FI81506C - Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalyt. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalyt. Download PDF

Info

Publication number
FI81506C
FI81506C FI862743A FI862743A FI81506C FI 81506 C FI81506 C FI 81506C FI 862743 A FI862743 A FI 862743A FI 862743 A FI862743 A FI 862743A FI 81506 C FI81506 C FI 81506C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
silver
catalyst
support
process according
metal
Prior art date
Application number
FI862743A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI862743A0 (fi
FI862743A (fi
FI81506B (fi
Inventor
Aan Hendrik Klazinga
Gosse Boxhoorn
Otto Mente Velthuis
Original Assignee
Shell Int Research
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 Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of FI862743A0 publication Critical patent/FI862743A0/fi
Publication of FI862743A publication Critical patent/FI862743A/fi
Publication of FI81506B publication Critical patent/FI81506B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI81506C publication Critical patent/FI81506C/fi

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
    • 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
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • 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
    • B01J37/0207Pretreatment of the support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/08Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
    • C07D301/10Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase with catalysts containing silver or gold
    • B01J35/635
    • B01J35/657

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

! 81506
Menetelmä hopeapitoisen katalyytin valmistamiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään hopeapitoisen katalyytin valmistamiseksi, joka soveltuu etyleenioksidin 5 valmistamiseen, uuteen katalyyttiin ja katalyytin käyttöön etyleenioksidin valmistamiseksi sekä siten saatuun etylee-nioksidiin.
Yleisesti tunnetaan hopeapitoisen katalyytin käyttö valmistettaessa etyleenioksidia etyleenistä. Katso esimer-10 kiksi GB-patentti nro 1 413 251 ja siinä viitattuun kirjallisuuteen. Parantuneiden hopeakatalyyttien saamiseksi on tutkimusta pyritty suuntaamaan useiden vuosien aikana hopeakatalyyttien modifioimiseksi kiihdyttimien avulla. Esimerkiksi edellä mainitussa GB-patentissa nro 1 413 251 15 on esitetty menetelmä, jossa hopeayhdistettä sijoitetaan kantajalle, minkä jälkeen levitetty hopeayhdiste pelkistetään hopeaksi ja jossa kantajalla on lisäksi kiihdytintä kaliumoksidin, rubiniumoksidin tai kesiumoksidin tai niiden seoksen muodossa. Ajan mukaan muuttuvat kaikki hopea-20 katalyytit käytössä vähemmän stabiileiksi siinä mielessä, että niiden selektiivisyys heikkenee ja on taloudellisempaa korvata käytetty hopeakatalyytti uudella katalyytillä.
Patentinhakija on nyt löytänyt uuden hopeakatalyy-tin, jonka stabiilisuus on parantunut.
25 Keksintö kohdistuu menetelmään hopeapitoisen kata lyytin valmistamiseksi, joka soveltuu etyleenin hapettami·· seen etyleenioksidiksi, mille menetelmälle on tunnusomaista se, että hopeayhdistettä levitetään kantajalle, minkä jälkeen hopeayhdiste pelkistetään metalliseksi hopeaksi ja 30 jossa menetelmässä kantaja valmistetaan sekoittamalla alu- a miiniyhdistettä jaksottaisen järjestelmän ryhmän 1 metallin suolan kanssa ja kalsinoimalla saatu seos.
Keksintö kohdistuu myös hopeakatalyyttiin, joka soveltuu etyleenin hapettamiseksi etyleenioksidiksi ja joka 35 sisältää hopeaa aktiivisena komponenttina ja alkalimetal-lilla rikastettua alumiinioksidia kantajana.
2 81506 US-patentissa 4 379 134 on esitetty menetelmä alfa-alumiinioksidin valmistamiseksi, jolloin peptisoivaa happoa, vettä ja fluoridianionia sekoitetaan alumiinioksidin kanssa, saatu seos suulakepuristetaan muotoilluiksi osasik-5 si, joita kalsinoidaan 400-700°C lämpötilassa riittävä aika alumiinioksidin muuttamiseksi gamma-alumiinioksidiksi, minkä jälkeen näitä osasia kalsinoidaan 1 200 - 1 700°C lämpötilassa riittävä aika gamma-alumiinioksidin muuttamiseksi alfa-alumiinioksidiksi. Julkaisun esittelevässä osas-10 sa mainitaan myös, että fluoridi toimii juoksutteena alumiinioksidin sintrautumisen sallimiseksi alemmissa lämpötiloissa kuin puhtaan alumiinioksidin sintrauslämpötilassa. Fluorivetyä käytetään US-patentin 4 379 134 kaikkien esimer-kien mukaisissa menetelmissä. Esittelevä osa mainitsee 15 edelleen, että lukuiset metallifluoridit ovat myös sopivia juoksutteeksi, mutta tätä ei kokeilla ole tuettu. Viitataan myös piidioksidin ja alkalimetallioksidien käyttöön juoksutteina, mutta niiden käyttö hylätään välittömästi, koska nämä juoksutteet voivat lisätä epäsuotavia epäpuh-20 tauksia alumiinioksidiin.
