JP2001062291A - 酸化エチレン製造用触媒の担体、酸化エチレン製造用触媒および酸化エチレンの製造方法 - Google Patents
酸化エチレン製造用触媒の担体、酸化エチレン製造用触媒および酸化エチレンの製造方法Info
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Abstract
触媒を調製することを可能とする酸化エチレン製造用触
媒の担体、この担体を用いて得られる優れた触媒性能を
有する酸化エチレン製造用触媒、および該触媒を用いた
酸化エチレンの製造方法を提供する。 【解決手段】 アルカリ金属含量1〜70mmol/k
g(α−アルミナ)のα−アルミナにアルミニウム化合
物、ケイ素化合物及びアルカリ金属化合物を加え、焼成
して得られる担体であって、該担体中のアルミニウム含
量がAl換算で0〜3mol/kg−担体、ケイ素化合
物含量がSi換算で0.01〜2mol/kg−担体か
つアルカリ金属化合物含量がアルカリ金属換算で0.0
1〜2mol/kg−担体である担体を酸化エチレン製
造用触媒の担体として用いる。
Description
用触媒の調製に用いる担体、該担体に銀触媒を担持して
なる酸化エチレン製造用触媒および該触媒を用いた酸化
エチレンの製造方法に関する。
製造する際に用いる酸化エチレン製造用触媒およびその
担体について従来から数多くの文献が紹介されている。
には、ナトリウム含量を低く抑えたα−アルミナにムラ
イト、コロイダルシリカなどを添加して得られる担体
は、比表面積が高く、均一な細孔分布を有し、しかも耐
摩耗性が高いことが記載されている。特開昭62−44
44号公報には、アルミニウム化合物と周期律表第IA
族金属の塩とを混合し、焼成することで不純物の少ない
担体が得られ、この担体を用いた触媒は安定性に優れて
いることが記載されている。特開平4−363139号
公報には、α−アルミナに周期律表IIIa−VIIa
およびIIIb−Vb族の第4、5および6周期の元素
(例えばチタン、スズ、ハウニウム)を含む担体が開示
され、この担体を用いた触媒は高選択性、高寿命である
ことが記載されている。また、特開平6−47278号
公報には、高純度α−アルミナ、アルカリ土類金属酸化
物、ケイ素酸化物および酸化ジルコニウムを含む担体、
およびこの担体を用いた触媒は高初期選択率、長期寿命
であることが記載されている。
カの被覆層を設けた担体に触媒成分として銀とセシウム
とを担持した酸化エチレン製造用触媒(特開平2−19
4839号公報)、およびα−アルミナの表面に非晶質
シリカ−アルミナの被覆層を設け、この担体に触媒成分
として銀とセシウムとを担持した酸化エチレン製造用触
媒(特開平5−329368号公報)を提案している。
839号および特開平5−329368号各公報に記載
の触媒は触媒性能に優れ、工業的に十分満足し得るもの
である。しかしながら、酸化エチレンの生産規模は大き
く、選択率が僅か1%向上するだけでも、原料エチレン
を著しく節約できるので、その経済的効果が高いとの事
情から、より優れた触媒性能を有する酸化エチレン製造
用触媒を開発することが望まれている。
ン製造用触媒の調製に用いる担体、該担体に銀触媒成分
を担持してなる酸化エチレン製造用触媒および該触媒を
用いた酸化エチレンの製造方法を提供することにある。
活性、選択率および寿命に優れた酸化エチレン製造用触
媒を調製することを可能とする酸化エチレン製造用触媒
の担体、該担体を用いて得られる、優れた触媒性能を有
する酸化エチレン製造用触媒、および該触媒を用いた酸
化エチレンの製造方法を提供することにある。
(1)〜(8)により達成される。
l/kg−粉体のアルカリ含量の低いα−アルミナ粉末
に、アルミニウム化合物、ケイ素化合物およびアルカリ
金属化合物を加え、焼成して得られる担体であって、該
担体中のアルミニウム化合物含量がアルミニウム換算で
0〜3mol/kg−担体、ケイ素化合物含量がケイ素
換算で0.01〜2mol/kg−担体、かつアルカリ
金属化合物含量がアルカリ金属換算で0.01〜2mo
l/kg−担体である酸化エチレン製造用触媒の担体。
担体中のアルカリ金属含量の原子比が0.0001〜
0.8である前記(1)に記載の担体。
l/kg−粉体のアルカリ含量の低いα−アルミナ粉末
に、アルミニウム化合物、ケイ素化合物およびアルカリ
金属化合物を、担体中のアルミニウム化合物含量がアル
ミニウム換算で0〜3mol/kg−担体、ケイ素化合
物含量がケイ素換算で0.01〜2mol/kg−担
