng)器內(nèi)排出前必需被冷卻。因此，這種方法不很經(jīng)濟(jì)，不容易操控，且浪費(fèi)時(shí)間和成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種生產(chǎn)金屬摻雜沸石的方法，其與現(xiàn)有技術(shù)中的已知方法相比更經(jīng)濟(jì)和更節(jié)省時(shí)間和成本，且容許在操作過(guò)程中更容易操控。此外，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)出在將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的過(guò)程中具有增加催化活性的金屬摻雜沸石。
[0010]本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)一種生產(chǎn)金屬摻雜沸石的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中包括沸石和金屬前體化合物的混合物在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)。移動(dòng)床反應(yīng)器包括進(jìn)給開口、加熱區(qū)、反應(yīng)區(qū)以及排放開口。
[0011]移動(dòng)床反應(yīng)器的特點(diǎn)在于，通過(guò)進(jìn)給開口進(jìn)給的反應(yīng)混合物可從進(jìn)給開口連續(xù)地輸送到加熱區(qū)、按順序到反應(yīng)區(qū)，然后將反應(yīng)區(qū)內(nèi)獲得的產(chǎn)品輸送到排放開口，產(chǎn)品從排放開口排出移動(dòng)床反應(yīng)器。優(yōu)選地，進(jìn)給開口位于移動(dòng)床反應(yīng)器的一個(gè)端部處，且排放開口位于移動(dòng)床反應(yīng)器的另一端部處。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即化學(xué)反應(yīng)可借助于移動(dòng)床反應(yīng)器而連續(xù)地設(shè)置，無(wú)需在合成的開始和結(jié)束時(shí)浪費(fèi)時(shí)間來(lái)加熱和冷卻整個(gè)反應(yīng)器，例如如深床反應(yīng)器的情況。
[0012]還優(yōu)選地，移動(dòng)床反應(yīng)器在其使用期間處于豎向位置(也稱作“豎式反應(yīng)器”)，其中進(jìn)給開口位于移動(dòng)床反應(yīng)器的下端部處，且排放開口位于移動(dòng)床反應(yīng)器的上端部處。在兩個(gè)開口之間，是所謂的加熱區(qū)和所謂的反應(yīng)區(qū)。加熱區(qū)優(yōu)選地與進(jìn)給開口直接鄰接，并逐漸過(guò)渡到反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)的另一端部連接排放開口。豎式移動(dòng)床反應(yīng)器優(yōu)選地具有豎直圓筒形形式，優(yōu)選地具有5至200cm范圍內(nèi)的直徑以及50至500cm范圍內(nèi)的高度?？捎糜诟鶕?jù)本發(fā)明的方法中的移動(dòng)床反應(yīng)器如圖1所示。
[0013]反應(yīng)混合物通過(guò)加熱區(qū)和反應(yīng)區(qū)輸送至排放開口，這優(yōu)選地由攪拌器裝置執(zhí)行。攪拌器裝置可為能夠?qū)崿F(xiàn)使固態(tài)粉末或固態(tài)顆粒從進(jìn)給開口通過(guò)不同區(qū)域物理輸送至排放開口的任何裝置。攪拌器裝置優(yōu)選地為槳式攪拌器。槳式攪拌器的旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選地沿著豎式反應(yīng)器的主軸線延伸，也即，從包括進(jìn)給開口的區(qū)域延伸到包括排放開口的區(qū)域。
[0014]包括沸石和金屬前體化合物的混合物優(yōu)選地在通過(guò)進(jìn)給開口進(jìn)給到反應(yīng)器之前被碾磨或密切地混合。碾磨或混合可由本領(lǐng)域中已知的任何碾磨或混合裝置完成。優(yōu)選地，碾磨裝置可為球磨機(jī)或螺旋輸送機(jī)。如果碾磨或混合裝置是螺旋輸送機(jī)，則它優(yōu)選地直接定位于移動(dòng)床反應(yīng)器的進(jìn)給開口的外側(cè)上。換言之，通過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送的反應(yīng)混合物從螺旋輸送機(jī)的該端部直接引入移動(dòng)床反應(yīng)器的進(jìn)給開口。也即，沸石和金屬前體化合物的混合物優(yōu)選地在通過(guò)進(jìn)給開口進(jìn)入到移動(dòng)床反應(yīng)器之前被碾磨或密切地混合。對(duì)沸石和金屬前體化合物的混合物施加碾磨或混合，直到混合物的平均顆粒尺寸介于從0.1到100 μ m范圍內(nèi)即可。
[0015]如上所述，沸石和金屬前體化合物的混合物優(yōu)選地在被碾磨或密切混合之后，通過(guò)進(jìn)給開口進(jìn)給到移動(dòng)床反應(yīng)器。
