JPH0372951A - 銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物質の調製方法、ならびにメタノール合成およびアルコール分解の用途 - Google Patents

銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物質の調製方法、ならびにメタノール合成およびアルコール分解の用途

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JPH0372951A JP2109952A JP10995290A JPH0372951A JP H0372951 A JPH0372951 A JP H0372951A JP 2109952 A JP2109952 A JP 2109952A JP 10995290 A JP10995290 A JP 10995290A JP H0372951 A JPH0372951 A JP H0372951A
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、特に酸化炭素(CO,Co2)と水素との平
衡反応を用いる方法、なかでも合成ガスからのメタノー
ルの製造および第一アルコール類、特にメタノールまた
はエタノールの、酸化炭素類および水素を含む混合物へ
の分解反応において使用しうる触媒の、好ましくはヒド
ロキシ炭酸塩先駆物質の調製方法に関する。
[従来の技術] この先駆物質は、本発明によれば、各々3つの金属、す
なわち銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む、2つの3成
分先駆物質(これらが最終焼成を受けていれば、水和物
あるいは酸化物形態)の、例えばマイクロメーターまた
はマイクロメーター以下のレベルでの組合わせまたは混
合物からなっている。これら2つの3成分先駆物質の組
合わせ(または混合物)は、特に前記3成分先駆物質が
互いに同時に、金属化学量論(Cu s Z nおよび
Al間の原子比)、結晶構造および元素形態が異なるこ
とを特徴とする。
前記3成分先駆物質のこの混合は、様々なこれらの製造
段階で行なわれてもよい。
酸化銅および酸化亜鉛をベースとする触媒は、何年も前
から知られている。これらについでは1933年から、
DODGE(US−A−1,908,698)によって
記載されている。特許US−A−3,388,972.
3.540140および3,790.505において、
アメリカのCC1社は、−酸化炭素(CO)の低温にお
、ける転換およびメタノールの合成のための、Cu、、
ZnSAlの3成分組成物の使用についで記載している
Cu、、Zn、A/触媒の様々な調製方法は、特にUS
3,923,894.4,279.781 、4,59
6.782およびPR−A−2,352,588に記載
されている。
!’R−A−2.352,588には、lO呻60%の
酸化銅、5〜40%の酸化亜鉛および30〜70%のア
ルミナセメントの機械的混合による触媒の調製方法、お
よび水素またはメタノールを製造するための一酸化炭素
の転換法へのこの触媒の使用についで記載されている。
PR−A−2、352、588に記載された触媒を除い
て、これらの触媒は一般に、例えば前記金属の硝酸塩を
含む酸性溶液と、例えばアルカリ炭酸塩を含む塩基性溶
液との間の沈澱反応によって製造される。沈澱反応、例
えば米国特許US−A−3,923.694に記載され
ているような反応から、少なくとも一部結晶化した水和
先駆物質を得ることができる。これらの先駆物質は、少
なくとも下記3つの相からなる:ヒドロタルサイト(h
ydrotaelLe)型の、(Cu+Zn)/Al−
3(原子・原子−)である3成分相CuA/Zn ;銅
と亜鉛との混合ヒドロキシ炭酸塩である2成分相のロー
ザサイト(fosacite) ;およびヒドロキシ炭
酸銅のマラカイト(IIalachlte) 、および
場合によってはその他の相、例えば特許US−八−へ、
923.694に記載されたスピネルZnAl2O4゜
れらの触媒の組成の不均質性は、結果として、比較的低
い活性、選択性および安定性を生じる。
これは、たとえこれらが、5初、少なくとも一部よく分
散された酸化銅を含んでいるとしてもである。様々な出
版物、例えば[’、TRIPIROらの”Prepar
ation of’ Catalysts III’ 
723〜733 J’E。
1983年、Elsevler 5cience Pu
blishers  (アムステルダム)発行において
、これらの相の同時形成についでの詳細な記載が見られ
る。
同定された結晶化先駆物質の焼成によって得られた銅を
ベースとする触媒、より詳しくは共沈によって得られた
ヒドロキシ炭酸塩相をベースとする触媒の調製についで
記載されているケースはまれである。特許US−A−4
,145.400は、CuZnA/触媒の調製についで
記載しているが、前記触媒は単一の結晶化単相先駆物質
のヒドロキシタルサイトから調製される。特許US−A
−4,596.782の方は、非常に均質性の高い単一
の非晶。
質水和先駆物質からのメタノールの合成触媒の調製につ
いで記載している。一方、特許US−^−4.436.
8Hに記載された触媒は、調合式Cu 2゜Zo   
    16 2  2、 s (OH)    (CO3) 2の2
成分結晶相と、水酸化アルミニウムとの混合物から調製
される。最後にUS−^−3.923,694には、逐
次共沈が記載されている。ここにおいて、アルミニウム
と亜鉛とを含むスピネル先駆物質がまず得られ、ついで
この先駆物質に、2成分Cu−Zn化合物を共沈させる
。多くの文献、例えばUS−A−3,388,972,
3,546,140、PR−A−2,027,162に
おいて、触媒の必須成分であるアルミナは、酸化物状態
あるいはさらには水酸化物状態で組込まれるCUS−^
−4,279.781)。
[発明の構成] 本発明によれば、好ましいヒドロキシ炭酸塩先駆物質は
、各々少なくとも銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む、
2つの好ましくはヒドロキシ炭酸塩3成分先駆物質の混
合によって得るここができる。前記3成分先駆物質の1
つは、下記に定義される「ローデライト(foderi
te)Jと呼ばれる相を、少なくとも50重瓜%、好ま
しくは少なくとも65重量%、さらに好ましくは少なく
とも85重量%含み、前記3成分先駆物質のもう1つは
、下記に定義される「プレスピネル(prespine
lle) Jと呼ばれる相を、少なくとも50重量%、
好ましくは少なくとも65重量%、さらに好ましくは少
なくとも85重量%含む。
ローデライト相は、既に観察されているようではあるが
、DOESBUI?G E、B、M、(DELFT大学
)、HOPPENPR(DSM、5tudies In
 5urface Sci、cncc and Cat
alysls、 31巻、767頁、1987年)によ
ってはあまりよく特徴が示されていない。しかしながら
これらの著者は、最も活性が高い触媒はこの相を含まず
、ローザサイト相とヒドロタルサイト相との混合物を含
むことを指摘している。
その他に、これら2つの相のうちの1つ(ローザサイト
)は、3つの元素Cu%Zn、A/を含む、本発明にお
いて使用される2つの3成分先駆物質とは異なり、2つ
の元素鋼および亜鉛からのみなる。プレスピネル相につ
いでは今日まで記載されていない。
本出願人が行なったX発光分光δIIJ定による微量分
析によって示されるように、ローデライトとプレスピネ
ル成分相は、Cu、ZnおよびAIの下記のように異な
った3成分組成を示す:・ローデライト相は、原子比(
Cu+Zn)/Alが、3.5〜16、好ましくは4〜
13であり、原子比Z n / A /が1.8〜6、
好ましくは2〜5であり; ・プレスピネル元素用は、原子比(Cu + Zn)/
Alが、0.20〜2.10、好ましくは0.25〜1
.50テあり、原子比Z n / A Iが0.10−
1.50゜好ましくは0.15〜1.20である。
前記成分相、本発明の先駆物質および触媒は、透過によ
る走査電子顕微鏡(MEBT)におけるX発光分光測定
によって特徴が示されうる。例えば走査法(アングロ・
サクソン用語法ではSTEM法)において高分解能画像
(0,5〜1 rv)を与えることができ、かつX線に
よる微量分析法において高い感受性を有する装置によっ
て分析を行なう。市販の装置、例えば分析器TRACO
Rと組合わされた検出器S i −L i KEVEX
を備えた、MEBTVacuuIIGenerator
 lB501が、先駆物質および触媒の形態および局部
組成を決定するのに非常に都合がよい(一定の元素の1
,000原子より良好な限界感受性)。先駆物質(下記
参@)の調製の際に、相用互間の配列を保持するため、
および共沈物粒子における肉眼的分布をよりよく記載す
るためには、ウルトラミクロトームカットによる調製方
法を利用して、厚さ数十ナノメートル(1nm−10−
’m )の粒子の断片を得ることができる。
このように、分析される領域を選定した後(典型的には
2〜5rv) 、100〜1,000秒間の複数の計算
を同時に行なうと、十分に正確な(10%より良好な)
計数統計が生じる。
試料中に存在する様々な成分についで選定された様々な
ピークに関して測定された強度から、この試料を構成す
る粒子の各々についで、X発光においてよく知られた技
術(例えばREED S、J、B、 Electron
 Mlcroprobe Analysis、ケンブリ
ッジ大学出版、1975年参照)に従って、それらの相
対濃度、ついでそれらの各々の原子比を決定することが
できる。
比較された試料はすべて同じ厚さでなければならない。
補正係数(coeff’1cients de cor
rectton)の平均値(Cu−にα−1とされたも
の)は下記のとおりである: 線での測定       元素 係数 にα銅 にα       アルミニウム 4.8B Kβ         亜鉛 4.68 これらの係数は、本出願人によって、高温で焼成された
混合酸化物から決定された:対照試料は、Cu A /
  OZ n A / 2024′ Cu     Z n  A / 204(x = 0
 、25−4’    1.−x   x 0.50−0.75)からなる。
原子比Z n / A Iは、例えば下記のように計算
される(i   Znおよびi   A/は、複にβ 
     Kα 数の計算についで、おおざっばな平均強度(Inten
site brute noyenne)である):Z
n/Al−0,983i   Zn/l   A/にβ
    Kα 活性、選択性および安定性の点での最良の結果は、一般
に下記のような触媒を用いて得られる。すなわち各単相
(ローデライト、プレスピネル)の原子比(、Cu十Z
r)/AlおよびZn / A /の変動が、5ナノメ
ートルのレベルで、この比の平均値に対して約15%以
下、好ましくは約10%以下である触媒である。
プレスピネル相は、コントラストの弱い花崗岩の様相を
示す(第1図。ここでは1 cmが100n瓜である)
が、一方ローデライト相は、原繊維(flbrilla
lre)形態を示し、これらの繊維は長さが約50〜9
00 XLO−1°mであり、直径が約5〜100 X
 10−10mである(第2図。ここでは1cmが48
nmである)。従ってこれら2つの相を電子顕微鏡で見
分けることができ、かつこれらの原子比(Cu+Zn)
/AlおよびZ n / A /を決定することができ
る。各相は、少なくともナノメートルのレベルで、X発
光分光測定で調節された均質な組成を有する。
同様に、ローデライトおよびプレスピネル相、先駆物質
および触媒の特徴を示すために、X線口折を用いること
ができる。各試料のX線回折図表は、例えばコバルトの
にα線を用いるPh1lips PW 1050ゴニオ
メータ−に記録される。X線回折図表を調べると、2つ
の相、プレスピネルおよびローデライト相、好ましくは
ヒドロキシ炭酸瑞相のいくつかの特徴が下記のように明
らかになる: ・微小結晶プレスピネル相は、乾燥状態で、大きな非晶
質の底部(f’and)および4.7  ;2.87;
2.49および1..43X1.O−” mに位置する
広いバンドによって同定される; ・ローデライト相は、乾燥状態で、6.8.4゜5およ
び3.3 X 10−10mに位置する線から容易に同
定される。特にこれらの後者の2つの線によって、これ
をヒドロキシ炭酸亜鉛構造Z n c。
(OH)6(CO3)2およびZ n 4 (OH)2
 (CO3) 34 H20と区別することができる。
共沈または乾燥された試料中において2つの好ま(、<
はヒドロキシ炭酸瑞相、プレスピネルおよびローデライ
ト相の存在を確認しうるもう1つの技術は、(焼成前に
)前記試料の赤外線スペクトルの記録である。赤外線ス
ペクトルは、スペクトロメータを用いて行なわれる。例
えばこれはDIGILAB FTS 15E型のもので
あり、これによって信号のフーリエの変換(P、T、−
1、R,、F。
urrler  Transl’ormed−1nrr
a  Red  5pectroscopy  )によ
る分析が可能になる。試料(11I+g)はKBr (
300mg)と混合され、ついでベレット化される: ・プレスピネル相は、振動ν(CO32−)によって特
徴付けられる。これは広いバンドを生じ、その最大のも
のは1,500cm−’に位置し、細いバンドは1..
