JP2002500555A - 成形された活性化金属固定床触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はか焼された微細触媒合金並びに場合により助触媒からなる、０．０５〜１ｍｌ／ｇの空孔容量及び活性化された外殻を有する成形された活性化金属固定床触媒を開示しており、その際、触媒合金は合金の製造に由来する、その容積最大相が０.５μｍ^-1を上回る比界面密度を有する冶金相領域を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 成形された活性化金属固定床触媒 本発明は成形され、かつ外殻で活性化された金属固定床ラネー触媒に関する。 活性化金属触媒は化学工業でラネー触媒として公知である。これらは主に粉末 の形で、数多くの有機化合物の水素化、脱水素化、異性体化及び水和化の際に使 用される。これらの粉末形触媒は触媒活性な金属（後記では触媒金属とも記載） とアルカリ中に可溶性な他の合金成分との合金から製造される。触媒金属として 、主にニッケル、コバルト、銅又は鉄が使用される。アルカリ中に可溶性な合金 成分には主にアルミニウムが使用されるが、他の成分も使用可能であり、殊に亜 鉛及びケイ素又はアルミニウムとのそれらの混合物も好適である。 これらのいわゆるラネー合金の製造は主にインゴットキャスティング法で行わ れる。その際先ず、触媒金属及び例えばアルミニウムからなる混合物を溶融し、 次いでインゴットに注型する。製造規模での典型的な合金バッチはインゴット１ つ当たり約１０〜１００ｋｇである。ＤＥ−ＯＳ２１５９７３６号によると、こ の場合に達成可能な冷却時間は２時間以内である。これは、約０．２Ｋ／ｓの平 均冷却速度に相応する。こ れに対して、迅速に冷却するための方法（例えば噴霧法）では１０²〜1０⁶Ｋ／ ｓの冷却速度が達成される。殊に粒度及び冷却媒体が冷却速度に影響を及ぼす（ Materials Science and Technology;Eds．R.W.Chan，P.Haasen，E.J.Kramer;Vol 15[Processing of Metals and Alloys]1991，VCH-Verlag Weinheim，p.57-11０ 参照）。このような方法はＥＰ０４３７７８８Ｂ１号でラネー合金粉末を製造す るために使用されている。この場合、合金の溶融物をその溶融点よりも５０〜５ ００℃高い温度で水及び／又はガスを用いて噴霧し、かつ冷却する。 触媒を製造するために、それが所望の粉末形で既に製造されていない場合には 先ずラネー合金を微細に粉砕する。引き続き、アルミニウムをアルカリ、例えば 苛性ソーダ溶液を用いての抽出により全部又は部分的に除去する。これにより合 金粉末を活性化する。アルミニウムの抽出により、合金粉末は２０〜１００ｍ² ／ｇの高い比表面積を有し、かつ吸着水素リッチである。活性化触媒粉末は発火 性であり、かつ水、有機溶剤下に、又は室温で固体の有機化合物中に封入するこ とにより貯蔵される。 粉末触媒は、バッチ法でのみ使用可能であり、かつ触媒反応の後には迂遠な沈 降及び／又は濾過により反応媒体から分離除去しなければならないという欠点を 有する。従って、アルミニウムの抽出の後に活性化金 属固定床触媒になる成形体を製造するための様々な方法が公知になっている。例 えば、苛性ソーダ溶液での処理により活性化させることができる粗大な、即ち粗 く粉砕されたラネー合金が得られている。この場合、抽出及び活性化は表面殻で のみ行われ、その厚さは抽出条件によって調節可能である。 この方法により製造された触媒の主な欠点は活性化された外層の劣悪な機械的 安定性である。触媒のこの外層のみが触媒的に活性であるので、磨滅は迅速な失 活化をもたらし、これは良くて、苛性ソーダ溶液でのより深い所に位置する合金 層の新たな活性化により部分的に減少させることができる。 