JP3263967B2 - エチレンオキシド製造用触媒 - Google Patents

エチレンオキシド製造用触媒

Info

Publication number
JP3263967B2
JP3263967B2 JP04876792A JP4876792A JP3263967B2 JP 3263967 B2 JP3263967 B2 JP 3263967B2 JP 04876792 A JP04876792 A JP 04876792A JP 4876792 A JP4876792 A JP 4876792A JP 3263967 B2 JP3263967 B2 JP 3263967B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
silver
molybdenum
thallium
ethylene oxide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP04876792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05245375A (ja
Inventor
具敦 岩倉
洸一 古里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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 Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP04876792A priority Critical patent/JP3263967B2/ja
Publication of JPH05245375A publication Critical patent/JPH05245375A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3263967B2 publication Critical patent/JP3263967B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレンを気相接触酸
化してエチレンオキシドを製造するためのエチレンオキ
シド製造用触媒に関し、更に詳しくは、多孔質担体に担
持された銀、モリブデン及びタリウムを含有するエチレ
ンオキシド製造用触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】工業的にエチレンを分子状酸素により気
相接触酸化してエチレンオキシドを製造する際に使用さ
れる触媒は、その殆んど全てが銀を担持させた触媒であ
る。そしてその性能としては高活性、高選択性及び耐久
性が要求されるために銀以外に助触媒或いは反応促進剤
なるものが銀と共に担持された触媒が通常使用される。
【0003】反応促進剤としてはこれ迄の特許を見ると
周期律表に掲げられている金属元素の殆んどが挙げられ
ているが、工業的に実際に利用されているのは極く僅か
であり、その中でも反応促進剤としてアルカリ金属を使
用した触媒が従来から注目されており、数多くの提案が
なされている。しかしながら、アルカリ金属を用いた触
媒は確かに選択率に関してはある程度改良されている
が、活性、耐久性については未だ検討すべき点が多く、
反応促進剤としてその他の金属を用いる触媒についても
以前からいろいろ提案がなされている。
【0004】反応促進剤としてのモリブデンの使用につ
いては、例えば特開昭50−90591号公報には銀と
促進作用を有する量のモリブデンを含有するアルキレン
オキシド製造用触媒が提案されている。しかしながら、
モリブデンについては具体的な促進量及びモリブデンを
含有する触媒の具体例については何ら述べられておら
ず、モリブデンの効果は明らかでない。
【0005】特開昭61−21701号公報にはNa含
量の少ないα−アルミナ担体に銀とアルカリ金属モリブ
デン酸塩を担持したエチレンオキシド製造用触媒が提案
されている。しかしながら、この場合には、モリブデン
の使用量が特定の範囲に限定されており、しかも担体中
のNa含量が0.07wt%以下の時のみ有効であると
されている。
【0006】また、特開昭63−126552号公報に
は促進量のレニウムと促進量のモリブデンを含有する触
媒組成物が提案されている。しかしながら、この場合、
モリブデンとレニウムとの組合せにおいてモリブデンの
促進効果があるとしており、レニウムの非存在下でのモ
リブデンの促進効果については明らかではない。
【0007】一方、反応促進剤としてのタリウムの使用
についても幾つかの提案がなされている。例えば、特公
昭59−46229号公報には銀とタリウムを無機質担
体上に担持した触媒が提案されている。特公昭61−5
5416号公報には銀とタリウムとを担持した後、不活
性ガス中で高温加熱処理した触媒が提案されている。ま
た、特開昭62−114653号公報には銀触媒を調製
後、タリウムを添加調製した触媒が提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されたところのモリブデン又はタリウムを反応
促進剤として用いる銀触媒はエチレンオキシドへの選択
率に関してはかなりの性能を示しているが未だ十分とは
言えない。そしてこれらの公報にはモリブデンとタリウ
ムの組合せにおいてより高い選択性を示す触媒について
は何ら述べられていない。
【0009】本発明の目的は、上記したエチレンオキシ
