JP2023524050A - Zr及びSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料 - Google Patents
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Abstract
酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料であって、この触媒材料は、元素Niとして計算して65質量%以上のNiを含み、この触媒材料は、8.5~50.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
Description
本発明は、Si及びZrを両方とも酸化物の形態で含む担体にNiを含む触媒材料、及びその製造方法に関する。さらに、本発明は、特に水素化反応における触媒又は触媒成分としての、本発明の触媒材料の使用方法に関する。
ニトロ基含有化合物の触媒水素化が知られている。一般に、水素化反応は、固定床反応器又はバッチ反応器で行われる。工業的規模では、懸濁させた触媒を有する液相で水素化反応を行うのが最も一般的であり、そのプロセスは、反応温度、圧力、触媒、溶媒及び反応の実施方法に関して異なっている。
触媒材料は、通常、特にNiの可溶性塩を含有する溶液から7~10のpHで塩基性化合物により沈殿させることによって得られ、濾過、乾燥及び還元によって処理して触媒材料を得る。このようにして得られた触媒材料は、いくつかの水素化反応に使用することができるが、触媒材料には他の成分、特にZr及びSiを酸化物の形態で含有するため、多くの場合、その触媒活性は満足のいくものでない。
WO 00/51728 A1は、水素化触媒及びその製造方法に関し、ここで、この触媒は、担体上にNiを含有し、安定化され、二峰性のNi結晶子径分布を有するNi結晶子、触媒の総質量に基づいて60~80質量%のNi含有量、及び少なくとも70%の還元度を有する。この触媒は、芳香族物のニトロ基をそれぞれのアミン基含有芳香族物に還元することに適する。
WO 00/51727 A1は、特に水の存在下で有機組成物の官能基を水素化するための触媒に関するものである。前記触媒は、担体にNiを含有し、還元及び安定化されており、単峰性のNi結晶子径分布を有するNi結晶子、25~60質量%のNi含有量(触媒の総質量に対して)及び少なくとも65%の還元度を有する。
WO 95/24964 A1は、触媒の総質量に対して、Ni酸化物として計算して65~80質量%のNi、SiO2として計算して10~25質量%のSi、ZrO2として計算して2~10質量%のZr、Al2O3として計算して0~10質量%のAlを本質的に含むニッケル含有水素化触媒に関するものであり、但し、SiO2及びAl2O3含有量の合計が少なくとも15質量%である。
EP 0335222 A1は、触媒材料の総質量に基づいて20~90質量%のNi、Niの総質量に基づいて1~30質量%のAl2O3及び0.5~20質量%のZrO2を含むことを特徴とするNi、Al2O3、及びZrO2を含む触媒材料を開示している。
DE 1257753は、炭酸塩の沈殿及びその後の焼成を含む、ニッケル及びジルコニア含有触媒の調製方法を開示している。
US 2564331は、ニッケル及びジルコニウム含有溶液から炭酸塩を沈殿させることにより、ニッケル-ジルコニウム触媒を調製する方法を開示している。
EP 1163955 A1は、官能基を還元するための水素化触媒及びその調製方法に関する。この触媒は、TiO2含有担体に触媒活性ニッケル及び/又はコバルトを含む。
本発明の目的は、特にその触媒活性に関して向上された触媒材料を提供することであった。より具体的には、本発明の目的は、ニトロ基含有化合物の水素化において向上された活性、特にニトロ基含有化合物の水素化反応において所望のアミン基含有化合物に対するより高い選択性を示す触媒材料を提供することであった。さらに、本発明の目的は、特に水素化反応において触媒として又は触媒成分として使用される場合、向上された寿命及び副生成物に対する低い選択性を示す触媒材料を提供することであった。それに加えて、本発明の目的は、そのような触媒材料を調製する方法、及びニトロ基含有化合物をアミン基含有化合物に水素化するための方法を提供することであった。さらに、本発明の目的は、このような触媒材料の調製方法を提供することであった。
驚いたことには、本発明に従って、特に、比較的高いNi含有量及びNi:Zrの特定の原子比を有することを特徴とする触媒材料を提供することができることが見出された。驚いたことには、前記触媒材料は、特にニトロ基含有化合物の水素化において、向上された触媒活性を可能にする。また、その酸化物の形態の本発明の触媒材料は、その還元性に関して優れた挙動を示す。さらに、本発明の触媒材料は、特に、水素化反応において触媒として又は触媒成分として使用される場合、向上された寿命をさらに示すことが見出された。さらに、本発明による触媒材料を調製するための方法が提供される。
発明の詳細な説明
したがって、本発明は、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて元素Niとして計算して65質量%以上のNiを含み、触媒材料は、8.5~50.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
したがって、本発明は、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて元素Niとして計算して65質量%以上のNiを含み、触媒材料は、8.5~50.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
触媒材料は、好ましくは8.6~45.0の範囲、より好ましくは8.8~40.0の範囲、より好ましくは9.0~35.0の範囲、より好ましくは9.2~30.0の範囲、より好ましくは9.3~28.0の範囲、より好ましくは9.5~26.0の範囲、より好ましくは14.0~19.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、元素Niとして計算して、好ましくは66~99質量%、より好ましくは67~99質量%、より好ましくは68~99質量%、より好ましくは69~99質量%、より好ましくは70~99質量%、より好ましくは75~95質量%、より好ましくは81~90質量%、より好ましくは85~88質量%のNiを含む。
触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、ZrO2として計算して、好ましくは1~20質量%、より好ましくは3~18質量%、より好ましくは4~16質量%、より好ましくは5~14質量%、より好ましくは7~12質量%、より好ましくは10~11質量%のZrを含む。
触媒材料は、好ましくは10:1~50:1の範囲、より好ましくは15:1~45:1の範囲、より好ましくは20:1~40:1の範囲、より好ましくは25:1~37:1の範囲、より好ましくは34:1~36:1の範囲のNi:Si原子比を示す。
触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、SiO2として計算して、好ましくは0.5~5.3質量%、より好ましくは1.0~5.2質量%、より好ましくは1.5~5.0質量%、より好ましくは2.0~4.5質量%、より好ましくは2.1~4.1質量%、より好ましくは2.2~4.0質量%のSiを含む。
触媒材料は、好ましくは0.1:1~10:1の範囲、より好ましくは0.5:1~5.0:1の範囲、より好ましくは1.2:1~3.0:1の範囲、より好ましくは1.7:1~2.5:1の範囲、より好ましくは1.9:1~2.3:1の範囲、より好ましくは2.0:1~2.2:1の範囲のZr:Si原子比を示す。
酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体の、好ましくは90~100質量%、より好ましくは95~100質量%、より好ましくは99~100質量%、より好ましくは99.9~100質量%は、Si、Zr、O及びHからなる。
好ましくは、Niは0又は+2の酸化状態である。
第1代替態様によれば、特に、触媒材料に含まれるNiが+2の酸化状態となるように、触媒材料が焼成されることが好ましい。したがって、好ましくは、触媒材料は、より好ましくは酸素及び窒素の1種以上を含むガス雰囲気中で、より好ましくは空気中で、より好ましくは少なくとも400℃、より好ましくは400~600℃の範囲、より好ましくは425~475℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成される。
第2代替態様によれば、触媒材料に含まれるNiは、少なくとも一部が0の酸化状態であることが好ましい。したがって、触媒材料に含まれるNiの一部は0の酸化状態であり、触媒材料に含まれるNiの一部は+2の酸化状態である。Niの、好ましくは55原子%以上、より好ましくは60原子%以上、より好ましくは65原子%以上、より好ましくは70原子%以上、より好ましくは75原子%以上、より好ましくは80原子%以上、より好ましくは85原子%以上が、0の酸化状態である。
触媒材料に含まれるNiの少なくとも一部が0の酸化状態である場合、特にNiの、55原子%以上、より好ましくは60原子%以上、より好ましくは65原子%以上、より好ましくは70原子%以上、より好ましくは75原子%以上、より好ましくは80原子%以上、より好ましくは85原子%以上が0の酸化状態である場合、触媒材料がNiの粒子を含むことが好ましい。
触媒材料がNiの粒子を含む場合、好ましくは、触媒材料は、好ましくは参考例4に従って決定される、Niの結晶子の単峰性の粒径分布を示す。
触媒材料がNiの結晶子の単峰性の粒径分布を示す場合、Niの結晶子の粒径分布は、好ましくは参考例4に従って決定され、2~20nmの範囲、より好ましくは3~15nmの範囲、より好ましくは4~11nmの範囲、より好ましくは4.5~10.0nmの範囲、より好ましくは5.0~9.0nmの範囲で最大値を示す。
さらに、触媒材料に含まれるNiの少なくとも一部が0の酸化状態である場合、特にNiの、55原子%以上、より好ましくは60原子%以上、より好ましくは65原子%以上、より好ましくは70原子%以上、より好ましくは75原子%以上、より好ましくは80原子%以上、さらに好ましくは85原子%以上が0の酸化状態である場合、Niは、好ましくは40~100m2/gの範囲、より好ましくは50~90m2/gの範囲、より好ましくは70~80m2/gの範囲の、好ましくは参考例3に従って決定された金属表面積を有する。
触媒材料は、好ましくは0.1~1.00cm3/gの範囲、好ましくは0.20~0.50cm3/gの範囲、より好ましくは0.25~0.45cm3/gの範囲の、好ましくは参考例2に従って決定された全細孔容積を示す。
触媒材料は、HfO2として計算さして、好ましくは0~2質量%、より好ましくは0.001~1質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%のHfを含む。触媒材料は、Hfを本質的に含まないことが特に好ましい。さらに、触媒材料は、Hfを含まないことが特に好ましい。
触媒材料は、元素アルカリ金属として計算して、好ましくは0~1質量%、より好ましくは0.001~0.5質量%、より好ましくは0.01~0.1質量%のアルカリ金属を含む。触媒材料は、アルカリ金属を本質的に含まないことが特に好ましい。さらに、触媒材料は、アルカリ金属を含まないことが特に好ましい。アルカリ金属は、好ましくはLi、Na、及びKのうちの1種以上、より好ましくはNaを含む。
好ましくは、触媒材料は、Mg、Ca、Zn、B、Fe、Cl、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択される元素Eをさらに含む。
触媒材料が、Mg、Ca、Zn、B、Fe、Cl、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択される元素Eをさらに含む場合、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、元素Eとして計算して、好ましくは0~1質量%、より好ましくは0.001~0.5質量%、より好ましくは0.01~0.1質量%の元素Eを含む。
第1代替態様によれば、触媒材料の、好ましくは90~100質量%、より好ましくは95~100質量%、より好ましくは99~100質量%、より好ましくは99.9~100質量%は、Ni、Si、Zr、O及びHからなる。
第2代替態様によれば、触媒材料の、好ましくは90~100質量%、より好ましくは95~100質量%、より好ましくは99~100質量%、より好ましくは99.9~100質量%は、Ni、Si、Zr、任意にHf、任意にアルカリ金属、任意に元素E、任意にC、O及びHからなる。
触媒材料は、元素Cとして計算さして、好ましくは0~3質量%、より好ましくは0.001~1質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%のCを含む。触媒材料は、Cを本質的に含まないことが特に好ましい。さらに、触媒材料は、Cを含まないことが特に好ましい。