特許出願ＥＰ０６４８５３４Ａ１号には、成形された活性化金属固定床ラネー 触媒及びその製法が記載されており、その際、これらは前記の欠点、例えば殻型 活性化の際の劣悪な機械的安定性を回避する。この触媒を製造するために、触媒 合金の粉末及び結合剤からなる混合物を使用し、その際、触媒合金はそれぞれ少 なくとも１種の触媒活性な触媒金属及び抽出可能な合金成分を含有する。結合剤 として、抽出可能な成分を含まない純粋な触媒金属又はそれらの混合物を使用す る。触媒合金に対して０．５〜２０質量％の量で結合剤を使用することが、十分 な機械的安定性を活性化の後に達成するために重要である。慣用の成形助剤及び 空孔形成剤を用いての触媒合金及び結合剤の成形の後 に、得られた未処理成形体を８５０℃未満の温度でか焼する。この場合、微細な 結合剤のか焼処理により、触媒合金の個々の粒子間の固い結合が生じる。これら の化合物は触媒合金とは異なり、抽出することができないか、又は殆どできず、 従って、活性化の後にも機械的に安定な構造が保たれる。しかし添加された結合 剤は、本質的に触媒不活性であり、従って活性化殻中の活性中心の数が減るとい う欠点を有する。更に、結合剤の必然的に必要な使用が、成形体の強度を脅かさ ずには、空孔形成剤の量の限られた変動幅しか許容しない。この理由から、これ らの触媒の嵩密度は強度の損失なしには、１．９ｋｇ／ｌの値未満に低減するこ とがほとんどできない。このことは、工業的処理でこの触媒を使用する際のかな りの経済的損失を意味する。殊に、高価な触媒合金、例えばコバルト合金を使用 する場合には、高い嵩密度が反応器床当たりの高い資本経費をもたらすが、これ は部分的にはこれらの触媒の高い活性及び長期安定性により相殺される。特定の ケースでは、触媒の高い嵩密度は機械的に強化された反応器設計をも必要とする 。 従って本発明の課題は、公知の固定床触媒の前記の欠点を十分に回避する成形 された活性化金属−固定床触媒を提供することである。 この課題は、空孔容量０．０５〜１ｍｌ／ｇを有し、かつか焼された微粒子触 媒合金並びに場合により助 触媒からなる、活性化外殻を有する成形活性化金属−固定床触媒により解決され 、その際、触媒合金は合金の製造に由来する、その最大容積相が０．５μｍ−１ よりも高い比界面密度（specific interface density）を有する冶金相領域を有 する。 比界面密度Ｓ_Vとは、合金の相構造組織の細度を表し、かつ次の式： により定義されている金属組織学的パラメータのことである。 このパラメータは例えばＵＳ３３３７３３４号に「複雑性指数」Ｃ．Ｉとして 記載されている。ここで定義された比界面密度Ｓ_Vは、ＵＳ３３３７３３４号に 記載された複雑性指数とは比例定数４／πにおいてのみ異なる。Ｓ_Vが高くなる ほど、相応する相領域は小さくなる。 本発明の触媒に関して可能な限り小さい容積の相構造組織が重要である。合金 中で最大容積分率を有する相が０.５μｍ^-1より高い比界面密度を有する場合に 、このような相構造組織は得られる。 比界面密度はＵＳ３３３７３３４号により定量金属組織的検査により測定する ことができる。このために横断面を触媒合金の粒子から用意し、かつ顕微鏡によ り検査する。触媒合金の種々の相は、研磨され、殊にコントラストのある、又は エッチングされた状態で光 学顕微鏡でも既に異なる灰色トーンを示す。異なる灰色値に基づき組織をＰＣに よる自動画像分析システムを用いて判断することができる。該当する相はエネル ギー分散型Ｘ線分析により組成を分析することにより同定することができる。例 えば、ニッケル約５０質量％及びアルミニウム５０質量％の組成を有するニッケ ル／アルミニウム合金では相ダイアグラムに相応して m Alloys”;Eds.J.R.Davis，3.Auflage S.522，1994参照）相Ａｌ₃Ｎｉ₂、Ａｌ₃ Ｎｉ並びにＡｌ−Ａｌ₃Ｎｉ−共融合金が観察される。 