390 am−’に位置する(表1および第3図); ・ローデライト相はそれに対して、1..440および
1.470cm−’の二重線および840cm−’の細
いピークの形態の振動νc c o 32−)を示す(
表■および第4図)。
従ってこれらのバンドによってこれら2つの相の存在を
検出することができ、かつ特に特許US−A−4.14
5.400に記載されたヒドロタルサイト相からこれら
を区別することができる。これの炭酸塩基の特徴的な振
動ν(CO32−)は、l。
360(1)−1に位置する(表Iおよび第5図)。第
3〜5図において、Aは吸光度を示し、Nは波数(cm
 −’ )を表わす。
表I (以下余白) ローデライト相およびプレスピネル相は、全体で、本発
明により調製された好ましくはヒドロキシ炭酸塩先駆物
質の少なくとも50重量%、奸ましくは少なくとも65
重量%、さらに好ましくは少なくとも85重量%である
。ローデライト・プレスピネルの均質な組合わせが前記
先駆物質の100重量%を構成しない場合、100%ま
での補足針は、下記のものによって形成されてもよいで
あろう: ・銅、アルミニウムおよび亜鉛からなる群から選ばれる
金属の少なくとも1つを含む、X線回折によって検出不
可能な、1つまたは複数の非晶質または微小結晶相、お
よび/または・1つまたは複数の結晶相、例えばヒドロ
タルサイト、ローザサイト、マラカイト、ヒドロジンサ
イト(hydrozlncite) (銅の塩基性ヒド
ロキシ硝酸塩(またはゲラールダイト(gerarhd
 1 te)の存在は好ましくは避けるべきである)。
従って本発明は、銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触
媒の、好ましくはヒドロキシ炭酸塩先駆物質の調製方法
であって、前記先駆物質の少なくとも50重量%、好ま
しくは少なくとも65重量%、さらに好ましくは少なく
とも85重量%が、銅、アルミニウムおよび亜鉛からな
り、かつ原子比(Cu+Zn)/Alが3.5〜16、
好ましくは4〜13、原子比Z n / A /が1.
.8〜6、好ましくは2〜5である、ローデライトと呼
ばれる相と、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、か
つ原子比(Cu+Zn)/Alが0.20〜2.10、
好ましくは0.25〜1.50、原子比Z n / A
Iが0゜10〜1.50、好ましくは0.5〜1.20
である、本発明のもう1つの対象であるプレスピネルと
呼ばれる相との混合物からなる方法を対象とする。前記
方法は下記を特徴とする。すなわち前記先駆物質が、各
々銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む、好ましくはヒド
ロキシ炭酸塩の2つの3成分先駆物質の混合(または調
合)の結果生じ、前記3成分先駆物質の1つは、少なく
とも50重量%、好ましくは少なくとも65重量%、さ
らに好ましくは少なくとも85重量%のローデライト相
を含み、前記3成分先駆物質のもう1つのものは、少な
くとも50重量%、好ましくは少なくとも65重量%、
さらに好ましくは少なくとも85重量%のプレスピネル
相を含み、前記混合(または前記調合)が下記2つの3
成分先駆物質の間で生じるものであり、すなわち一方で
、これらの3成分先駆物質の1つは、下記工程からなる
方法Pの工程〈1)〜〈4)のうちの1つを終えて得ら
れるものであり: (1)アルカリ金属(例えばナトリウム、カリウム)お
よびアンモニウムイオンからなる群から選ばれる1つの
成分の少なくとも1つの化合物の水溶液であって、前記
化合物が炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群
から選ばれるものと、可溶性塩および可溶性錯体(好ま
しくは酸性媒質に可溶なもの)からなる群から選ばれる
化合物形態で、銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比
(Cu+Zn)/Alが3.5〜l6、好ましくは4〜
13、原子比Zn/Alがl。
G〜6、好ましくは2〜5であるような割合で含む水溶
液との間の、予め水(例えばイオン交換(blperm
utee)水)が入れてある反応器中での共沈反応であ
って、前記反応は通常pH8.3〜7゜3、好ましくは
p1i8.7〜7.1、一般に温度70〜90℃、好ま
しくは75〜85℃、滞留時間、あるいは反応器中の平
均滞留時間0.(〜60分、好ましくは10〜45分(
この平均滞留時間は、反応器中に注入された溶液の総容
積流量の前記反応器の容積(IJ)に対する比(D/分
)の逆として定義される)で行なわれる工程、 り2)工程(1)を終えて得られた生成物の濾過、つい
で水での洗浄工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (4〉工程(3)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 および他方で、これら3成分先駆物質の1つは、下記工
程からなる方法P゛の工程(1)〜く4)のうちの1つ
を終えて得られる: (1)アルカリ金属(例えばナトリウム、カリウム)お
よびアンモニウムイオンからなる群かう選ばれる1つの
成分の少なくとも1つの化合物の水溶液であって、前記
化合物が炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群
から選ばれるものと、可溶性塩および可溶性錯体(好ま
しくは酸性媒質に可溶なもの)からなる群から選ばれる
化合物形態で、銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比
(Cu+Zn)/Alが0.20〜2.10、好ましく
は0.25〜1.50、原子比Z n / AIが0.