体、かつアルカリ金属化合物含量がアルカリ金属換算で
0.01〜2mol/kg−担体の割合で混合し、該混
合物を成形し、ついで焼成することを特徴とする酸化エ
チレン製造用触媒の担体の製造方法。
担体中のアルカリ金属含量の原子比が0.0001〜
0.8である前記(3)に記載の製造方法。
担体に銀を含む触媒成分を担持してなる酸化エチレン製
造用触媒。
担体に銀を含む触媒成分を担持したのち焼成することを
特徴とする酸化エチレン製造用触媒の製造方法。
700℃の温度で行われる前記(6)に記載の製造方
法。
にエチレンを分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化す
ることを特徴とする酸化エチレンの製造方法。
その1kg当りのアルカリ金属含量が1〜70ミリモル
(mmol)(本発明では1〜70mmol/kg−粉
体と表示する)の範囲にあるものである。α−アルミナ
それ自体には特に制限はなく、一般にα−アルミナとし
て用いられているものであればいずれも使用することが
できる。例えば、バイヤー焼成法によって得られるα−
アルミナは、その製法上の理由から、アルカリ金属、特
にナトリウムが必然的に含まれるものであるが、本発明
においては、このアルカリ金属、が、1〜70mmol
/kg−粉体の範囲に制御された低アルカリα−アルミ
ナを使用するものである。
体未満あるいは70mmol/kg−粉体を超えると、
酸化エチレン選択率が低下して本発明の目的を達成する
ことができない。なかでも、アルカリ金属含量が3〜3
0mmol/kg−粉体、特に5〜20mmol/kg
−粉体の範囲のα−アルミナが好適に用いられる。
は、アルミナ結晶径(一次粒子径)が0.1〜5μm、
平均粒子径(二次粒子径)が50〜100μmであり、
あるいは更にBET比表面積が0.5〜4m2/gであ
り、あるいは更に1700℃における2時間焼成による
線収縮率が12〜20%のものが好適に用いられる。な
お、「1700℃における2時間焼成による線収縮率」
とは、α−アルミナをα結晶(一次粒子)の大きさまで
粉砕した試料を1ton/cm2の圧力で成形し、この
成形体を1700℃で2時間焼成したときの線収縮率を
意味する。
ミナ粉体にアルミニウム化合物、ケイ素化合物およびア
ルカリ金属化合物を、通常、有機結合剤とともに加え、
粒状物に成形したのち、1200〜2000℃の範囲の
温度で焼成して得られるものである。この焼成操作によ
りα−アルミナの外表面およびその気孔の内表面上にア
ルカリ金属を含む非晶質シリカ−アルミナの被覆層が形
成されているものと考えられている。
リ金属を含む非晶質シリカまたは非晶質シリカ−アルミ
ナの被覆層を設ける点にあり、単に非晶質シリカないし
はシリカ−アルミナの被覆層を予め形成し、その上にア
ルカリ金属を担持したのでは本発明の目的を達成するこ
とができない。
化合物およびアルカリ金属化合物とともに焼成すること
によりアルカリ金属を含むシリカ−アルミナの非晶質層
を形成し得るものであればいずれも使用することができ
る。その代表例としては、アルミニウム水和物、アルミ
ニウム酸化物(γ−またはθ−アルミナ)などを挙げる
ことができる。これらは単独でも、あるいは2種以上を
組み合わせて使用してもよい。また、合成品でも、ある
いは天然物であってもよい。アルミニウム化合物の形態
についても特に制限はなく、粉体、ゾル、水溶液などの
任意の形態で添加することができる。アルミニウム化合
物粉体の場合、1〜300nm、好ましくは1〜20n
mの範囲の粒径を有するものが好適に用いられる。これ
らはアルミニウム化合物のなかでも、1〜300nm、
好ましくは1〜20nmの粒径を有するコロイド状のア
ルミナが好適に用いられる。このコロイド状のアルミナ
はアルミナゾルとして用いるのが分散の容易さから好ま
しい。このアルミナゾルはアルミニウム塩を加水分解す
る方法、アルミニウム塩水溶液をアルカリで中和して一
旦ゲルとした後、解膠する方法などによって得ることが
できる。
化合物およびアルカリ金属化合物とともに焼成すること
によりアルカリ金属を含むシリカまたはシリカ−アルミ
ナの非晶質層を形成し得るものであればいずれも使用す
ることができる。その代表例としては、シリカ、長石、
粘土、窒化ケイ素、炭化ケイ素、シラン、ケイ酸塩など
を挙げることができる。そのほか、シリカ−アルミナ、
アルミノケイ酸塩なども用いることができる。これらは
単独でも、あるいは2種以上を組み合わせて使用しても