触媒材料は、考えられるあらゆる形態で存在することができる。触媒材料は、成形物の形態で存在することが好ましい。
触媒材料が成形物の形態である場合、触媒材料は、好ましくはグラファイト、多糖、糖アルコール、合成ポリマー、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、セルロース、修飾セルロース、デンプン、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、微結晶セルロース、セルロースエーテル、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択される助剤をさらに含み、ここで、この助剤は、より好ましくは、グラファイトを含み、より好ましくはグラファイトからなる。
さらに、触媒材料が成形物の形態である場合、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、好ましくは1.0~5.0質量%の範囲、より好ましくは2.0~4.0質量%の範囲、より好ましくは2.5~3.5質量%の範囲の量の助剤を含む。
さらに、触媒材料が成形物の形態である場合、触媒材料は、好ましくは錠剤、より好ましくは円筒形又は楕円形を有する錠剤の形態である。
触媒材料が錠剤の形態である場合、錠剤は、直径が5~15mmの範囲、より好ましくは8~12mmの範囲、より好ましくは9~11mmの範囲であり、高さが3~13mmの範囲、好ましくは6~10mmの範囲、より好ましくは7~9mmの範囲である円筒形を有する。
さらに、触媒材料が錠剤の形態である場合、錠剤が円筒形を有することが好ましく、ここで、錠剤が70~130Nの範囲、より好ましくは80~120Nの範囲の、好ましくは参考例5に従って決定された側面破砕強度(side crushing strength)を有する。
さらに、本発明は、触媒材料、好ましくは本明細書に開示された実施態様のいずれかに記載の触媒材料の調製方法に関し、前記方法は、以下の工程、
(a)Si源を含む第1水溶液、Ni源を含む第2水溶液、沈殿剤を含む第3水溶液、及びZrを含む第4水溶液を提供する工程と、
(b)第1水溶液、第2水溶液、第3水溶液、及び第4水溶液を混合する工程と、
(c)工程(b)で得られた混合物を50~90℃の範囲の温度に加熱して、触媒材料の前駆体を得る工程と、
(d)工程(c)で得られた触媒材料の前駆体を、300~600℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成する工程と
を含む。
(a)Si源を含む第1水溶液、Ni源を含む第2水溶液、沈殿剤を含む第3水溶液、及びZrを含む第4水溶液を提供する工程と、
(b)第1水溶液、第2水溶液、第3水溶液、及び第4水溶液を混合する工程と、
(c)工程(b)で得られた混合物を50~90℃の範囲の温度に加熱して、触媒材料の前駆体を得る工程と、
(d)工程(c)で得られた触媒材料の前駆体を、300~600℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成する工程と
を含む。
工程(a)において、第1水溶液は、好ましくは60~80℃の範囲、より好ましくは65~75℃の範囲の温度に加熱される。
第1代替態様によれば、好ましくは、工程(b)は、
(b.1)第1水溶液のpHを5~9の範囲にあるように調整するステップ、及び
(b.2)第2水溶液、第3水溶液及び第4水溶液をステップ(b.1)で得られた溶液に供給して、pHが6~8の範囲、より好ましくは6.5~7.5の範囲、好ましくは6.9~7.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
(b.1)第1水溶液のpHを5~9の範囲にあるように調整するステップ、及び
(b.2)第2水溶液、第3水溶液及び第4水溶液をステップ(b.1)で得られた溶液に供給して、pHが6~8の範囲、より好ましくは6.5~7.5の範囲、好ましくは6.9~7.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
工程(b)がステップ(b.1)及び(b.2)を含む場合、ステップ(b.1)において、pHは、好ましくは6.5~8.5の範囲、より好ましくは6.7~8.0の範囲、より好ましくは6.8~7.5の範囲、より好ましくは6.9~7.1の範囲にあるように調整される。
さらに、工程(b)がステップ(b.1)及び(b.2)を含む場合、ステップ(b.1)において、pHは、Ni源を含む第5水溶液を第1水溶液に供給することにより調整され、ここで、より好ましくは、第5水溶液は第2水溶液と同じ化学組成を有し、より好ましくは、第4水溶液は第2水溶液の一部を含んでいる。
第2代替態様によれば、好ましくは、工程(b)は、
(b.1’)第1水溶液及び第3水溶液を混合して、アルカリ水ガラス含有溶液を得るステップ、
(b.2’)第2水溶液及び第4水溶液を混合して、金属含有水溶液を得るステップ、及び
(b.3’)金属含有水溶液をステップ(b.1’)で得られたアルカリ水ガラス含有溶液と混合して、pHが7~9の範囲、より好ましくは7.5~8.5の範囲、より好ましくは7.9~8.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
(b.1’)第1水溶液及び第3水溶液を混合して、アルカリ水ガラス含有溶液を得るステップ、
(b.2’)第2水溶液及び第4水溶液を混合して、金属含有水溶液を得るステップ、及び
(b.3’)金属含有水溶液をステップ(b.1’)で得られたアルカリ水ガラス含有溶液と混合して、pHが7~9の範囲、より好ましくは7.5~8.5の範囲、より好ましくは7.9~8.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
工程(c)における加熱は、混合物を、好ましくは55~90℃の範囲、より好ましくは65~80℃の範囲、より好ましくは70~75℃の範囲の温度に加熱することを含む。
第1水溶液及び第3水溶液の1つ以上におけるSi源は、好ましくは1種以上のシリケート、より好ましくはメタシリケート、オルトシリケート及びパイロシリケートの1種以上、より好ましくはシリケート塩、より好ましくはアルカリ金属シリケート及びその混合物からなる群から選択されるシリケート塩を含み、ここで、アルカリ金属は、好ましくはLi、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、より好ましくはLi、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくは、アルカリ金属はNa及び/又はK、好ましくはNaであり、Si源は、好ましくは、メタシリケート、より好ましくはケイ酸ナトリウムを含み、より好ましくは、それらからなる。
第1水溶液におけるSi源の濃度は、SiO2として計算され、好ましくは10~500mmol/lの範囲、より好ましくは30~250mmol/lの範囲、より好ましくは50~100mmol/lの範囲である。
Ni源は、好ましくは1種以上のNi塩、より好ましくは1種以上のNi(II)塩を含み、ここで、1種以上のNi塩のアニオンは、好ましくは、ハロゲン化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、臭化物、フッ化物、炭酸水素塩、硫酸水素塩、硝酸塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、フッ化物、硝酸塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組合せからなる群から選択され、
より好ましくは、1種以上のNi塩のアニオンは、塩化物及び/又は硝酸塩、好ましくは硝酸塩であり、
より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物を含み、より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物である。
より好ましくは、塩化物、臭化物、フッ化物、炭酸水素塩、硫酸水素塩、硝酸塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、フッ化物、硝酸塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組合せからなる群から選択され、
より好ましくは、1種以上のNi塩のアニオンは、塩化物及び/又は硝酸塩、好ましくは硝酸塩であり、
より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物を含み、より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物である。
第2水溶液及び/又は第5水溶液におけるNi源の濃度は、NiOとして計算され、好ましくは0.1~4mol/lの範囲、より好ましくは0.4~2.5mol/lの範囲、より好ましくは0.7~1.4mol/lの範囲である。
第1水溶液の総体積と第2水溶液の総体積との比は、好ましくは1:50~1:2の範囲、より好ましくは1:30~1:5の範囲、より好ましくは1:10~1:6の範囲である。
沈殿剤は、好ましくは無機塩基及び有機塩基の1種以上、より好ましくは無機塩基を含み、ここで、沈殿剤は、好ましくは、水酸化物、炭酸塩、アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
アルカリ金属は、好ましくは、Li、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から
より好ましくは、Li、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
より好ましくは、アルカリ金属は、Na及び/又はK、好ましくはNaであり、
より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び/又はアルミン酸ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムを含み、より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム及び/又は炭酸水素ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムである。
より好ましくは、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
アルカリ金属は、好ましくは、Li、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から
より好ましくは、Li、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
より好ましくは、アルカリ金属は、Na及び/又はK、好ましくはNaであり、
より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び/又はアルミン酸ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムを含み、より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム及び/又は炭酸水素ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムである。
第3水溶液における沈殿剤の濃度は、好ましくは1.0~5.0mol/lの範囲、より好ましくは1.4~3.0mol/lの範囲、より好ましくは1.8~2.4mol/lの範囲である。
第1水溶液の総体積と第3水溶液の総体積との比は、好ましくは1:70~5:1の範囲、より好ましくは1:15~3:1の範囲、より好ましくは1:2~2:1の範囲である。
第4水溶液におけるZr源の濃度は、ZrO2として計算され、好ましくは10~750mmol/lの範囲、より好ましくは20~600mmol/lの範囲、より好ましくは30~300mmol/lの範囲である。
第1水溶液の総体積と第4水溶液の総体積との比は、好ましくは1:20~1:2の範囲、より好ましくは1:10~1:5の範囲、より好ましくは1:8~1:6の範囲である。
工程(d)におけるガス雰囲気は、好ましくは400~500℃の範囲、より好ましくは440~460℃の範囲の温度を含む。
好ましくは、方法は、工程(c)の後、工程(d)の前に、
(s)工程(d)で得られた触媒材料の前駆体を、濾過又は遠心分離によって、より好ましくは濾過によって、混合物から分離する工程、
(t)工程(d)又は(s)から得られた触媒材料の前駆体、より好ましくは工程(s)で得られた触媒材料の前駆体を、100~140℃の範囲、より好ましくは110~130℃の範囲、より好ましくは115~125℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で乾燥させる工程、
の1つ以上をさらに含む。
(s)工程(d)で得られた触媒材料の前駆体を、濾過又は遠心分離によって、より好ましくは濾過によって、混合物から分離する工程、