触媒合金を同定するために先ず、合金の最大容積分率を有する相を特定する。 次いで比界面密度を有利には最新の画像分析法によりこの相に関して測定する。 意外にも、その容積的に最大の相が０．５μｍ^-1を上回る比界面密度を有する 少容積の相構造組織を有する触媒合金を使用すると、結合剤を添加することなく 本発明の触媒を製造することができることが判明した。結合剤が存在しないにも 関わらず、高い耐磨滅性を有する機械的に安定な構造が生じる。触媒を製造する 際に、結合剤が存在しないので、従来技術から公知の触媒の場合よりも多い量の 空孔形成剤を添加することができる。これにより、より高い空孔容量を有する触 媒体を製造することができる。全く不活性な結合剤の不在及びより高い空孔容量 は高い容量比活性を有す る触媒をもたらす。 ラネーによる触媒合金は典型的には触媒金属及びアルミニウムの溶融物から取 得する。溶融物の冷却法及び速度により、同一の顕微鏡組成にも関わらず異なる 相構造組織が生じる。インゴットを注型する際に通常、低い冷却速度の故に大面 積の相領域で粗大な相構造組織が生ずる。これに対して、迅速に冷却させると、 かなりより微細な構造組織が生ずる。必要な冷却速度は相応する実験で容易に当 業者には確認することができる。インゴットキャスティング法では、少量の合金 バッチのみの加工が可能である。必要な冷却速度の指数として、溶融点から７０ ０℃未満への２分未満の冷却時間を挙げることができる。これは少なくとも５Ｋ ／ｓの冷却速度に相応する。有利には１０Ｋ／ｓ、殊には５０Ｋ／ｓを上回る冷 却速度を使用する。ＥＰ０４３７７８８Ｂ１号による粉末製法では一般に、好適 な相構造組織を有する合金粉末が得られる。 本発明の触媒を製造するために、平均粒径１０〜１０００μｍを有する合金粉 末を使用することができる。その他に高活性触媒では合金粉末の嵩密度も重要で ある。これは１．０〜３．０ｋｇ／ｌの範囲であってよい。３．０ｋｇ／ｌを上 回る嵩密度では、コンパクトすぎる、従って殆ど活性ではない触媒が得られる。 １．０ｋｇ／ｌ未満の嵩密度は触媒体の不充分な機械的安定性をもたらす。合金 粉末が１００μｍを上回る 平均粒度及び１．６ｋｇ／ｌ未満の嵩質量を有する場合に、触媒の特に高い容量 活性を達成することができる。 触媒合金中での触媒金属と抽出される合金成分との質量比はラネー合金で慣用 のように２０：８０〜８０：２０である。本発明の触媒は、触媒特性に影響を及 ぼすために更に別の金属をドーピングされていてもよい。このようなドーピング の目的は例えば、一定の反応での選択率の改善である。ドーピング金属は多くの 場合助触媒とも称される。ラネー触媒のドーピングもしくは助触媒添加は例えば 、ＵＳ４１５３５７８号、ＤＥ−ＡＳ２１０１８５６号、ＤＥ−ＯＳ２１００３ ７３号及びＤＥ−ＡＳ２０５３７９９号中に記載されている。 原則的に、抽出可能な元素を有する公知の金属合金の全て、例えばアルミニウ ム、亜鉛及びケイ素を本発明のために使用することができる。好適な助触媒は元 素周期系のＩＩＩｂ〜ＶＩＩｂ及びＶＩＩＩ族及びＩＢ族の遷移元素並びに希土 類金属である。これらを触媒の全量に対して２０質量％までの量で使用する。有 利には、クロム、マンガン、鉄、コバルト、バナジウム、タンタル、チタン、タ ングステン及び／又はモリブデン並びに白金族の金属を助触媒として使用する。 有利には、これらを触媒合金の合金成分として添加する。更に、他の抽出可能な 金属合金を含む助触媒を別 々の金属粒子の形で、又は後で触媒体に施与することができる。助触媒の後続の 施与は、か焼の後にも活性化の後にも行うことができる。これにより、触媒特性 をそれぞれの触媒プロセスに最適に合わせることができる。 