[0016]然后，混合物優(yōu)選地從進(jìn)給開口輸送到加熱區(qū)。在加熱區(qū)內(nèi)，混合物優(yōu)選地被加熱到從300° C到800° C、更優(yōu)選地從400到700° C、以及甚至更優(yōu)選地從480到580° C的范圍內(nèi)的溫度。
[0017]在加熱區(qū)內(nèi)被加熱到上述溫度之后，沸石和金屬前體的混合物從加熱區(qū)輸送到反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)發(fā)生從沸石和金屬前體化合物生成金屬摻雜沸石的反應(yīng)。反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度優(yōu)選地介于從300° C到800° C、更優(yōu)選地從400到700° C、以及甚至更優(yōu)選地從480到580° C的范圍內(nèi)。混合物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間優(yōu)選地介于從50分鐘到8小時(shí)、更優(yōu)選地從I小時(shí)到6小時(shí)、甚至更優(yōu)選地從2小時(shí)到5小時(shí)的范圍內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，停留時(shí)間應(yīng)該不低于上述下限，這是由于反應(yīng)尚未完成且在將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的轉(zhuǎn)化中生成的金屬摻雜沸石的活性較低。如果混合物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間超過(guò)上限，則金屬摻雜物在金屬摻雜沸石中的均勻分配受到負(fù)面影響，且沸石晶格可損壞。當(dāng)超過(guò)反應(yīng)區(qū)內(nèi)溫度下限并且超過(guò)反應(yīng)區(qū)內(nèi)溫度上限時(shí)，相同情況也發(fā)生。
[0018]移動(dòng)床反應(yīng)器優(yōu)選地由加熱裝置加熱。加熱裝置優(yōu)選地定位于反應(yīng)器的外壁上，并覆蓋壁，使得熱通過(guò)反應(yīng)器壁弓丨入反應(yīng)器內(nèi)。優(yōu)選地，加熱裝置是反應(yīng)器領(lǐng)域內(nèi)現(xiàn)有已知的電加熱器。
[0019]在混合物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)已反應(yīng)生成金屬摻雜沸石之后，金屬摻雜沸石輸送到排放開口，并從移動(dòng)床反應(yīng)器排出。
[0020]如上所述，優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中，金屬摻雜沸石以連續(xù)流程生產(chǎn)。換言之，借助于移動(dòng)床反應(yīng)器的方法是連續(xù)工藝，其中沸石和金屬前體化合物的混合物被連續(xù)地添力口，且獲得的產(chǎn)品即金屬摻雜沸石以保持小于溢流程度的反應(yīng)體積的速率，被連續(xù)地移出。將位于金屬前體中的沸石所組成的混合物添加進(jìn)移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的進(jìn)給速率，關(guān)于整個(gè)混合物的重量而言，優(yōu)選地介于0.5到500kg/h范圍內(nèi)、更優(yōu)選地介于I到50kg/h范圍內(nèi)、極優(yōu)選地為約2kg/h。
[0021]混合物和金屬摻雜沸石分別在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的總停留時(shí)間介于從I小時(shí)到36小時(shí)、更優(yōu)選地從2小時(shí)到20小時(shí)、極優(yōu)選地從2小時(shí)到10小時(shí)的范圍內(nèi)。術(shù)語(yǔ)“總停留時(shí)間”是指反應(yīng)物和生產(chǎn)的產(chǎn)品從通過(guò)進(jìn)給開口進(jìn)給至從排放開口排出為止停留在反應(yīng)器內(nèi)的總時(shí)間。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)選地，沸石和金屬前體的混合物在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)是在缺氧情況下實(shí)施的。這在制備金屬摻雜沸石的時(shí)候可是特別重要的，其中，所用金屬可具有不同氧化態(tài)，且希望保持金屬的低價(jià)氧化態(tài)，例如處于氧化態(tài)Fe2+下的鐵。為了避免氧存在，優(yōu)選地用諸如惰性氣體或NH3等無(wú)氧反應(yīng)氣體連續(xù)進(jìn)給移動(dòng)床反應(yīng)器。進(jìn)一步優(yōu)選地，無(wú)氧反應(yīng)氣體沿與反應(yīng)器內(nèi)操作方向相反的方向擴(kuò)散通過(guò)沸石和金屬前體的混合物。反應(yīng)氣體優(yōu)選地連續(xù)流通過(guò)移動(dòng)床反應(yīng)器。反應(yīng)氣體優(yōu)選地從豎式反應(yīng)器的頂部開口通過(guò)(vent)，也即，它們從移動(dòng)床反應(yīng)器的排放開口所在的端部至移動(dòng)床反應(yīng)器的進(jìn)給開口所在的端部流通過(guò)。進(jìn)一步優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，反應(yīng)氣體循環(huán)和再利用，以節(jié)省材料和成本。