(t)工程(d)又は(s)から得られた触媒材料の前駆体、より好ましくは工程(s)で得られた触媒材料の前駆体を、100~140℃の範囲、より好ましくは110~130℃の範囲、より好ましくは115~125℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で乾燥させる工程、
の1つ以上をさらに含む。
工程(d)及び(t)の1つ以上におけるガス雰囲気は、好ましくは窒素及び酸素の1つ以上、より好ましくは空気を含む。
好ましくは、方法は、
(e)工程(d)で得られた触媒材料を、窒素及び水素を含むガス流中で処理する工程であって、触媒材料が、300~450℃の範囲、より好ましくは360~430℃の範囲の温度に加熱される工程、
(f)任意に、工程(e)で得られた触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、触媒材料が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~60℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
(e)工程(d)で得られた触媒材料を、窒素及び水素を含むガス流中で処理する工程であって、触媒材料が、300~450℃の範囲、より好ましくは360~430℃の範囲の温度に加熱される工程、
(f)任意に、工程(e)で得られた触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、触媒材料が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~60℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
方法が工程(e)及び任意に工程(f)をさらに含む場合、好ましくは、工程(e)におけるガス流は、ガス流の総体積に基づいて1~50体積%の範囲の量の水素、及びガス流の総体積に基づいて50~99体積%の範囲の量の窒素を含む。
さらに、方法が工程(e)及び任意に工程(f)をさらに含む場合、好ましくは、工程(e)において、ガス流中の水素の含有量は、工程(e)において、触媒材料の温度が425℃を超えないように調整される。工程(e)において、触媒材料の温度が385℃を超えないことが特に好ましい。
方法が工程(f)をさらに含む場合、好ましくは、工程(f)において、ガス流中の酸素の含有量は、工程(f)において、触媒材料の温度が80℃を超えないように調整される。工程(f)において、触媒材料の温度が35℃を超えないことが特に好ましい。
好ましくは、方法は、
(A)工程(d)、(e)又は(f)で得られた触媒材料を助剤と混合して、混合物を得る工程、
(B)工程(A)から得られた混合物を成形して、成形物の形態である触媒材料を得る工程
をさらに含む。
(A)工程(d)、(e)又は(f)で得られた触媒材料を助剤と混合して、混合物を得る工程、
(B)工程(A)から得られた混合物を成形して、成形物の形態である触媒材料を得る工程
をさらに含む。
方法が工程(A)及び(B)をさらに含む場合、助剤は、好ましくはグラファイト、多糖、糖アルコール及び合成ポリマーの1種以上、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、セルロース、修飾セルロース及びデンプンの1種以上、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、微結晶セルロース及びセルロースエーテルの1種以上、より好ましくはグラファイト、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)の1種以上、より好ましくはグラファイトを含む。
さらに、方法が工程(A)及び(B)をさらに含む場合、工程(A)で調製された混合物は、混合物の総質量に基づいて、好ましくは1.0~5.0質量%の範囲、好ましくは2.0~4.0質量%の範囲、より好ましくは2.5~3.5質量%の範囲の量で助剤を含む。
さらに、方法が工程(A)及び(B)をさらに含む場合、工程(B)における成形は、好ましくは工程(A)から得られた混合物を押し出す又は打錠すること、より好ましくは工程(A)から得られた混合物を打錠することを含む。
さらに、方法が工程(A)及び(B)をさらに含む場合、工程(B)における成形は、混合物を、好ましくは錠剤、より好ましくは円筒形又は楕円形の錠剤に打錠することを含む。
打錠して円筒形を有する錠剤を得る場合、錠剤の直径は、好ましくは5~15mmの範囲、より好ましくは8~12mmの範囲、より好ましくは9~11mmの範囲であり、高さは、好ましくは3~13mmの範囲、より好ましくは6~10mmの範囲、より好ましくは7~9mmの範囲である。
さらに、方法が工程(A)及び(B)をさらに含む場合、好ましくは、方法は、
(C)工程(B)で得られた成形物の形態である触媒材料を、Niを還元するために、窒素及び水素を含むガス流で処理する工程であって、成形物の形態である触媒材料が、325~425℃の範囲、より好ましくは350~390℃の範囲の温度に加熱される、工程、
(D)任意に、工程(C)から得られた成形物の形態である触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、成形物が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~80℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
(C)工程(B)で得られた成形物の形態である触媒材料を、Niを還元するために、窒素及び水素を含むガス流で処理する工程であって、成形物の形態である触媒材料が、325~425℃の範囲、より好ましくは350~390℃の範囲の温度に加熱される、工程、
(D)任意に、工程(C)から得られた成形物の形態である触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、成形物が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~80℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
方法が工程(C)及び(D)をさらに含む場合、好ましくは、工程(C)におけるガス流は、ガス流の総体積に基づいて1~50体積%の範囲の量の水素、及びガス流の総体積に基づいて50~99体積%の範囲の量の窒素を含む。
さらに、方法が工程(C)及び(D)をさらに含む場合、好ましくは、工程(C)において、ガス流中の水素の含有量は、工程(C)において、成形物の温度が425℃を超えないように調整される。成形物の温度が380℃を超えないことが特に好ましい。
さらに、方法が工程(C)及び(D)をさらに含む場合、好ましくは、工程(D)において、ガス流中の酸素の含有量は、工程(D)において、成形物の温度が80℃を超えないように調整される。成形物の温度が35℃を超えないことが特に好ましい。
さらに、本発明は、本明細書に開示された実施態様のいずれかに記載の方法によって、好ましくは工程(a)、(b)、(c)、(s)、(t)、(e)、及び(f)を含む方法によって得ることができる又は得られる触媒材料に関する。
さらに、本発明は、本明細書に開示された実施態様のいずれかに記載の触媒材料を、好ましくは水素化反応のための、特にニトロ基含有化合物、ニトリル、芳香族物、及びオレフィンの1種以上の水素化反応における、触媒又は触媒成分として使用する方法に関する。
さらに、本発明はニトロ基含有化合物の触媒水素化のための連続方法に関し、この方法は、
(I)本明細書に開示された実施態様のいずれかに記載の触媒材料を含む反応ゾーンを含む反応器を提供する工程と、
(II)工程(A)から得られた反応ゾーンに反応物流を通過させ、前記反応ゾーンで前記反応物ガス流を反応条件に付し、前記反応ゾーンから生成物流を取り出す工程であって、反応ゾーンに通過させる反応物流がニトロ基含有化合物及び水素を含み、前記生成物流がアミン基含有化合物を含む、工程と
を含む。
(I)本明細書に開示された実施態様のいずれかに記載の触媒材料を含む反応ゾーンを含む反応器を提供する工程と、
(II)工程(A)から得られた反応ゾーンに反応物流を通過させ、前記反応ゾーンで前記反応物ガス流を反応条件に付し、前記反応ゾーンから生成物流を取り出す工程であって、反応ゾーンに通過させる反応物流がニトロ基含有化合物及び水素を含み、前記生成物流がアミン基含有化合物を含む、工程と
を含む。
工程(I)で提供される反応器に関しては、好ましくはループ反応器、特にループベンチュリ反応器が使用される。したがって、WO 2014/108351 A1に開示されている反応器を工程(I)で提供することが好ましい。代替態様として、工程(I)で提供される反応器は、WO 00/35852 A1に開示されているようなアミンを調製する方法について開示される反応器である。
工程(I)において、触媒材料は、好ましくは固定床及び/又は流動床中に、より好ましくは流動床中に存在する。
工程(I)において、反応ゾーンが溶媒システムを含むことが好ましく、ここで、溶媒システムは、より好ましくは水、及び工程(II)で得られたアミン基含有化合物の1種以上、より好ましくは水、より好ましくは脱イオン水、より好ましくは工程(II)の水素化反応の間に得られる水を含む。
工程(II)において、反応条件は、好ましくは100~150℃の範囲、より好ましくは110~140℃の範囲、より好ましくは120~140℃の範囲の温度を含む。
工程(II)において、反応条件は、好ましくは10~150バール(abs)の範囲、より好ましくは15~50バール(abs)の範囲、より好ましくは20~30バール(abs)の範囲の圧力を含む。
ニトロ基含有化合物が芳香族ニトロ基含有化合物及び脂肪族ニトロ基含有化合物の1種以上を含むことが好ましく、ここで、芳香族ニトロ基含有化合物が、より好ましくは、ニトロベンゼン、1,3-ジニトロベンゼン、2,4-ジニトロトルエン、2,6-ジニトロトルエン、2,4,6-トリニトロトルエン、1,2-ジメチル-3-ニトロベンゼン、1,2-ジメチル-4-ニトロベンゼン、1,4-ジメチル-2-ニトロベンゼン、1,3-ジメチル-2-ニトロベンゼン、2,4-ジメチル-1-ニトロベンゼン、1,3-ジメチル-5-ニトロベンゼン、1-ニトロナフタレン、2-ニトロナフタレン、1,5-ジニトロナフタレン及び1,8-ジニトロナフタレン、2-モノニトロトルエン、3-モノニトロトルエン、4-モノニトロトルエン、2-クロロ-1,3-ジニトロベンゼン、1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼン、o-クロロニトロベンゼン、m-クロロニトロベンゼン、p-クロロニトロベンゼン、1,2-ジクロロ-4-ニトロベンゼン、1,4-ジクロロ-2-ニトロベンゼン、2,4-ジクロロ-1-ニトロベンゼン、1,2-ジクロロ-3-ニトロベンゼン、4-クロロ-2-ニトロトルエン、4-クロロ-3-ニトロトルエン、2-クロロ-4-ニトロトルエン、2-クロロ-6-ニトロトルエン、o-ニトロアニリン、m-ニトロアニリン、及びp-ニトロアニリン、好ましくは2,4-ジニトロトルエン又は2,4-ジニトロトルエンと2,6-ジニトロトルエンの混合物の1種以上を含み、脂肪族ニトロ基含有化合物が、より好ましくは、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、2-ニトロ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-ニトロ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-ニトロ-1-ブタノール及び2-ニトロ-2-メチル-1-プロパノールの1種以上を含む。
生成物流は、好ましくはアミン基含有化合物、より好ましくは芳香族アミン基含有化合物及び脂肪族アミン基含有化合物の1種以上を含み、ここで、芳香族アミン基含有化合物が、好ましくは、アミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、2,4,6-トリアミノトルエン、1,2-ジメチル-3-アミノベンゼン、1,2-ジメチル-4-アミノベンゼン、1,4-ジメチル-2-アミノベンゼン、1,3-ジメチル-2-アミノベンゼン、2,4-ジメチル-1-アミノベンゼン、1,3-ジメチル-5-アミノベンゼン、1-アミノナフタレン、2-アミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン及び1,8-ジアミノナフタレン、2-アミノトルエン、3-アミノトルエン、4-アミノトルエン、2-クロロ-1,3-ジアミノベンゼン、1-クロロ-2,4-ジアミノベンゼン、o-クロロアミノベンゼン、m-クロロアミノベンゼン、p-クロロアミノベンゼン、1,2-ジクロロ-4-アミノベンゼン、1,4-ジクロロ-2-アミノベンゼン、2,4-ジクロロ-1-アミノベンゼン、1,2-ジクロロ-3-アミノベンゼン、4-クロロ-2-アミノトルエン、4-クロロ-3-アミノトルエン、2-クロロ-4-アミノトルエン、2-クロロ-6-アミノトルエン、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、及びp-フェニレンジアミン、好ましくは2,4-ジアミノトルエンの1種以上を含み、脂肪族アミン基含有化合物が、好ましくは、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-1-ブタノール及び2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの1種以上を含む。