よい。また、合成品でも、天然物でもよい。ケイ素化合
物の形態についても特に制限はなく、粉体、ゾル、溶液
などのいずれの形態で添加してもよい。これらケイ素化
合物粉体の場合、1〜300nm、好ましくは1〜20
nmの粒径を有するケイ素化合物が好適に用いられる。
これらケイ素化合物のなかでも、1〜300nm、好ま
しくは1〜20nmの粒径を有するコロイド状のシリカ
が好適に用いられる。このコロイド状のシリカは水溶液
として用いるのが分散の容易さから好ましい。コロイド
状のシリカは、ケイ酸ナトリウム水溶液を酸で中和して
一旦ゲルとした後、解膠する方法、ケイ酸ナトリウム水
溶液をイオン交換により脱ナトリウム化する方法によっ
て得ることができる。
としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ムおよびセシウムのいずれでもよく、なかでもカリウム
およびルビジウム、特にカリウムが好適に用いられる。
これらは単独でも組合わせて使用してもよい。代表例と
しては、アルカリ金属の塩、酸化物、水酸化物などを挙
げることができる。なお、塩の場合、アニオン種が存在
するため、焼成時に望ましくない融剤効果を示すことに
よって物性の制御が困難になり、または焼成後も不純物
として残存して担体、ひいては触媒の性能に悪影響を及
ぼす場合もあるので、塩のなかでも、比較的低温で酸化
物の形態をとり得る有機酸塩などが好適に用いられる。
なかでも、アルカリ金属の酸化物および水酸化物が好適
に用いられる。その代表例としては、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウ
ム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ルビジウムなどを挙げることができる。
造用触媒の担体の調製に一般に用いられている有機結合
剤を用いることができる。その代表例としては、アラビ
アゴム、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセル
ロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、コーンスターチなどを挙げることができる。これら
のうち、メチルセルロースおよびコーンスターチが焼成
操作後の灰分が少ないので好適に用いられる。
担体1kg当りケイ素に換算して、0.01〜2mol
である(本発明では0.01〜2mol/kg−担体と
表示する)。ケイ素化合物の含量が0.01mol/k
g−担体未満あるいは2mol/kg−担体を超える
と、該担体を用いて調製した触媒は、酸化エチレン選択
率が低下して本発明の目的を達成することができない。
担体中のケイ素化合物の含量は、好ましくは0.1〜1
mol/kg−担体、より好ましくは0.2〜0.5m
ol/kg−担体である。
ミニウム化合物に由来するものであり、α−アルミナを
除く)は、担体1kg当りアルミニウムに換算して0〜
3molである(本発明では0〜3mol/kg−担体
と表示する)。3mol/kg−担体を超えると、該担
体を用いて調製した触媒は、酸化エチレン選択率が低下
して本発明の目的を達成することができない。担体中の
アルミニウム化合物の含量は、好ましくは0.01〜2
mol/kg‐担体、より好ましくは0.1〜1mol
/kg−担体である。
カリ金属化合物に由来するものであり、α−アルミナ中
のアルカリ金属を除く)は、担体1kg当りアルカリ金
属換算で0.010〜2molである。(本発明では
0.010〜2mol/kg−担体と表示する)。アル
カリ金属化合物の含量が0.010mol/kg−担体
未満あるいは2mol/kg−担体を超えると、該担体
を用いて調製した触媒は、酸化エチレン選択率が低下す
る。担体中のアルカリ金属化合物の含量は、好ましくは
0.02〜0.5mol/kg−担体、より好ましくは
0.03〜0.3mol/kg−担体である。
ム化合物に由来するアルミニウムとα−アルミナとのア
ルミニウム合計含量、およびアルカリ金属化合物に由来
するアルカリ金属とα−アルミナ中のアルカリ金属との
アルカリ金属合計含量は、担体の蛍光X線分析による組
成分析結果から算出することができる。そして、本発明
のアルミニウム含量は上記アルミニウム合計含量から仕
込みのα−アルミナの量を除いたものであり、また本発
明のアルカリ金属含量は上記アルカリ金属合計含量から
仕込みのα−アルミナ中のアルミニウム含量を除いたも