[0023]用在沸石和金屬前體化合物的混合物中的沸石可為本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何沸石。沸石根據(jù) International Mineralogical Association (D.S.Coombs et al, CanadianMineralogist, 35，1979，1571)限定，并為來(lái)自具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鋁類中的晶體物質(zhì)，所述空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括SiO4AlO4四面體，這些四面體由共用的氧原子聯(lián)接以形成規(guī)則的三維網(wǎng)絡(luò)。然而，優(yōu)選地，所述沸石是沸石中的比率S1:Al超過(guò)2.5、甚至更優(yōu)選地超過(guò)
10、以及極優(yōu)選地超過(guò)25的沸石。特別優(yōu)選地，在本發(fā)明中使用的沸石是ZSM-5，Y, BETA型沸石或絲光型沸石。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的混合物中的金屬前體化合物是可用于固態(tài)反應(yīng)以獲得金屬摻雜沸石的任何種類的化合物。金屬前體化合物可為有機(jī)或無(wú)機(jī)金屬鹽，或任何種類的適于金屬配體的配位化合物。然而，更優(yōu)選地，金屬前體化合物是無(wú)機(jī)金屬鹽，例如硝酸鹽、硫酸鹽、硫化物、氫氧化物、氮化物、氯化物等。
[0025]金屬前體化合物中的金屬優(yōu)選地選自Cu、Co、Pd、Rh、Ir、Ru、Fe、Ni和V所組成的組中。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選地，沸石和金屬前體化合物的混合物包含相對(duì)于混合物的總重量而言總量介于從0.5到10wt%，更優(yōu)選地2到8wt%、以及極優(yōu)選地在6和7wt%之間的范圍內(nèi)。
[0027]沸石和金屬前體化合物的混合物優(yōu)選地是基本上干燥的混合物。使用術(shù)語(yǔ)“基本上干燥”時(shí)，表示混合物的水含量減小到不可忽略的含量，例如由于金屬鹽水合物中的水的存在。
[0028]本發(fā)明還涉及一種借助于根據(jù)本發(fā)明的方法可獲得的金屬摻雜沸石。由于借助于已知測(cè)量方法，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法可獲得的金屬摻雜沸石與現(xiàn)有技術(shù)中的金屬摻雜沸石可能區(qū)分不開，但僅通過(guò)其更高的活性，就證明了借助于本發(fā)明生產(chǎn)工藝的金屬摻雜沸石具有特性。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石中的金屬優(yōu)選地以陽(yáng)離子形式存在于非骨架位置。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石中的金屬總量，相對(duì)于金屬摻雜沸石在其干燥狀態(tài)下的的總重量而言，介于……到……wt%的范圍內(nèi)。
[0031]本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石的用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的用途。換言之，本發(fā)明還涉及一種通過(guò)利用根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的方法。這包括又一種用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的方法，其中，在第一步驟，根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)金屬摻雜沸石，然后所述金屬摻雜沸石用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮。
[0032]使用術(shù)語(yǔ)“將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的方法”時(shí)，也表示氮氧化物(NOx)還原為N2，或NH3氧化為N2。這種催化方法在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知，且本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種還原劑或氧化劑均可用于這種轉(zhuǎn)化方法。