単位バール(abs)は、105Paの絶対圧力を指し、単位オングストロームは10-10mの長さを指す。
本発明は、示されたような従属関係及び後方参照から生じる以下の一連の実施態様及び実施態様の組合せによってさらに説明される。特に、実施態様の範囲が言及される各例において、例えば、「実施態様(1)から(4)のいずれか一項」などの用語の文脈では、この範囲内のすべての実施態様が当業者に明示的に開示されることを意味し、すなわち、この用語の文言は、「実施態様(1)、(2)、(3)、及び(4)のいずれか」と同義であると当業者に理解されることに留意されたい。
さらに、以下の一連の実施態様は、保護の範囲を決定する一連の請求項ではなく、本発明の一般的かつ好ましい態様に向けられた説明の好適に構成された部分を表すことに明示的に留意されたい。
実施態様(1)によれば、本発明は、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて元素Niとして計算して65質量%以上のNiを含み、触媒材料は、8.5~50.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
実施態様(1)を具体化する好ましい実施態様(2)は前記触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、8.6~45.0の範囲、より好ましくは8.8~40.0の範囲、より好ましくは9.0~35.0の範囲、より好ましくは9.2~30.0の範囲、より好ましくは9.3~28.0の範囲、より好ましくは9.5~26.0の範囲、より好ましくは14.0~19.0の範囲のNi:Zr原子比を示す。
実施態様(1)又は(2)を具体化するさらに好ましい実施態様(3)は前記触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、元素Niとして計算して、66~99質量%、より好ましくは67~99質量%、より好ましくは68~99質量%、より好ましくは69~99質量%、より好ましくは70~99質量%、より好ましくは75~95質量%、より好ましくは81~90質量%、より好ましくは85~88質量%のNiを含む。
実施態様(1)から(3)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(4)は、触媒材料の総質量に基づいて、ZrO2として計算して、1~20質量%、より好ましくは3~18質量%、より好ましくは4~16質量%、より好ましくは5~14質量%、より好ましくは7~12質量%、より好ましくは10~11質量%のZrを含む、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(4)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(5)は、10:1~50:1の範囲、より好ましくは15:1~45:1の範囲、より好ましくは20:1~40:1の範囲、より好ましくは25:1~37:1の範囲、より好ましくは34:1~36:1の範囲のNi:Si原子比を示す、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(5)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(6)は、触媒材料の総質量に基づいて、SiO2として計算して、0.5~5.3質量%、より好ましくは1.0~5.2質量%、より好ましくは1.5~5.0質量%、より好ましくは2.0~4.5質量%、より好ましくは2.1~4.1質量%、より好ましくは2.2~4.0質量%のSiを含む、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(6)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(7)は、0.1:1~10:1の範囲、より好ましくは0.5:1~5.0:1の範囲、より好ましくは1.2:1~3.0:1の範囲、より好ましくは1.7:1~2.5:1の範囲、より好ましくは1.9:1~2.3:1の範囲、より好ましくは2.0:1~2.2:1の範囲のZr:Si原子比を示す、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(7)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(8)は前記触媒材料に関し、ここで、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体の、90~100質量%、より好ましくは95~100質量%、より好ましくは99~100質量%、より好ましくは99.9~100質量%は、Si、Zr、O及びHからなる。
実施態様(1)から(8)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(9)は前記触媒材料に関し、ここで、Niは0又は+2の酸化状態である。
実施態様(1)から(9)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(10)は前記触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、より好ましくは酸素及び窒素の1種以上を含むガス雰囲気中で、より好ましくは空気中で、より好ましくは少なくとも400℃、より好ましくは400~600℃の範囲、より好ましくは425~475℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成される。
実施態様(1)から(9)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(11)は前記触媒材料に関し、ここで、Niの、55原子%以上、より好ましくは60原子%以上、より好ましくは65原子%以上、より好ましくは70原子%以上、より好ましくは75原子%以上、より好ましくは80原子%以上、より好ましくは85原子%以上は、0の酸化状態である。
実施態様(11)を具体化するさらに好ましい実施態様(12)は、Niの粒子を含む前記触媒材料に関する。
実施態様(12)を具体化するさらに好ましい実施態様(13)は、好ましくは参考例4に従って決定されるNiの結晶子の単峰性の粒径分布を示す、前記触媒材料に関する。
実施態様(13)を具体化するさらに好ましい実施態様(14)は前記触媒材料に関し、ここで、Niの結晶子の粒径分布は、好ましくは参考例4に従って決定され、2~20nmの範囲、より好ましくは3~15nmの範囲、より好ましくは4~11nmの範囲、より好ましくは4.5~10.0nmの範囲、より好ましくは5.0~9.0nmの範囲で最大値を示す。
実施態様(11)から(14)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(15)は前記触媒材料に関し、ここで、Niは、40~100m2/gの範囲、より好ましくは50~90m2/gの範囲、さらに好ましくは70~80m2/gの範囲の、好ましくは参考例3に従って決定された金属表面積を有する。
実施態様(1)から(15)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(16)は、0.1~1.00cm3/gの範囲、好ましくは0.20~0.50cm3/gの範囲、より好ましくは0.25~0.45cm3/gの範囲の、好ましくは参考例2に従って決定された全細孔容積を示す、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(16)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(17)は、HfO2として計算して、0~2質量%、より好ましくは0.001~1質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%のHfを含む前記触媒材料に関し、ここで、より好ましくは、触媒材料はHfを本質的に含まなく、より好ましくは、触媒材料はHfを含まない。
実施態様(1)から(17)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(18)は、元素アルカリ金属として計算して、0~1質量%、より好ましくは0.001~0.5質量%、より好ましくは0.01~0.1質量%のアルカリ金属を含む前記触媒材料に関し、ここで、より好ましくは、触媒材料はアルカリ金属を本質的に含まなく、より好ましくは、触媒材料はアルカリ金属を含まない。
実施態様(18)を具体化するさらに好ましい実施態様(19)は前記触媒材料に関し、ここで、アルカリ金属は、Li、Na、及びKの1種以上、より好ましくはNaを含む。
実施態様(1)から(19)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(20)は、Mg、Ca、Zn、B、Fe、Cl、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択される元素Eをさらに含む、前記触媒材料に関する。
実施態様(20)を具体化するさらに好ましい実施態様(21)は、触媒材料の総質量に基づいて、元素Eとして計算して、0~1質量%、より好ましくは0.001~0.5質量%、より好ましくは0.01~0.1質量%の元素Eを含む、前記触媒材料に関する。
実施態様(1)から(21)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(22)は前記触媒材料に関し、ここで、触媒材料の、90~100質量%、より好ましくは95~100質量%、より好ましくは99~100質量%、より好ましくは99.9~100質量%は、Ni、Si、Zr、O及びHからなる。
実施態様(1)から(22)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(23)は、元素Cとして計算して、0~3質量%、より好ましくは0.001~1質量%、より好ましくは0.01~0.5質量%のCを含む前記触媒材料に関し、ここで、より好ましくは、触媒材料はCを本質的に含まなく、より好ましくは、触媒材料はCを含まない。
実施態様(1)から(23)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(24)は、成形物の形態である前記触媒材料に関する。
実施態様(24)を具体化するさらに好ましい実施態様(25)は、グラファイト、多糖、糖アルコール、合成ポリマー、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、セルロース、修飾セルロース、デンプン、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、微結晶セルロース、セルロースエーテル、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくはグラファイト、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択される助剤をさらに含む前記触媒材料に関し、ここで、この助剤は、より好ましくは、グラファイトを含み、より好ましくはグラファイトからなる。
実施態様(24)又は(25)を具体化するさらに好ましい実施態様(26)は前記触媒材料に関し、ここで、触媒材料は、触媒材料の総質量に基づいて、1.0~5.0質量%の範囲、より好ましくは2.0~4.0質量%の範囲、より好ましくは2.5~3.5質量%の範囲の量の助剤を含む。
実施態様(24)から(26)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(27)は、錠剤、より好ましくは円筒形又は楕円形を有する錠剤の形態である、前記触媒材料に関する。
実施態様(27)を具体化するさらに好ましい実施態様(28)は前記触媒材料に関し、ここで、錠剤は、直径が5~15mmの範囲、より好ましくは8~12mmの範囲、より好ましくは9~11mmの範囲であり、高さが好ましくは3~13mmの範囲、好ましくは6~10mmの範囲、より好ましくは7~9mmの範囲である円筒形を有する。
実施態様(27)又は(28)を具体化するさらに好ましい実施態様(29)は前記触媒材料に関し、ここで、錠剤が円筒形を有し、錠剤が70~130Nの範囲、より好ましくは80~120Nの範囲の、好ましくは参考例5に従って決定された側面破砕強度を有する。
本発明の実施態様(30)は、触媒材料、好ましくは実施態様(1)から(29)のいずれか一項に記載の触媒材料、より好ましくは実施態様(1)から(23)のいずれか一項に記載の触媒材料の調製方法に関し、前記方法は、以下の工程、
(a)Si源を含む第1水溶液、Ni源を含む第2水溶液、沈殿剤を含む第3水溶液、及びZrを含む第4水溶液を提供する工程と、
(b)第1水溶液、第2水溶液、第3水溶液、及び第4水溶液を混合する工程と、