Siten on yllättävää, että patentinhakija on havain-
A
nut, että jaksottaisen järjestelmän ryhmän 1 metalleja, erikoisesti kaliumia, rubidiumia tai kesiumia, voidaan niiden suolamuodossa sekoittaa kantajaan, jolloin saadaan 25 parannettuja hopeakatalyyttejä, joiden stabiliteetti on parantunut.
Alumiiniyhdisteet voivat olla lukuisia alumiinioksidin muunnoksia, jotka kalsinoituina 1 200 - 1 700°C lämpötilassa muodostavat alfa-alumiinioksidia, kuten gamma-30 alumiinioksidi. Toinen mahdollisuus on valita hydrattu alumiinioksidi, kuten böhmiitti, joka gamma-alumiinioksidin kautta muodostaa alfa-alumiinioksidia.
A
Jaksottaisen järjestelmän ryhmän 1 metallien suolat voivat olla esimerkiksi fluorideja, nitraatteja, klorideja 35 tai sulfaatteja. Metallit ovat litium, natrium, kalium, rubidium tai kesium. Edullisesti käytetään kalium-,
II
3 81506 rubidium- tai kesiumsuoloja. Kesiumfluoridi on erikoisen sopiva. Litiumfluoridin ja litiumnitraatin on myös havaittu antavan hyviä tuloksia.
Aikaiimetallisuolan määrä, joka sekoitetaan alumii- Ä 5 niyhdisteen kanssa, valitaan siten, että ryhmän 1 metallin atomisuhde alumiiniin on välillä 0,0001 ja 0,1, edullisesti välillä 0,001 - 0,01.
Rikastetun kantajan valmistamiseksi sekoitetaan edullisesti alumiiniyhdistettä veden ja jaksottaisen järjestellä 10 män ryhmän 1 metallin suolan kanssa, täten saatu seos suu-lakepuristetaan muotoilluiksi osasiksi ja nämä kalsinoidaan sitten. Kalsinointi voidaan suorittaa yhdessä tai useammassa vaiheessa riippuen lähtömateriaalin valinnasta. Yleensä lisätään riittävästi vettä seoksen muodostamiseksi suula-15 kepuristettavaksi. Saatu suulakepuristettava tahna suula-kepuristetaan sitten suulakepuristimessa muotoiltujen osasten muodostamiseksi. Näitä muotoiltuja osasia kuumennetaan, minä aikana vielä läsnä oleva vesi haihtuu. Kiinteät palaset kalsinoidaan. Alfa-alumiinioksidimuunnoksen valmis-20 tamiseksi tarvitaan kalsinointi 1 200 - 1 700°C lämpötilassa. Sopivia lähtömateriaaleja ovat gamma-alumiinioksidin, alfa-alumiinioksidimonohydraatin, alfa-alumiinioksiditri-hydraatin ja beeta-alumiinioksidimonohydraatin jauheet, jotka sintrautuvat kalsinoinnin aikana, jolloin tapahtuu 25 jauheosasten sulautumista. Kuumennus ja kalsinointi muuttavat myös kiderakennetta; gamma-alumiinioksidin kuutiomai-nen rakenne muuttuu alfa-alumiinioksidin heksagonaaliseksi rakenteeksi.
Katalyytin tehokas pinta-ala voi vaihdella välillä 30 0,2 ja 5 m /g. On myös havaittu, että alfa-alumiinioksidin suhteen alkalimetallia (kesiumia) on läsnä pinnalla pitoisuutena, joka on noin kuusinkertainen siihen nähden, mikä on odotettavissa alkalimetallin punnitun määrän suhteen.
Katalyytin valmistamiseksi alkalilla rikastettu kan-35 taja kyllästetään hopeayhdisteen liuoksella, jonka määrä on riittävä muodostamaan, kuten toivotaan, 1-25 paino-% 4 81 506 hopeaa kantajalle katalyytin kokonaispainosta laksettuna. Kyllästetty kantaja poistetaan liuoksesta ja saostunut ho-peayhdiste pelkistetään hopeaksi.
Edullisesti lisätään kiihdyttäjää, esimerkiksi yhtä 5 tai useampaa alkalimetalleista kalium, rubidium tai kesium. Kiihdyttäjiä voidaan lisätä kantajalle ennen kyllästämistä hopeayhdisteellä, sen aikana tai sen jälkeen. Kiihdytintä voidaan levittää kantajalle myös hopeayhdisteen pelkistämisen jälkeen hopeaksi.
10 Yleensä kantaja sekoitetaan hopeasuolan tai hopea- kompleksin vesiliuoksen kanssa siten, että tämä liuos kyllästää kantajan, minkä jälkeen kantaja erotetaan liuoksesta ja kuivataan sitten. Kyllästetty kantaja kuumennetaan sitten 100-400°C lämpötilaan ajaksi, joka vaaditaan hopea-15 suolan tai kompleksin hajottamiseksi ja hienojakoisen metallisen hopeakerroksen muodostamiseksi, joka kiinnittyy pintoihin.