[0033]本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石的或者通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的金屬摻雜沸石的用于生產(chǎn)排氣處理裝置的用途。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石在生產(chǎn)之后，通常以粉末形式存在。為了可將金屬摻雜沸石用來(lái)將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮，這些粉末優(yōu)選地形成為全擠出物，優(yōu)選地借助于氧化物和/或有機(jī)粘結(jié)劑，或者作為載體涂料(washcoat)的成分施加到瓷或金屬支撐材料，其然后被煅燒為涂覆的催化劑。
[0035]上述擠出物優(yōu)選地借助于對(duì)所獲得的金屬摻雜沸石以及至少一種氧化物和/或有機(jī)粘結(jié)劑一起施壓而制成。擠出物優(yōu)選地形成為呈蜂巢形式的擠出物。在這些粘結(jié)劑中，用于形成擠出物的混合物還可包含金屬氧化物、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑和/或填充劑。在用于形成擠出物的這種混合物中，金屬摻雜沸石優(yōu)選地相對(duì)于這種組合物的總量而言，以從5到95wt%、更優(yōu)選地介于從50到90wt%的范圍內(nèi)的總量存在。
[0036]如果金屬摻雜沸石作為支撐材料上的涂層存在，則包含金屬摻雜沸石的組合物優(yōu)選地處理為適用于涂覆支撐材料的所謂的載體涂料。這種載體涂料優(yōu)選地包括根據(jù)本發(fā)明的金屬摻雜沸石的從5到90wt%、更優(yōu)選地從10到80wt%、甚至更優(yōu)選地從10到70wt%。另外，上述載體涂料優(yōu)選地包含作為粘結(jié)劑的水或溶劑?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0037]借助于以下附圖和示例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，然而，這些附圖和示例不應(yīng)該理解為顯示本發(fā)明的范圍。
[0038]圖1:圖1示出可用于根據(jù)本發(fā)明的方法中的移動(dòng)床反應(yīng)器。在移動(dòng)床反應(yīng)器I的下端部處，它包括位于外側(cè)壁上的進(jìn)給開口 2，在進(jìn)給開口 2的前面可放置螺旋輸送機(jī)10。作為攪拌器裝置，移動(dòng)床反應(yīng)器優(yōu)選地包含槳式攪拌器4，所述槳式攪拌器4從移動(dòng)床反應(yīng)器的內(nèi)部沿縱向延伸。用參考標(biāo)記5標(biāo)示的區(qū)域是所謂的加熱區(qū)，其中施加到進(jìn)給開口的混合物被加熱到反應(yīng)溫度。在用參考標(biāo)記6標(biāo)示的區(qū)域內(nèi)，混合物反應(yīng)生成期望產(chǎn)品，因此該區(qū)域被稱作反應(yīng)區(qū)6。在移動(dòng)床反應(yīng)器的外壁上，放置加熱裝置7，加熱裝置7能夠調(diào)整到期望的反應(yīng)溫度。在移動(dòng)床反應(yīng)器的上端部處，設(shè)置開口，稱其為排放開口 3，期望產(chǎn)品從排放開口 3排出離開移動(dòng)床反應(yīng)器。儲(chǔ)料器8可將沸石和金屬前體化合物的混合物進(jìn)給到螺旋輸送機(jī)。儲(chǔ)料器9可作用為從排放開口 3排出的期望產(chǎn)品的收集容器。
【具體實(shí)施方式】
[0039]示例
[0040]使用傳統(tǒng)球磨機(jī)，以碾磨沸石和金屬前體化合物的混合物。使用根據(jù)圖1的移動(dòng)床反應(yīng)器，以完成沸石和金屬前體化合物的反應(yīng)。
[0041]示例1:金屬摻雜的催化劑的制備
[0042]具有Si02/Al203 ^ 值為 25 的 IOkg 銨 ZSM-5 與 1.2kgFeCl2*4H20(由Merck, Darmstadt供應(yīng))(計(jì)算出5wt%Fe203)在室溫下在球磨機(jī)內(nèi)混合一個(gè)小時(shí)。混合物的平均顆粒尺寸為約10 μ m。混合物以2kg/h的速率進(jìn)給，且總停留時(shí)間介于4和5小時(shí)之間。混合物在反應(yīng)器的加熱區(qū)內(nèi)被加熱到500到520° C的溫度，然后輸送到反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)，溫度保持在500和520° C之間。鐵摻雜的沸石用水洗滌，并干燥。
[0043]示例2:金屬摻雜的催化劑的制備