のである。しかして、該粉体中のアルカリ金属含量/該
担体中のアルカリ金属含量の原子比は、通常0.000
1〜0.8、好ましくは0.001〜0.5、さらに好
ましくは0.01〜0.3である。
に対するアルミニウム化合物、ケイ素化合物およびアル
カリ金属化合物の使用量については、担体中のアルミニ
ウム、ケイ素およびアルカリ金属の含量が上記範囲内と
なるように適宜決定すればよい。有機結合剤の使用量に
ついては特に制限はなく適宜最適量を選ぶことができ
る。
く、α−アルミナ粉体を主骨剤とし、これにアルミニウ
ム化合物、ケイ素化合物、アルカリ金属化合物および必
要により有機結合剤を加えた後、所定の形状および寸法
に成形し、1200〜2000℃の温度で焼成すればよ
い。具体的には、例えば、α−アルミナにアルミニウム
化合物、ケイ素化合物、アルカリ金属化合物および有機
結合剤を添加し、さらに必要に応じて水を加えてニーダ
などの混練機を用いて十分に混合した後、押出成形等に
より、造粒し、乾燥し、1200〜2000℃、好まし
くは1400〜1800℃、より好ましくは1500〜
1700℃の温度で焼成する。上記押出成形は湿式でも
乾式でもよいが、通常、湿式の押出成形を行う。また、
上記乾燥は、通常、80〜900℃、好ましくは120
〜850℃の範囲で行うが、省略してもよい。
ケイ素化合物、アルカリ金属化合物および有機結合剤の
混合順序には特に制限はなく、(a)これら化合物を同
時に混合した後、成形、乾燥、焼成する方法、(b)α
−アルミナと有機結合剤とを混合し、乾燥した後、アル
ミニウム化合物、ケイ素化合物およびアルカリ金属化合
物を混合して、成形、乾燥、焼成する方法、(c)α−
アルミナ、アルミニウム化合物、ケイ素化合物および有
機結合剤を同時に混合し、乾燥した後、アルカリ金属化
合物を混合して、成形、乾燥、焼成する方法、(d)α
−アルミナ、アルカリ金属および有機結合剤を混合し、
乾燥した後、アルミニウム化合物およびケイ素化合物を
混合して、成形、乾燥、焼結する方法などを適宜用いる
ことができる。
ミなどの殻、種子などを均一粒径に揃えたもの、あるい
は粒子径が均一で焼成により消失する物質などを気孔形
成剤として一緒に用いてもよい。
通常、球状、ペレット状、リング状などの粒状で用いら
れる。また、その大きさについては、その平均相当直径
は、通常、3〜20mmであり、好ましくは5〜10m
mである。
ett−Teller(BET)比表面積は、通常、
0.03〜10m2/gであり、好ましくは0.1〜5
m2/g、より好ましくは0.3〜2m2/gである。比
表面積が低すぎると焼結が過度に進行しているため十分
な吸水率が得られず、触媒成分の担持が困難になり、逆
に比表面積が高すぎると細孔径が小さくなり、該担体を
用いて調製した触媒において、生成物であるエチレンオ
キシドの逐次酸化が促進される。吸水率は、通常、10
〜70%であり、好ましくは20〜60%、より好まし
くは30〜50%である。吸水率が低すぎると触媒成分
の担持が困難になり、逆に高すぎると十分な圧壊強度が
得られない。平均細孔径は、通常、0.1〜5μmであ
り、好ましくは0.2〜3μm、より好ましくは0.3
〜0.9μmである。平均細孔径が大きすぎると触媒の
活性が低下し、逆に小さすぎるとガスの滞留により生成
物である酸化エチレンの逐次酸化が促進される。気孔率
は、通常、40〜80%であり、好ましくは50〜70
%である。気孔率が低すぎると担体比重が過度に大きく
なり、逆に高すぎると十分な圧壊強度が得られない。
担体を用いる点を除けば、酸化エチレン製造用触媒の調
製に一般に用いられている方法にしたがって調製するこ
とができる。担体に担持する触媒成分は、銀単独でも、
あるいは銀とセシウムなどの反応促進剤との組み合せで
もよい。本発明の「触媒成分を担持」するとは、銀単独
のほかに銀と反応促進剤とを担持する態様を包含する。
の銀化合物単独、または銀化合物および銀錯体を形成す
るための錯化剤、もしくは更に必要に応じて用いる反応
促進剤を含む水溶液を調製し、これに担体を含浸させた
後、乾燥し、焼成する。この乾燥は空気、酸素ガス、ま
たは窒素などの不活性ガス雰囲気中で80〜120℃の
温度で行うのが好ましい。焼成は、空気、酸素ガス、ま
たは窒素などの不活性ガス雰囲気中で150〜700
℃、特に200〜600℃の温度で行うのが好ましい。
なお、この焼成は、1段階または2段階以上で行っても
よい。中でも好ましくは、1段階目を空気雰囲気中で1
50〜250℃で0.1〜10時間、2段階目を空気雰