触媒合金及び場合により助触媒を粉末の形で加湿剤及び／又は添加剤、例えば 成形助剤、滑剤、可塑剤及び場合により空孔形成剤を添加して、成形可能な材料 に加工する。滑剤、可塑剤及び空孔形成剤として、このために慣用の全ての材料 を使用することができる。ＵＳ−特許文献ＵＳ４８２６７９９号、ＵＳ３４０４ ５５１号及びＵＳ３３５１４９５号中に、数多くの好適な材料が挙げられている 。有利には、ワックス、例えばHoechst AG社のワックスＣ Mikropulver PM、脂 肪、例えばステアリン酸マグネシウム又はステアリン酸アルミニウム又は炭水化 物を含有するポリマー、例えばチロース（メチルセルロース）を使用する。加湿 剤の添加を必要とする場合には、混合物の固体を慎重に好適なミキサー又はニー ダー中で均質化する。加湿剤として水、アルコール、グリコール、ポリエーテル グリコール又はその混合物が好適である。この均質化の目的は後続の成形法のた めの混合物の調整である。例えば押出、ペレット成形及び突き固めを適用するこ とができる。添加物の導入法及び導入順序は使用される成形法による。例えば押 出は一定の粘度の可塑性材料 を必要とするが、他方でペレット成形には流動性でかつ簡単に用量可能な材料が 必要である。この場合に使用される技術、例えば、流動性粉末を形成するための 凝集又は押出のための正確な粘度の調整は当業者によって日常的に行われている 。 成形体として触媒技術で慣用の全ての形がこれに該当する。例えば使用ケース の必要に応じて、押出物、球状物、環状物、スポーク環状物(spoked ring)又は タブレットを製造することができる。調製された成形体を、質量定数まで温度８ ０〜１２０℃で必要のあるまで乾燥させ、かつ引き続き８５０℃未満、有利に２ ００〜７００℃の温度で空気中で連続的又は断続的に運転される炉、例えば回転 チューブ炉、コンベヤベルトか焼炉又は静的炉中でか焼する。その際有機添加物 は燃焼し、かつ相応する空孔系が残る。 触媒の空孔構造及び空孔容量は空孔形成添加剤の適当な選択及び量により広い 幅で変動させることができる。最終的に形成される空孔構造及び空孔容量に、使 用された触媒合金粉末の平均粒度及び突き押しの種類も影響を及ぼす。前記のパ ラメーターの相応する選択により、成形体の構造をそれぞれの触媒プロセスの要 求に合わせることができる。 成形体をか焼する際に、合金粉末の粒子が一緒にか焼され、かつ成形体に高い 機械的安定性及び良好な耐磨滅性をもたらす。典型的には、か焼後の円柱形タブ レットの硬さは５０〜４００Ｎである（ＡＳＴＭ Ｄ４１７９−８２により放射 状に測定）。固体反応に関する高い比界面密度及びそれに伴う高い反応性により 、選択されたか焼条件下に安定な多孔性構造が生じる。か焼の前後の相構造組織 を比較すると、所望の固体反応は比界面密度の僅かな低下を伴うだけであること が判明している。しかし比界而密度は出来上がった触媒成形体でもなお０．５μ ｍ^-1を上回る。 本発明の経済的な利用では、か焼後に生じる触媒前駆体も同様に非常に重要で ある。これらはもはや発火性ではなく、従って簡単に扱い、かつ輸送することが できる。次いで活性化を使用の直前に使用者が行うことができる。水又は有機溶 剤中での貯蔵又は有機化合物中への封入は触媒前駆体に関しては必要ない。 調製触媒とは逆に触媒前駆体は、触媒合金粒子と場合により１種以上の助触媒 の緊密な混合物からなり、これらがか焼されて機械的に安定かつ多孔性の成形体 になっている均一な組成を有する成形体である。その密度は触媒合金の組成に応 じて、かつ空孔容量によって１．０〜２．５ｋｇ／ｌである。０．０５〜１ｍｌ ／ｇの空孔容量が有利である。触媒前駆体は未だ活性化されていないので、その 比表面積は２０未満、通常は１０ｍ²／ｇである。 触媒前駆体は９９質量％より多くが触媒合金及び場合により含有される助触媒 からなる。