ド製造用の公知触媒に比して著しく高い選択性を発揮す
る触媒、特にモリブデンとタリウムとを組み合せて含有
するエチレンオキシド製造用の新規な触媒を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、反応促進剤として
モリブデンとタリウムとを組み合せて用いる銀触媒が高
い選択性を有することを見い出し、本発明を完成した。
【0011】即ち、本発明は、多孔質担体に担持された
銀、モリブデン及びタリウムを含有することを特徴とす
るエチレンを酸素で酸化してエチレンオキシドを製造す
るためのエチレンオキシド製造用触媒である。以下、本
発明触媒について具体的に説明する。
【0012】(触媒組成)本発明の触媒は、上記の通
り、銀、モリブデン及びタリウムを含有することを特徴
とする。本発明の触媒は、多孔質担体上に、全触媒重量
に基づき、銀を好ましくは5〜50重量%で担持し、よ
り好ましくは5〜35重量%の量で担持する。担持され
た銀は、担体上で通常、金属銀の形態にある。また、本
発明の触媒は、同様に多孔質担体上に、全触媒重量に基
づき、モリブデンを好ましくは5〜5000ppm、よ
り好ましくは10〜3000ppmの量で含有すると共
にタリウムを好ましくは10〜30,000ppm、よ
り好ましくは50〜10,000ppmの量で含有す
る。なお、本発明の触媒はその性能が妨げられない限
り、反応促進剤としてモリブデン又はタリウム以外の活
性成分を含むことを除外するものではない。例えば、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属等を更に反応促進剤とし
て添加することが出来る。
【0013】(多孔質担体)多孔質担体としては、多孔
性耐火物が用いられる。かかる多孔性担体としては、例
えばアルミナ、炭化珪素、チタニア、ジルコニア、マグ
ネシア等をあげることができる。主成分がα−アルミナ
であるものが好適である。さらに担体の表面積は0.6
〜10m2 /g、好ましくは0.6〜5m2 /gであ
る。強度を維持し、かつこの表面積を保持して含浸操作
を容易にする為に、担体の吸水率は好ましくは20〜5
0%、より好ましくは25〜45%であるのが有利であ
る。
【0014】(触媒成分)本発明の触媒に、多孔質担体
に、銀化合物、モリブデン化合物及びタリウム化合物を
含浸させ次いで熱処理することによって調製される。
【0015】本発明の触媒の触媒成分である銀を形成す
るために有利に使用される銀化合物としては、アミンと
水性溶媒中で可溶な錯体を形成し、そして500℃以
下、好ましくは300℃以下、より好ましくは260℃
以下の温度で分解して銀を析出するものが用いられる。
その例としては、例えば酸化銀、硝酸銀、炭酸銀及び酢
酸銀、シュウ酸銀などの各種カルボン酸銀を挙げること
ができる。中でもシュウ酸銀が好ましい。
【0016】錯体形成剤としてのアミンとしては、上記
銀化合物を水性溶媒中で可溶化し得るものが用いられ
る。かかるアミンとしては、例えばピリジン、アセトニ
トリル、アンモニア、1〜6個の炭素を有するアミン類
などがあげられる。中でもアンモニア、ピリジン、ブチ
ルアミンなどのモノアミン;エタノールアミンなどのア
ルカノールアミン;エチレンジアミン、1,3−プロパ
ンジアミンの如きポリアミンが好ましい。特にエチレン
ジアミンと、1,3−プロパンジアミンの使用、殊にそ
の混合使用が最適である。
【0017】本発明の触媒に使用されるモリブデン化合
物は、適当な溶剤に溶解しうる化合物である。より好ま
しくは、銀及びタリウムを担持する際に用いた溶剤に対
して溶解しうる化合物である。モリブデン化合物は、例
えば正モリブデン酸、ジモリブデン酸、パラモリブデン
酸及びそのアンモニウム塩を含有する。更に、タリウム
のモリブデン酸塩も利用することができる。
【0018】本発明の触媒に使用されるタリウム化合物
は、例えば硝酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、
重炭酸塩、修酸塩、カルボン酸塩を包含する。 (触媒調製)上記の如き化合物を多孔質担体に含浸する
やり方はいろいろあるが、銀化合物をアミンとの水溶液
の形として用いるのが最も現実的である。但し、アルコ
ール等を加えた水溶液としても用い得る。最終的には触
媒成分として5〜50重量%の銀が担持されるように含
浸液中の銀濃度は選定される。含浸操作は、通常の方法
で実施される。また、含浸の後、要すれば減圧、加熱、
スプレー吹付けなどを併せて行うこともできる。アミン
は銀化合物を錯化するのに必要な量(通常アミン基2個
が銀1原子に対応する)で加えられる。通常必要な当量
数より5〜30%過剰に加えるのが安全であり且つ好ま
しい。モリブデン化合物及び/又はタリウム化合物の担
体上への担持は銀化合物の担持操作と同時に、又は銀よ
りも前、または後に担体上に担持することが可能であ
る。
【0019】含浸後の熱処理は、銀が担体上に析出する
に必要な温度と時間を選定して実施するが、担体上に銀
ができるだけ均一に、微細な粒子で存在するように析出
する条件を選ぶことが最も好ましい。一般的に熱処理
は、長時間となるほど、析出した銀粒子の凝集を促進す
るようになる。好ましい熱処理は、130℃〜300℃
に加熱した空気(又は窒素などの不活性ガス)又は、過
熱スチームを使用して、5分から30分の短時間行われ
る。好ましい上記熱処理は、触媒調製工程の時間短縮と
いう観点からも望ましい。殊に過熱スチームを使用する
と、担体上の銀の存在が均一になり好ましい。