(c)工程(b)で得られた混合物を50~90℃の範囲の温度に加熱して、触媒材料の前駆体を得る工程と、
(d)工程(c)で得られた触媒材料の前駆体を、300~600℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成する工程と
を含む。
(a)Si源を含む第1水溶液、Ni源を含む第2水溶液、沈殿剤を含む第3水溶液、及びZrを含む第4水溶液を提供する工程と、
(b)第1水溶液、第2水溶液、第3水溶液、及び第4水溶液を混合する工程と、
(c)工程(b)で得られた混合物を50~90℃の範囲の温度に加熱して、触媒材料の前駆体を得る工程と、
(d)工程(c)で得られた触媒材料の前駆体を、300~600℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成する工程と
を含む。
実施態様(30)を具体化する好ましい実施態様(31)は前記方法に関し、ここで、工程(a)において、第1水溶液は、60~80℃の範囲、より好ましくは65~75℃の範囲の温度に加熱される。
実施態様(30)又は(31)を具体化するさらに好ましい実施態様(32)は前記方法に関し、ここで、工程(b)は、
(b.1)第1水溶液のpHを5~9の範囲にあるように調整するステップ、及び
(b.2)第2水溶液、第3水溶液及び第4水溶液をステップ(b.1)で得られた溶液に供給して、pHが6~8の範囲、より好ましくは6.5~7.5の範囲、好ましくは6.9~7.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
(b.1)第1水溶液のpHを5~9の範囲にあるように調整するステップ、及び
(b.2)第2水溶液、第3水溶液及び第4水溶液をステップ(b.1)で得られた溶液に供給して、pHが6~8の範囲、より好ましくは6.5~7.5の範囲、好ましくは6.9~7.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
実施態様(32)を具体化するさらに好ましい実施態様(33)は前記方法に関し、ここで、(ステップb.1)において、pHは、好ましくは6.5~8.5の範囲、より好ましくは6.7~8.0の範囲、より好ましくは6.8~7.5の範囲、より好ましくは6.9~7.1の範囲にあるように調整される。
実施態様(32)又は(33)を具体化するさらに好ましい実施態様(34)は前記方法に関し、ここで、ステップ(b.1)において、pHは、Ni源を含む第5水溶液を第1水溶液に供給することにより調整され、より好ましくは、第5水溶液は第2水溶液と同じ化学組成を有し、より好ましくは、第4水溶液は第2水溶液の一部を含んでいる。
実施態様(30)又は(31)を具体化するさらに好ましい実施態様(35)は前記方法に関し、ここで、工程(b)は、
(b.1’)第1水溶液及び第3水溶液を混合して、アルカリ水ガラス含有溶液を得るステップ、
(b.2’)第2水溶液及び第4水溶液を混合して、金属含有水溶液を得るステップ、及び
(b.3’)金属含有水溶液をステップ(b.1’)で得られたアルカリ水ガラス含有溶液と混合して、pHが7~9の範囲、より好ましくは7.5~8.5の範囲、より好ましくは7.9~8.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
(b.1’)第1水溶液及び第3水溶液を混合して、アルカリ水ガラス含有溶液を得るステップ、
(b.2’)第2水溶液及び第4水溶液を混合して、金属含有水溶液を得るステップ、及び
(b.3’)金属含有水溶液をステップ(b.1’)で得られたアルカリ水ガラス含有溶液と混合して、pHが7~9の範囲、より好ましくは7.5~8.5の範囲、より好ましくは7.9~8.1の範囲にある反応混合物を得るステップ
を含む。
実施態様(30)から(35)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(36)は前記方法に関し、ここで、工程(c)における加熱は、混合物を、55~90℃の範囲、より好ましくは65~80℃の範囲、より好ましくは70~75℃の範囲の温度に加熱することを含む。
実施態様(30)から(36)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(37)は前記方法に関し、ここで、第1水溶液及び第3水溶液の1つ以上におけるSi源は、1種以上のシリケート、より好ましくはメタシリケート、オルトシリケート及びパイロシリケートの1種以上、より好ましくはシリケート塩、より好ましくはアルカリ金属シリケート及びその混合物からなる群から選択されるシリケート塩を含み、このアルカリ金属は、好ましくはLi、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、より好ましくはLi、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、より好ましくは、アルカリ金属はNa及び/又はK、好ましくはNaであり、Si源は、好ましくは、メタシリケート、より好ましくはケイ酸ナトリウムを含み、より好ましくは、それらからなる。
実施態様(30)から(37)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(38)は前記方法に関し、ここで、第1水溶液におけるSi源の濃度は、SiO2として計算され、10~500mmol/lの範囲、より好ましくは30~250mmol/lの範囲、より好ましくは50~100mmol/lの範囲である。
実施態様(30)から(38)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(39)は前記方法に関し、ここで、Ni源は、1種以上のNi塩、より好ましくは1種以上のNi(II)塩を含み、1種以上のNi塩のアニオンは、好ましくは、ハロゲン化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、臭化物、フッ化物、炭酸水素塩、硫酸水素塩、硝酸塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、フッ化物、硝酸塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組合せからなる群から選択され、
より好ましくは、1種以上のNi塩のアニオンは、塩化物及び/又は硝酸塩、好ましくは硝酸塩であり、
より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物を含み、より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物である。
より好ましくは、塩化物、臭化物、フッ化物、炭酸水素塩、硫酸水素塩、硝酸塩、リン酸二水素塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組み合わせからなる群から、
より好ましくは、塩化物、フッ化物、硝酸塩、酢酸塩、及びそれらの2種以上の組合せからなる群から選択され、
より好ましくは、1種以上のNi塩のアニオンは、塩化物及び/又は硝酸塩、好ましくは硝酸塩であり、
より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物を含み、より好ましくは、Ni源はNi(II)塩化物である。
実施態様(30)から(39)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(40)は前記方法に関し、ここで、第2水溶液及び/又は第5水溶液におけるNi源の濃度は、NiOとして計算され、0.1~4mol/lの範囲、より好ましくは0.4~2.5mol/lの範囲、より好ましくは0.7~1.4mol/lの範囲である。
実施態様(30)から(40)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(41)は前記方法に関し、ここで、第1水溶液の総体積と第2水溶液の総体積との比は、1:50~1:2の範囲、より好ましくは1:30~1:5の範囲、より好ましくは1:10~1:6の範囲である。
実施態様(30)から(41)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(42)は前記方法に関し、ここで、沈殿剤は、無機塩基及び有機塩基の1種以上、より好ましくは無機塩基を含み、沈殿剤は、好ましくは、水酸化物、炭酸塩、アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
アルカリ金属は、好ましくは、Li、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から
より好ましくは、Li、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
より好ましくは、アルカリ金属は、Na及び/又はK、好ましくはNaであり、
より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び/又はアルミン酸ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムを含み、より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム及び/又は炭酸水素ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムである。
より好ましくは、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から、
より好ましくは、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属アルミン酸塩、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
アルカリ金属は、好ましくは、Li、Na、K、Rb、Cs、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から
より好ましくは、Li、Na、K、及びそれらの2種以上の混合物からなる群から選択され、
より好ましくは、アルカリ金属は、Na及び/又はK、好ましくはNaであり、
より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、及び/又はアルミン酸ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムを含み、より好ましくは、沈殿剤は、炭酸ナトリウム及び/又は炭酸水素ナトリウム、好ましくは炭酸ナトリウムである。
実施態様(30)から(42)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(43)は前記方法に関し、ここで、第3水溶液における沈殿剤の濃度は、1.0~5.0mol/lの範囲、より好ましくは1.4~3.0mol/lの範囲、より好ましくは1.8~2.4mol/lの範囲である。
実施態様(30)から(43)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(44)は前記方法に関し、ここで、第1水溶液の総体積と第3水溶液の総体積との比は、1:70~5:1の範囲、より好ましくは1:15~3:1の範囲、より好ましくは1:2~2:1の範囲である。
実施態様(30)から(44)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(45)は前記方法に関し、ここで、第4水溶液におけるZr源の濃度は、ZrO2として計算され、10~750mmol/lの範囲、より好ましくは20~600mmol/lの範囲、より好ましくは30~300mmol/lの範囲である。
実施態様(30)から(45)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(46)は前記方法に関し、ここで、第1水溶液の総体積と第4水溶液の総体積との比は、1:20~1:2の範囲、より好ましくは1:10~1:5の範囲、より好ましくは1:8~1:6の範囲である。
実施態様(30)から(46)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(47)は前記方法に関し、ここで、工程(d)におけるガス雰囲気は、400~500℃の範囲、より好ましくは440~460℃の範囲の温度を含む。
実施態様(30)から(47)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(48)は前記方法に関し、ここで、この方法は、工程(c)の後、工程(d)の前に、
(s)工程(d)で得られた触媒材料の前駆体を、濾過又は遠心分離によって、より好ましくは濾過によって、混合物から分離する工程、
(t)工程(d)又は(s)から得られた触媒材料の前駆体、より好ましくは工程(s)で得られた触媒材料の前駆体を、100~140℃の範囲、より好ましくは110~130℃の範囲、より好ましくは115~125℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で乾燥させる工程、