lO〜1.50、好ましくは0.15〜1.20である
ような割合で含む水溶液との間の、予め水(例えばイオ
ン交換水)が入れてある反応器中での共沈反応であって
、前記反応は通常pH84〜7゜3、好ましくはpH8
,7〜7.1、一般に温度45〜65℃、好ましくは5
0〜60℃、滞留時間、あるいは反応器中の平均滞留時
間0.1〜60分、好ましくは10〜45分で行なわれ
る工程、 (2)工程(1)を終えて得られた生成物の濾過、つい
で水での洗浄工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (4)工程(3)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
前記混合(または前記調合)の後で、下記のことを行な
う; ・混合された2つの3成分先駆物質の少なくともtつが
、前記方法PおよびP゛のうちの1つの工程(1)を終
えて予め得られたものであるならば、濾過および水での
洗浄、ついで50〜2゜0℃での乾燥、ついで250〜
500℃、好ましくは280〜380℃での焼成; ・混合された2つの3成分先駆物質の1つが、前記方法
PおよびP゛のうちの1つの工程(2)を終えて予め得
られたものであり、混合された2つの3戊、分先駆物質
のもう1つが、前記方法PおよびP゛のうちの1つの工
程(2)〜(4)のうちの1つを終えて予め得られたも
のであるならば、50〜200℃での乾燥、ついで25
0〜500℃、好ましくは280〜380℃での焼成;
または・混合された2つの3成分先駆物質が、前記方法
PおよびP゛のうちの1つの工程(3)および(4)の
うちの1つを終えて予め得られたものであるならば、2
50〜500℃、好ましくは280〜380℃での焼成
従って本発明による方法は、A−Jという参照番号が付
けられた下記の多数の変形例に従って実施されることも
できる(各変形例についでは、前記方法に含まれる工程
が列挙されている):A:(a)前記方法Pの工程(1
)による共沈反応工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (e)前記方法P゛の工程(1)による共沈反応工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物と、工程(d
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (g)工程(f1を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
B : (a>前記方法Pの工程(1)による共沈反応
工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物のa過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)前記方法P′の工程(1)による共沈反応工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (f〉工程(FB)を終えて得られた生成物の50〜2
00℃での乾燥工程、 (g)工程(C)を終えて得られた生成物と、工f2(
f)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工
程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
C: (a)前記方法Pの工程(1)による共沈反応工
程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 (e)前記方法P′の工程(1)による共沈反応工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 (i)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(h
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (j)工程(i)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
D : (a)前記方法Pの工程(1)による共沈反応
工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)前記方法P′の工程(1)による共沈反応工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (f)工程(C)を終えて得られた生成物と、工程(e
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
E : (a)前記方法Pの工程(1)による共沈反応
工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 (e)前記方法P′の工程(1)による共沈反応工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (g)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(f
1を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (1)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
F : (a)前記方法P−の工程(1)による共沈反
応工程、 (b)工fff(a)を終えて得られた生成物の濾過つ
いで水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)前記方法Pの工程(1)による共沈反応工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (f)工程(C)を終えて得られた生成物と、工程(e
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
G : (a)前記方法P′の工程(1)による共沈反
応工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 (e)前記方法Pの工程(1)による共沈反応工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (g)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(f
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (1)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
H: (a)前記方法Pの工程(1)による共沈反応工
程、 (b)工程(a>を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (C)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 <e>前記方法P−の工程(1)による共沈反応工程、 (f)工程<e>を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (g)工程(f1を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (11)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(
g)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工
程、 (i)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
1 : (a)前記方法P′の工程(1)による共沈反
応工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (e)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程、 (e)前記方法Pの工程(1)による共沈反応工程、 <n工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで水
での洗浄工程、 (g)工程(f1を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (l]〉工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(
g)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工
程、 り1)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
J : (a)前記方法Pの工程(1)による共沈反応
工程、 (b)前記方法P′の工程(i)による)(沈反応工程
、 (C)工程(a>を終えて得られた生成物と、工程(b
)を終えて得られた生成物との混合(または調合)工程
、 (d)工程(C)を終えて得られた生成物の濾過ついで
水での洗浄工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
場合によっては、本発明による方法において、少なくと
も1つの乾燥工程、好ましくは各乾燥工程の直後に、前
記乾燥工程を終えて得られた生成物の粉砕を行なって、
粒度が好ましくは2μm (2Xl0−’m)以下の粉
末形態の生成物を得るようにする(その際、粉砕は、前
記乾燥工程と、この前記乾燥工程に続く工程との間で実
施される)。このような粉砕工程を、乾燥工程と混合工
程との間に実施してもよい。
2つ(各々3つ)の焼成工程を含む本発明による方法に
おいて、第一焼成工程(各々2つの第一焼成工程のうち
の少なくとも前記1つ)の直後に、前記第一焼成工程(
各々2つの第一焼成工程のうちの少なくとも1つ)を終
えて得られた生成物の粉砕を行なって、粒度が好ましく
は2μm (2Xl0−”m)以下の粉末形態の生成物
を得るようにするのが有利であろう(その際、粉砕は前
記焼成工程と、この前記焼成工程に続く工程との間で実
施される)。それにもかかわらず、このような粉砕は、
少なくとも1つの焼成工程の直前に行なわれてもよい。
粉砕は、例えばALPINE型粉砕機で火粉砕機てもよ
い。前記変形例A−Jのうち、変形例A、BSCおよび
Jが好ましい。
荊記変形例A−Jにおいて、2つの物質(または3成分
先駆物質)の混合工程は、例えば通常高い剪断率を有す
るタービン、例えば5TARO型タービンを用いてこれ
ら2つの物質を混合することからなる(2つの物質を蒸
溜水中に懸濁し、ついで前記タービンを用いて激しく攪
袢する)・この混合または調合工程はまた、あらゆる適
切な混線機、例えばV型温練機で実施されてもよい。
2つの3成分先駆物質の混合はまた、前記3成分先駆物
質の1つを反応器中において、前記反応器に水中懸濁し
て導入された別の3成分光駆物質の存在下に沈澱させる
ことからなってもよい。 実際に、本発明はまた下記の
方法をも対象とする。すなわち銅、アルミニウムおよび
亜鉛を含む触媒の、好ましくはヒドロキシ炭酸塩先駆物
質の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも50
重量%、好ましくは少なくとも65重量%、さらに好ま
しくは少なくとも85重量%が、銅、アルミニウムおよ
び亜鉛からなり、かつ原子比(Cu+Zn)/Alが3
.5〜1.6、好ましくは4〜13、原子比Zn/Al
が1.6〜6、好ましくは2〜5である、ローデライト
と呼ばれる相と、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり
、かつ原子比(Cu+Zn)/Alが0゜20〜2.1
0、好ましくは0.25〜1.50、原子比Zn/Al
が0.(0〜1.50、好ましくは0.15〜1.20
である、プレスピネルと呼ばれる相との混合物からなる
方法において、前記先駆物質が、各々銅、アルミニウム
および亜鉛を含む2つの3成分先駆物質の混合の結果生
じ、前記3成分先駆物質の1つは、少なくとも50重量
%、好ましくは少なくとも65重量%、さらに好ましく
は少なくとも85重量%のローデライト相を含み、前記