【0020】(反応条件)本発明の触媒を用いてエチレ
ンをエチレンオキシドに転換する反応は、慣用操作で実
施できる。例えば、圧力は1〜35kg/cm2 、温度
は180〜350℃、好ましくは200〜300℃であ
る。反応には、エチレンは1〜40vol%、酸素は1
〜20vol%で、一般に希釈剤、例えばメタンを一定
割合、例えば0〜70vol%で存在させる事が好まし
い。酸素は空気の形態で又は、工業用酸素として供給で
きる。反応改変剤として、例えば、二塩化エチレンを加
えることにより触媒中のホットスポットの形成を防止で
き、かつ触媒の性能、殊に触媒選択性を大巾に改善発揮
させることができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。
【0022】実施例1 硝酸銀(AgNO3 )228gとシュウ酸カリウム(K
2 2 4 ・H2 O)135gを各々1lの水に溶解し
た後、水溶液中で60℃に加温しながら徐々に混合し、
シュウ酸銀の白色沈澱を得た。濾過後蒸留水により沈澱
を洗浄して、沈澱物中のカリウムを除いた。この様にし
て得たシュウ酸銀(AgC2 4 ・含水率19.47
%)の一部(12.3g)をエチレンジアミン3.42
g、プロパンジアミン0.94g及び水4.54gより
なるアミン混合水溶液に徐々に溶解して、銀アミン錯体
溶液を調製した。この銀アミン錯体溶液に、攪拌しなが
ら硝酸タリウム水溶液(9.29wt%Tl)1mlを
添加した。次いで、パラモリブデン酸アンモン(N
4 6 Mo7 244H2 O水溶液(1.09wt%M
o)1mlを添加した。タリウムとモリブデンを含有す
るこの銀アミン錯体溶液を、α−アルミナ担体(BET
比表面積1.02m2 /g、吸水率34.54%、平均
細孔径1.9μm、シリカ3%、8φ×3φ×8mmの
リング状)50gに加え、エバポレーター中で減圧下、
室温で含浸した。この含浸担体を、250℃の過熱水蒸
気で15分間、2m/秒の流速で加熱して本発明の触媒
を調製した。Ag、Tl及びMoの担持率はそれぞれ1
2%、1635ppm及び192ppmであった。上記
方法で調製した触媒を、6〜10メッシュに砕き、その
3mlを内径7.5mmのSUS製反応管に充填し、反
応ガス(エチレン30%、酸素8.5%、塩化ビニル
1.5ppm、二酸化炭素6.0%、残り窒素)を、G
HSV4300h-1、圧力7kg/cm2 Gで流し、反
応を行った。1週間経過後の、酸素転化率が、40%に
なるときの反応温度T40(℃、浴温)と酸素転化率が4
0%となるときのエチレン基準の酸化エチレンの選択率
40(%)を表1に示す。
【0023】実施例2(前含浸触媒の調製) 硝酸タリウム8.58gを純水に溶解し全容量を1lと
した。実施例1で用いたものと同じα−アルミナ担体5
0gに上記で調製した硝酸タリウム水溶液100mlを
加え、エバポレーター中で減圧下、室温で含浸した。含
浸後余剰の液は、ふるい上で担体と分離した。この含浸
担体を、150℃過熱蒸気2m/秒の流速で15分間乾
燥し、更に空気中500℃で3時間処理を行った。得ら
れた担体中のTl担持率は2000ppmであった。上
記方法で得た担体を用いて、Moのみを銀アミン錯体溶
液中に添加した以外は、実施例1と同様の方法で触媒を
調製し、反応を行った。反応結果を表1に示す。
【0024】比較例1 モリブデンを担持しない以外は、実施例1、と同様の方
法で触媒を調製し、反応を行った。触媒の各成分の担持
率及び、反応結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明による触媒は、エチレンを気相接
触酸化してエチレンオキシドを製造する反応において高
い選択性を示し、その工業的価値は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−363139(JP,A) 特開 平4−330938(JP,A) 特開 昭57−107240(JP,A) 特開 平2−241544(JP,A) 特開 平2−131140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 301/10 B01J 21/00 - 37/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質担体に担持された銀、モリブデン
    及びタリウムを含有することを特徴とするエチレンを酸
    素で酸化してエチレンオキシドを製造するためのエチレ
    ンオキシド製造用触媒。
JP04876792A 1992-03-05 1992-03-05 エチレンオキシド製造用触媒 Expired - Fee Related JP3263967B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04876792A JP3263967B2 (ja) 1992-03-05 1992-03-05 エチレンオキシド製造用触媒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04876792A JP3263967B2 (ja) 1992-03-05 1992-03-05 エチレンオキシド製造用触媒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05245375A JPH05245375A (ja) 1993-09-24
JP3263967B2 true JP3263967B2 (ja) 2002-03-11