Kyllästetyn kantajan kuumennus 500°C lämpötilaan voidaan haluttaessa käyttää esimerkiksi tunnin ajaksi. Tä-20 män jälkeen alkalimetalli voidaan levittää kantajalle (jälkikasto kesiumilla). Pelkistävää tai inerttiä kaasua voidaan johtaa kantajan ylitse kuumennuksen aikana.
Tunnetaan lukuisia menetelmiä hopean lisäämiseksi. Kantaja voidaan kyllästää hopeanitraatin vesiliuoksella, 25 kuivata ja sitten hopeanitraatti pelkistetään vedyllä tai hydratsiinilla. Kantaja voidaan kyllästää myös hopeaoksa-laatin tai hopeakarbonaatin ammoniakkiliuoksella, jolloin hopeametallin saostus suoritetaan hajottamalla suola lämmön avulla. Myös hopeasuolojen erikoisliuoksia määrättyjen 30 liuottavien ja pelkistävien aineiden, kuten läheisten al-kanoliamiinien, alkyylidiamiinien ja ammoniakin yhdistelmien kanssa voidaan käyttää tähän tarkoitukseen.
Lisättävän kiihdytysaineen määrä on yleensä välillä 20 - 1 000 osaa alkalimetallia, kuten kaliumia, rubi-35 diumia tai kesiumia (metallina) yhtä miljoonaa osaa kohti kokonaiskatalyytistä, 50-300 paino-osaa alkalia on erikoisen li 5 81506 sopiva. Sopivia lähtöaineita kiihdyttimiä varten ovat esimerkiksi nitraatit, oksalaatit, karboksyylihappojen suolat tai hydroksidit. Kaikkein edullisin katalyytin kiihdytin on kesium, jolloin kesiumia käytetään edullisesti kesium-5 hydroksidina tai kesiumnitraattina.
Tunnetaan eräitä erinomaisia menetelmiä alkalimetal-lien lisäämiseksi, jolloin näitä metalleja voidaan lisätä samanaikaisesti hopean kanssa. Sopivia alkalimetallisuolo-ja ovat yleensä suolat, jotka liukenevat hopeaa saostavaan 10 nestefaasiin. Edellä mainittujen suolojen lisäksi voidaan myös mainita nitraatit, kloridit, jodidit, bromidit, bikar-bonaatit, asetaatit, laktaatit ja isopropoksidit. Alkali-metallisuolojen, jotka reagoivat liuoksessa olevan hopean kanssa ja aiheuttavat siten hopeasuolojen ennenaikaisen 15 saostumisen kyllästysliuoksesta, käyttöä on kuitenkin vältettävä. Esimerkiksi kaliumkloridia ei saa käyttää kyllästysmenetelmissä, joissa käytetään hopeanitraatin vesiliuosta, mutta kaliumnitraattia voidaan käyttää sen asemesta. Kaliumkloridia voidaan sopivasti käyttää menetelmässä, jos-20 sa käytetään hopea/amiini-kompleksien vesiliuosta, josta hopeakloridi saostuu.
Lisäksi kantajalle saostetun alkalimetallin määrää voidaan säätää määrätyissä rajoissa pesemällä pois osa al-kalimetallista edullisesti vedettömän metanolin tai etano-25 Iin avulla. Tätä menetelmää käytetään silloin, kun käytetyn alkalimetallimäärän on havaittu olevan liian suuren. Lämpötiloja, kosketusaikoja ja kuivausta kaasuilla voidaan säätää. On varmistauduttava siitä, että alkoholijäänteitä ei jää kantajaan.
30 Edullisesti käytettävä menetelmä käsittää kantajan kyllästämisen vesiliuoksella, joka sisältää sekä alkali-metallisuoloja että hopeasuoloja, jolloin kyllästysliuos sisältää karboksyylihapon hopeasuolaa, orgaanista amiinia, kaliumin, rubidiumin tai kesiumin suolaa ja vesipitoista 35 liuotinta. Esimerkiksi kaliumpitoinen hopeaoksalaattiliuos voidaan valmistaa kahdella tavalla. Hopeaoksidin annetaan 6 81 506 reagoida etyleenidiamiinin ja oksaalihapon seoksen kanssa, jolloin saadaan hopeaoksalaatti/etyleenidiamiini-kompleksi, johon lisätään määrätty määrä kaliumia ja mahdollisesti muita amiineja, kuten etanoliamiinia. Hopeaoksalaattia 5 voidaan saostaa myös kaliumoksalaatin ja hopeanitraatin liuoksesta ja täten saatu hopeaoksalaatti pestään useita kertoja kiinnittyneiden kaliumsuolojen poistamiseksi, kunnes haluttu kaliumpitoisuus on saavutettu. Kaliumpitoinen hopeaoksalaatti tehdään sitten liukenevaksi ammoniakin 10 ja/tai amiinin kanssa. Tällä tavalla voidaan valmistaa myös rubidiumia ja kesiumia sisältäviä liuoksia. Täten kyllästetyt kantajat kuumennetaan sitten välillä 100-400°C, edullisesti välillä 125-325°C olevaan lämpötilaan.