[0044]具有Si02/Al203 ^ 值為 25 的 12kg 銨 ZSM-5 與 1.5kgFeCl2*4H20(由Merck, Darmstadt供應(yīng))(計(jì)算出5wt%Fe203)在室溫下在球磨機(jī)內(nèi)混合一個(gè)小時(shí)?；旌衔镆?kg/h的速率進(jìn)給，且總停留時(shí)間介于2和3小時(shí)之間?；旌衔镌诜磻?yīng)器的加熱區(qū)內(nèi)被加熱到500到520° C的溫度，然后輸送到反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)，溫度保持在500和520° C之間。鐵摻雜的沸石用水洗滌，并干燥。
[0045]對(duì)比示例1:
[0046]具有SiO2Al2O3 比值為 25 的 500g 銨 ZSM-5 與 60gFeCl2*4H20 (由 Merck, Darmstadt供應(yīng))(計(jì)算出5wt%Fe203)在室溫下在球磨機(jī)內(nèi)混合一個(gè)小時(shí)。然后，將包括IOcm高的混合物的深床放置在煅燒爐內(nèi)。
[0047]然后，將煅燒爐從室溫加熱到500° C。500° C的室溫保持5小時(shí)，然后將煅燒爐冷卻到室溫，且用水洗滌鐵摻雜的沸石并將該沸石干燥。
[0048]示例3:性能測(cè)試
[0049]確定示例I和2以及對(duì)比示例I中制備的根據(jù)本發(fā)明的催化劑在將N2O轉(zhuǎn)化成N2的轉(zhuǎn)化中的催化活性。測(cè)試是在360° C下和10，OOOtT1的GHSV(氣時(shí)空速，gas hourlyspace velocity)以及CH4/N20比值為0.25情況下實(shí)施的。
[0050]表1:
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)金屬摻雜沸石的方法，其中，沸石和金屬前體化合物的混合物在移動(dòng)床反應(yīng)器(I)內(nèi)反應(yīng)，所述移動(dòng)床反應(yīng)器(I)包括進(jìn)給開口(2)、加熱區(qū)(5)、反應(yīng)區(qū)(6)以及排放開口(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述混合物通過(guò)所述進(jìn)給開口(2)進(jìn)給到所述移動(dòng)床反應(yīng)器(I)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述混合物從所述進(jìn)給開口(2)輸送到所述加熱區(qū)(5)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述混合物在所述加熱區(qū)(5)內(nèi)被加熱到介于從300° C到800° C范圍內(nèi)的溫度。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述混合物從所述加熱區(qū)(5)輸送到所述反應(yīng)區(qū)(6)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述反應(yīng)區(qū)(6)內(nèi)的溫度介于從300°C到800° C的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述混合物在所述反應(yīng)區(qū)(6)內(nèi)的停留時(shí)間介于從50分鐘到8小時(shí)的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，在所述反應(yīng)區(qū)(6)內(nèi)獲得的金屬摻雜沸石從所述排放開口( 3 )排出。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述金屬摻雜沸石以連續(xù)流程生產(chǎn)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述混合物/所述金屬摻雜沸石在所述移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的總停留時(shí)間介于從I小時(shí)到36小時(shí)的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述沸石中，比率S1:Al超過(guò)2.5o
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述金屬前體化合物中的金屬選自由Cu、Co、Pd、Rh、Ir、Ru、Fe、Ni以及V所組成的組中。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述混合物包括相對(duì)于所述混合物的總重量而言總量介于從0.5到10wt%范圍內(nèi)的所述金屬前體化合物。
14.一種能借助于權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法獲得的金屬摻雜沸石。
15.如權(quán)利要求14所述的金屬摻雜沸石的用于將含氮化合物轉(zhuǎn)化成氮的用途。
【文檔編號(hào)】B01J29/46GK103521258SQ201310271989
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】約翰·范德瓦特, 阿諾·蒂斯勒, 馬蒂亞斯·馬赫爾 申請(qǐng)人:科萊恩產(chǎn)品（德國(guó)）有限公司