の1つ以上をさらに含む。
(s)工程(d)で得られた触媒材料の前駆体を、濾過又は遠心分離によって、より好ましくは濾過によって、混合物から分離する工程、
(t)工程(d)又は(s)から得られた触媒材料の前駆体、より好ましくは工程(s)で得られた触媒材料の前駆体を、100~140℃の範囲、より好ましくは110~130℃の範囲、より好ましくは115~125℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で乾燥させる工程、
の1つ以上をさらに含む。
実施態様(30)から(48)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(49)は前記方法に関し、ここで、工程(d)及び(t)の1つ以上におけるガス雰囲気は、窒素及び酸素の1つ以上、より好ましくは空気を含む。
実施態様(30)から(49)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(50)は前記方法に関し、ここで、この方法は、
(e)工程(d)で得られた触媒材料を、窒素及び水素を含むガス流中で処理する工程であって、触媒材料が、300~450℃の範囲、より好ましくは360~430℃の範囲の温度に加熱される工程、
(f)任意に、工程(e)で得られた触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、触媒材料が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~60℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
(e)工程(d)で得られた触媒材料を、窒素及び水素を含むガス流中で処理する工程であって、触媒材料が、300~450℃の範囲、より好ましくは360~430℃の範囲の温度に加熱される工程、
(f)任意に、工程(e)で得られた触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、触媒材料が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~60℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
実施態様(50)を具体化するさらに好ましい実施態様(51)は前記方法に関し、ここで、工程(e)におけるガス流は、ガス流の総体積に基づいて1~50体積%の範囲の量の水素、及びガス流の総体積に基づいて50~99体積%の範囲の量の窒素を含む。
実施態様(50)又は(51)を具体化するさらに好ましい実施態様(52)は前記方法に関し、ここで、工程(e)において、ガス流中の水素の含有量は、工程(e)において、触媒材料の温度が425℃を超えない、より好ましくは、触媒材料の温度が385℃を超えないように調整される。
実施態様(50)から(52)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(53)は前記方法に関し、ここで、工程(f)において、ガス流中の酸素の含有量は、工程(f)において、触媒材料の温度が80℃を超えない、より好ましくは、触媒材料の温度が35℃を超えないように調整される。
実施態様(30)から(53)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(54)は前記方法に関し、ここで、この方法は、
(A)工程(d)、(e)又は(f)で得られた触媒材料を助剤と混合して、混合物を得る工程、
(B)工程(A)から得られた混合物を成形して、成形物の形態である触媒材料を得る工程
をさらに含む。
(A)工程(d)、(e)又は(f)で得られた触媒材料を助剤と混合して、混合物を得る工程、
(B)工程(A)から得られた混合物を成形して、成形物の形態である触媒材料を得る工程
をさらに含む。
実施態様(54)を具体化するさらに好ましい実施態様(55)は前記方法に関し、ここで、助剤は、グラファイト、多糖、糖アルコール及び合成ポリマーの1種以上、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、セルロース、修飾セルロース及びデンプンの1種以上、より好ましくはグラファイト、糖アルコール、合成ポリマー、微結晶セルロース及びセルロースエーテルの1種以上、より好ましくはグラファイト、ソルビトール、マンニトール、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)の1種以上、より好ましくはグラファイトを含む。
実施態様(54)又は(55)を具体化するさらに好ましい実施態様(56)は前記方法に関し、ここで、工程(A)で調製された混合物は、混合物の総質量に基づいて、1.0~5.0質量%の範囲、好ましくは2.0~4.0質量%の範囲、より好ましくは2.5~3.5質量%の範囲の量で助剤を含む。
実施態様(54)から(56)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(57)は前記方法に関し、ここで、工程(B)における成形は、工程(A)で得られた混合物を押し出す又は打錠すること、より好ましくは工程(A)で得られた混合物を打錠することを含む。
実施態様(54)から(57)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(58)は前記方法に関し、ここで、工程(B)における成形は、混合物を錠剤、より好ましくは円筒形又は楕円形の錠剤に打錠することを含む。
実施態様(58)を具体化するさらに好ましい実施態様(59)は前記方法に関し、ここで、打錠して円筒形を有する錠剤を得、錠剤の直径は、5~15mmの範囲、より好ましくは8~12mmの範囲、より好ましくは9~11mmの範囲であり、高さは、3~13mmの範囲、より好ましくは6~10mmの範囲、より好ましくは7~9mmの範囲である。
実施態様(54)から(59)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(60)は前記方法に関し、ここで、この方法は、
(C)工程(B)で得られた成形物の形態である触媒材料を、Niを還元するために、窒素及び水素を含むガス流で処理する工程であって、成形物の形態である触媒材料が、325~425℃の範囲、より好ましくは350~390℃の範囲の温度に加熱される、工程、
(D)任意に、工程(C)から得られた成形物の形態である触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、成形物が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~80℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
(C)工程(B)で得られた成形物の形態である触媒材料を、Niを還元するために、窒素及び水素を含むガス流で処理する工程であって、成形物の形態である触媒材料が、325~425℃の範囲、より好ましくは350~390℃の範囲の温度に加熱される、工程、
(D)任意に、工程(C)から得られた成形物の形態である触媒材料を、不動態化のために、酸素と、窒素及び二酸化炭素の1つ以上とを含むガス流で処理する工程であって、成形物が、30~80℃の範囲、より好ましくは35~80℃の範囲の温度に加熱される工程
をさらに含む。
実施態様(60)を具体化するさらに好ましい実施態様(61)は前記方法に関し、ここで、工程(C)におけるガス流は、ガス流の総体積に基づいて1~50体積%の範囲の量の水素、及びガス流の総体積に基づいて50~99体積%の範囲の量の窒素を含む。
実施態様(60)又は(61)を具体化するさらに好ましい実施態様(62)は前記方法に関し、ここで、工程(C)において、ガス流中の水素の含有量は、工程(C)において成形物の温度が425℃を超えない、好ましくは、工程(C)において成形物の温度が380℃を超えないように調整される。
実施態様(60)から(62)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(63)は前記方法に関し、ここで、工程(D)において、ガス流中の酸素の含有量は、工程(D)において成形物の温度が80℃を超えない、好ましくは、工程(D)において成形物の温度が35℃を超えないように調整される。
本発明の実施態様(64)は、実施態様(30)から(63)のいずれか一項に記載の方法によって、好ましくは工程(a)、(b)、(c)、(s)、(t)、(e)、及び(f)を含む方法によって得ることができる又は得られる触媒材料に関する。
本発明の実施態様(65)は、実施態様(1)から(29)及び(64)のいずれか一項に記載の触媒材料を、好ましくは水素化反応のための、特にニトロ基含有化合物、ニトリル、芳香族物、及びオレフィンの1種以上の水素化反応における、触媒又は触媒成分として使用する方法に関する。
本発明の実施態様(66)は、ニトロ基含有化合物の触媒水素化のための連続方法に関し、この方法は、
(I)実施態様(1)から(29)及び(64)のいずれか一項に記載の触媒材料を含む反応ゾーンを含む反応器を提供する工程と、
(II)工程(A)から得られた反応ゾーンに反応物流を通過させ、前記反応ゾーンで前記反応物ガス流を反応条件に付し、前記反応ゾーンから生成物流を取り出す工程であって、反応ゾーンに通過させる反応物流がニトロ基含有化合物及び水素を含み、前記生成物流がアミン基含有化合物を含む、工程と
を含む。
(I)実施態様(1)から(29)及び(64)のいずれか一項に記載の触媒材料を含む反応ゾーンを含む反応器を提供する工程と、
(II)工程(A)から得られた反応ゾーンに反応物流を通過させ、前記反応ゾーンで前記反応物ガス流を反応条件に付し、前記反応ゾーンから生成物流を取り出す工程であって、反応ゾーンに通過させる反応物流がニトロ基含有化合物及び水素を含み、前記生成物流がアミン基含有化合物を含む、工程と
を含む。
工程(I)で提供される反応器に関しては、好ましくはループ反応器、特にループベンチュリ反応器が使用される。したがって、WO 2014/108351 A1に開示されている反応器を工程(I)で提供することが好ましい。代替態様として、工程(I)で提供される反応器は、WO 00/35852 A1に開示されているようなアミンを調製する方法について開示される反応器である。
実施態様(66)を具体化する好ましい実施態様(67)は前記連続方法に関し、ここで、工程(I)において、触媒材料は、固定床及び/又は流動床中に、より好ましくは流動床中に存在する。
実施態様(66)又は(67)を具体化するさらに好ましい実施態様(68)は前記連続方法に関し、ここで、工程(I)において、反応ゾーンが溶媒システムを含み、この溶媒システムは、より好ましくは水、及び工程(II)で得られたアミン基含有化合物の1種以上、より好ましくは水、より好ましくは脱イオン水、より好ましくは工程(II)の水素化反応の間に得られる水を含む。
実施態様(66)から(68)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(69)は前記連続方法に関し、ここで、工程(II)において、反応条件は、100~150℃の範囲、より好ましくは110~140℃の範囲、より好ましくは120~140℃の範囲の温度を含む。
実施態様(66)から(69)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(70)は前記連続方法に関し、ここで、工程(II)において、反応条件は、10~150バール(abs)の範囲、より好ましくは15~50バール(abs)の範囲、さらに好ましくは20~30バール(abs)の範囲の圧力を含む。
実施態様(66)から(70)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(71)は前記連続方法に関し、ここで、ニトロ基含有化合物が芳香族ニトロ基含有化合物及び脂肪族ニトロ基含有化合物の1種以上を含み、この芳香族ニトロ基含有化合物が、より好ましくは、ニトロベンゼン、1,3-ジニトロベンゼン、2,4-ジニトロトルエン、2,6-ジニトロトルエン、2,4,6-トリニトロトルエン、1,2-ジメチル-3-ニトロベンゼン、1,2-ジメチル-4-ニトロベンゼン、1,4-ジメチル-2-ニトロベンゼン、1,3-ジメチル-2-ニトロベンゼン、2,4-ジメチル-1-ニトロベンゼン、1,3-ジメチル-5-ニトロベンゼン、1-ニトロナフタレン、2-ニトロナフタレン、1,5-ジニトロナフタレン及び1,8-ジニトロナフタレン、2-モノニトロトルエン、3-モノニトロトルエン、4-モノニトロトルエン、2-クロロ-1,3-ジニトロベンゼン、1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼン、o-クロロニトロベンゼン、m-クロロニトロベンゼン、p-クロロニトロベンゼン、1,2-ジクロロ-4-ニトロベンゼン、1,4-ジクロロ-2-ニトロベンゼン、2,4-ジクロロ-1-ニトロベンゼン、1,2-ジクロロ-3-ニトロベンゼン、4-クロロ-2-ニトロトルエン、4-クロロ-3-ニトロトルエン、2-クロロ-4-ニトロトルエン、2-クロロ-6-ニトロトルエン、o-ニトロアニリン、m-ニトロアニリン、及びp-ニトロアニリン、好ましくは2,4-ジニトロトルエン又は2,4-ジニトロトルエンと2,6-ジニトロトルエンの混合物の1種以上を含み、この脂肪族ニトロ基含有化合物が、より好ましくは、トリス(ヒドロキシメチル)ニトロメタン、2-ニトロ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-ニトロ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-ニトロ-1-ブタノール及び2-ニトロ-2-メチル-1-プロパノールの1種以上を含む。