８５０℃未満の 温度での前駆体のか焼では、少量の表面酸化物が生じることがあるが、これはア ルカリ活性の際に除去され、従って後の触媒特性に影響を及ぼさない。 か焼の後に、成形体を苛性ソーダ溶液を用いてのアルミニウムの抽出により活 性化する。このために、例えば８０℃に温められた２０％苛性ソーダ溶液を使用 することができる。その場合２時間の処理時間で、か焼された成形体の多孔度に より約０．１〜１．０ｍｍの厚さの活性殻が生じる。その場合殊に、減圧を用い て圧縮された成形体の硬度は抽出により著しく上昇するということが判明してい る。 後続の例は、本発明を更に理解するために役立つ。例では本発明の幾つかの有 利な実施態様を呈示しただけだが、本発明により当業者は広い範囲で変動可能な パラメーターを有する活性化金属固定床ラネー触媒を製造し、かつそれぞれの使 用要求に適合させることができる。 触媒の触媒活性中心の量に関する尺度として、幾つかの例ではその酸素吸収を 温度プログラム酸化（ＴＰＯ）により測定した。ニッケル触媒の場合には例えば 、活性化されたニッケル原子それぞれが酸化により酸素原子１個を吸収しうる。 ＴＰＯを実施するために、水で湿った活性化触媒体約５〜１０ｇをＵ型石英ガ ラス管（内径：１センチ、一方のアームの長さ１５センチ））中、窒素流１０１ ／ｈ中、１２０℃で１７時間に渡って乾燥させた。その後、炉を液体窒素で慎重 に−１９０℃に冷却した。一定の反応器温度が達成された後に、窒素流を除き、 かつ酸素４Ｖｏｌ％を含有する窒素ガスを１０ｌ／ｈで試料上に導入した。試料 の酸素含有量の分析を常磁性測定原理に基づくLeybold-Heraeus社の”Oxynos 10 0”を用いて行う。約−１２０℃で一定の酸素含有量を達成した後に、６℃／分 の温度勾配を適用した。酸素吸収のプロファイルを−１００℃〜＋５５０℃の温 度範囲で測定した。吸収された酸素の量を酸素吸収のプロファイル下の面積から 測定した。吸収された酸素の量をｍｍｏｌＯ₂／触媒ｇで示した。 本発明の触媒を製造するために、第１表に記載の金属合金Ａ〜Ｅを使用した。 これらの合金粉末をその製造時に溶融物から特に迅速に冷却したので、これらは 非常に低い容積の相構造組織を有した。比較触媒の製造のために使用された合金 粉末Ｖは、標準的に活性化金属−粉末触媒及び金属固定床触媒の製造のために使 用される材料である。 比界面密度Ｓ_Vの測定は非常に而倒であるので、合金粉末Ｖ及びＡ並びに参照 試料についてのみ正確に測定した。合金粉末Ｂ〜Ｅの界面密度を定量的に参照試 料と比較することにより測定した。参考試料を製造するために、ＮｉＡｌ−合金 Ｖ（第１表）の粗雑な破片１００ｇを溶融し、かつ直径７ｍｍ及び長さ１５ｃｍ を有するロッド４本を注型した。ロッドの広い表面積により、比較的早い冷却速 度を達成することができた。溶融温度から７００℃未満へのこれらのロッドの冷 却時間はほぼ１分間であった。 前記の定量金属組織法により、これらの参照試料のＮｉ₂Ａｌ₃相に関して容積 分率６７．４％及び比界面密度０．５μｍ^-1を測定した。合金Ｂ〜Ｅの比界面密 度を見積もるために、横断面の光学顕微鏡写真を２００倍及び５００倍で撮影し 、かつ参照試料の同様の写真と比較した。 比較例１： ＥＰ０６４８５３４Ａ１号の処方に従い、比較触媒のために合金粉末Ｖ１００ ０ｇ、Ｎｉ粉末１５０ｇ（ ＞Ｎｉ９９％；ｄ₅₀＝２１μｍ；使用合金粉末に対して１５質量％）及びエチレ ンビスステアロイルアミド２５ｇ（全金属含分に対して２．１３質量％）から水 約１５０ｇの添加下に易流動性のタブレット化可能な触媒混合物を製造した。こ れから直径４ｍｍ及び高さ４ｍｍを有するタブレットをプレスした。成形体のか 焼を７００℃で２時間実施した。その後、タブレットの平均質量は１９３．４ｍ ｇであった。か焼の後にタブレットを２０％苛性ソーダ溶液中で８０℃で２時間 活性化した。光学顕微鏡で測定すると活性化された殻の平均厚さは０．２ｍｍで あった。