囲気中で250〜450℃で0.1〜10時間処理した
ものが好適である。さらに好ましくは、3段階目を窒
素、ヘリウム、アルゴンなどから選択される不活性ガス
雰囲気中で450〜700℃で0.1〜10時間で処理
したものが好ましい。
炭酸銀、シュウ酸銀、酢酸銀、プロピオン酸銀、乳酸
銀、クエン酸銀、ネオデカン酸銀などを挙げることがで
きる。鎖化剤の代表例としては、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチ
レンジアミン、プロピレンジアミンなどを挙げることが
できる。反応促進剤の代表例としては、リチウム、ナト
リウム、カリウム、ルビジウム、およびセシウムのアル
カリ金属、タリウム、硫黄、クロム、モリブデン、タン
グステンなどを挙げることができる。これらは単独で
も、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
は、触媒成分として銀とセシウムなどの反応促進剤とを
担持したものが好ましい。銀の担持量は、触媒の重量基
準で、通常、1〜30重量%であり、好ましくは5〜2
0重量%である。反応促進剤の担持量は、触媒の重量基
準で、通常、0.001〜2重量%、好ましくは0.0
1〜1重量%、より好ましくは0.1〜0.7重量%で
ある。
レンを製造する方法は、触媒として上記の酸化エチレン
製造用触媒を用いる点を除けば、従来から一般に用いら
れている方法によって行うことができる。
0容量%、酸素3〜10容量%、炭酸ガス5〜30容量
%、残部が窒素、アルゴン、水蒸気などの不活性ガス、
メタン、エタンなどの低級炭化水素類からなり、さらに
反応抑制剤としての二塩化エチレン、塩化ジフェニルな
どのハロゲン化物を含む原料ガスを1000〜3000
0hr-1(STP)、好ましくは3000〜8000h
r-1(STP)の空間速度、2〜40kg/cm2g、
好ましくは15〜40kg/cm2Gの圧力、180〜
300℃、好ましくは200〜260℃の温度で上記の
酸化エチレン製造用触媒に接触させる
レン製造用触媒は、触媒性能、特に選択率が一段と優れ
たものである。
説明する。なお、部は重量部を意味する。
率および選択率は次式により算出されたものである。
子平均径:65μm、BET比表面積:2.2m2/
g、1700℃における2時間焼成による線収縮率:1
5%、ナトリウム含量16mmol/kg−粉体)93
重量部、メチルセルロース6重量部、およびコーンスタ
ーチ6重量部をニーダに投入し、十分混合した後、粒径
2〜20nmのコロイダルアルミナ4重量部(Al2O3
含有量として)、粒径2〜20nmのコロイダルシリカ
(日産化学株式会社製、スノーテックス−O)を3重量
部(SiO2含有量として)および水酸化カリウム水溶
液0.38重量部(KOH含有量として)を加え、これ
に水20重量部をニーダに投入し、十分に混合した。こ
の混合物を押出成形した後、造粒、乾燥し、1450℃
で2時間焼成して担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.08mol/k
g−担体で、BET比表面積が1.0m2/gであっ
た。該粉体中のアルカリ金属含量/該担体中のアルカリ
金属含量の原子比は0.18であった。
に純水1リットルを加え、常圧下に、90℃で30分間
煮沸洗浄した後、洗浄液を除去し、純水で洗浄した。さ
らに、この煮沸洗浄およびその後の洗浄を2回繰り返
し、120℃で2時間乾燥した。
3g、モノエタノールアミン38.6ml、水41.4
mlおよび硝酸セシウム0.18gからなる錯体溶液を
含浸させた後、加熱、濃縮し、さらに120℃で40分
間乾燥した後、空気気流中で300℃で30分間加熱処
理して、エチレンオキシド製造用触媒(A)を得た。
量部の代わりに水酸化ルビジウム水溶液0.70重量部
(RbOHとして)を用いた以外は実施例1と同様にし
て担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.08mol/k
g−担体で、BET比表面積が0.8m2/gであっ
た。該粉体中のアルカリ金属含量/該担体中のアルカリ
金属含量の原子比は0.18であった。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(B)を得
た。
量部の代わりに水酸化ナトリウム水溶液0.34重量部
(NaOHとして)を用いた以外は実施例1と同様にし
て担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.10mol/k
g−担体で、BET比表面積が0.6m2/gであっ
た。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(C)を得
た。
量部およびメチルセルロース6重量部の代わりにカルボ
キシメチルセルロース3重量部(Naとして0.2重量
部)およびメチルセルロース3重量部を用いた以外は実
施例1と同様にして担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.10mol/k
g−担体で、BET比表面積が0.6m2/gであっ
た。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(D)を得
た。
に、α−アルミナ粉体B(アルミナ結晶径:3μm、二
次粒子平均径:65μm、BET比表面積:0.7m2
/g、1700℃における2時間焼成による線収縮率:
14%、ナトリウム含量:16mmol/kg−粉体)
を用いた以外は実施例1と同様にして担体を得た。該粉
体中のアルカリ金属/該担体中のアルカリ金属含量の原
子比は0.18であった。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.08mol/k
g−担体で、BET比表面積が0.3m2/gであっ
た。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(E)を得
た。
に、α−アルミナ粉体C(アルミナ結晶径:3μm、二
次粒子平均径:65μm、BET比表面積:0.9m2
/g、1700℃における2時間焼成による線収縮率:
15%、ナトリウム含量:16mmol/kg−粉体)
を用いた以外は実施例1と同様にして担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.08mol/k
g−担体で、BET比表面積が0.6m2/gであっ
た。該粉体中のアルカリ金属含量/該担体中のアルカリ
金属含量の原子比は0.18であった。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(F)を得
た。
に、α−アルミナ粉体D(アルミナ結晶径:3μm、二
次粒子平均径:55μm、BET比表面積:6.0m2
/g、1700℃における2時間焼成による線収縮率:
17%、ナトリウム含量:16mmol/kg−粉体)
を用いた以外は実施例1と同様にして担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量が0.8mol/kg
−担体、かつアルカリ金属含有量が0.08mol/k
g−担体で、BET比表面積が2.3m2/gであっ
た。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(G)を得
た。
以外は実施例1と同様にして担体を得た。
/kg−担体かつアルカリ金属含有量が0.08mol
/kg−担体で、BET比表面積が1.2m2/gであ
った。該粉体中のアルカリ金属含量/該担体中のアルカ
リ金属含量の原子比は0.18であった。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(H)を得
た。
部の代わりに水酸化カリウム水溶液0.02重量部(K
OHとして)を用いた以外は実施例1と同様にして担体
を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量0.8mol/kg−
担体、かつアルカリ金属含有量が0.02mol/kg
−担体で、BET比表面積が1.5m2/gであった。
該粉体中のアルカリ金属含量/該担体中のアルカリ金属
含量の原子比は0.75であった。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(I)を得
た。
3g、モノエタノールアミン38.6ml、水41.4
ml及び硝酸セシウム0.6gからなる錯体溶液を含浸
させた後、加熱、濃縮し、さらに120℃で40分間乾
燥した後、空気気流中で300℃で30分間加熱処理
し、さらに窒素気流中で600℃で3h加熱処理し、エ
チレンオキシド製造用触媒(J)を得た。
しなかった以外は、実施例1と同様にして担体、続いて
エチレン製造用触媒(K)を得た。該粉体中のアルカリ
金属含量/該担体中のアルカリ金属含量の原子比は1.