3成分先駆物質のもう1つのものは、少なくとも50重
位%、好ましくは少なくとも65重量%、さらに好まし
くは少なくとも85重量%のプレスピネル相を含むこと
を特徴とし、かっこの方法は下記工程: (a、)前記方法P(各々P”)の工程(+、)に対応
する工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過、つい
で水での洗浄工程、 (c)前記方法P−(各々P)の工程り1)に対応する
共沈工程、但し、共沈に用いられた2つの溶酸に加えて
、反応器中に、好ましくは2つの前記溶液の導入と同時
に、工程(b)を終えて得られた生成物が懸濁している
水(例えばイオン交換水)を導入して、下記2つの物質
の混合物を得るようにした:第一の物質は、工程(b)
を終えて得られたものであり(これは水中に懸濁させら
れた物質である)、第二の物質は、この工程(C)を構
成する共沈反応の間に、第一の物質上に沈澱したもので
ある、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の混合物の濾
過、ついで水での洗浄工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (f1工程(e)を終えて得られ′た生成物の250〜
500℃、好ましくは280〜380 ’Cでの焼成工
程、 からなることを特徴とする方法である。
本発明による方法に含まれる各共沈反応において、銅、
アルミニウムおよび亜鉛を含む水溶液は、例えば銅、ア
ルミニウムおよび亜鉛の可溶性酸化物、水酸化物、好ま
しくは酸性媒質に可溶な炭酸塩および/またはヒドロキ
シ炭酸塩(例えばCuCOj−Cu (OH) 2.Z
nCOZn (OH)   A/ (OH)   硝酸
3°       2・       3・塩、蓚酸塩
、酒石酸塩、くえん酸塩、酢酸塩、アセチルアセトネー
ト)、場合によっては銅および亜鉛の(アンモニア媒質
に可溶な)アミン錯体の水溶液である。硝酸塩は、最も
多くの場合前記共沈反応に用いられる可溶性塩である。
前記水溶液は、一般に、1リツトルあたり約0.7〜2
グラム原子の金属全体(Cu+A/+Zn)を含む。共
沈反応において用いられるもう1つの溶液は、一般に1
リツトルあたり約0゜7〜3,2グラム原子のアルカリ
カチオンおよび/またはアンモニウムイオンを含む。
共沈に関して当業者に知られたあらゆる技術および装置
が使用しうる。従って各共沈反応において使用される2
つ(または3つ)の溶液は、どのような順序で反応器に
導入されてもよい。
好ましくは、2つ(または3つ)の溶酸を、同時に、か
つ反応帯域において8p1定されたpHによってこれら
の流量を調節しつつ、有利には効率的な攪拌装置を備え
る反応器中に添加する。
好ましくは連続的に操作を行なう。反応器の有効容積は
、数リットル−約100リットルの様々なものであって
もよい。共沈反応を終えて得られた生成物は、連続的に
回収され、ついで濾過器、例えば加圧濾過器または回転
濾過器に送られる。ここでこの生成物は次に1回または
数回、水(イオン交換水)で洗浄される。
各乾燥工程は、当業者に知られたあらゆる方法で実施さ
れうる。例えばこれを噴霧(スプレー・ドライイング)
によって実施してもよい。
その際一般に約60〜80重量%のポテンシャル酸化物
を含む生成物が得られる。同様に、掃気下、乾燥器で乾
燥を実施して、必要であればポテンシャル酸化物の重量
含量を約60〜80重量%にするようにしてもよい。乾
燥は一般に、乾燥後の生成物の水の重量含量が、例えば
10%以下になるのに十分な時間実施される。濾過およ
び洗浄工程に続く乾燥の際、該乾燥温度において、飽和
蒸気圧に近い水蒸気分圧の存在下、沈澱物の澱みを避け
るのが望ましい。このような処理は、粘果として、酸化
第二銅の大きな微結晶への結晶化を伴って、沈澱物の一
部脱水を生じることもある。
各焼成(または熱活性化)工程は、一般に0〜50容量
%の酸素を含む不活性ガスの存在下に実施されてもよい
本発明による方法の最後の焼成工程は、一般に12重量
%以上の揮発性物質は含まない活性化物質を得るのに十
分な時間、例えば少なくとも30分間実施される(揮発
性物質の率は、例えば容器に入れられ、かつ500〜6
00℃で4時間焼成された、一定重量の物質の、空気の
存在下における活性化によってflF+定される)。
乾燥および熱活性化1・又作は、場合によっては、フラ
ッシュぽい焼(grillage−eclalr)また
は噴霧による焼成(スプレー・焼成)技術の使用によっ
て組合わされることができる。その際生成物は燃焼ガス
流中に微粉砕される。
場合によっては、ただ1回の共沈反応(この場合には混
合共沈と呼ばれるが)しか行なわずに、好ましくはヒド
ロキシ炭酸塩先駆物質を調製してもよい。この共沈反応
においては、同じ媒質中で同時に(前記方法のように別
々にではなく)、2つの好ましくはヒドロキシ炭酸塩3
成分先駆物質を沈澱させる。
下記工程からなる: (1)アルカリ金属(例えばナトリウム、カリウム)お
よびアンモニウムイオンからなる群から選ばれる1つの
成分の少なくとも1つの化合物の水溶液であって、前記
化合物が炭酸塩、炭酸水素塩および水酸化物からなる群
から選ばれるものと、可溶性塩および可溶性錯体(好ま
しくは酸性媒質に可溶なもの)からなる群から選ばれる
化合物形態で、銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比
(Cu+Zn)/Alが0.9〜5.11好ましくは1
.1〜4.6 、原子比Z n / Aρが0.7〜3
.11好ましくは0.9〜2.6であるような割合で含
む水溶液との間の、予め水(例えばイオン交換水)が入
れてある反応器中での混合共沈反応であって、前記反応
は通常pH8,3〜7.3、好ましくはp)16.7〜
7.1、一般に温度45〜90℃、滞留時間または反応
器中の平均滞留時間0.1〜60分、好ましくは10〜
45分で行なわれる工程、 この特別な方法は、 (2)工程(i)を終えて得られた生成物の濾過、つい
で水での洗浄工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の50〜20
0℃での乾燥工程、 (4)工程(3)を終えて得られた生成物の250〜5
00℃、好ましくは280〜380℃での焼成工程。
この後者の方法によって、このように調製された前記先
駆物質のローデライト相とプレスピネル相との相対的割
合は、例えば共沈1ij−(unitaire)操作(
工程(i))温度を45〜90℃に調節して、変更する
こともできる。
従って温度45〜65℃の場合は、前記先駆物質は一般
にプレスピネル相に富む(その際プレスピネル相は、例
えば(プレスピネル相十ローデライト相)全体の少なく
とも60重量%である)。
温度70〜90℃の場合は、前記先駆物質は一般にロー
デライト相に富む(その際ローデライト相は、例えば(
プレスピネル相生ローデライト相)全体の少なくとも6
0重重量である)。
本発明の方法のうちの1つによって調製された、好まし
くはヒドロキシ炭酸塩先駆物質から、例えば下記工程に
従って触媒を製造することができる: (1)一般に粒度1 am以下、好ましくは0.5m+
s以下までの、前記方法のうちの1つに従って調製され
た前記先駆物質の場合による粉砕工程。
(2)当業者に知られたあらゆる方法(押出し、顆粒化
(d ragel f’ feat Ion)、液滴凝
結(coagu I at 1on en goutt
es)等)によって、工程(1)を終えて得られた生成
物の成形工程であって、場合によっては重量の0.5〜
5%の割合での前記生成物と、グラファイト、ステアリ
ン酸、ステアリン酸塩からなる群から選ばれる少なくと
も1つの化合物、および場合によってはセルロースおよ
びそれを含む植物起源の粉末、炭酸アンモニウム、可燃
性繊維フィルタおよびナフタレンから選ばれる多孔性添
加剤との混合を含むもの、その際前記生成物は、場合に
よっては直径2〜6 amの中空でない円筒または外径
3〜6 vats、内径1〜4關、高さ2〜6 mmの
輪環円筒形にベレット化されてもよい。
(3)工程(2)を終えて得られた生成物の一般に25
0〜500℃、好ましくは280〜380℃での焼成工
程。
しかしながら、例えば粉砕および成形工程、一般に25
0〜500℃、好ましくは280〜380℃での場合に
よる最終焼成工程を含む、好ましくはヒドロキシ炭酸塩
先駆物質からの触媒のあらゆる調製方法が使用できる。
この其うに調製された前記触媒は、前記触媒中に在在す
る金属の総重量に女・lして、下記重量割合で銅、亜鉛
およびアルミニウムを含む:・15〜8096、好まし
くは20〜70%の銅、・4〜50%、好ましくは4〜
40%のアルミニウム、および ・10〜70%、好ましくは20〜60%の亜鉛。
前記触媒は、その優れた活性、選択性および安定性によ
って、酸化炭素COおよびCO2と水素との平衡反応を
用いる方法、および特に酸化炭素COおよびCO2と水
素からのメタノール(またはエタノール)の製造方法、
および少なくとも1つのC1〜C5第一アルコール(特
にメタノールおよび/またはエタノール)の酸化炭素C
OおよびCO2および水素への分解方法において使用し
うる。
前記方法における使用に先立ち、前記触媒は、奸ましく
は不活性ガス(例えば窒素)と、水素、−酸化炭素、ア
ルコール、CおよびC2アルデヒドからなる群から選ば
れる少なくとも1つの還元性化合物との混合物によって
予備還元される。還元性化合物/(還元性化合物中不活
性ガス)モル比は、0.001:i−に1である。
還元温度は、一般に約100〜300℃、好ましくは約
140〜260℃の様々なものである。全圧は、通常約
0.1〜10MPa 、好ましくは約o、i 〜6 M
Paであり、毎時容積速度は、通常約102〜4、 X
 10’ h−1、好ましくは5X10’〜101x−
’である(標準温度および圧力(TPN) )。
還元はまず、例えば約140〜約t60℃で、前記還元
性混合物の存在下、還元性ガス/(還元性ガス+不活性
ガス)モル比約0.001〜0.i、好ましくは約0.
005〜0.05で、還元性ガス濃度か、反応器の入口
と出口で同じになる(これは第一還元工程が終了したこ
とを示す)のに十分な特間行なわれる。第二工程におい
て、温度、および場合によっては還元性ガス濃度を上げ
、かつより厳しい温度条件下において還元を続行するこ
とが有利であろう。
その際還元温度は約160〜約2GO℃であり、還元性
ガス/(還元性ガス+不活性ガス)モル比がその際約0
.01〜1、好ましくは約0.05〜1であり、圧力お
よび毎時容積速度は、前記範囲内に止どまる。
メタノールの合成反応は、一般に下記操作条件下に実施
される:圧力は、通常約2〜15MPa 。
好ましくは約4〜15MPaであり、反応が気相の存在
下で行なわれる場合は、H2/ (2CO+3CO2)
モル比は、有利には約0.4〜10、好ましくは約0.
5〜4であり、反応が酸相および気相の存在下に行なわ
れる場合は、好ましくは約0.5〜1.5である。温度
は約200〜300℃、好ましくは約210〜270℃
である。
(触媒1容あたり毎時の気体混合物のTPN容積で表示
された)毎時容積速度は、通常約1,50O〜B0,0
00h−’、好ましくは約2,000〜20.000h
−1である。
少なくとも1つのC1〜05第一アルコール(特にメタ
ノールおよび/またはエタノール)の分解反応は、下記
操作条件下に実施される:圧力は、通常約1〜6MPa
、好ましくは約2〜5 MPaである。温度は約200
〜320℃、好ましくは約220〜300℃である。
(触媒1リツトルあたり毎時の仕込原料のリットルで表
示された)毎時仕込原料容積速度は、通常約0.1〜5
 h−1,好ましくは約0.5〜3h1である。
[実  施  例コ 下記実施例は本発明を例証するが、その範囲を限定する
ものではない。
下記実施例1〜5において、ローデライトおよびプレス
ピネル先駆物質は、場合によっては、2つの別々の反応
器(反応器(1)(2))において調製される。従って
共沈工程を終えると、各々(旧)および〈Pl)と呼ば
れる先駆物質が得られる(上程1)。これらは洗浄され
て(工程2)、各々(1?2)およびりR2)と呼ばれ
る先駆物質、および場合によっては混合された先駆物質
(先駆物質(1?P2) )が得られる。乾燥工程(工
程3)後、各々(R3)および(R3)と呼ばれるロー
デライトおよびプレスピネル先駆物質、または生成物(
+?l’2)の乾燥を終えた先駆物質(先駆物質(+?
P3) )は、場合によっては焼成されて(工程4)、
(1?4、)(R4)と呼ばれる生成物が別々に得られ
る。あるいは(R3)および(R3)の混合後に得られ
る(生成物(RP4) )。場合によってはこの焼成後
に成形工程が続く (工程5、生成物(R5)(R5)
(RP5) )(ローデライト先駆物質とは、ローデラ
イト相を含む先駆物質を意味し、プレスピネル先駆物質
とは、プレスピネル相を含む先駆物質を意味する)。
実施例1:触媒A(本発明による) ローデライト先駆物質(R2)の調製は、まず下記のよ
うに操作される: ・三水和硝酸銅253.81g(1,05グラム原子C
IJ)%九水和硝酸アルミニウム44.61 g (0
,12グラム原子A/)、六水和亜鉛140.48g 
(0,47グラム原子Zn)を、イオン交換水1.5リ
ツトル中に溶解し、1リツトルあたり1.09グラム原
子の金属を含む溶液(溶液I)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム(2carbonatc dlss
odique)26.14gを、別に4リツトルの水に
溶解する。
1リツトルあたり1.07グラム原子のナトリウムを含
む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶dIおよび■は、温度75〜85℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと75〜85
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpl(によって調節されるが、これは−反応の間
ずっと6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物
(生成物(R1))は、連続的に別の反応器に回収され
、濾過され、12リツトルのyj<で三回洗浄される。
この工程2を終えると、少なくとも85重瓜%のローデ
ライト相を含む先駆物質(R2)が得られる。
次に下記のようにプレスピネル先駆物質(R2)を調製
する: ・三水和硝酸銅98.73 g (0,41グラム原子
)、九水和硝酸アルミニウムjoe、5. (0,82
グラム原子AI) 、六水和亜鉛229.57g (0
,77クラム原子Zn)を、イオン交換水2リツトル中
に溶解し、1リツトルあたり1グラム原子の金属を含む
溶液(溶液I)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム275.31gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり1,03グラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液lおよび■は、温度50〜OO℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと50〜GO
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpl)によって調節されるが、これは反応の間ず
っと6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(
生成物(Pi))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のプレスピネル
相を含む先駆物質(R2)が得られる。
次に、5TARO型タービンを用いて15分間、2つの
先駆物質(R2)および(R2)の混純によって触媒の
先駆物質が得られ、ついでこの混練生成物を、イオン交
換水約600cm3中に再び懸濁し、BUCIII型噴
霧器で乾燥すると(出口温度−150℃、平均滞留時間
t−1,5秒)、酸化物70重量%を含む生成物(1?
P3)が得られる。ついで空気下300℃での焼成によ
って触媒が得られる(生成物(I?P4) )。その際
残留揮発性物質含量は5%である。
最後に、得られた粉末はグラファイト2重童%と混合さ
れ、直径2.4關、高さ2關の円筒状にベレット化され
、ついで空気下300℃で活性化される。触媒A約26
5gが得られる。
実施例2:触媒B(本発明による) ローデライト先駆物質(R2)の調製は、まず下記のよ
うに操作される: ・三水和硝酸銅1.73.58g (0,72グラム原
子CLl)、九水和硝酸アルミニウム127.96g 
(0,34グラム原子A/)、六水和亜鉛213.85
g (0,72グラム原子Zn)を、イオン交換水1.
5リツトル中に溶解し、1リツトルあたり1. 、1 
gグラム原子の金属を含む溶液(溶液I)を得るように
する。
・炭酸二ナトリウム245.0 gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり1.16グラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リットル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液lおよび■は、温度75〜85℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと75〜85
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(I?l))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三四洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のローデライト
相を含む先駆物質(R2)が得られる。
次に下記のようにプレスピネル先駆物質(P2)を調製
する: ・三水和硝酸銅23.9g (0,1グラム原子)九水
和硝酸アルミニウム316 g (0,84グラム原子
A/)、六水和亜鉛40.7g (0,1,3グラム原
子Zn)を、イオン交換水1リツトル中に溶解し、1リ
ツトルあたり1.08グラム原子の金属を含む溶液(溶
液■)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム148.65gを、別に2リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり2.8グラム原子の
ナトリウムを含む溶液Hが得られる。
反応は、連続操作される3リットル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■は、温度50〜60℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと50〜60
℃に維持される。滞留時間は40分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と8.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(Pi))は、連続的に別の反応器に回収され、濾
過され、!2リットルの水で三回洗浄される。この工程
2を終えると、少なくとも85flIff1%のプレス
ピネル相を含む先駆物質(P2)が得られる。
次に5TAlrO型タービンを用いて15分間、2つの
先駆物質(R2)および(P2)の混練によって触媒の
先駆物質が得られ、ついでこの混線生成物を、イオン交
換水約800cm3中に再び懸濁し、BtJC!11型
噴霧器で乾燥すると(出口温度−150℃、平均滞留時
間t−1,5秒)、酸化物70重量%を含む生成物(R
P3)が得られる。ついで空気下300℃での焼成によ
って触媒が得られる(生成物(RP4) ) 、その際
残留揮発性物質含量は4%で゛ある。
最後に、得られた粉末はグラファイト2重量%と混合さ
れ、直径2.4關、高さ2IImの円筒状にベレット化
され、ついで空気下300℃で活性化される。触媒B約
195gが得られる。
実施例3:触媒C(本発明による) ローデライト先駆物質(R3)の調製は、まず下記のよ
うに操作される: ・三水和硝酸鋼173.56 g (0,72グラム原
子Cu)、九水和硝酸アルミニウム127.9B、 (
0,34グラム原子A/)、六水和亜鉛21L85 g
 (0,72ダラム原子Zn)を、イオン交換水1.5
リツトル中に溶解し、1リツトルあたり1,18グラム
原子の金属を含む溶液(溶液I)を得るようにする。
一炭酸二ナトリウム245.01 Kを、別に4リツト
ルの水に溶解する。1リツトルあたりi、teグラム原
子のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リットル反応器中で行なわれ
る。2つの溶MIおよび■は、温度75〜85℃で、予
め2.8 リットルのイオン交換水が入れてある反応器
に同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと75〜8
5℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はp++によって調節されるが、これは反応の間ず
っと6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(
生成物(R1))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のローデライト
相を含む先駆物質(R2)が得られる。次にこの先駆物
質を、イオン交換水約250cm3中に再び懸濁し、つ
いでBUC111型噴霧器で乾燥する(出口温度−14
5℃、平均滞留時間t−1,8秒)。得られた生成物(
R3)は、酸化物約72%を含む。
次に下記のようにプレスピネル先駆物質(R3)を調製
する: ・三水和硝酸銅23.9g (0,Lグラム原子)、九
水和硝酸アルミニウム316 g (0,84グラム原
子AI)、六水和亜鉛40.7g (0,13グラム原
子Zn1を、イオン交換水1リツトル中に溶解し、1リ
ツトルあたり1.08グラム原子の金属を含む溶液(溶
液I)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム148.135gを、別に2リツト
ルの水に溶解する。1リツトルあたり2.8グラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リットル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■は、温度50〜60℃で、予
め2.8 リットルのイオン交換水が入れてある反応器
に同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと5[1−
80”Cに維持される。滞留時間は40分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(Pi))は、連続的に別の反応器に回収され、濾
過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工程
2を終えると、少なくとも85重量%のプレスピネル相
を含む先駆物質(R2)が得られる。次にこの先駆物質
を、水均150c+n’中に再び懸濁し、ついでBUC
III型噴霧器で乾燥する(出口温度−145℃、平均
滞留時間t−1,8秒)。得られた生成物(R3)は、
酸化物約68%を含む。
2つの先駆物質(R3)および(R3)を、2時間V型
ミキサーで混合し、ついで、Alpfne型粉砕機で粒
粉砕機クロン以下まで粉砕する。生成物はこの粉砕機に
3回再循環される。得られたa合物を、空気下300℃
で焼成する(生成物(RP4.) )。その際残留揮発
性物質含量は4%である。
最後に、得られた粉末(RP4)はグラファイト2重量
%と混合され、直径2.4mm、高さ2 m+sの円筒
状にペレット化され、ついで空気下300’Cで活性化
される。触媒C約195gが得られる。
実施例4:触媒D(本発明による) ローデライト先駆物質からの生成物(R4)の調製は、
まず下記のように操作される: ・三水和硝酸銅182.31 g (0,75グラム原
子Cu)、九水和硝酸アルミニウム80.18 g (
0,21グラム原子Ai、六水和亜鉛252.47g 
(0,85グラム原子Zn)を、イオン交換水1.5リ
ツトル中に溶解し、1リツトルあたり1.2tグラム原
子の金属を含む溶液(溶液I)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム250.42gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり1918グラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リットル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■は、温度75〜85℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと75〜85
℃に維持される。滞留峙間は35分程度である。
流量はp旧こよって調節されるが、これは反応の間ずっ
と6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(I?l))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のローデライト
相を含む先駆物質(R2)が得られる。ついでこの生成
物(R2)を再び懸濁し、135℃で2秒間噴霧によっ
て乾燥しく酸化物73%を含む生成物(R3)) 、つ
いで空気下300℃で焼成すると、生成物(R4)が得
られる。
次に下記のようにプレスピネル先駆物質からの生成物(
R4)を調製する: ・三水和硝酸銅200.95g (0,Hグラム原子)
、九水和硝酸アルミニウム384.55g (1,03
グラム原子A/)、六水和亜鉛67.77 g (0,
23グラム原子Zn)を、イオン交換水2リツトル中に
溶解し、1リツトルあたり1゜05グラム原子の金属を
含む溶液(溶液1)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム287J3 gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり1.35グラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■は、温度50〜60℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと50〜60
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と8.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(Pi))は、連続的に別の反応器に回収され、濾
過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工程
2を終えると、少なくとも85重量%のプレスピネル相
を含む先駆物質(R2)が得られる。
次にこの生成物(R2)を、イオン交換水約500c1
11’中に再び懸濁し、135℃で2秒間噴霧によって
乾燥しく酸化物70%を含む生成物(Pa))、ついで
空気下300℃で2時間焼成すると、生成物(R4)が
得られる。
生成物(R4)および(R4)を、ついで2時間■型粉
末ミキサーで混合し、ついで得られた混合物を、Alp
ine型粉砕機で粒粉砕機クロン以下まで粉砕する。生
成物はこの粉砕機に3回再循環される。
このようにして得られた混合物を、再び300℃で1時
間焼成すると、揮発性物質5%を含む生成物(RP4)
が得られる。これを、グラフッ412重瓜%と混合して
成形し、直径2,4關、高さ2 mmの円筒状にベレッ
ト化する。この工程の後、新たに空気下300℃での活
性化を行なう。
触媒り約277gが得られる。
実施例5:触媒E(本発明による) ローデライト先駆物質(1?2)の調製は、まず下記の
ように操作される: ・三水和硝酸銅182.31g (0,75グラム原子
Cu)、九水和硝酸アルミニウム&Q、18 g (0
,21グラム原子A/)、六水和亜鉛252.47 g
 、 (0,85グラム原子Zn)を、イオン交換水1
.5リツトル中に溶解し、1リツトルあたり1.21グ
ラム原子の金属を含む溶液(溶液I)を得るようにする
・炭酸二ナトリウム250.42gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたりt、tSグラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■を、温度75〜85℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温度は、沈澱の間ずっと75〜85
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と637〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(R1))は、連続的に別の反応器に回収され、濾
過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工程
2を終えると、少なくとも85重量%のローデライト相
を含む先駆物質(R2)が得られる。
三水和硝酸銅200.95 g (0,83グラム原子
)、丸水和硝酸アルミニウム384.55 g (1,
03グラム原子Ai 、六水和亜鉛67.77 g (
0,23グラム原子Zn)を、イオン交換水2リツトル
中に溶解すると、1リツトルあたり1.05グラム原子
の金属を含む溶液(溶液I)が得られる。
炭酸二ナトリウム287.33gを、別に4リツトルの
水に溶解する。1リツトルあたり1.35グラム原子の
ナトリウムを含む溶’t& IIが得られる。
ついで前記の調製された生成物(R2)を、イオン交換
水1.5リツトル中に再び懸濁する(溶液■)。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。3つの溶液I、■および■は、温度50〜60℃で
、予め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応
器に同時に注入される。
温度は、沈澱の間ずっと50〜60℃に維持される。
滞留間開は25分程度である。
流量はpllによって調節されるが、これは反応の間ず
っと6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物は
、連続的に別の反応器に回収され、濾過され、12リツ
トルの水で三回洗浄される。
この工程2を終えると、少なくとも85重量%の(プレ
スピネル相生ローデライト相)を含む先駆物質(17P
2)が得られる。
ついでこの生成物(I?P2)を、本釣0.5リットル
中に再び懸濁し、130℃で2秒間噴霧によって乾燥し
く酸化物70%を含む生成物(RP3) )、ついで空
気下300℃で2時間焼成すると、揮発性物質5%を含
む生成物(RP4)が得られる。これは、グラファイト
2重量%との混合、直径2゜4闘、高さ2關の円筒状へ
のベレット化によって成形される。この工程の後、新た
に空気下3゜0℃での活性化を行なう。このようにして
触媒E約277gが得られる。
実施例6:触媒F(比較例) ローデライト先駆物質の調製は、まず下記のように操作
される: ・三水和硝酸銅173.58g (0,72グラム原子
Cu)、九水和硝酸アルミニウム127.96g (0
,34グラム原子A/)、六水和亜鉛213.65 g
 (0,72グラム原子Zn)を、イオン交換水1,5
リツトル中に溶解し、1リツトルあたり1.18グラム
原子の金属を含む溶液(溶液I)を得るようにする。
・炭酸二ナトリウム245.01gを、別に4リツトル
の水に溶解する。1リツトルあたり1.1Gグラム原子
のナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶M!および■は、温度75〜85℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同時に注入される。温1女は、沈澱の間ずっと75〜8
5℃に維持される。滞留肪間は35分程度である。
流量はpHによって調節されるが、これは反応の間ずっ
と6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(生
成物(I?l))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のローデライト
相を含む先駆物質(R2)が得られる。
ついで先駆物質は、イオン交換水約250(7)3中に
再び懸濁され、ついでBUCHI型噴霧器で乾燥される
(出口温度−145℃、平均滞留時間t−2秒)。得ら
れた生成物りR3)は、酸化物約68%を含む。
ついで先駆物質(R3)を、空気下300℃で焼成する
(生成物(R4))。その際残留揮発性物質の含量は3
%である。
得られた粉末(R4)を、グラファイト2重量%と混合
し、直径2.4關、高さ2′關の円筒状にベレット化し
、ついで空気下3QQ ”Cで活性化する。
触媒F約133gが得られる。
実施例7:触媒G(比較例) 三水和硝酸銅200.95g (0,83グラム原子C
u)、九水和硝酸アルミニウム384.55g(1,0
3グラム原子A/)、六水和亜鉛67.77 g (0
,23グラム原子Zn)を、イオン交換水2リツトル中
に溶解し、1リツトルあたり1.05グラム原子の金属
を含む溶液(溶液I)を得るようにする。
炭酸ニナトリウム287.33gを、別に4リツトルの
水に溶解する。1リツトルあたり1.35グラム原子の
ナトリウムを含む溶液■が得られる。
反応は、連続操作される3リツトル反応器中で行なわれ
る。2つの溶液Iおよび■は、温度50〜60℃で、予
め2.8リツトルのイオン交換水が入れてある反応器に
同特に注入される。温度は、沈澱の間ずっと50〜60
℃に維持される。滞留時間は35分程度である。
流量はpa+によって調節されるが、これは反応の間ず
っと6.7〜7.1の様々なものである。反応生成物(
生成物(Pi))は、連続的に別の反応器に回収され、
濾過され、12リツトルの水で三回洗浄される。この工
程2を終えると、少なくとも85重量%のプレスピネル
相を含む先駆物質(P2)が得られる。
次に生成物(P2)を、イオン交換水的500cm’中
に再び懸濁し、130℃で2秒間噴霧によって乾燥しく
酸化物70%を含む生成物(P3)) 、ついで空気下
300℃で焼成すると、生成物(P4)が得られる。こ
れをALPINE粉砕機でミクロンレベルまで粉砕する
得られた粉末(P4)を、グラファイト2重量%と混合
し、直径2.4mm、高さ2 mmの円筒状にペレット
化し、ついで空気下300℃で活性化する。
触媒G約iae gが得られる。
実施例8:触媒H(比較例) イオン交換水2リツトル中に溶解された、硝酸銅238
.1 g (,0,99グラム原子Cu ) 、六水和
硝酸亜鉛238.14g (0,88グラム原子Zn)
、および九水和硝酸アルミニウム231.02+r (
0,82グラム原子A/)と、炭酸二ナトリウム(33
9,8g)の溶液(1,3リツトル)とを、温度85℃
で反応させる。
ついで沈澱物に、ベレット状の水酸化ナトリウム50g
を加え、この混合物を30分間沸騰させる。
次にこのように処理された沈澱物を濾過し、ついで4リ
ツトルのイオン交換水で四回洗浄し、過剰の可溶性塩、
より詳しくは水酸化ナトリウムおよび炭酸ナトリウムを
除去するようにする。
このようにして得られた先駆物質を、次に乾燥器で11
0℃で乾燥し、ついで380℃で4時間焼成すると、触
媒Hが得られる。最後に高さ2101%直径2.4mm
のペレット形にペレット化し、ついで空気下380℃で
活性化する。
実施例9;触媒I (比較例) イオン交換水2リツトル中にアルミン酸ナトリウム39
0gを溶解し、これに70重量%硝酸溶)戊1リットル
を添加する。次にこの溶液に、水6リツトル中に溶解さ
れた六水和硝酸亜鉛597gを添加する。
生じた溶液を85℃に加熱し、piによって調節された
ポンプを用いて、同時攪拌された反応器中に導入して、
予め85℃に加熱された炭酸ナトリウムモル溶液に添加
する。溶液のpIIは、I)11−6.5に維持され、
温度は65℃に維持される。このようにして沈澱物が得
られ、これを濾過および洗浄する。
この沈澱物の一部(1,390g)を、水3リットル中
に再び懸濁し、三水和硝酸銅435gおよび硝酸亜鉛1
34gを含む溶液と混合する。85℃に加熱されたこの
混合物に、攪拌された反応器において、予め85℃に加
熱された炭酸ナトリウムのモル溶液を添加する。
硝酸塩および炭酸塩溶液の供給ができるポンプの流量を
調節して、溶液のpHをpH−6,5に維持し、温度を
65℃に維持する。得られた混合物を85℃で約10分
間加熱し、ついで軽く攪拌しながらさらに20分間温度
を85℃に維持して熟成する。この沈澱物を、濾過およ
び洗浄し、0.i%以下のナトリウム(N a 20 
)含量を得るようにし、ついで110℃で1晩吃燥する
。このようにして得られた生成物を6時間300℃で焼
成し、ついで0.5mm以下の粒度まで粉砕し、グラフ
ァイト2ffiff1%と混合し、直径2.4+111
1.高さ2 mmの円筒状にペレット化し、ついで空気
下300℃で活性化する。
実施例1O:触媒J (比較例) 三水和硝酸銅70.1 g (0,29グラム原子Cu
)、九水和硝酸アルミニウム33.8g (0,09グ
ラム原子A/)、六水和硝酸亜鉛35.7 g (0,
12グラム原子Zn)を、イオン交換水1リツトル中に
溶解し、1リツトルあたり0.5グラム原子の金属を含
む溶液(溶液1)を得るようにする。
炭酸二ナトリウム70gを、別に0.7リツトルの水に
溶解する。1リツトルあたり1.9グラム原子のナトリ
ウムを含む溶液■が得られる。
反応は、イオン交換水0.5リツトルが入っている3リ
ットル反応器中で行なわれる。
溶液Iおよび■は、1時間あたり0.5リツトルの流量
で反応器に同時に入れられる。温度は60℃に維持され
、pHは、炭酸ナトリウム溶液の流量の調節によってp
H−7に一定に維持される。
次に、沈澱物を母液中で25℃で1晩熟成し、ついで濾
過し、水2,5リットルで洗浄する。次に洗浄された沈
澱物を、75℃で乾燥し、ついで空気下350℃で1晩
焼成する。その際残留揮発性物質の含量は2%である。
0.5II11以下への粉砕によって得られた粉末を、
グラファイト2重量%と混合し、直径2.4+am。
高さ2III11の円筒状にペレット化し、ついで空気
下300℃で活性化する。触媒J37.が得られる。
実施例11:触媒K(比較例) 三水和硝酸鋼30.3g (0,13グラム原子Cu)
、九水和硝酸アルミニウム45.2g (0,12グラ
ム原子A/)、六水和硝酸亜鉛’18.2g (0,2
8グラム原子Zn)を、イオン交換水工リットル中に溶
解し、1リツトルあたり0,5グラム原子の金属を含む
溶液(溶液I)を得るようにする。
炭酸二ナトリウム89gを、別に0.65リツトルの水
に溶解する。1リツトルあたり2グラム原子のナトリウ
ムを含む溶液■が14られる。
反応は、イオン交換水0.5リツトルが入っている3リ
ットル反応器中で行なわれる。
溶液Iおよび■は、1時間あたり0.5リツトルの流量
で反応器に同時に入れられる。温度は80℃に維持され
、pHは、炭酸ナトリウム溶液の流量の調節によってp
H−7に一定に維持される。
次に、沈澱物を母液中で80℃で1晩熟成し、ついで濾
過し、水2.5リットルで80℃で洗浄する。
次に洗浄された沈澱物を、75℃で乾燥し、ついで空気
下350℃で焼成する。その際残留揮発性物質の含量は
3%である。
0.5mm以下への粉砕によって得られた粉末を、グラ
ファイト2重量%と混合し、直径2.4.mm。
高さ2 mmの円筒状にペレット化し、ついで空気下3
00℃で活性化する。触媒に37gが得られる。
実施例1〜11に記載されたすべての触媒についで、直
径4cm、高さ3mの反応器中で、液相メタノール合成
のテストを行なった。
大気圧で、相次いで160〜240℃の温度安定段階を
つけることにより、触媒を、その場で、窒素中に水素6
%を含む水素と窒素との混合物によって、気相で予め還
元する。
還元後、1時間あたり270リツトルの割合での溶媒C
C−Cパラフィン留分)およ 2 18 び6 MPaの合成ガスを反応器中に同時に注入する。
ガスおよび液体は、上から下へ流通する。
操作条件は下記のとおりである: 圧カニ6MPa 温度:215℃ H/2CO+3CO2比−1 毎時容積速度: 15.800h 表■は、触媒の組成、金属の総重量に対する金属重量%
で表示された触媒中の各元素の割合、および液相試験の
結果(実施例1〜11についで)を示す。
成績は下記のように定義される: ・メタノールの量産率(productlvlte n
+asslque)  :これは装入された触媒型、量
(ダラム)に対する、1時間あたり得られたメタノール
のグラム数である(prod)。
・メタノール選択率:これは形成されたメタノールのモ
ル数の、消失した(CO+CO2)のモル数に対する比
である。
従ってメタノール選択率8Mは、下記のように示される
: 5M−100X (形成されたメタノールのモル数/(
入った(CO+CO2)モルー出た(CO+CO2)モ
ル) ・回転数:これは利用できる(accessible)
銅の金属表面S  に対して、1時間あたり得らCu れたメタノールのモル数である。
NR(モル、 rrrc u −’、  h−1−触媒
1グラムあたり形成されたメタノールのモル数/[cu
(nf/sr、触媒)×反応時間(h) ]本発明の触
媒および比較例の触媒中の、銅によっC広げられた金屑
表面は、下記反応式に従って、周囲温度でのN 20の
角q離によってApl定された: 2Cu″+N O→Cu2O+N2 触媒をその場で水素下予め還んする。温度の上昇速度は
周囲温度〜280℃で、2℃/關である。水素下10.
+7間の温度段階後、触媒をヘリウム下、280℃で1
時間脱着し、ついで周囲温度にする。その際N 20の
化学吸着は、T、J、08INGAらによって記載され
た( J、Cata1.7,277.1967年)強制
(pulsee)クロマトグラフィ技術によって実施さ
れる。
表■を調べた場合、本発明によって調製さ石た触媒(A
−E)は、先行技術によって調製された触媒(F−K)
より成績がよいことが確かめられる。実際、触媒A−H
によって、非常に優れた量産率(productlvi
te massXque)および回転数が得られる。し
かも触媒F−Kを用いた場合と少なくとも同程度に良好
なメタノール選択率を保持しつつである。
実施例12 大気圧で、160〜240℃の相次ぐ温度段階によって
、触媒Aをその場で、窒素中に水素6%を含む水素と窒
素との混合物によって、気相で予め還元する。
還元後、合成ガスを6 MPaの圧力下反応器中に注入
する。
操作条件は下記のとおりである二 圧カニ6MPa 温度:215℃ H/2CO+3CO2比−1 毎時容積速度: 15.800h 成績を表Hに示す。
気相メタノールのき或方法の際でさえ、本発明によって
調製された触媒Aが非常に良好な結果をHすることがわ
かる。
実施例13 管状反応器において、大気圧で、窒素中水素5%によっ
て、140〜2130℃で、数時間、IOgの触媒Aを
還元する。還元後、メタノールの分解反応を行なう。反
応器に導入された水・メタノール混合物は、メタノール
1モルあたり水2モルを含む。
温度290℃、圧力3MPa、および液体空間速度3h
−1の場合、メタノールの99%以上が転換される。関
係式R−loo XH/3CH30H(モル)で表示さ
れる水素収率は、99%以上である。
操作の500時間後でも、成績は不変である。
従って本発明によって調製された触媒Aは、水素製造の
ためのメタノールの分解において非常に良好な成績を示
す。
【図面の簡単な説明】
第1図はプl/スピネル相の結晶構造を示す電子顕微鏡
写真、第2図はローデライト相の結晶構造を示す電子顕
微鏡写真、第3図から第5図は赤外線スペクトルである
。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物質
    の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも50重
    量%が、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ原
    子比(Cu+Zn)/Alが3.5〜16、原子比Zn
    /Alが1.6〜6である、ローデライトと呼ばれる相
    と、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ原子比
    (Cu+Zn)/Alが0.20〜2.10、原子比Z
    n/Alが0.10〜1.50である、プレスピネルと
    呼ばれる相との混合物からなる方法において、 前記先駆物質が、各々銅、アルミニウムおよび亜鉛を含
    む2つの3成分先駆物質の混合の結果生じ、前記3成分
    先駆物質の1つは、少なくとも50重量%のローデライ
    ト相を含み、前記3成分先駆物質のもう1つのものは、
    少なくとも50重量%のプレスピネル相を含み、前記混
    合が下記2つの3成分先駆物質の間で生じるものであり
    、すなわち一方で、これらの3成分先駆物質の1つは、
    下記工程からなる方法Pの工程(1)〜(4)のうちの
    1つを終えて得られるものであり: (1)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが3.5〜16、原子比Zn/Alが1.6〜6
    であるような割合で含む水溶液との間の、予め水が入れ
    てある反応器中での共沈反応であって、前記反応はpH
    6.3〜7.3、温度70〜90℃、滞留時間0.1〜
    60分で行なわれる工程、 (2)工程(1)を終えて得られた生成物の濾過、つい
    で水での洗浄工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (4)工程(3)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 および他方で、これら3成分先駆物質のうちの1つは、
    下記工程からなる方法P′の工程(1)〜(4)のうち
    の1つを終えて得られるものであり: (1)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが0.20〜2.10、原子比Zn/Alが0.
    10〜1.50であるような割合で含む水溶液との間の
    、予め水が入れてある反応器中での共沈反応であって、
    前記反応はpH6.3〜7.3、温度45〜65℃、滞
    留時間0.1〜60分で行なわれる工程、 (2)工程(1)を終えて得られた生成物の濾過、つい
    で水での洗浄工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (4)工程(3)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 前記混合の後で、 ・混合された2つの3成分先駆物質の少なくとも1つが
    、方法PおよびP′のうちの1つの工程(1)を終えて
    予め得られたものであるならば、濾過および水での洗浄
    、ついで50〜200℃での乾燥、ついで250〜50
    0℃での焼成; ・混合された2つの3成分先駆物質の1つが、方法Pお
    よびP′のうちの1つの工程(2)を終えて予め得られ
    たものであり、混合された2つの3成分先駆物質のもう
    1つが、方法PおよびP′のうちの1つの工程(2)〜
    (4)のうちの1つを終えて予め得られたものであるな
    らば、50〜200℃での乾燥、ついで250〜500
    ℃での焼成; ・混合された2つの3成分先駆物質が、方法PおよびP
    ′の工程(3)および(4)のうちの1つを終えて予め
    得られたものであるならば、250〜500℃での焼成
    、 を行なうことを特徴とする方法。 2)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (e)工程(b)を終えて得られた生成物と、工程(d
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1によ る方法。 3)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (g)工程(c)を終えて得られた生成物と、工程(f
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 4)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (e)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (i)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(h
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (j)工程(i)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 5)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (f)工程(c)を終えて得られた生成物と、工程(e
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 6)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (e)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (g)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(f
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (i)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 7)下記工程: (a)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (f)工程(c)を終えて得られた生成物と、工程(e
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 8)下記工程: (a)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (e)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (g)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(f
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (h)工程(g)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (i)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 9)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (e)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (g)工程(f)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (h)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(g
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (i)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1によ る方法。 10)下記工程: (a)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (c)工程(b)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 (e)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (g)工程(g)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (h)工程(d)を終えて得られた生成物と、工程(g
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (i)工程(h)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 11)下記工程: (a)請求項1の方法Pの工程(1)による共沈反応工
    程、 (b)請求項1の方法P′の工程(1)による共沈反応
    工程、 (c)工程(a)を終えて得られた生成物と、工程(b
    )を終えて得られた生成物との混合工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の濾過ついで
    水での洗浄工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする、請求項1による方法。 12)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物
    質の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも50
    重量%が、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ
    原子比(Cu+Zn)/Alが3.5〜16、原子比Z
    n/Alが1.6〜6である、ローデライトと呼ばれる
    相と、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ原子
    比(Cu+Zn)/Alが0.20〜2.10、原子比
    Zn/Alが0.10〜1.50である、プレスピネル
    と呼ばれる相との混合物からなる方法において、前記先
    駆物質が、各々銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む2つ
    の3成分先駆物質の混合の結果生じ、前記3成分先駆物
    質の1つは、少なくとも50重量%のローデライト相を
    含み、前記3成分先駆物質のもう1つのものは、少なく
    とも50重量%のプレスピネル相を含むことを特徴とし
    、かつこの方法は下記工程: (a)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが3.5〜16、原子比Zn/Alが1.6〜6
    であるような割合で含む水溶液との間の、予め水が入れ
    てある反応器中での共沈反応であって、前記反応はpH
    6.3〜7.3、温度70〜90℃、滞留時間0.1〜
    60分で行なわれる工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過、つい
    で水での洗浄工程、 (c)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが0.20〜2.1、原子比Zn/Alが0.1
    0〜1.5であるような割合で含む水溶液との間の、反
    応器中での共沈反応であって、前記反応はpH6.3〜
    7.3、温度45〜65℃、滞留時間0.1〜60分で
    行なわれ、2つの前記溶液が、工程(b)を終えて得ら
    れた生成物が懸濁状態で存在する水と同時に、前記反応
    器中に導入されたものである工程、 (d)工程(c)を終えて得られた生成物の混合物の濾
    過、ついで水での洗浄工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする方法。 13)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物
    質の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも50
    重量%が、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ
    原子比(Cu+Zn)/Alが3.5〜16、原子比Z
    n/Alが1.6〜6である、ローデライトと呼ばれる
    相と、銅、アルミニウムおよび亜鉛からなり、かつ原子
    比(Cu+Zn)/Alが0.20〜2.10、原子比
    Zn/Alが0.10〜1.50である、プレスピネル
    と呼ばれる相との混合物からなる方法において、前記先
    駆物質が、各々銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む2つ
    の3成分先駆物質の混合の結果生じ、前記3成分先駆物
    質の1つは、少なくとも50重量%のローデライト相を
    含み、前記3成分先駆物質のもう1つのものは、少なく
    とも50重量%のプレスピネル相を含むことを特徴とし
    、かつこの方法は下記工程: (a)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが0.20〜2.10、原子比Zn/Alが0.
    10〜1.50であるような割合で含む水溶液との間の
    、予め水が入れてある反応器中での共沈反応であって、
    前記反応はpH6.3〜7.3、温度45〜65℃、滞
    留時間0.1〜60分で行なわれる工程、 (b)工程(a)を終えて得られた生成物の濾過、つい
    で水での洗浄工程、 (c)アルカリ金属およびアンモニウムイオンからなる
    群から選ばれる1つの成分の少なくとも1つの化合物の
    水溶液であって、前記化合物が炭酸塩、炭酸水素塩およ
    び水酸化物からなる群から選ばれるものと、可溶性塩お
    よび可溶性錯体からなる群から選ばれる化合物形態で、
    銅、アルミニウムおよび亜鉛を、原子比(Cu+Zn)
    /Alが3.5〜16、原子比Zn/Alが1.6〜6
    であるような割合で含む水溶液との間の、反応器中での
    共沈反応であって、前記反応はpH6.3〜7.3、温
    度70〜90℃、滞留時間0.1〜60分で行なわれ、
    2つの前記溶液が、工程(b)を終えて得られた生成物
    が懸濁状態で存在する水と同時に、前記反応器中に導入
    されたものである工程、(d)工程(c)を終えて得ら
    れた生成物の混合物の濾過、ついで水での洗浄工程、 (e)工程(d)を終えて得られた生成物の50〜20
    0℃での乾燥工程、 (f)工程(e)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする方法。 14)第一焼成工程の直後に、前記第一焼成工程を終え
    て得られた生成物の粉砕を行なって、粒度2×10^−
    ^6m以下の粉末形態の生成物を得るようにする、2つ
    の焼成工程を含む、請求項1、6、8〜10のうちの1
    つによる方法。 15)2つの第一焼成工程のうちの少なくとも1つの直
    後に、2つの第一焼成工程の前記1つを終えて得られた
    生成物の粉砕を行なって、粒度2×10^−^6m以下
    の粉末形態の生成物を得るようにする、3つの焼成工程
    を含む、請求項1および4のうちの1つによる方法。 16)少なくとも1つの乾燥工程の直後に、前記乾燥工
    程を終えて得られた生成物の粉砕を行なって、粒度2×
    10^−^6m以下の粉末形態の生成物を得るようにす
    る、請求項1〜15のうちの1つによる方法。 17)各乾燥工程の直後に、前記乾燥工程を終えて得ら
    れた生成物の粉砕を行なって、粒度2×10^−^6m
    以下の粉末形態の生成物を得るようにする、請求項1〜
    15のうちの1つによる方法。 18)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物
    質の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも65
    重量%が、ローデライト相と、プレスピネル相との混合
    物からなり、前記先駆物質が、各々銅、アルミニウムお
    よび亜鉛を含む2つの3成分先駆物質の混合の結果生じ
    、前記3成分先駆物質の1つが少なくとも65重量%の
    ローデライト相を含み、前記3成分先駆物質のもう1つ
    が少なくとも65重量%のプレスピネル相を含む、請求
    項1〜17のうちの1つによる方法。 19)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む触媒の先駆物
    質の調製方法であって、前記先駆物質の少なくとも85
    重量%が、ローデライト相と、プレスピネル相との混合
    物からなり、前記先駆物質が、各々銅、アルミニウムお
    よび亜鉛を含む2つの3成分先駆物質の混合の結果生じ
    、前記3成分先駆物質の1つが少なくとも85重量%の
    ローデライト相を含み、前記3成分先駆物質のもう1つ
    が少なくとも85重量%のプレスピネル相を含む、請求
    項1〜17のうちの1つによる方法。 20)触媒のヒドロキシ炭酸塩先駆物質の調製方法であ
    って、前記混合が、2つのヒドロキシ炭酸塩3成分先駆
    物質の間で実施される、請求項1〜19のうちの1つに
    よる方法。21)下記工程: (1)粒度1mm以下の粉末形態の生成物を得るための
    、請求項1〜20のうちの1つによって調製された先駆
    物質の粉砕工程、 (2)工程(1)を終えて得られた生成物の成形であっ
    て、場合によっては前記生成物と、この重量の0.5〜
    5%の割合での、グラファイト、ステアリン酸、ステア
    リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合
    物との混合を含む工程、 (3)工程(2)を終えて得られた生成物の250〜5
    00℃での焼成工程、 からなることを特徴とする触媒の調製方法。 22)触媒中に存在する金属の総重量に対して、下記重
    量割合で銅、亜鉛およびアルミニウムを含む、請求項2
    1によって調製された触媒:・15〜80%の銅、 ・4〜50%のアルミニウム、および ・10〜70%の亜鉛。 23)前記触媒が、触媒中に存在する金属の総重量に対
    して、下記重量割合で銅、亜鉛およびアルミニウムを含
    む、請求項1〜20のうちの1つによって調製された先
    駆物質から得られた触媒: ・15〜80%の銅、 ・4〜50%のアルミニウム、および ・10〜70%の亜鉛。 24)請求項22および23のうちの1つによる触媒、
    または請求項21によって調製された触媒を、酸化炭素
    COおよびCO_2と水素との平衡反応を用いる方法に
    おいて使用する方法。 25)請求項22および23のうちの1つによる触媒、
    または請求項21によって調製された触媒を、酸化炭素
    COおよびCO_2と水素からのメタノールの製造方法
    において使用する方法。 26)請求項22および23のうちの1つによる触媒、
    または請求項21によって調製された触媒を、少なくと
    も1つのC_1〜C_5第一アルコールの酸化炭素CO
    およびCO_2および水素への分解方法において使用す
    る方法。 27)銅、アルミニウムおよび亜鉛を含む、プレスピネ
    ルと呼ばれる3成分組成物において、これは原子比(C
    u+Zn)/Alが0.20〜2.10、原子比Zn/
    Alが0.10〜1.50であること、およびこれは赤
    外線スペクトルにおいて、最大が1,500cm^−^
    1に位置し、かつ細いバンド(bandefine)が
    1,390cm^−^1に位置する広いバンドを生じる
    振動(CO_3^2^−)を有することを特徴とする組
    成物。 28)第3図(ここでAは吸光度を示し、Nは波数(c
    m^−^1を表わす)の赤外線スペクトルを示すことを
    特徴とする、請求項27による3成分組成物。
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