Family

ID=12812433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04876792A Expired - Fee Related JP3263967B2 (ja) 1992-03-05 1992-03-05 エチレンオキシド製造用触媒

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3263967B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4868388B2 (ja) * 2005-10-17 2012-02-01 独立行政法人産業技術総合研究所 エポキシ化合物製造用触媒およびこれを用いたエポキシ化合物の製造方法と製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05245375A (ja) 1993-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2232942C (en) Process for preparing epoxidation catalysts
US8530682B2 (en) Process for epoxidation start-up
JP2002504911A (ja) 有機塩化物で前処理した担持銀触媒を用いるエポキシ化法
KR20010006327A (ko) 에틸렌 옥시드 촉매
JP4042332B2 (ja) レニウム含有触媒を用いるオレフィンオキシドの製造方法
JP3355661B2 (ja) 触媒の製造方法
JP4206404B2 (ja) 酸化エチレン製造用触媒
JP3794070B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒
WO2019020793A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING A MOLDED CATALYST BODY COMPRISING SILVER APPLIED TO AN ALUMINUM CARRIER
US20110152073A1 (en) Epoxidation process and microstructure
JP3263967B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒
JP2000044331A (ja) α―アルミナ触媒担体、その製造方法、該触媒担体を用いた触媒
JP3233652B2 (ja) エチレンオキシド製造用銀触媒
JP3794215B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒及びエチレンオキシドの製造方法
JP2637795B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒
JP4051995B2 (ja) オレフィンオキシド製造用触媒および該触媒を用いるオレフィンオキシドの製造方法
JP3789261B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒及びエチレンオキシドの製造方法
JP2701240B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒
JPS5946229B2 (ja) 酸化エチレンの製造方法
JP3767251B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒及びエチレンオキシドの製造方法
KR960003791B1 (ko) 산화에틸렌 제조용 은담지촉매
JPH06296867A (ja) 酸化エチレン製造用触媒
JP3767279B2 (ja) エチレンオキシド製造用触媒及びエチレンオキシドの製造方法
JP3636911B2 (ja) エチレンオキシド製造用銀触媒の製造方法
JPH07820A (ja) 酸化エチレン製造用銀担持触媒

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091228

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees