JPH0248040A - エチレンオキサイドへのエチレン酸化用触媒 - Google Patents

エチレンオキサイドへのエチレン酸化用触媒

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JPH0248040A JP1165129A JP16512989A JPH0248040A JP H0248040 A JPH0248040 A JP H0248040A JP 1165129 A JP1165129 A JP 1165129A JP 16512989 A JP16512989 A JP 16512989A JP H0248040 A JPH0248040 A JP H0248040A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエチレンのエチレンオキサイドへの気相酸化の
ために有用である担持銀触媒、およびエチレンオキサイ
ド製造方法に一般的には関係する。
さらに具体的にいえば、本発明はセシウムのようなアル
カリ金属を含む担持銀触媒に関するものである。本発明
はまたその種のアルカリ金属を含みかつ増大した活性能
と選択性とを示す改善された担持銀触媒を製造する方法
に関するものである。
長這技歪 エチレンのエチレンオキサイドへの酸化のための担持銀
触媒の使用は当業において昔からしられている。その上
、多年にわたり、各種の促進用金属が性能をさらに増大
させるよう添加されてきた。
特に、アルカリ金属の使用は各種の量で開示されており
、かつ各種の方法によって添加されてきた。
特許文献についてのきわめて広範な概観はG、B。
2、043.481Aに与えられている。その種の開示
は、それらの教示において多少不一致なところがあり、
例えば、水酸化ナトリウムおよびカリウムが促進剤とし
て提案されかつカリウムとセシウムとが毒性であること
が示されている米国特許2,238.474を、ルビジ
ウムおよびセシウムの硫酸塩が促進用化合物として提案
されている米国特許2,671,764と比較すること
によって見られるとおりである。
アルカリ金属が初期開示中において一般的に提示された
けれども、−船釣には、この分野のより最近の研究者は
カリウム、ルビジウム、およびセシウムを好ましいアル
カリ金属と考えてきたことも事実である。例えば、二一
ルソンらの特許系列を見られたく、その中で、これらの
物質は銀との共沈の少量で用いられており、米国特許3
.962,136 ; 4,010,115;および4
,012,425であるさらに最近では、当業はアルカ
リ金属類の相乗的組合せを強調してきた。例えば、上記
引用のG、B。
2.043,241Aと米国特許4,212.772ま
たは4.226,782を見られたい。当業界はさらに
、例えば米国特許4,123.385 ; 4.033
,903 、4,177.169;および4.186.
106のとおり、アルカリ金属を使用触媒回復のために
使用してよいこと教示している。
当業は、アルカリ金属は、銀が担体上に置かれる前に(
前沈着)−米国特許4,207,210;銀が沈着され
ると同時に(共沈)−米国特許4,066.575と米
国特許4,248,740;あるいは、銀の沈着後(後
沈着) −G、B、2,045,636^;のいずれか
で沈着させてよいことを教示している。
アルカリ金属量は昔の当業においては全く広い範囲にあ
ることが提示された。大量、例えば、数%までのアルカ
リ金属を使用し得ることがしばしば示された。さらに最
近では、当業は一般的には、少量のアルカリ金属は、銀
およびアルカリ金属がいつ沈着されるかに関係なく最適
効果をもたらすことを教示してきた。キルティは米国特
許4.207,210においてその最適量を担体の表面
積と関係づけた。上記の例外はICIに対して公告され
た特許を含み、それは、ナトリウl、単独の大量の使用
(G、B、 1,560,480)、および、少量のセ
シウムおよびルビジウムと組合せたカリウムの使用(米
国特許4,226,782)を教示している。しかし、
当業は一般的には、恐らくは50−500重量ppmの
程度の実質的の少量において最適が見出されることを教
示している。7個または7個より多くの炭素原子をもつ
ネオ酸の銀塩の炭化水素溶液で以て担体を含浸させるこ
とによってつくられる改善銀触媒が、アームストロング
に対する共通譲受人の米国特許4,555,501で、
共通譲受人の米国特許4.663,303においてベラ
カーらによってその後修正された特許において開示され
ており、これらはともに全体として本明細書に組入れら
れている。
本願出願人の米国特許第4,774,222号は多量の
アルカリ金属を使用してよいことを教示している。
しかし、かなりの時間の間より高温における「再活性化
」が必要とされる。例えば、諸実施例において用いられ
る最短時間は3時間であり、比較的短い時間が暗示され
ているけれども、さらに11時間を必要とする。同じく
、ミツハタは米国特許4.389,338において比較
的多量のアルカリ金属の使用と、比較的高温での長期間
の「再活性化」とを開示している。例えば、ミツハタは
600℃において12時間の加熱処理を必要としている
本発明の手順に従うならば、この高温処理期間は顕著に
減らすことができ、例えば、ミツハタの必要とする12
時間の代り、および、ラシュキンが用いた類似の時間の
代りに、600℃において2時間であり、そして生成さ
れる触媒はアームストロングおよびヘラカーらのネオ酸
触媒より一層安定であり得る、ことがここに発見された
のである。
光所■要約 本発明の一つの局面を簡潔に述べると、低表面積をもつ
多孔質担体を実質上水とネオ酸とを含まないネオ酸銀塩
の炭化水素溶液で以て含浸し、含浸担体を加熱して活性
触媒を生成させ、この活性触媒をアルカリ金属塩の溶液
で以て該触媒を脱活性化する量でさらに含浸し、そして
、その後、この脱活性化触媒を少くとも450℃から好
ましくは約700℃の温度において十分な時間の間実質
上不活性の雰囲気中で加熱して該触媒を活性化する、方
法によってつくられる触媒である。触媒の製造方法とこ
の触媒を用いるエチレンオキサイドの製造は本発明の他
の側面である。
本発明の一つの特定的側面においては、適当な担体を7
個または7個より多くの炭素原子をもつネオ酸の銀塩の
炭化水素溶液で以て含浸することによってつくられる銀
触媒が好ましい触媒を生成することが発見されたのであ
る。このようにしてつくられた銀触媒は空気中で既述の
とおりに活性化され、そして次に本発明に従って、触媒
の活性能と選択性を抑える十分な量のアルカリ金属化合
物の溶液で以て処理される。その後、アルカリ金属含有
触媒は実質上不活性の雰囲気中で、少くとも450℃の
温度において十分な時間の間定常状態において処理して
、触媒を再活性化させる。
実質上不活性の雰囲気とは酸素のような酸化性ガスを実
質上含まないものである。
触媒は、好ましくは0.2から2.0rrf/gの範囲
にある表面積をもつ多孔質担体を7個または7個より多
くの炭素原子をもつネオ酸銀塩の炭化水素溶液で含浸す
ることによってつくられるのが好ましい。溶液は、この
側面が触媒性能にとって特に利点があり従って好ましい
ものであることが示されたので、水およびネオ酸を実質
上含むべきではない。この含浸担体は活性触媒を生成さ
せる十分な時間の間加熱することによって活性化されて
、活性触媒を生成する。アルカリ金属促進剤の十分な量
をはじめに使用して触媒の活性能と選択性を重要な加熱
処理段階に先立って抑制する。最後に、アルカリ金属含
有触媒を少くとも450℃の温度において不活性雰囲気
中で、抑制された触媒を再活性化する十分な時間の間、
加熱処理する。
本発明に従うと、改善されたエチレンオキサイド触媒は
、ネオ酸銀塩から、ある時間の間比較的低温での高温ア
ルカリ処理で以てつくることができ、そして、同じネオ
酸の同じ銀塩からつくられただし高温アルカリ処理を施
こさないでつくられたエチレンオキサイド触媒、あるい
は、同じ高温処理で以てつくられただし他の銀塩からつ
くられたエチレンオキサイド触媒、よりも−層活性でか
つ/または一層選択性であり、かつ/または一層安定で
ある。
これが達成される機構は現在では明らかではなく、本発
明の部分を形成するものではない。空気中400℃から
700℃における加熱処理後の触媒のX線蛍光検査は、
加熱処理がアルカリ金属、例えばセシウムを移行させる
ことを示しており、これがまた商業的反応器中で存在す
る条件であるとも信じられている。その情報は主要問題
としてセシウム移行を指摘する傾向がある。最良触媒を
与えることが発見された量より過剰でセシウムを供給し
、続いて加熱処理することにより、この時点において活
性部位の全部へセシウムを移行させ、それによって酸化
工程での使用前にこれらの部位の全部を捕捉し、それに
より、実際に、セシウムが行く他の場所が存在しないた
めにCsを不動化させる。
改善された安定性はこの高温処理中のセシウムと銀との
不動化に帰せられるかもしれない。その上、すべての触
媒が同し高温アルカリ処理をもつときには、他の銀塩に
まさるネオ酸銀塩の有利な効果が存在し得る。それは、
全触媒が同しネオ酸の同じ銀塩を使用したときに、その
高温アルカリ処理の有利な効果を含み得る。それはまた
、ネオ酸銀塩と高温アルカリ処理とを一緒にもつという
相乗的利点を含む。さらに特定的にいえば、改善された
活性能と選択性はネオ酸銀塩から誘導される高度分散状
の微細銀粒子に帰せられてもよい。本発明においてつく
られる触媒上の銀粒子の微結晶粒子は、X線回折法によ
って測定して、50−1000人、通常は10(1−5
00人であることが発見された。
と  しい 担体は一般的には、本来の表面積と気孔率とを所有しか
つ反応条件下において銀で被覆されたときにエチレンま
たはエチレンオキサイドのいずれかの燃焼を触媒するこ
とがない、広範な種類のどれであってもよい。適当であ
る担体はアルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、炭化珪
素、あるいはそれらの組合せであることが見出された。
好ましい担体は主としてアルファーアルミナを含み、特
に約1.5重量%までのシリカを含むものである。
担体は適当である如何なる物理形態にあってよく、例え
ば球、リング、顆粒、などであってもよい。
その上に沈着される銀の量は重量で3−25%、好まし
くは5−20m2、望ましくは7−15%の範囲に一般
的にある。
担体は一般的には0.2から2 n’+ / gの低表
面積、好ましくは0.4から1.6n(/g、最も好ま
しくは0.5から1.3%/gの表面積をもつべきであ
る。
担体のメジアン細孔直径は一般的には0.1から50ミ
クロン、好ましくは0.5から20ミクロン、および1
から10ミクロンの範囲にあるべきである。担体は1%
までの、ただし好ましくは0.5%以下の、望ましくは
0.3%以下の、アルカリ元素およびアルカリ土類元素
を含んでいてよい。
実施例中で記述される触媒はツートン・カンパニーと則
武社とから得られる次の担体(表1)上でつくられた。
A則弐0.85−0.950.30−0.401.0−
2.50.23−0.26B/−トン0.55−0.6
5 0.28−0.35 1.0−2.0 0.09−
0.12本発明による触媒を製造するには、担体物質を
85℃へ30分間予熱し、次に銀溶液中に、溶液がすべ
て担体によって吸収されるまで置く。この飽和担体を次
に、浴中で0.1から5時間、250から500℃で置
くことによって活性化する。あるいは別途に、含浸担体
を移動するワイヤーメツシュ・ヘルド上に置き、そして
一つの熱帯域を通過させ、そコテ、350から600″
C1好ましくは400から500℃の温度をもつ空気の
上向き流動の流れへ、約0.1から5分、好ましくは0
.4から3分、望ましくは0.7から2分間、露出させ
る。
各種のアルカリ金属を促進剤として使用したが、Na、
 K、 CsおよびRbが望ましく、CsとRbとが最
も有用であることが発見された。セシウムが好ましいア
ルカリ金属である。
室温へ冷却後、触媒を水−エタノール混合物中の水酸化
物または塩のようなアルカリ金属例えばセシウム化合物
の溶液で含浸し、触媒前駆物質の細孔を飽和させること
によって500から15000ppm、好ましくは65
0から8000ppm 、望ましくは800から500
0ppmのセシウムを得るよう乾燥する。水酸化物、酢
酸塩などのような濃厚セシウム化合物水溶液を無水エタ
ノールで以て稀釈することによってこの溶液をつくるこ
とができる。
触媒上のセシウムの負荷量は触媒の気孔率、並びに稀釈
セシウム溶液の濃度に比例的であることは一般的に発見
されている。実際的には、触媒の気孔率は使用触媒担体
の水吸収によって測定することができる。
アルカリ含有触媒の高温処理は少くとも450″C1好
ましくは500℃より高く、望ましくは550”Cより
高い温度において、窒素のような不活性ガスの中で実施
される。不活性ガスは窒素、ヘリウム、アルゴンなど、
あるいはそれらの組合わせであることができる。
高温処理は抑制された触媒を再活性化する十分な時間の
間実施すべきである。特定された高温での定常状態期間
は8時間以下、好ましくは5時間以下、そして望ましく
は3時間以下であることができ、好ましくは0.1から
4.5時間である。熱上げ期間と冷却期間は定常状態期
間はどに触媒にとって重要ではない。−船釣には、加熱
と冷却との期間は4時間以下であり、好ましくは2.5
時間以下であり、望ましくは1.5時間以下、さらに好
ましくは0.25から1.5時間である。
加熱前において、処理のためにアルカリ含有触媒を含む
高温処理系は、触媒細孔中の空気を含めた系中の空気を
完全に置換えるのに十分な時間の間、特定ガスで以てパ
ージを施こす。空気の完全置換を確実にするために、パ
ージ期間中の特定ガスの流速は1から20、好ましくは
3から12、望ましくは5から842/分/触媒200
−250 gにおいて、いくらかの正圧、例えば7から
10psig、好ましくは7.5から9.5psigを
保ちながら、維持すべきである。パージ期間後、特定ガ
スの流速を落として加熱期間を始動させ得るが、しかし
、正の吐出圧力は保持すべきである。加熱期間中と同じ
流速と正圧は定常状態および冷却期間の全体を通して維
持されるべきである。
別の方式においては、1O−15cc/触媒前駆物質2
00−250 gのような不活性ガスの低流量を約2.
0から4.0psigの圧力で使用してもよい。
シールされた容器中での一つの実施態様において、パー
ジを加熱中の間継続してもよく、例えば、触媒を約60
0℃へ1時間にわたって、パージを継続しながら加熱し
、次いで温度をこの定常状態で約10から45分間、パ
ージを継続しながら加熱してよい。
高温処理の目的で、アルカリ金属触媒はガス加熱かある
いは電気的加熱により、レトルトまたはジャケットを使
用しあるいは使用しないで加熱した、浴、箱形炉、管状
炉、あるいは回転キルンの中に入れてよい。しかし、加
熱処理装置は所望雰囲気をシールし維持することが可能
であるべきである。
上述の手順によってつくった触媒はエチレンを分子状酸
素で以てエチレンオキサイドへ気相酸化する際に使用す
るための改善された性能をもつことが示されたのである
。酸化反応条件は通常は150−400℃1好ましくは
200−300℃の反応温度と0.1−3000 ps
ig 、好ましくは100−1000ps igの反応
圧力とを含む。反応剤供給原料混合物は通常は0.5−
20m2のエチレン、3−15%の酸素を含み、残りは
窒素、二酸化炭素、メタン、エタン、アルゴンなどを含
めた比較的に不活性の物質から成る。
反応変成剤、通常はエチレンジクロライド、ビニルクロ
ライドなどのようなハロゲン含有化合物、も少量で含ま
せてよい。エチレンオキサイドの製造においては、触媒
上での一貫流あたり、エチレンの一部のみが反応せしめ
られる。所望のエチレンオキサイド生成物を分離し、適
切なパージ流と二酸化炭素とを除去した後に、未反応物
質は通常は反応器へ戻される。
実施例において、触媒はネオデカン酸(NDA)の銀塩
のクメン溶液からつくられている。このNDAはエクソ
ン・ケミカル・カンパニーから得られる。
この溶液は米国特許4,663,303の実施例1に記
載の方法に従って、酸化銀をND^とクメン中で反応さ
せることによってつくられる。その特許は本明細書に組
入れられている。1/1から3.5/1の銀塩(ネオデ
カン酸銀)/クメン溶剤の重量比を用いてよく、特に約
271を使用する。
実薯本L」− ネオデカン酸銀/クメン溶液を、米国特許4.663,
303の実施例1に記載の方式と同じ方式で、539.
00 gのネオデカン酸(エクソン・ケミカル社から入
手) 、350.OOgのクメン(アルカリ金属・ケミ
カル社から入手)、および、酸化銀の過剰量(392,
21g)からつくる。この溶液の496.42 gを1
9.35gのクメンで稀釈して銀塩/クメンの重量比が
2.2/1.0である溶液が得られる。
担体A物質(1/8”の壁をもつ5/16″x5/16
″のリング、表面積0.85−0.95ボ/g、細孔容
積0.30 0.40cc/ g −、Na2O: 0
.23 0.26重量%)の660.21 gの試料を
85℃へ予熱し、2.2/1.0のネオデカン酸銀/ク
メン溶液の271.92gで以て80℃において30分
間含浸した。使用溶液量は、正確には担体が吸収できる
溶液である量として予め測定される。すなわち、溶液の
容積は担体試料の細孔容積に等しい。
飽和担体は、それを移動ワイヤーメツシュ・ベルト上に
置き、400℃の温度をもつ空気の上向き流動の流れへ
露出される帯域の中に含浸担体を約1分間通すことによ
って、活性化される。室温へ冷却後、触媒は約9.19
重量%の銀を含みかつ727.04 gの合計重量をも
つことが見出される。
ベルト活性化銀触媒の232.24 gの試料を約91
74重量ppmを含む水−エタノール混合物の中の水酸
化セシウム溶液で含浸する。溶液は、約50重量%のC
sOHを含む水酸化セシウム水溶液の1.05gを約4
9.58gの無水エタノールと混合することによってつ
くられる。溶液量(50,63g)は、触媒が上述のと
おりに吸収できる量として予め決められる。室温で約1
0分間セシウム含浸後、触媒を乾燥して約2000重量
ppmのセシウムを含む触媒前駆物質を生成させる。
アルカリ含有触媒前駆物質の高温処理は次のとおりに実
施される。触媒前駆物質の214gの試料を空気気密シ
ールが可能であるレトルトの中に入れる。レトルトを電
気炉の室の中へとりつける。窒素流をレトルト中へ導入
する。窒素はレトルトを離れる前に触媒床中を通って流
れる。系は、約61/分の窒素で以て室温で2時間、約
7.5−9.5psigの正の吐出圧力ではじめにパー
ジされる。パージ後、窒素の流速を3psigの吐出圧
力で以て約10cc/分へ落として1時間の加熱期間を
始動させる。加熱期間の終りにおいて、温度を600℃
で45分の定常期間の量制御する。定常状態期間後、炉
の熱供給を停止し、冷却期間を開始する。室温へ冷却後
、N2を停止する。この高温処理後に得られる仕上がり
触媒は「触媒1−A」と命名し、分析により、1248
重量ppmのセシウムを含有することが見出される。
触媒kAの36gの装填物を塩浴中で加熱される1/4
″ステンレス鋼管から成る反応器中に入れた。7%の0
2.8%のCog 、15%のC2H4,70m2のN
2および0.6ppmのエチレンジクロライドの供給原
料混合物をガス空間速度5500時−1で以て触媒上に
通した。圧力を300psig (21,69バール)
で保ち、温度を200−300“Cの間で保ち、1.5
容積%のエチレンオキサイドの出口濃度を得るのに必要
とされるとおりにした。試験の結果を表■に示ず。
夫隻桝−1 高温処理において用いるアルカリ金属の量が仕上がり触
媒の性能に及ぼす重要性を示すために、二つの触媒試料
を同じ担体A(表1)と触媒IAについて用いた同じネ
オデカン酸銀/クメン溶液とからつくる。実施例1で述
べたのと同じ手段を使って触媒2−Aをつくる。しかし
、セシウムの異なる負荷量を高温処理において使用した
「触媒2−A」を6881ppmのセシウムを含むCs
OH/エタノール水溶液の50.63gで以て触媒前駆
物質の232gについて含浸し、乾燥して、高温処理前
に約1500重量ppmのセシウムを得る。
「触媒2−B」を50.63gのCsOH/エタノール
溶液で以て、ただし触媒前駆物質232gについて11
468ppmのCsを含む液で含浸し、乾燥させて、高
温処理前に約2500ppmのCsを得る。
触媒2−Aとl−Bについての高温処理において使用し
た条件と塩浴反応器試験は実施例1での触媒1−Aにつ
いて用いたものと同じである。触媒1−Aと2−Bの反
応器試験結果は触媒kAのそれと一緒に表Hに示す。
l−へ 2−八 −B 194  224 1.50 81.3306  22
2 1.51 79.6148  232 1.49 
81.5実力Jトー走 十分な量の銀触媒前駆物質をネオデカン酸銀/クメン溶
液と表I中の担体B(表面積0.551.65ポ/g、
細孔容積0.28−0.35cc/ g、メジアン細孔
直径1.0−2.0 ミクロン、NazO:0.09 
0.12重量%)とからつくる。この前駆物質をヘルド
乾燥器上で活性化し、CsOH/エタノール水溶液で含
浸し、乾燥して、実施例1と類僚の方式で約11000
ppのセシウムを得る。この触媒前駆物質を出発物質と
して使用し、これから、触媒3−Aから3Jと命名する
10個の触媒試料をつくって、高温処理における定常状
態期間の温度と時間が仕上がり触媒の性能に及ぼす臨界
的効果を示した。
各触媒試料について用いた定常状態の特定の温度と時間
を表■に示ず。高温処理と塩浴反応器試験において使用
した一般的条件はともに実施例1中の触媒1−Aについ
て用いたものと同じである。
触媒3−Aから3−Jの反応器試験結果はまた表■に示
す。
3−A     500    2   147  2
82 1.5  70.13−8   525    
2   189  246 1.5  79.13−C
5500,54122461,579,73−D   
  550    2   479  243 1.5
  80.33−E     550    3   
265  232 1.5  81.13−F    
 550    4   336  233 1.5 
 81.33−G    600   0.5   4
44  231 1.5  80.93−H60026
222271,581,73−16500,53812
211,580,03−J    700   0.5
   154  220 1.5  76.1n七L□
( 異なる銀の負荷溶液についてこの加熱処理法が同じく有
効であるかどうかを示すために、ネオ酸塩溶液の代りに
乳酸銀溶液を使って触媒をつくった。乳酸溶液はここに
文献として組入れられている米国特許第4,774,2
22号において開示されている方法に従ってつくった。
触媒担体Bに乳酸銀を負荷し、はじめに上記実施例1と
同じに活性化させて、8.3%の銀をもつ触媒を得た。
セシウム負荷量の異なる3個の試料を次につくった。試
料の各々を次に実施例1のとおりに加熱処理し、試験し
た。結果を次の表■に示す。
4A    500    測定せず  187 24
8 1.5 77.148  1000    測定せ
ず  245 265 1.5 74.24Cl500
     1407     187  300  1
.561.1見られるとおり、セシウム負荷量の低い方
の触媒はネオ酸塩触媒と匹敵する成績を示したが、他の
二つ(4Bと4C)は1.5%の転化率を達成するには
かなりの一層の高温を必要とした。その上、触媒4Cは
著しく劣る選択性を示した。このように、意外にも、乳
酸銀調製触媒はネオ酸銀塩調製触媒はどにはよくは、こ
の加熱処理方法に応答しなかった。
手続補正書 1、事件の表示 平成1年特許願第165129号 2、発明の名称 エチレンオキサイドへのエチレン酸化用触媒3、補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称  サイエンティフィック・デザインカンパニー
・インコーホレーテッド 4、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 新大手町ビル 206区 明細書の[特許請求の範囲]と[発明の詳細な説明]の
欄(別紙) (1)特許請求の範囲を以下の通り訂正する。
Ir1.エチレンをエチレンオキサイドI\気相酸化す
るのに有用である担持銀触媒の製造方法であって、 (a)  表面積が約0.2から2.0m2/!?の多
孔質担体を、担体に3から25重量%の銀をIL友に七
生液から分離し、 (b)  活性触媒を与えるに十分な時間の間空気中で
加熱することによって上記含浸担体を活性化し、 (c)該活性化触媒の活性度と選択性を抑える量のアル
カリ金属を与えるのに十分な量のアルカリ金属化合物を
含む溶液で以て上記活性化触媒をどさせて 媒寸   
を生成させ、該アルカリ金属がナトリウム、カリウム、
セシウム、およびルビジウムから成る群から選ばれるも
のであり、(d)   −をほぼ T 450℃700℃との間の温度において0,1がら
4.5時間の間定常状態で加熱処理して前駆物質を再活
性化し、活性触媒を生成させる、 各段階から成る製造方法。
え、 上記含浸担体を、250から500℃の範囲内の
温度の炉内で空気中て約0.1から5.0時間の間加熱
することによって活性化させる、請求項1記載の方法。
影、 該含浸担体を移動ワイヤメッシュ・ベルトの上に
置き、そして、帯域に送りここで約0.1から5.0分
の間350℃と600℃の範囲内の温度の上向流空気流
に露出させることにより、該含浸担体を活性化させる、
請求項1記載の方法。
先、 上記アルカリ金属がセシウムである、請求項1記
載の方法。
5−1  上記セシウムが水酸化セシウノ、としてエタ
ノール 水溶液に含まれる、;   4i1の方法。
房、 上記活性化触媒を含浸するのに用いるセシウム含
有溶液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満たすのに必
要な量である、=−x 5= 1の方法。
二  上記多孔質担体を含浸するのに用いる上記銀溶液
の量は上記多孔質担体の細孔容積を満たすのに必要な量
である、請求項1記載の方法。
影、 上記触媒前駆物質上のセシウム量が650から5
ooo重量pp+nである、請U予」円側、の方法。
以  」−2加熱処理が、 (、)  触媒前駆物質をシールされた容器の中に置き
、 (b)  該容器内の触媒を不活性ガスで以て、該容器
内および該触媒前駆物質内の空気のすべてを置換える十
分な時間の間、パージを行ない、(c)  上記容器内
の上記触媒を約600℃へ約1時間にわたって、上記不
活性ガスによるパージを継続しながら、加熱し、 (d)  上記触媒温度を約600℃の定常状態温度に
おいて約10から45分間、上記不活性ガスパージを継
続しながら制御し、 (e)  上記触媒を室温へ上記不活性ガスパージを継
続しながら冷却する、 各段階から成る、請求項1記載の方法。
1更、 上記不活性ガスが窒素であり、(c)のパージ
速度が触媒前駆物質の200から250gあたり、約5
.0から8.017分である、=、、  g=i載工の
方法。
11、 上記パージが少なくとも7から10psigに
おいて行なわれる、iLRζ項」−ρ」1載、の方法。
Yλ、 エチレンオキサイドI\グ)エチレンの気相酸
化用担持銀触媒を製造する方法であって、(a)  表
面積が02と2.0m2/yの間にある多孔質担体を、
担体上て3から25重量%の銀を与えるのに十分な、7
個の炭素原子をもつネオ酸の銀塩の有機溶液で以て含浸
し、上記有機溶液量が上記担体の細孔容積を満たすに必
 f量で!るに ぎず−2 (b)  上記含浸担体を活性触媒を生成させるのに十
分な時間の間、空気中で加熱することによって活性化し
、 (c)  上記活性化触媒を、該活性化触媒上で650
から8000重量ppmのセシウムを沈着させるのに十
分な水酸化セシウムのエタノール・水溶液で以て含浸し
て、触媒前駆物質を生成させ、水酸化セシラム含有エタ
ノール・水溶液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満た
すのに必 を量でJるに ぎず−、 (d)  上記触媒前駆物質を、 (i)  該触媒前駆物質をシールされた容器の中に置
き、該容器中の該触媒前駆物質を約2時間窒素で以て、
7,5から9.5psigにおいて、触媒前駆物質20
0から2503あたりて5.0から8.017分の第一
のパージ速度でパージを行ない; (11)  約2.0から4.0psiHにおいて、2
00から、250gあたりで10−15cc/分の範囲
内の第二パージ速度において、窒素て以てパージを行な
いながら、上記触媒前駆物質を500℃と700℃の間
の温度へ0.25から1.5時間の間加熱し;(iii
>  500℃と700℃の間にある温度から選ばれる
定常状態温度において、その温度に応じて0.1時間な
いし4.5時間の間、上記第二パージ速度においてパー
ジを継続しながら、前記容器内の前記触媒の温度を制御
し くiv)  上記第二のパージ速度を継続しながら上記
触媒を室温へ冷却する ことによ 九 理 る 各段階から成る製造方法。
13、  エチレンを分子状酸素と固体触媒の存在下で
接触させることによるエチレンオキサイドの製造方法に
おいて、 (a)   約0,2から2.0m2/llの表面積を
もつ多孔質担体を、担体上に3から25重量%の銀を提
供するのに十分な、7個または7個以上の炭素原子をも
つネオ酸の銀塩の炭化水素溶液で以て含浸し、そして、
含浸担体を該溶液から分離し、(b)  上記含浸担体
を活性触媒を生成する十分な時間の間空気中で加熱する
ことによって活性化し、 (c)  上記活性化触媒をアルカリ金属化き物を含む
溶液で以て、該活性化触媒の活性度と選択性を抑えるの
に十分な量で含浸して触媒前駆物質を生成させ、該アル
カリ金属がナトリウム、カリウム、セシウムおよびルビ
ジウムから成る群がち選ばれ、 (d)  上記触媒前駆物質を少くとも450℃の温度
において0.1から4.5時間の間定常状態において加
熱処理して先駆体を再活性fヒさせて活性触媒を生成さ
せる、 上記各工程から成る方法によってつくられる触媒を使用
することを特徴とする方法。
1先、 エチレンを分子状酸素と固体触媒の存在下にお
いて接触させることによるエチレンオキサイドの製造方
法において、 (a)   0.2から2.0+o2/2の表面積をも
つ多孔質担体を、担体上て3から25重量%の銀を提供
するのに十分な、7個または7個以上の炭素原子をもつ
ネオ酸の銀塩の有機溶液で以て含浸し、該有機溶液の量
が上記担体の細孔容積を満たすのに必要な量であり、 (b)  上記含浸担体を活性化触媒を生成させるのに
十分な時間の間空気中で加熱することによって活性化し
、 (c)  上記活性化触媒を、それの上に800から5
000重量pp+nのセシウムを沈着させるのに十分な
水酸化セシウムのエタノール・水溶液て以て含浸して触
媒前駆物質を提供し、上記水酸化セシウム含有エタノー
ル・水溶液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満たすの
に必要な量であり、(d)  上記触媒前駆物質を、 (i)  該触媒前駆物質をシールされた容器の中に置
き触媒前駆物質200−250gあたり5.0−8.O
4!/分の第一のパージ速度において7.5から9.5
psigにおいて、該容器中の該触媒前駆物質を約2時
間窒素で以てパージを行ない、 にi)触媒前駆物質200−250gあたり10cc1
5cc/分の第二パージ速度において、約2゜0から4
.0psigで窒素で以てパージしながら、上記触媒を
、500℃と700℃の間の温度て0.25から1.5
時間の面加熱し、 (iii>  上記容器内の上記触媒の温度を、500
℃と700℃との間の定常状態温度において、その温度
に応じて0.1時間から4.5時間の間、上記第二パー
ジ速度におけるパージを継続しながら制御し、(iv>
  上記第二のパージ速度を継続しながら上記触媒を室
温へ冷却する、 ことによって加熱処理する、 上記諸工程から成る方法によってつくられる触媒を使用
することを特徴とする方法。
15、  エチレンオキサイドへのエチレンの気相酸化
用担体銀触媒の製造方法であって、(a)   約0.
2から2.0+n”/yの表面積をもつ多孔質担体を、
担体上で3−25重量%の銀を提供するのに十分な、7
個または7個以上の炭素原子をもつネオ酸の銀塩の炭化
水素溶液で以て含浸し、そして、含浸担体を該溶液から
分離し、(b)  活性触媒を生成さヒるのに十分な時
間の間空気中で加熱することによって上記含浸担体を活
性化し、 (c)  上記活性化触媒を、アルカリ金属化合物を含
む溶液で以て、該活性化触媒の活性度と選択性を抑える
該アルカリ金属の量を提供するのに十分な量で含浸して
、触媒前駆物質を生成させ、該アルカリ金属がナトリウ
ム、カリウム、セシウム、およびルビジウムから成る群
から選ばれ、(d)−−を はぼ で小t とも450℃の温度において、前駆物質を再活
性化するのに十分な時間の間定常状態で加熱処理して、
活性触媒を生成させる、 諸工程から成る、方法。
法− 法−1 (2)明細書22頁下から8行目のr−−−まて置く。
Jとrこの飽和jとの間に以下の内容を挿入する。
r好ましくは前記多孔質担体を含浸させるのに用いられ
る前記銀溶液の星は、例えば担体上に3ないし25重量
%の銀を与えるのに十分な炭素原子数7のネオ酸の銀塩
の有機溶液に表面積02ないし2.01n2/1?の多
孔質担体を含浸させることにより、この多孔質担体の細
孔容積を満たすのに十分な量である。前記有機溶液の量
は前記担体の細孔容積を満たすのに十分な量にすぎない
。」 (3)明細書23頁下から7行目の「−一−できる。A
の後に以下の内容を加える。
r好ましくは前記活性触媒に含浸させるのに用いられる
前記セシウノー含有溶液の量は、前記活性触媒の細孔容
積を満たすのに必要な量にすぎず、例えば前記活性触媒
に650ないし8000重量ppmのセシウムを沈着さ
せるのに十分な水酸化セシウムのエタノール−水溶液で
もって活性触媒を含浸させて触媒先駆体を得てもよい。
前記水酸化セシウム含有エタノール−水溶液の量は前記
活性触媒の細孔容積を満たすのに十分な量にすぎない。
」(4)明細書23真下から2行目の「−−−できる。
jの後に1好ましくは得られる触媒は熱処理後のセシウ
ム量が800−5000fi旦pp+nのものである。
」を加える。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エチレンをエチレンオキサイドへ気相酸化するのに
    有用である担持銀触媒の製造方法であって、 (a)表面積が約0.2から2.0m^2/gの多孔質
    担体を、担体に3から25重量%の銀を与えるに十分な
    銀化合物溶液で以て含浸し、含浸担体を該溶液から分離
    し、 (b)活性触媒を与えるに十分な時間の間空気中で加熱
    することによって上記含浸担体を活性化し、 (c)該活性化触媒の活性度と選択性を抑える量のアル
    カリ金属を与えるのに十分な量のアルカリ金属化合物を
    含む溶液で以て上記活性化触媒を含浸して、触媒前駆物
    質を生成させ、該アルカリ金属がナトリウム、カリウム
    、セシウム、およびルビジウムから成る群から選ばれる
    ものであり、 (d)上記触媒前駆物質を450℃と700℃との間の
    温度において0.1から4.5時間の間定常状態で加熱
    処理して前駆物質を再活性化し、活性触媒を生成させる
    、 各段階から成る製造方法。 2、上記銀化合物の上記溶液がネオ酸の銀塩の炭化水素
    溶液であり、該ネオ酸が少くとも7個の炭素原子を含む
    、請求項1記載の方法。 3、上記含浸担体を、250℃から500℃の範囲内の
    温度の炉内で空気中で約0.1から5.0時間の間加熱
    することによって活性化させる、請求項1記載の方法。 4、該含浸担体を移動ワイヤメッシュ・ベルトの上に置
    き、そして、帯域に送りここで約0.1から5.0分の
    間350℃と600℃の範囲内の温度の上向流空気流に
    露出させることにより、該含浸担体を活性化させる、請
    求項1記載の方法。 5、上記アルカリ金属がセシウムである、請求項1記載
    の方法。 6、上記セシウムが水酸化セシウムとしてエタノール・
    水溶液に含まれる、請求項5記載の方法。 7、上記活性化触媒を含浸するのに用いるセシウム含有
    溶液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満たすのに必要
    な量である、請求項6記載の方法。 8、上記多孔質担体を含浸するのに用いる上記銀溶液の
    量は上記多孔質担体の細孔容積を満たすのに必要な量で
    ある、請求項1記載の方法。 9、上記触媒前駆物質上のセシウム量が650から80
    00重量ppmである、請求項7記載の方法。 10、加熱処理後の上記触媒上のセシウム量が800と
    5000重量ppmの間にある、請求項9記載の方法。 11、上記加熱処理が、 (a)触媒前駆物質をシールされた容器の中に置き、 (b)該容器内の触媒を不活性ガスで以て、該容器内お
    よび該触媒前駆物質内の空気のすべてを置換える十分な
    時間の間、パージを行ない、 (c)上記容器内の上記触媒を約600℃へ約1時間に
    わたって、上記不活性ガスによるパージを継続しながら
    、加熱し、 (d)上記触媒温度を約600℃の定常状態温度におい
    て約10から45分間、上記不活性ガスパージを継続し
    ながら制御し、 (e)上記触媒を室温へ上記不活性ガスパージを継続し
    ながら冷却する、 各段階から成る、請求項1記載の方法。 12、上記不活性ガスが窒素であり、(c)のパージ速
    度が触媒前駆物質の200から250gあたり、約5.
    0から8.0l/分である、請求項11記載の方法。 13、上記パージが少なくとも7から10psigにお
    いて行なわれる、請求項12記載の方法。 14、エチレンオキサイドへのエチレンの気相酸化用担
    持銀触媒を製造する方法であって、 (a)表面積が0.2と2.0m^2/gの間にある多
    孔質担体を、担体上で3から25重量%の銀を与えるの
    に十分な、7個の炭素原子をもつネオ酸の銀塩の有機溶
    液で以て含浸し、上記有機溶液量が上記担体の細孔容積
    を満たすに必要な量であり、 (b)上記含浸担体を活性触媒を生成させるのに十分な
    時間の間、空気中で加熱することによって活性化し、 (c)上記活性化触媒を、該活性化触媒上で650から
    8000重量ppmのセシウムを沈着させるのに十分な
    水酸化セシウムのエタノール・水溶液で以て含浸して、
    触媒前駆物質を生成させ、水酸化セシウム含有エタノー
    ル・水溶液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満たすの
    に必要な量である、 (d)上記触媒前駆物質を、 (i)該触媒前駆物質をシールされた容器の中に置き、
    該容器中の該触媒前駆物質を約2時間窒素で以て、7.
    5から9.5psigにおいて、触媒前駆物質200か
    ら250gあたりで5.0から8.0l/分の第一のパ
    ージ速度でパージを行ない; (ii)約2.0から4.0psigにおいて、200
    から、250gあたりで10−15cc/分の範囲内の
    第二パージ速度において、窒素で以てパージを行ないな
    がら、上記触媒前駆物質を500℃と700℃の間の温
    度へ0.25から1.5時間の間加熱し; (iii)500℃と700℃の間にある温度から選ば
    れる定常状態温度において、その温度に応じて0.1時
    間ないし4.5時間の間、上記第二パージ速度において
    パージを継続しながら、前記容器内の前記触媒の温度を
    制御し; (iv)上記第二のパージ速度を継続しながら上記触媒
    を室温へ冷却する; 各段階から成る製造方法。 15、多孔質担体を銀化合物溶液で以て含浸し、空気中
    で加熱することによって活性化し、そして、触媒がナト
    リウム、カリウム、セシウムおよびルビジウムから成る
    群から選ばれるアルカリ金属を上記アルカリ金属含有触
    媒の活性度と選択性を無アルカリ触媒に比較して抑える
    のに十分な量で含有する、エチレンのエチレンオキサイ
    ドへの気相酸化用担持銀触媒を製造する方法において、 (a)上記アルカリ金属含有触媒を再活性化前において
    シールされた容器の中に置き、上記容器と上記アルカリ
    金属含有触媒を不活性ガスで以て、上記容器と上記触媒
    の細孔容積の中の空気のすべてを置換えるのに十分な時
    間の間、パージを実施し、 (b)上記アルカリ金属含有触媒を500℃と700℃
    との間へ0.25から1.5時間の間、上記パージを上
    記不活性ガスで以て継続しながら加熱し、 (c)上記アルカリ金属含有触媒の温度を500℃から
    700℃の定常状態においてその温度に応じて0.1な
    いし4.5時間の間、上記パージを上記不活性ガスで以
    て継続しながら、制御し、 (d)上記アルカリ金属含有触媒の温度を室温へ上記パ
    ージを継続しながら冷却する、 ことから成ることを特徴とする方法。 16、多孔質担体を、担体上で3から25重量%の銀を
    提供するのに十分な、7個または7個より多くの炭素原
    子をもつネオ酸の炭化水素溶液で以て含浸し、かつ空気
    中での加熱によって活性化させる、エチレンのエチレン
    オキサイドへの気相酸化用担持銀触媒の製造方法におい
    て、 (a)上記活性化触媒を、触媒の活性度と選択性を抑え
    る量でナトリウム、カリウム、セシウムまたはルビジウ
    ムから選ばれるアルカリ金属を含む溶液で以て含浸し、
    そして、 (b)上記アルカリ金属含有触媒を少くとも450℃の
    温度において十分な時間の間定常状態において加熱して
    上記触媒を再活性化させる、 ことから成ることを特徴とする方法。 17、請求項1に従って製造される、エチレンをエチレ
    ンオキサイドへ酸化するための触媒。 18、請求項14の方法によって製造される、エチレン
    をエチレンオキサイドへ酸化するための触媒。 19、エチレンを分子状酸素と固体触媒の存在下で接触
    させることによるエチレンオキサイドの製造方法におい
    て、 (a)約0.2から2.0m^2/gの表面積をもつ多
    孔質担体を、担体上に3から25重量%の銀を提供する
    のに十分な、7個または7個以上の炭素原子をもつネオ
    酸の銀塩の炭化水素溶液で以て含浸し、そして、含浸担
    体を該溶液から分離し、 (b)上記含浸担体を活性触媒を生成する十分な時間の
    間空気中で加熱することによって活性化し、 (c)上記活性化触媒をアルカリ金属化合物を含む溶液
    で以て、該活性化触媒の活性度と選択性を抑えるのに十
    分な量で含浸して触媒前駆物質を生成させ、該アルカリ
    金属がナトリウム、カリウム、セシウムおよびルビジウ
    ムから成る群から選ばれ、 (d)上記触媒前駆物質を少くとも450℃の温度にお
    いて0.1から4.5時間の間定常状態において加熱処
    理して先駆体を再活性化させて活性触媒を生成させる、 上記各工程から成る方法によってつくられる触媒を使用
    することを特徴とする方法。 20、エチレンを分子状酸素と固体触媒の存在下におい
    て接触させることによるエチレンオキサイドの製造方法
    において、 (a)0.2から2.0m^2/gの表面積をもつ多孔
    質担体を、担体上で3から25重量%の銀を提供するの
    に十分な、7個または7個以上の炭素原子をもつネオ酸
    の銀塩の有機溶液で以て含浸し、該有機溶液の量が上記
    担体の細孔容積を満たすのに必要な量であり、 (b)上記含浸担体を活性化触媒を生成させるのに十分
    な時間の間空気中で加熱することによって活性化し、 (c)上記活性化触媒を、それの上に800から500
    0重量ppmのセシウムを沈着させるのに十分な水酸化
    セシウムのエタノール・水溶液で以て含浸して触媒前駆
    物質を提供し、上記水酸化セシウム含有エタノール・水
    容液の量が上記活性化触媒の細孔容積を満たすのに必要
    な量であり、 (d)上記触媒前駆物質を、 (i)該触媒前駆物質をシールされた容器の中に置き触
    媒前駆物質200−250gあたり5.0−8.0l/
    分の第一のパージ速度において7.5から9.5psi
    gにおいて、該容器中の該触媒前駆物質を約2時間窒素
    で以てパージを行ない、 (ii)触媒前駆物質200−250gあたり10cc
    −15cc/分の第二パージ速度において、約2.0か
    4.0psigで窒素で以てパージしながら、上記触媒
    を、500℃と700℃の間の温度で0.25から1.
    5時間の間加熱し、 (iii)上記容器内の上記触媒の温度を、500℃と
    700℃との間の定常状態温度において、その温度に応
    じて0.1時間から4.5時間の間、上記第二パージ速
    度におけるパージを継続しながら制御し、 (iv)上記第二パージ速度を継続しながら上記触媒を
    室温へ冷却する、 ことによって加熱処理する、 上記諸工程から成る方法によってつくられる触媒を使用
    することを特徴とする方法。 21、エチレンのエチレンオキサイドへの気相酸化用担
    体銀触媒の製造方法であって、 (a)約0.2から2.0m^2/gの表面積をもつ多
    孔質担体を、担体上で3−25重量%の銀を提供するの
    に十分な、7個または7個以上の炭素原子をもつネオ酸
    の銀塩の炭化水素溶液で以て含浸し、そして、含浸担体
    を該溶液から分離し、 (b)活性触媒を生成させるのに十分な時間の間空気中
    で加熱することによって上記含浸担体を活性化し、 (c)上記活性化触媒を、アルカリ金属化合物を含む溶
    液で以て、該活性化触媒の活性度と選択性を抑える該ア
    ルカリ金属の量を提供するのに十分な量で含浸して、触
    媒前駆物質を生成させ、該アルカリ金属がナトリウム、
    カリウム、セシウム、およびルビジウムから成る群から
    選ばれ、 (d)上記触媒前駆物質を、少なくとも450℃の温度
    において、前駆物質を再活性化するのに十分な時間の間
    定常状態で加熱処理して、活性触媒を生成させる、 諸工程から成る、方法。
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