On huomattava, että riippumatta liuoksessa olevan 15 hopean luonteesta ennen sen saostamista kantajalle, tarkoitetaan aina pelkistämistä metalliseksi hopeaksi ja sitä voidaan kutsua myös hajottamiseksi kuumennettaessa. On edullista käyttää termiä "pelkistys", koska positiivisesti varautuneet Ag-ionit muuttuvat metalliseksi hopeaksi. Pel-20 kistysajat voidaan yksinkertaisesti sovittaa käytettyjen lähtömateriaalien mukaan.
Kuten edellä on mainittu, katalyytin kiihdytin lisätään edullisesti hopeaan, Kesium on suositeltavin kiihdytin, koska sen selektiivisyyden etyleenioksidin suhteen on 25 havaittu olevan suurimman verrattuna kaliumin tai rubidiumin käyttöön kiihdyttimenä.
Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetut hopeakatalyytit osoittautuvat erikoisen stabiileiksi katalyyteiksi etyleenin suoraa katalyyttistä ha-30 petusta varten etyleenioksidiksi molekyläärisen hapen avulla. Olosuhteet suoritettaessa hapetusreaktio keksinnön mukaisten katalyyttien läsnä ollessa ovat likimain samanlaiset kuin kirjallisuudessa on aikaisemmin esitetty. Tämä koskee esimerkiksi sopivia lämpötiloja, paineita, viipymis-35 aikoja, laimentimia, kuten typpeä, hiilidioksidia, vesihöyryä, argonia, metaania tai muita tyydyttyneitä li 7 81 506 hiilivetyjä, hidastavien aineiden läsnäoloa tai poissaoloa katalyyttisen vaikutuksen valmiseksi, esimerkiksi 1,2-di-kloorietaania, vinyylikloridia tai kloorattuja polyfenyy-liyhdisteitä, suotavuutta käyttää kierrätyskäsittelyjä tai 5 peräkkäisiä muunnoksia eri reaktoreissa etyleenioksidin saannon parantamiseksi sekä muita erikoisolosuhteita, joita voidaan valita menetelmää varten valmistettaessa etyleeni-oksidia. Tavallisesti käytetyt paineet vaihtelevat suunnilleen normaalipaineesta noin 35 baariin. Suuremmat pai-10 neet eivät kuitenkaan ole mitenkään poissuljettuja. Reak-tanttina käytetty molekyläärinen happi voidaan saada tavanomaisista lähteistä. Happisyöttö voi muodostua oleellisesti puhtaasta hapeta tai rikastetusta happivirrasta, joka sisältää suuren määrän happea yhdessä vähäisempien määrien 15 kanssa yhtä tai useampaa laimenninta, kuten typpeä, argonia jne. tai muusta happipitoisesta virrasta, kuten ilmasta.
Esillä olevan keksinnön mukaisten katalyyttien edullisesti käytetyssä sovellutuksessa etyleenioksidia valmistetaan saattamalla happipitoinen kaasu, joka on erotettu 20 ilmasta ja joka sisältää vähintään 95 % happea, kosketuk-.. . seen etyleenin kanssa kyseessä olevan katalyytin kanssa alueella 210-285°C, edullisesti välillä 225-270°C olevassa lämpötilassa. Kaasun tunnittaiset tilavuusnopeudet voivat olla alueella 2 800 - 8 000 h .
25 Etyleenin reaktiossa hapen kanssa etyleenioksidiksi etyleeniä on läsnä vähintään kaksinkertainen moolimäärä, mutta käytetyn etyleenin määrä on yleensä paljon suurempi. Konversio lasketaan siten reaktiossa muuttuneen hapen määrän mukaan ja siten puhutaan "hapen konversiosta". Tämä 30 hapen konversio riippuu reaktiolämpötilasta ja se on mitta katalyytin aktiivisuudelle. Arvot T^q, T^Q ja T^q tarkoittavat vastaavasti hapen 30 mooli-%, 40 mooli-% ja 50 moo-li-% konversiota reaktorissa. Reaktiolämpötilat ovat yleensä korkeampia suurempia konversioita varten ja ne riippu-35 vat voimakkaasti reaktio-olosuhteissa käytetystä katalyytistä. Näiden T-arvojen lisäksi käytetään myös selektiivi- β 81506 syysarvoja, jotka osoittavat etyleenioksidin molaarisen prosenttimäärän saadussa reaktioseoksessa. Selektiivisyys ilmaistaan arvoilla S^g, S^g tai S^-g, jotka tarkoittavat vastaavasti hapen 30 %, 40 % ja 50 % konversiota.
5 Käsitettä "katalyytin stabiilisuus" ei voida ilmais ta suoraan. Stabiliteettimittaukset vaativat pitkän keston käsittäviä kokeita. Stabiliteetin mittaamiseksi patentinhakija on käyttänyt testiä, joka suoritetaan äärimmäisissä olosuhteissa käyttäen tilavuusnopeuksina suuruusluokkaa 10 30 000 litraa tunnissa litraa kohti katalyyttiä, jolloin kaasun läpikulkumäärä litroina on NTP-litroja (normaali lämpötila ja paine). Tämä tilavuusnopeus on useita kertoja suurempi kuin kaupallisissa menetelmissä käytetty tilavuus-nopeus. Testiä suoritetaan vähintään yhden kuukauden ajan. 15 Edellä mainitut T- ja S-arvot mitataan testin koko keston aikana. Kun testi on lopetettu, määrätään millilitraa kohti katalyyttiä tuotetun etyleenioksidin määrä. Ero selektii-visyydessä ja aktiivisuudessa lasketaan katalyytin suhteen, joka olisi tuottanut 1 000 g etyleenioksidia millilitraa 20 kohti katalyyttiä. Uutta katalyyttiä pidetään stabiilimpana kuin tunnettua katalyyttiä, jos erot uuden katalyytin T- ja S-arvoissa ovat pienemmät kuin standardikatalyytin vastaavat arvot, jota katalyyttiä oli läsnä jokaisen testin aikana. Stabiliteettitestit suoritetaan yleensä hapen 35 % kon-25 versiolla.
Esimerkki 1 1 g kesiumfluoridia, joka on liuotettu 60 mitään vettä, sekoitettiin 137,5 gtaan Kaiser-alumiinioksidia (26 102) (A^C^.H^O) lisäämällä kesiumfluoridiliuos alumii-30 nioksidiin ja seosta vaivattiin 10 minuuttia mastinointi-laitteessa. Saadun tahnan annettiin seistä kolme tuntia ja suulakepuristettiin sitten. Saatuja muotokappaleita kuivattiin kolme tuntia 120°C lämpötilassa ja kalsinoitiin sitten jatkuvasti kasvavissa lämpötiloissa. Kalsinointi 35 aloitettiin lämpötilan kasvaessa nopeudella 200°C/h 700°C lämpötilaan saakka. Kalsinointia jatkettiin sitten yksi
II
9 81 506 tunti 700°C lämpötilassa, minkä jälkeen lämpötila nostettiin kahdessa tunnissa 1 600°C asti. Lopuksi kalsinointia jatkettiin yksi tuhti 1 600°C lämpötilassa. Alumiinioksidia _i olevien muotokappaleiden huokostilavuus oli 0,54 ml.g 5 ja keskimääräinen huokosläpimitta oli 2,0 mikrometriä. Punnittu kesium/alumiini-atomisuhde oli 0,003 ja kesium/ alumiini-atomisuhde huokosten pinnalla oli 0,019. Saadut muotokappaleet kyllästettiin hopeaoksalaatin vesiliuoksella, johon oli lisätty kesiumhydroksidia. Kyllästys suoritet-10 tiin 10 minuutin aikana tyhjiössä, minkä jälkeen muotokappaleet erotettiin liuoksesta ja sijoitettiin 10 minuutiksi kuumaan ilmavirtaan, jonka lämpötila oli 250-270°C, hopea-suolan muuttamiseksi hopeaksi. Hopeaoksalaatin vesiliuos oli 28-paino-%;inen Ag-pitoinen vesiliuos, jossa hopeaok-15 salaatti muodosti kompleksin etyleenidiamiinin kanssa ja mihin liuokseen oli lisätty kesiumhydroksidia. Kuumailma-käsittelyn jälkeen täten kyllästetyt muotokappaleet sisälsivät 19,1 paino-% hopeaa (laskettuna kokonaiskatalyytistä) ja 100 paino-osaa kesiumia yhtä miljoonaa osaa kohti koko-20 naiskatalyyttiä.
Saatu katalyytti testattiin sitten. Sylinterimäinen teräsreaktori, jonka pituus oli 15 cm ja poikkileikkaus 3 mm, täytettiin kokonaisuudessaan katalyyttiosasilla, joiden koko oli 0,3 mm. Reaktori sijoitettiin kylpyyn, 25 jossa oli pii/alumiini-osasia leijuvassa tilassa. Reaktorin lävitse johdettiin kaasuseos, jonka koostumus oli seu-raava: 30 mooli-% etyleeniä, 8,5 mooli-% happea, 7 mooli-% hiilidioksidia ja 54,5 mooli-% typpeä sekä 7 miljoonasosaa vinyylikloridikaasua valmentajana. Tilavuusnopeus oli — 1 -1 30 30 000 1,1 .h . Paine oli 15 baaria ja lämpötila riippui asetetusta hapen konversiosta. Mittauslaite oli kytketty reaktoriin ja tietokoneeseen siten, että konversiota ja lämpötilaa voitiin valvoa tarkoin. Reaktioaineosien pitoisuudet määrättiin kaasukromatografisen ja massaspektromet-35 risen menetelmän avulla. Stabiliteettitesti suoritettiin 35 % hapen konversiolla.
10 81 506
Reaktiolämpötila hapen 35 % konversiolla määrättiin testin koko keston ajan. Selektiivisyys etyleenioksidin suhteen määrättiin myös. Vähintään 30 vuorokauden kuluttua testi lopetettiin ja määrättiin millilitraa kohti katalyyt-5 tiä tuotetun etyleenioksidin kokonaismäärä. Mitatuista reaktiolämpötiloista laskettiin lämpötilan nousu °C ajankohdalle, jolloin 1 000 g etyleenioksidia olisi tuotettu millilitraa kohti katalyyttiä (T^^35)· Mitatuista selek-tiivisyysarvoista laskettiin selektiivisyyden lasku moo-10 li-%:eina ajankohdalle, jolloin oli tuotettu 1 000 g etyleenioksidia millilitraa kohti katalyyttiä (s'*^5) · Samat mittaukset ja laskut suoritettiin testissä standardikata-lyytille.
Taulukko osoittaa arvot 3a T^35 standardika- 15 talyytin arvojen suhteen.
Esimerkki 2
Valmistettiin ja testattiin katalyytti samalla tavalla kuin esimerkissä 1. Käytettiin 17,3 paino-% hopeaa ja 160 paino-osaa kesiumia miljoonaa paino-osaa kohti ko-20 konaiskatalyyttiä. Tässä testissä käytettiin vaimentimena 5,5 ppm vinyylikloridia.
11 81506
Taulukko
Kes- Tuotetun
Esim. Katalyytti to etyleeniok- Λς1000 at1000 ---sidin koko- 35 35 5 paino-% ppm Cs pv naispaino (%m) (°C)
Ag 1 ml kohti katalyyttiä 1 19,1 100 30 900 g 1,8 12 10________ S839 36 1105 g 2,3 11 2 17,3 160 35 960 g 1,4 9,5 15-------- S839 35 950 g 1,9 19

Claims (16)

1. Menetelmä hopeapitoisen katalysaattorin valmistamiseksi, joka soveltuu etyleenin hapettamiseen etylee- 5 nioksidiksi, tunnettu siitä, että hopeayhdis-tettä levitetään kantajalle, minkä jälkeen hopeayhdiste pelkistetään metalliseksi hopeaksi, ja että kantaja on valmistettu sekoittamalla alumiiniyhdistettä jaksottaisen järjestelmän ryhmään IA kuuluvan metallin suolan kanssa 10 ja kalsinoimalla saatu seos.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste on alumiini-oksidi tai alumiinioksidin hydraatti.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste sekoitetaan jaksottaisen järjestelmän ryhmään IA kuuluvan metallin fluoridin, nitraatin, kloridin tai sulfaatin kanssa.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste 20 sekoitetaan kesiumfluoridin tai kesiumnitraatin kanssa.
5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste sekoitetaan sellaisen suolamäärän kanssa, että atomisuhde ryhmään IA kuuluvan metallin ja alumiinin vä-
25 Iillä on 0,0001 - 0,1.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että atomisuhde on 0,001 - 0,01.
7. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumii- 30 niyhdiste on böhmiittiä tai gamma-alumiinioksidia.
8. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste sekoitetaan veden ja jaksottaisen järjestelmän ryhmään IA kuuluvan metallin suolan kanssa ja saatu seos 35 suulakepuristetaan muotoilluiksi kantajapartikkeleiksi, jotka sitten kalsinoidaan. 13 81 506
9. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantaja kyllästetään hopeayhdisteen liuoksella muodostamaan 1-25 paino-% hopeaa laskettuna katalysaattorin koko- 5 naismäärästä, kantajalle, ja että kyllästetty kantaja erotetaan liuoksesta ja saostunut hopeayhdiste pelkistetään hopeaksi.
10. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kan- 10 tajalle levitetään katalysaattorin kiihdytysainetta.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantajalle hopeayhdisteen lisäksi levitetään riittävä määrä alkalimetallien kalium, rubidium tai kesium yhtä tai useampaa yhdistettä, 15 joko samanaikaisesti tai erikseen, jotta saadaan 20-1 000 paino-osaa alkalimetallia (metallina laskettuna) katalysaattorin kokonaispainon yhtä miljoonasosaa kohden.
12. Hopeakatalysaattori, joka soveltuu etyleenin 20 hapettamiseen etyleenioksidiksi, tunnettu siitä, että se käsittää a) 1 - 25 paino-% hopeaa, laskettuna katalysaattorin kokonaismäärästä kantajan pinnalla ja b) alkalimetallilla rikastettua alfa-alumiiniok- 25 sidia kantajana.
12 81 506
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen katalysaattori, tunnettu siitä, että se sisältää myös katalysaattoria kiihdyttävää ainetta kantajan pinnalla.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen katalysaat-30 tori, tunnettu siitä, että se sisältää 20 - 1 000 paino-osaa kaliumia, rubidiumia tai kesiumia (metallina laskettuna) katalysaattorin kokonaispainon yhtä miljoonasosaa kohden. 14 81 506
15. Menetelmä etyleenioksidln valmistamiseksi hapettamalla etyleeniä hopeapitoisen katalysaattorin läsnäollessa, tunnettu siitä, että käytetään hopea-pitoleta katalysaattoria, joka on valmistettu yhden tai 5 useamman patenttivaatimuksen 1-11 mukaisen menetelmän avulla.
16. Etyleenioksidi, tunnettu siitä, että se on valmistettu patenttivaatimuksen 15 mukaisen menetelmän avulla. Il 81506
FI862743A 1985-06-28 1986-06-26 Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalyt. FI81506C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501864 1985-06-28
NL8501864 1985-06-28

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI862743A0 FI862743A0 (fi) 1986-06-26
FI862743A FI862743A (fi) 1986-12-29
FI81506B FI81506B (fi) 1990-07-31
FI81506C true FI81506C (fi) 1990-11-12

Family

ID=19846217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI862743A FI81506C (fi) 1985-06-28 1986-06-26 Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalyt.

Country Status (33)

Country Link
EP (1) EP0207550B1 (fi)
JP (1) JPH0761448B2 (fi)
KR (1) KR940000865B1 (fi)
CN (1) CN1009827B (fi)
AR (1) AR240876A1 (fi)
AT (1) ATE56634T1 (fi)
AU (1) AU583394B2 (fi)
BG (1) BG50597A3 (fi)
BR (1) BR8602942A (fi)
CA (1) CA1284985C (fi)
CS (1) CS266591B2 (fi)
DD (1) DD247388A5 (fi)
DE (1) DE3674270D1 (fi)
DK (1) DK164025C (fi)
EG (1) EG18788A (fi)
ES (1) ES2000171A6 (fi)
FI (1) FI81506C (fi)
GR (1) GR861669B (fi)
HU (1) HU203289B (fi)
IE (1) IE59124B1 (fi)
IL (1) IL79246A (fi)
IN (1) IN170003B (fi)
MA (1) MA20720A1 (fi)
MX (1) MX166917B (fi)
NO (1) NO169157C (fi)
NZ (1) NZ216673A (fi)
PH (1) PH23562A (fi)
PL (1) PL151362B1 (fi)
PT (1) PT82851B (fi)
RU (1) RU2007214C1 (fi)
TR (1) TR22690A (fi)
YU (1) YU45345B (fi)
ZA (1) ZA864757B (fi)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8502993A (nl) * 1985-11-01 1987-06-01 Dow Chemical Nederland Zilverkatalysator, alsmede werkwijze voor de bereiding daarvan.
NL8502992A (nl) * 1985-11-01 1987-06-01 Dow Chemical Nederland Werkwijze voor het beladen van een gevormd dragermateriaal met een katalytisch actief materiaal of met een precursor van een katalytisch actief materiaal en gevormde katalysator verkregen onder toepassing van de werkwijze.
DE69520409T3 (de) * 1994-12-15 2010-02-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Verfahren zur Herstellung von Äthylenoxid-Katalysatoren
JP4206404B2 (ja) * 1995-09-25 2009-01-14 三菱化学株式会社 酸化エチレン製造用触媒
IN193645B (fi) 1998-11-17 2004-07-31 Nippon Catalytic Chem Ind
US6908879B1 (en) 1999-09-06 2005-06-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Ceramic article, carrier for catalyst, methods for production thereof, catalyst for producing ethylene oxide using the carrier, and method for producing ethylene oxide
ZA200200049B (en) 2001-01-25 2002-07-16 Nippon Catalytic Chem Ind Fixed-bed shell-and-tube reactor and its usage.
JP4726349B2 (ja) * 2001-08-03 2011-07-20 株式会社日本触媒 酸化エチレン製造用触媒、その製造方法および当該触媒による酸化エチレンの製造方法
US9272271B2 (en) 2007-09-19 2016-03-01 General Electric Company Manufacture of catalyst compositions and systems
US9375710B2 (en) 2007-09-19 2016-06-28 General Electric Company Catalyst and method of manufacture
JPWO2010001732A1 (ja) 2008-06-30 2011-12-15 株式会社日本触媒 固定床多管式反応器への固体粒状物の充填方法
US20100196236A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 General Electric Company Templated catalyst composition and associated method
US20100196237A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 General Electric Company Templated catalyst composition and associated method
JP2011121048A (ja) 2009-12-09 2011-06-23 Rohm & Haas Co 固体触媒物質をブレンドし、管状構造物に装填する方法
CN102397795B (zh) 2010-09-13 2014-03-19 中国石油化工股份有限公司 环氧乙烷生产用银催化剂的载体、其制备方法、由其制成的银催化剂及其应用
CN102441435B (zh) 2010-09-30 2014-01-01 中国石油化工股份有限公司 制备银催化剂用氧化铝载体的方法、由此得到的载体及其应用
CN102527430B (zh) 2010-12-29 2014-04-30 中国石油化工股份有限公司 银催化剂载体的制备方法、由此制备的载体、由该载体制成的银催化剂及其应用
WO2012140616A1 (de) * 2011-04-14 2012-10-18 Basf Se Zink enthaltender katalysator für die herstellung von ethylenoxid
US20120329644A1 (en) 2011-06-21 2012-12-27 General Electric Company Catalyst composition and catalytic reduction system
CN102921471B (zh) * 2011-08-10 2015-07-22 中国石油化工股份有限公司 合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物和α-氧化铝载体及其制备方法以及银催化剂和应用
CN103721712B (zh) * 2012-10-12 2016-03-30 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651167A (en) * 1970-08-03 1972-03-21 Universal Oil Prod Co Selective hydrogenation of c4-acetylenic hydrocarbons
US4012425A (en) * 1972-01-07 1977-03-15 Shell Oil Company Ethylene oxide process
US4207210A (en) * 1973-10-26 1980-06-10 Shell Oil Company Process for preparing an ethylene oxide catalyst
GB1560480A (en) * 1976-11-03 1980-02-06 Ici Ltd Production of ethylene oxide
FR2403991A1 (fr) * 1977-09-22 1979-04-20 Philagro Sa Procede de deshalogenation d'amines aromatiques halogenees
JPS57107242A (en) * 1980-12-25 1982-07-03 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Catalyst for production of ethylene oxide
US4379134A (en) * 1981-02-13 1983-04-05 Union Carbide Corporation Process of preparing high purity alumina bodies
JPS57140654A (en) * 1981-02-25 1982-08-31 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Silver catalyst for preparation of ethylene oxide
ZA829384B (en) * 1981-12-30 1983-10-26 Ici Plc Catalysts for the production of alkylene oxides
JPS5919542A (ja) * 1982-07-24 1984-02-01 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 銀触媒の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
PT82851A (en) 1986-07-01
DD247388A5 (de) 1987-07-08
NO169157C (no) 1992-05-20
AU583394B2 (en) 1989-04-27
IL79246A (en) 1989-05-15
DK164025B (da) 1992-05-04
CS266591B2 (en) 1990-01-12
GR861669B (en) 1986-10-30
NO169157B (no) 1992-02-10
HU203289B (en) 1991-07-29
DK303986D0 (da) 1986-06-26
PT82851B (pt) 1988-04-21
EP0207550A1 (en) 1987-01-07
IE59124B1 (en) 1994-01-12
IE861717L (en) 1986-12-28
IN170003B (fi) 1992-01-25
DE3674270D1 (de) 1990-10-25
ZA864757B (en) 1987-02-25
BR8602942A (pt) 1987-02-17
CS476286A2 (en) 1989-04-14
AR240876A2 (es) 1991-03-27
EG18788A (en) 1994-10-30
KR940000865B1 (ko) 1994-02-03
YU112486A (en) 1988-06-30
CN1009827B (zh) 1990-10-03
DK164025C (da) 1992-09-28
ATE56634T1 (de) 1990-10-15
FI862743A0 (fi) 1986-06-26
NO862585D0 (no) 1986-06-26
ES2000171A6 (es) 1988-01-01
JPS624444A (ja) 1987-01-10
FI862743A (fi) 1986-12-29
MA20720A1 (fr) 1986-12-31
MX166917B (es) 1993-02-15
FI81506B (fi) 1990-07-31
KR870000101A (ko) 1987-02-16
NZ216673A (en) 1989-08-29
JPH0761448B2 (ja) 1995-07-05
CN86104383A (zh) 1987-02-04
HUT45922A (en) 1988-09-28
AU5929086A (en) 1987-01-08
IL79246A0 (en) 1986-09-30
TR22690A (tr) 1988-03-31
CA1284985C (en) 1991-06-18
EP0207550B1 (en) 1990-09-19
DK303986A (da) 1986-12-29
BG50597A3 (en) 1992-09-15
AR240876A1 (es) 1991-03-27
RU2007214C1 (ru) 1994-02-15
NO862585L (no) 1986-12-29
PH23562A (en) 1989-08-25
YU45345B (en) 1992-05-28
PL151362B1 (en) 1990-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI81506C (fi) Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalyt.
FI86966C (fi) Foerfarande foer framstaellning av en silverhaltig katalysator
US4806518A (en) Process for the preparation of a silver-containing ethylene oxide catalyst and the catalyst prepared by the process
US4742034A (en) Silver ethylene oxide catalyst and process for preparation of the catalyst
JPH04298241A (ja) 向上した安定性を有する超高性能アルキレンオキシド触媒
KR940000864B1 (ko) 은-함유 촉매 및 이것의 제조방법.
US4728634A (en) Ethylene oxide catalyst
JP2548575B2 (ja) 銀含有触媒の製造法
EP0207541B1 (en) Process for the preparation of a silver-containing catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V.