活性ニッケル中心の数に関する尺度としての調製触媒の酸素吸収をＴＰ Ｏを用いて測定すると、１.０４ミリモルＯ₂／触媒ｇであった。 例１： 合金粉末Ａ１０００ｇ及びエチレンビスステアロイルアミド２１．３ｇ（全金 属含有率に対して２．１３質量％）から易流動性のタブレット化可能な触媒混合 物を製造した。この混合物から比較例１と同様に活性化タブレットを製造した。 か焼後のタブレットの平均質量はわずか１５７．３ｍｇであった。同じ活性化時 間で、活性化殻の平均厚さは０．４７ｍｍであった。調製触媒の酸素吸収は２. １６ミリモルＯ₂／触媒ｇであった。 例２： 合金粉末Ｂ１０００ｇ及びエチレンビスステアロイルアミド２１．３ｇ（全金 属含分に対して２．１３質量％）から易流動性のタブレット化可能な触媒混合物 を製造した。この混合物から比較例１と同様に活性化タブレットを製造した。か 焼後のタブレットの平均質量は１８５．８ｍｇであった。同じ活性化時間で活性 化殻の平均厚さは０．６５ｍｍであった。 合金粉末Ａの同じ粒子フラクションを用いると、結合剤の添加にも関わらず安 定な成形体を活性化の後に得ることはできなかった。 例３： 合金粉末Ｃ１０００ｇ及びエチレンビスステアロイルアミド２１．３ｇ（全金 属含分に対して２．１３質量％）から易流動性のタブレット化可能な触媒混合物 を製造した。この混合物から比較例１と同様に活性化タブレットを製造した。タ ブレットの平均質量は１５２．１ｍｇであった。同じ活性時間で、活性化殻の平 均厚さは０．３ｍｍであった。 比較例２： ＥＰ０６４８５３４Ａ１号による比較触媒のために、合金粉末Ｃ１０００ｇ、 Ｎｉ粉末１５０ｇ（＞Ｎｉ９９％；ｄ₅₀＝２１μｍ；使用合金粉末に対して１５ 質量％）及びエチレンビスステアロイルアミド２５ｇ（全金属含分に対して２． １３質量％）から易流動性タブレット化可能な触媒混合物を製造した。この混合 物から、比較例１と同様に活性化されたタブレットを製造した。タブレットの平 均質量は１６７．７ｍｇであった。同じ活性化時間で活性化殻の平均厚さは０． ３ｍｍであった。 例４： 合金粉末Ｄ１０００ｇ及びエチレンビスステアロイルアミド４３ｇ（全金属含 分に対して４．３質量％）から易流動性のタブレット化可能な触媒混合物を製造 した。この混合物から比較例１と同様に活性化タブレットを製造した。か焼後の タブレットの平均質量は１６８．９ｍｇであった。同じ活性時間で、活性化殻の 平均厚さは０．３ｍｍであった。 同じ顕微鏡組成を有するが、但し０．５μｍ^-1未満の比界面密度を有する合金 粉末からは、同量のエチレンビスステアロイルアミドを用いて、か焼後に安定な 成形体を得ることはできなかった。 例５： 合金粉末Ｅ１０００ｇ及びエチレンビスステアロイルアミド４３ｇ（全金属含 分に対して４．３質量％）から易流動性のタブレット化可能な触媒混合物を製造 した。この混合物から比較例１と同様に活性化タブレットを製造した。タブレッ トの平均質量はか焼後に１８６．５ｍｇであった。同じ活性時間で、活性化殻の 平均厚さは０．３５ｍｍであった。 使用例１： 比較例１及び２の触媒並びに例１〜３の触媒をその触媒活性に関してニトロベ ンゼンの水素化で相互に比較した。このために、ニトロベンゼン１００ｇ及びエ タノール１００ｇを容量１．５１のガス撹拌機を備えた撹拌オートクレーブ中に 充填した。撹拌オートクレーブ中にそれぞれ試験すべき触媒１０ｇを触媒バスケ ットを用いて、触媒成形体が十分に出発化合物／溶剤混合物で洗われるように吊 り下げ、かつ水素をガス導入した。水素化を水素圧４０バール及び温度１５０℃ で実施した。開始温度並びに水素吸収速度を測定した。結果を第２表にまとめた 。対照のためにそれぞれ１、２、３、４及び５時間の反応時間の後に試料を取り 出し、かつガスクロマトグラフイーにより分析した。 本発明の触媒Ｂ１及びＢ２もしくはＢ３は比較触媒ＶＢ１もしくはＶＢ２に比 べて、ニトロベンゼンを水素化してアニリンにする際に相当に高い活性を有する ことを第２表の結果は示している。比較触媒のより低い活性は、全く不活性な結 合剤の使用による、より少 ない量の活性化金属に基づく。 使用例２： 管型反応器（ｄ＝２５．４ｍｍ、１＝２９５ｍｍ）中で比較例１もしくは例１ からの触媒２５ｍｌを用いて細流相でアセトンを水素化してイソプロパノールに した。この水素化を初めに水素圧５バール、７０℃及び０．２ｈ^-1のＬＨＳＶで 実施した。実験の過程で、ＬＨＳＶを徐々に０．２ｈ^-1ずつ１．２ｈ^-1に上げた 。温度を外熱により約８０℃に高めた。２０時間の運転時間の後に生成物試料を 取り出し、かつ変換率及びイソプロパノール選択率に関して調べた（第３表）。 本発明の触媒は同じ反応条件下に同様の、又は僅かにすぐれた選択率で、著し く高い活性を有する。 使用例１及び２の他に更に、本発明の触媒はニトロ基の水素化、イミンの水素 化、ニトリルの水素化、Ｃ−Ｃ−二重結合及びＣ−Ｃ−三重結合の水素化、カル ボニル化合物の水素化、ＣＯ、ＣＯ₂及びそれらの混合物の水素化、糖の水素化 及び芳香環の水素化に好適である。 定量金属組織試験に基づき０.５μｍ^-1の容積最大相の比界面密度を有する少 容積の相構造組織を有し、かつ場合により１種以上の助触媒を有する少なくとも １種の触媒合金は粉末混合物の製造により製造することができ、その際、触媒合 金はそれぞれ触媒活性な触媒金属及び少なくとも１種の抽出可能な合金成分を含 有する。加湿剤及び／又は添加剤、例えば成形助剤、滑剤、可塑剤及び／又は空 孔形成剤の添加により均質化された混合物を製造し、かつ所望の成形体に成形す る。成形体のか焼及びそうして得られた触媒前駆体の活性化の後に、抽出可能な 合金成分の部分的な抽出により、並びに引き続く洗浄の後に調製された触媒を得 る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 211/46 Ｃ０７Ｃ 211/46 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 バルバラ ベンダー ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ ラン トヴェーア １ (72)発明者 ベルント ケンプフ ドイツ連邦共和国 クラインヴァルシュタ ット リーメンシュナイダーシュトラーセ 38

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. か焼された微細触媒合金並びに場合により助触媒からなる、０．０５〜１ｍ ｌ／ｇの空孔容量及び活性化された外殻を有する成形された活性化金属固定床触 媒において、触媒合金が合金の製造に由来する、その容積最大相が０．５μｍ^-1 を上回る比界面密度を有する冶金相領域を有することを特徴とする、成形された 活性化金属固定床触媒。 2. 触媒合金が触媒金属のニッケル、コバルト、銅又は鉄又はそれらの混合物と 、アルミニウム、亜鉛、ケイ素又はそれらの混合物、殊にアルミニウムと亜鉛又 はケイ素との混合物からなる群からの抽出可能な合金成分との合金であり、その 際、触媒金属及び抽出可能な合金成分は８０：２０〜２０：８０の質量比で相互 に存在する、請求項１に記載の金属固定床触媒。 3. 助触媒として元素周期系のＩＩＩｂ〜ＶＩＩｂ及びＶＩＩＩ族及びＩＢ族の 遷移元素並び希土類金属が触媒の全量に対して２０質量％までの量で存在してい る、請求項１に記載の金属固定床触媒。 4. ニトロ基の水素化、イミンの水素化、ニトリルの水素化、Ｃ−Ｃ−二重結合 及びＣ−Ｃ−三重結合の水素化、カルボニル化合物の水素化、ＣＯ、ＣＯ₂及び それらの混合物の水素化、糖の水素化及び芳香 環の水素化のための、請求項１から３までのいずれか１項に記載の触媒の使用。