実施態様(66)から(71)のいずれか一項を具体化するさらに好ましい実施態様(72)は前記連続方法に関し、ここで、生成物流は、アミン基含有化合物、より好ましくは芳香族アミン基含有化合物及び脂肪族アミン基含有化合物の1種以上を含み、この芳香族アミン基含有化合物が、好ましくは、アミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,6-ジアミノトルエン、2,4,6-トリアミノトルエン、1,2-ジメチル-3-アミノベンゼン、1,2-ジメチル-4-アミノベンゼン、1,4-ジメチル-2-アミノベンゼン、1,3-ジメチル-2-アミノベンゼン、2,4-ジメチル-1-アミノベンゼン、1,3-ジメチル-5-アミノベンゼン、1-アミノナフタレン、2-アミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン及び1,8-ジアミノナフタレン、2-アミノトルエン、3-アミノトルエン、4-アミノトルエン、2-クロロ-1,3-ジアミノベンゼン、1-クロロ-2,4-ジアミノベンゼン、o-クロロアミノベンゼン、m-クロロアミノベンゼン、p-クロロアミノベンゼン、1,2-ジクロロ-4-アミノベンゼン、1,4-ジクロロ-2-アミノベンゼン、2,4-ジクロロ-1-アミノベンゼン、1,2-ジクロロ-3-アミノベンゼン、4-クロロ-2-アミノトルエン、4-クロロ-3-アミノトルエン、2-クロロ-4-アミノトルエン、2-クロロ-6-アミノトルエン、o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、及びp-フェニレンジアミン、好ましくは2,4-ジアミノトルエンの1種以上を含み、この脂肪族アミン基含有化合物が、好ましくは、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-アミノ-1-ブタノール及び2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールの1種以上を含む。
以下の実施例及び参考例により、本発明をさらに説明する。
参考例1:BET比表面積の決定
DIN 66131に開示されている方法に従って、77Kでの窒素物理吸着によって、BET比表面積を決定した。
DIN 66131に開示されている方法に従って、77Kでの窒素物理吸着によって、BET比表面積を決定した。
参考例2:全細孔容積及び平均細孔径の決定
標準ASTM D 4284-12に従って、水銀圧入法(intrusion mercury porosimetry)によって、全細孔容積及び平均細孔直径を決定した。
標準ASTM D 4284-12に従って、水銀圧入法(intrusion mercury porosimetry)によって、全細孔容積及び平均細孔直径を決定した。
参考例3:温度プログラム還元(TPR)及び金属表面積の決定
Micromeritics AutoChem 2950 HP化学吸着分析器を用いて、温度プログラム還元により、試料の還元挙動を決定した。100mgの試料を使用した。300℃の温度で試料を水素で1時間処理した後、脱着水素の量を測定した。-68℃~752℃の温度範囲にわたって、脱着水素の量を測定した。脱着水素の総量から、Ni金属表面積を算出した。計算は、既知のNi表面積を有する校正試料を考慮して行った。
Micromeritics AutoChem 2950 HP化学吸着分析器を用いて、温度プログラム還元により、試料の還元挙動を決定した。100mgの試料を使用した。300℃の温度で試料を水素で1時間処理した後、脱着水素の量を測定した。-68℃~752℃の温度範囲にわたって、脱着水素の量を測定した。脱着水素の総量から、Ni金属表面積を算出した。計算は、既知のNi表面積を有する校正試料を考慮して行った。
参考例4:金属粒径分布の決定
Scherrerの式を適用したXRD法により、Niの平均結晶子径を測定した。特に、X線回折を用いて、回折反射幅をフィッティングすることにより結晶子径を決定した。使用したソフトウェアはTOPAS 6であった。TOPAS 6 Users Manual(Bruker AXS GmbH,Oestliche Rheinbrueckenstr.49,D-76187 Karlsruhe)に記載されているように、基本パラメータアプローチを使用して、フィッティングルーチン中に反射拡大(reflection broadening)への装置の寄与を考慮した。これにより、試料の拡大反射から装置の寄与を確実に分離することができた。以下の式Iによって定義される単一のローレンツプロファイル関数を用いて、試料の寄与を決定した、
β=λ/(L*cosθ) (I)
(式中、βは、ローレンツ半値全幅(FWHM)であり、
λはX線の波長であり、
Lは結晶子径であり、
θはピーク位置の半散乱角の半分である)。
Scherrerの式を適用したXRD法により、Niの平均結晶子径を測定した。特に、X線回折を用いて、回折反射幅をフィッティングすることにより結晶子径を決定した。使用したソフトウェアはTOPAS 6であった。TOPAS 6 Users Manual(Bruker AXS GmbH,Oestliche Rheinbrueckenstr.49,D-76187 Karlsruhe)に記載されているように、基本パラメータアプローチを使用して、フィッティングルーチン中に反射拡大(reflection broadening)への装置の寄与を考慮した。これにより、試料の拡大反射から装置の寄与を確実に分離することができた。以下の式Iによって定義される単一のローレンツプロファイル関数を用いて、試料の寄与を決定した、
β=λ/(L*cosθ) (I)
(式中、βは、ローレンツ半値全幅(FWHM)であり、
λはX線の波長であり、
Lは結晶子径であり、
θはピーク位置の半散乱角の半分である)。
回折パターン全体を使用して、結晶子径をモデル化した。Cu放射線を使用したBruker D8 Advance回折計でデータを収集した。0.02°(2θ)のステップサイズを使用して、2°~70°(2θ)からBragg-Brentano幾何学で測定した。
参考例5:側面破砕強度の決定
14mm/分のクロスヘッド速度及び直径12.2mmの円筒圧子工具を使用して、ASTM D 4179に従って、Universal Hardness Testing Machine Zwick cLine Z010(品目番号:1006326)で、側面破砕強度を決定した。
14mm/分のクロスヘッド速度及び直径12.2mmの円筒圧子工具を使用して、ASTM D 4179に従って、Universal Hardness Testing Machine Zwick cLine Z010(品目番号:1006326)で、側面破砕強度を決定した。
参考例6:pH値の決定
2015年10月のそれぞれの操作説明書に従って、Mettler Toledo製のpH Meter F20を使用して、pH値を決定した。
2015年10月のそれぞれの操作説明書に従って、Mettler Toledo製のpH Meter F20を使用して、pH値を決定した。
参考例7:粒径の決定
DIN/ISO 3310-1によるふるいのセットを使用して、Retsch Typ AS 200制御の装置で、粒径を決定した。
DIN/ISO 3310-1によるふるいのセットを使用して、Retsch Typ AS 200制御の装置で、粒径を決定した。
実施例1:ZrO2/SiO2に担持されたNiを含む触媒材料の調製
容器に500gの脱イオン水を入れた。撹拌しながら、そこに15gの水ガラス含有溶液(SiO2として計算して、2.3gのSiを含有する)を添加した。別途に、撹拌しながら、400gの硝酸ニッケル溶液(NiOとして計算して、56gのNiを含有する)を提供し、そこに100gの硝酸ジルコニル溶液(ZrO2として計算して、10gのZrを含有する)及び500gの脱イオン水を添加することにより、金属含有溶液を調製した。さらに、別途に、200gの炭酸ナトリウムを1000g脱イオン水に溶解することにより、炭酸ナトリウム溶液を調製した。
容器に500gの脱イオン水を入れた。撹拌しながら、そこに15gの水ガラス含有溶液(SiO2として計算して、2.3gのSiを含有する)を添加した。別途に、撹拌しながら、400gの硝酸ニッケル溶液(NiOとして計算して、56gのNiを含有する)を提供し、そこに100gの硝酸ジルコニル溶液(ZrO2として計算して、10gのZrを含有する)及び500gの脱イオン水を添加することにより、金属含有溶液を調製した。さらに、別途に、200gの炭酸ナトリウムを1000g脱イオン水に溶解することにより、炭酸ナトリウム溶液を調製した。
水ガラス含有溶液を容器内で70℃の温度に加熱した。その後、金属含有溶液をゆっくりと導入した。pHが7に達したとき、容器内の反応混合物のpHが7.0の値に一定となるように、炭酸ナトリウム溶液の導入を開始した。約1時間後、金属含有溶液及び炭酸ナトリウム溶液の添加が完了し、得られた混合物を70℃で1時間攪拌した。次に、得られた懸濁液を室温まで冷却し、濾過し、洗浄水の導電率が100μS未満になるまで得られた固体を脱イオン水で洗浄した。
得られた固体を、空気中120℃の温度で一晩乾燥させ、その後、空気中450℃で2時間焼成して、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持された酸化物の形態のNiを含む触媒材料を得た。
焼成した触媒材料の試料を、さらに900℃で焼成した。得られた触媒材料は、81.7質量%のNiO含有量(64.3質量%のNiに対応する)、13.7質量%のZrO2含有量、3.1質量%のSiO2含有量、0.3質量%のHfO2含有量、及び0.2質量%のNa2O含有量を有していた。したがって、得られた触媒材料は、9.9のNi:Zr原子比を示した。
焼成した触媒材料の残りを粉砕し、その後、3質量%のグラファイトと混合した。得られた粉末を10mm×8mmの形状を有する錠剤に成形した。得られた錠剤の側面破砕強度は、80~120Nの範囲であった。
次に、錠剤を、水素及び窒素含有気流中380℃の最高温度で処理することにより、還元条件に付した。この目的のために、1体積%の水素及び99体積%の窒素を含有するガス流及び350℃の温度を含む還元条件を適用した。次に、温度が380℃を超えないという条件下で、ガス流の水素含有量をガス流の50体積%まで増加させた。
次に、錠剤を窒素流中で室温まで冷却した。その後、錠剤を、表面の不動態化のために、窒素及び酸素流中で処理して、還元触媒材料を得た。錠剤の温度が35℃を超えないように、その中の酸素濃度を制御することにより、気流の組成を調整した。還元プロセスの開始時、酸素濃度は0.1体積%であり、その後ゆっくりと10体積%まで増加した。
得られた還元触媒材料は、参考例3に従って決定した80%の還元度、及び参考例4に従って決定した8nmのNi平均粒径を有していた。
実施例2:ZrO2/SiO2に担持されたNiを含む触媒材料の調製
793gの塩化ニッケル溶液(124.5gのNiを含有する)を、143.5gの塩化ジルコニル八水和物(ZrOCl2・8H2O)の700mlの水中の溶液と混合することにより、金属含有溶液を調製した。別途に、撹拌しながら、320gの炭酸ナトリウムを100mlの水に溶解し、そこに18gのメタケイ酸ナトリウム五水和物(Na2SiO3・5H2O)の溶液と混和することにより、アルカリ水ガラス含有溶液を調製した。
793gの塩化ニッケル溶液(124.5gのNiを含有する)を、143.5gの塩化ジルコニル八水和物(ZrOCl2・8H2O)の700mlの水中の溶液と混合することにより、金属含有溶液を調製した。別途に、撹拌しながら、320gの炭酸ナトリウムを100mlの水に溶解し、そこに18gのメタケイ酸ナトリウム五水和物(Na2SiO3・5H2O)の溶液と混和することにより、アルカリ水ガラス含有溶液を調製した。
容器に1500mlの水を入れ、75℃の温度に加熱した。次に、容器内の反応混合物のpHが8.0の値に一定となるように、金属含有溶液及びアルカリ水ガラス溶液を同時に添加した。添加終了後、撹拌しながら、反応混合物を75℃の温度でさらに2時間攪拌した。
その後、得られた懸濁液を室温まで冷却し、濾過し、洗浄水の導電率が50μS未満になるまで得られた固体を脱イオン水で洗浄した。
得られた固体を、空気中120℃の温度で一晩乾燥させ、その後、空気中450℃で1時間焼成して、酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持された酸化物の形態のNiを含む触媒材料を得た。
焼成した固体の試料を、さらに空気中900℃で焼成した。得られた触媒材料は、87.7質量%のNiO含有量(68.9質量%のNiに対応する)、8.6質量%のZrO2含有量、2.0質量%のSiO2含有量、及び0.2質量%のHfO2含有量を有していた。したがって、得られた触媒材料は、16.8のNi:Zr原子比を示した。
焼成した触媒材料の残りを粉砕した。次に、粉砕した触媒材料を、水素及び窒素含有流中450℃の最高温度で処理することにより、還元条件に付した。
その後、粉砕した触媒材料を、窒素流中で室温まで冷却した。その後、触媒材料の温度が60℃を超えないように、気流中の二酸化炭素の含有量を調整することにより、粉砕した触媒材料を二酸化炭素流中で処理した。次に、触媒材料を、表面の不動態化のために、空気流中でさらに処理した。固体の温度が80℃を超えないように、空気流の組成を調整した。
得られた還元触媒材料は、参考例1に従って決定した125m2/gのBET比表面積、0.30ml/gの全細孔容積及び72Åの平均細孔径(両方とも参考例2に従って決定した)を有していた。さらに、得られた還元触媒材料は、参考例3に従って決定した75m2/gのNi金属表面積、及び参考例4に従って決定した6nmのNi平均粒径を有していた。
実施例3:ZrO2/SiO2に担持されたNiを含む触媒材料の調製
以下の変更を加えて実施例1を繰り返した。NiOとして計算したNiを64g含有する460gの硝酸ニッケル溶液を使用した。ZrO2として計算したZrを4.5含有する45gの硝酸ジルコニル溶液を使用した。SiO2として計算したSiを1.6g含有する10gのナトリウム水ガラス溶液を使用した。容器内の反応混合物のpHを7.0に一定に保つために、炭酸ナトリウム溶液の量を調整した。
以下の変更を加えて実施例1を繰り返した。NiOとして計算したNiを64g含有する460gの硝酸ニッケル溶液を使用した。ZrO2として計算したZrを4.5含有する45gの硝酸ジルコニル溶液を使用した。SiO2として計算したSiを1.6g含有する10gのナトリウム水ガラス溶液を使用した。容器内の反応混合物のpHを7.0に一定に保つために、炭酸ナトリウム溶液の量を調整した。
焼成した触媒材料の試料を、さらに空気中900℃で焼成した。得られた触媒材料は、90.7質量%のNiO含有量(71.4質量%のNiに対応する)、5.8質量%のZrO2含有量、及び2.2質量%のSiO2含有量を有していた。したがって、得られた触媒材料は、25.9のNi:Zr原子比を示した。
焼成した触媒材料の残りを還元に付した後、得られた還元触媒材料は、参考例3に従って決定した85%の還元度、及び参考例4に従って決定した9nmのNi平均粒径を有していた。
比較例4:比較用触媒材料の調製
5lの容器に、18gのメタケイ酸ナトリウム五水和物(Na2SiO3・5H2O)の300mlの水中の溶液を入れた。別途に、143.5gの塩化ジルコニル八水和物(ZrOCl2・8H2O)を750mlの水に溶解することにより塩化ジルコニル含有溶液を調製し、撹拌しながら、375gの炭酸ナトリウムを2500mlに撹拌下に溶解することに炭酸ナトリウム溶液を調製した。
5lの容器に、18gのメタケイ酸ナトリウム五水和物(Na2SiO3・5H2O)の300mlの水中の溶液を入れた。別途に、143.5gの塩化ジルコニル八水和物(ZrOCl2・8H2O)を750mlの水に溶解することにより塩化ジルコニル含有溶液を調製し、撹拌しながら、375gの炭酸ナトリウムを2500mlに撹拌下に溶解することに炭酸ナトリウム溶液を調製した。
次に、撹拌しながら、塩化ジルコニル含有溶液を容器に添加した。さらに5分間撹拌した後、さらに5分以内に撹拌しながら、793gの塩化ニッケル含有溶液(124.5gのNiを含む)をそこに添加した。得られた混合物を75℃に加熱した。次に、固体が形成し始め、その後8.4のpHに達するまで、炭酸ナトリウム溶液を添加した。合計で、2340gの調製した炭酸ナトリウム溶液を1時間以内に添加した。その後、得られた混合物を2時間攪拌した。
その後、得られた懸濁液を室温まで冷却し、濾過し、洗浄水の導電率が50μS未満になるまで得られた固体を脱イオン水で洗浄した。
得られた固体を、空気中120℃の温度で一晩乾燥させ、その後、空気中450℃で1時間焼成して、Zr及びNiを含む酸化物担体に担持された酸化物の形態のNiを含む触媒材料を得た。
焼成した固体の試料を、さらに空気中900℃で焼成した。得られた触媒材料は、76.4質量%のNiO含有量(60.1質量%のNiに対応する)、20.9質量%のZrO2含有量、及び1.8質量%のSiO2含有量を有していた。したがって、得られた触媒材料は、6.0のNi:Zr原子比を示した。
焼成した触媒材料の残りを粉砕した。次に、粉砕した触媒材料を、水素及び窒素含有気流中425℃の最高温度で処理することにより、還元条件に付した。
その後、粉砕した触媒材料を、窒素流中で室温まで冷却した。その後、触媒材料の温度が60℃を超えないように、気流中の二酸化炭素の含有量を調整することにより、粉砕した触媒材料を二酸化炭素流中で処理した。次に、触媒材料を、表面の不動態化のために、空気流中でさらに処理した。固体の温度が80℃を超えないように、空気流の組成を調整した。
得られた還元触媒材料は、参考例1に従って決定した138m2/gのBET比表面積、0.42ml/gの全細孔容積及び99Åの平均細孔径(両方とも参考例2に従って決定した)を有していた。さらに、得られた還元触媒材料は、参考例3に従って決定した68m2/gのNi金属表面積、及び参考例4に従って決定した6nmのNi平均粒径を有していた。
比較例5:比較用材料の調製
以下の例外を除いて、実施例1の手順を繰り返した。370gの硝酸ニッケル含有溶液(NiOとして計算して、52gのNiを含む)、130gの硝酸ジルコニル含有溶液(ZrO2として計算して、13gのZrを含む)、及び14gの水ガラス含有溶液(SiO2として計算して、2.2gのSiを含む)を使用した。
以下の例外を除いて、実施例1の手順を繰り返した。370gの硝酸ニッケル含有溶液(NiOとして計算して、52gのNiを含む)、130gの硝酸ジルコニル含有溶液(ZrO2として計算して、13gのZrを含む)、及び14gの水ガラス含有溶液(SiO2として計算して、2.2gのSiを含む)を使用した。
乾燥及び焼成した後、焼成した固体の試料を、さらに空気中900℃で焼成した。得られた触媒材料は、76.7質量%のNiO含有量(60.3質量%のNiに対応する)、18.6質量%のZrO2含有量、及び3.4質量%のSiO2含有量を有していた。したがって、得られた触媒材料は、6.8のNi:Zr原子比を示した。
実施例6:触媒の試験
触媒材料の試料を不活性ガス雰囲気下で、参考例7に従って決定した粒径が250μm以下の粒子に粉砕した。得られた粒子を、空気中で取り扱うために水に懸濁させた。
触媒材料の試料を不活性ガス雰囲気下で、参考例7に従って決定した粒径が250μm以下の粒子に粉砕した。得られた粒子を、空気中で取り扱うために水に懸濁させた。
試験ユニットとして、ループ反応器(ドイツ語:「Schlaufenreaktor」;ループ反応器の詳細については、WO 00/35852 A1及びWO 2014/108351 A1も参照)を使用し、この反応器は一部で5.6lの体積を有する内部循環流、及び別の部分で4.4lの総体積を有するチューブ反応器を含む。推進ジェット(生成物含有溶液及び懸濁した触媒材料からなる外部循環流)によって、内部循環流を駆動した。試験ユニット全体は、放熱用のサーマルオイルで恒温化した。
2,4-ジニトロトルエンを、推進ジェットの近くに導入した。内部循環流の上部の蒸気空間に水素を導入し、それによって水素供給を圧力によって調整して、消費された水素をできるだけ早く置換する水素の十分な供給を確保した。形成した生成物混合物は、内部循環流を含む反応器部分での液体の量が一定に保たれるように、触媒材料を保持する膜を介してアウトプットとして取り出した。アウトプットを定期的に分析した。ガス状の副生成物又は不純物が蓄積しないように、一定量のガス状物質を蒸気空間の上部から除去した。
反応器には、水に懸濁させた140+/-2g(乾燥状態の材料として計算する)の触媒材料を投入した。さらに、反応条件は、135+/-2℃の温度、25+/-1バールの圧力、450+/-50kg/hの外部循環流速、及び1+/-0.05kg/hの2,4-ジニトロトルエン投与速度を含んでいた。試験結果は以下の表1に記載している。反応進行度は、50時間稼働(on stream)、100時間稼働、150時間稼働の後、2,4-トルエンジアミン、低沸点化合物及び高沸点化合物に対する選択性(%)によって決定した(2,4-トルエンジアミンはTDAと略記し、低沸点化合物はLBと略記し、高沸点化合物はHBと略記する)。
この結果から、本発明による触媒材料は、50時間稼働後だけでなく、100時間稼働後も高いTDA選択性を達成することが伺える。特に、TDAに対する選択性は、比較例4及び5による触媒材料によって達成された選択性と比較して、約0.5~1%高かった。さらに、副生成物に対する選択性は、本発明による触媒材料では比較的に低かった。特に、高沸点化合物(TDA異性体と比較して保持時間が長い化合物)に対する選択性、及び低沸点化合物(TDA異性体と比較して保持時間が短い化合物)に対する選択性は、比較例4及び5の触媒材料と比較して、本発明による触媒材料ではより低かった。
また、実施例1及び3は、比較例4と比較して、150時間稼働後にもより高い選択性を示した。比較例4と比較して実施例1及び3の結果から、150時間稼働後も、高沸点化合物及び低沸点化合物としての望ましくない副生成物に対する選択性が増加しなかったため、本発明による触媒材料は優れた寿命を示したことが伺える。
引用文献
- WO 00/51728 A1
- WO 00/51727 A1
- WO 95/24964 A1
- EP 0335222 A1
- DE 1257753
- US 2564331
- WO 00/35852 A1
- WO 2014/108351 A1
- EP 1163955 A1
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- WO 95/24964 A1
- EP 0335222 A1
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- WO 00/35852 A1
- WO 2014/108351 A1
- EP 1163955 A1
Claims (15)
- 酸化物の形態のZr及び酸化物の形態のSiを含む酸化物担体に担持されたNiを含む触媒材料であって、この触媒材料は、元素Niとして計算して65質量%以上のNiを含み、8.5~50.0の範囲のNi:Zr原子比を示す、触媒材料。
- 前記触媒材料の総質量に基づいて、元素Niとして計算して、70~99質量%のNiを含む、請求項1に記載の触媒材料。
- 前記触媒材料の総質量に基づいて、ZrO2として計算して、1~20質量%のZrを含む、請求項1又は2に記載の触媒材料。
- 10:1~50:1の範囲のNi:Si原子比を示す、請求項1から3のいずれか一項に記載の触媒材料。
- 前記触媒材料の総質量に基づいて、SiO2として計算して、0.5~5.3質量%のSiを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の触媒材料。
- 前記触媒材料が焼成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の触媒材料。
- Niの55原子%以上が0の酸化状態である、請求項1から5のいずれか一項に記載の触媒材料。
- Niの粒子を含む、請求項7に記載の触媒材料。
- 参考例4に従って決定される、Niの結晶子の単峰性の粒径分布を示す、請求項8に記載の触媒材料。
- 成形物の形態である、請求項1から9のいずれか一項に記載の触媒材料。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の触媒材料の調製方法であって、以下の工程、
(a)Si源を含む第1水溶液、Ni源を含む第2水溶液、沈殿剤を含む第3水溶液、及びZrを含む第4水溶液を提供する工程と、
(b)前記第1水溶液、前記第2水溶液、前記第3水溶液、及び前記第4水溶液を混合する工程と、
(c)工程(b)で得られた混合物を50~90℃の範囲の温度に加熱して、前記触媒材料の前駆体を得る工程と、
(d)工程(c)で得られた前記触媒材料の前記前駆体を、300~600℃の範囲の温度を有するガス雰囲気中で焼成する工程と
を含む、方法。 - 請求項11に記載の方法により得られる触媒材料。
- 請求項1から10及び12のいずれか一項に記載の触媒材料の、触媒又は触媒成分としての使用方法。
- ニトロ基含有化合物の触媒水素化のための連続方法であって、
(I)請求項1から10及び12のいずれか一項に記載の触媒材料を含む反応ゾーンを含む反応器を提供する工程と、
(II)工程(A)から得られた反応ゾーンに反応物流を通過させ、前記反応ゾーンで前記反応物ガス流を反応条件に付し、前記反応ゾーンから生成物流を取り出す工程であって、前記反応ゾーンに通過させる前記反応物流がニトロ基含有化合物及び水素を含み、前記生成物流がアミン基含有化合物を含む、工程と
を含む、方法。 - 工程(I)において、前記反応ゾーンが溶媒システムを含む、請求項14に記載の方法。
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