0であった。
に、α−アルミナ粉体F(ナトリウム含量0)を用いた
以外は、実施例1と同様にして完成担体、続いてエチレ
ンオキシド製造用触媒(L)を得た。該粉体中のアルカ
リ金属含量/該担体中のアルカリ金属含量の原子比は0
であった。
に、α−アルミナ粉体G(アルミナ結晶径:3μm、二
次粒子平均径:65μm、BET比表面積:2.4m2
/g、1700℃における2時間焼成による線収縮率:
17%、ナトリウム含量:84mmol/kg−粉体)
を用いた以外は実施例1と同様にして担体を得た。
/kg−担体、アルミニウム含量3.5mol/kg−
担体、かつアルカリ金属含有量が0.10mol/kg
−担体で、BET比表面積が1.3m2/gであった。
た。
実施例1のように酸化エチレン製造用触媒(M)を得
た。
シュに篩い分け、その1.2gを内径3mm、管長60
0mmのステンレス鋼製の反応管に充填し、これに下記
条件下にてエチレンの気相酸化を行なった。エチレン転
化率が10%のときの選択率および触媒層の反応温度を
測定したところ、表1の結果が得られた。
酸化炭素5.5容量%、エチレンジクロリド2.1pp
mおよび残余(メタン、窒素、アルゴンおよびエタン) 実施例12 触媒(A)および(M)を各々粉砕し、600〜850
メッシュに篩い分け、その1.2gを内径3mm、管長
600mmのステンレス鋼製の反応管に充填し、これに
下記条件下にてエチレンの気相酸化を行なった。この試
験の全期間にわたってエチレン転化率が25%のときの
酸化エチレンの選択率および触媒層の反応温度を測定し
た。触媒1ml当りの酸化エチレンの生成量が1000
gをこえるまで試験を行なった。酸化エチレンを100
0gを生成するのに25日以上を要した。
5日目の酸化エチレンの選択率および反応温度を測定
し、その差をそれぞれ計算して、表2の結果を得た。
ことから、触媒性能の安定性の点でも優れていると見な
すことができる。
酸化炭素5.5容量%、エチレンジクロリド2.1pp
mおよび残余(メタン、窒素、アルゴンおよびエタン)
Claims (10)
- 【請求項1】 アルカリ金属含量1〜70mmol/k
g−粉体のアルカリ含量の低いα−アルミナ粉末に、ア
ルミニウム化合物、ケイ素化合物およびアルカリ金属化
合物を加え、焼成して得られる担体であって、該担体中
のアルミニウム化合物含量がアルミニウム換算で0〜3
mol/kg−担体、ケイ素化合物含量がケイ素換算で
0.01〜2mol/kg−担体、かつアルカリ金属化
合物含量がアルカリ金属換算で0.01〜2mol/k
g−担体である酸化エチレン製造用触媒の担体。 - 【請求項2】 該α−アルミナはその平均粒子径が50
〜100μmである請求項1に記載の担体。 - 【請求項3】 該α−アルミナはそのBET比表面積が
0.5〜4m2/gである請求項1または2に記載の担
体。 - 【請求項4】 アルカリ金属含量1〜70mmol/k
g−粉体のアルカリ含量の低いα−アルミナ粉末に、ア
ルミニウム化合物、ケイ素化合物およびアルカリ金属化
合物を、担体中のアルミニウム化合物含量がアルミニウ
ム換算で0〜3mol/kg−担体、ケイ素化合物含量
がケイ素換算で0.01〜2mol/kg−担体、かつ
アルカリ金属化合物含量がアルカリ金属換算で0.01
〜2mol/kg−担体の割合で混合し、該混合物を成
形し、ついで焼成することを特徴とする酸化エチレン製
造用触媒の担体の製造方法。 - 【請求項5】 該アルミナはその平均粒子径が50〜1
00μmである請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の担
体に銀を含む触媒成分を担持してなる酸化エチレン製造
用触媒。 - 【請求項7】 反応促進剤としてアルカリ金属を触媒に
対して0.001〜2重量%担持してなる請求項6に記
載の触媒。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれか一つに記載の担
体に銀を含む触媒成分を担持したのち焼成することを特
徴とする酸化エチレン製造用触媒の製造方法。 - 【請求項9】 焼成は、不活性気流中で400〜700
℃の温度で行われる請求項8に記載の製造方法。 - 【請求項10】 請求項6または7に記載の触媒の存在
下にエチレンを分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化
することを特徴とする酸化エチレンの製造方法。
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JP2015516929A (ja) * | 2012-03-02 | 2015-06-18 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 多孔性無機体 |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32746499A patent/JP4354060B2/ja not_active Expired - Fee Related
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