JPH04298241A - 向上した安定性を有する超高性能アルキレンオキシド触媒 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルケン、特にエチレ
ンをエポキシ化して対応するアルキレンオキシド、例え
ばエチレンオキシドに転化するための、鉄、ニッケル、
銅、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、
稀土類の少なくとも１種、レニウム、アンチモン、金、
亜鉛、タリウム、鉛、スズおよびカドミウムの少なくと
も１種から成る安定性向上成分を含有する銀含有担持触
媒に関する。

【０００２】

【従来の技術】エチレンオキシドは高温において銀含有
触媒上でエチレンをエポキシ化することによって商業的
に製造される。エチレンオキシドを製造する方法の効率
または選択率を向上させる触媒を提供することに多大の
研究努力が捧げられてきた。

【０００３】酸素または酸素含有気体を銀触媒の存在下
にエチレンと反応させることによるエチレンオキシドの
製造は古くから開発された技術である。例えば、１９３
６年５月１２日に付与された米国特許第２，０４０，７
８２号は酸素を一群の金属含有プロモーター（助触媒、
促進剤）を含む銀触媒の存在下にエチレンと反応させる
ことによるエチレンオキシドの製造を記載している。１
９３７年５月１８日に付与された米国再発行特許第２０
，３７０号においてレフォルテ（Ｌｅｆｏｒｔｅ）は、
オレフィンを銀触媒の存在下に分子状酸素に直接化合さ
せることによってオレフィンオキシドを生成することが
できると開示している。その点から先、従来技術はエチ
レンオキシドを製造する際の触媒の効率を向上すること
に力を集中した。

【０００４】本発明の特徴を述べるにあたり、「転化率
」、「選択率」および「収率」と言う用語は１９６９年
１月７日に付与された米国特許第３，４２０，７８４号
の第３欄、２４行から３５行までに定義されているよう
に使用する。「選択率」のこの定義は米国特許第２，７
６６，２６１号の第６欄、５〜２２行および米国特許第
３，１４４，９１６号の５８〜６１行に開示されたもの
と一致する。「収率」および「転化率」の定義は当業界
では非常に様々な意味を持ち、例えば前記米国特許第２
，７６６，２６１号で定義されたようには用いるべきで
はない。明細書の詳細な説明および特許請求の範囲全般
に用いる「効率」および「選択率」という用語は同じこ
とを意味するつもりである。

【０００５】研究者達はアルキレンオキシドへのより高
い選択率およびより大きい転化率を得る触媒を探求した
。かつて、研究者達は、アルケンのエポキシ化にはアル
ケンの一部の二酸化炭素への転化を要する、すなわち触
媒の改良に係わりなく効率プラトーが存在すると信じて
いた。このプラトーはエチレンのエポキシ化に関し約８
６％であると思われた。その後、予想のプラトーより高
い効率が認められた。

【０００６】米国特許第４，００７，１３５号は、アル
ケンのアルキレンオキシドへのエポキシ化の方法を開示
している。この特許は、ある操作条件下にアルキレンオ
キシドへの高い選択率を報告している。この高い選択率
の現象は研究者達に追求された。９０％より高いエチレ
ンオキシドへの選択率を得るアルカリ金属含有銀触媒を
記載している米国特許第４，１６８，２４７号および第
４，２２６，７８２号を参照されたい。米国特許第４，
０９４，８８９号は、非常に高い選択率を与える触媒は
経時的に選択性を喪失する、例えば１月当り０．２〜５
％またはそれ以上選択率が低下すると述べている。

【０００７】非常に高い選択性を有する触媒の進歩が、
オレフィンと酸素とを銀含有触媒および塩素含有反応調
節剤の存在下に接触させ、そして触媒を酸素であるのが
好ましい酸化剤と共にＮ２Ｏ２および／またはＮＯまた
は窒素含有化合物から成る気体と接触させることによっ
て触媒の選択率を改善するか、または少なくとも一部維
持するか回復させるオレフィンのエポキシ化方法を記載
している英国特許出願番号第２，０１４，１３３号に述
べられている。例示された触媒は硝酸塩であるか、触媒
の製造条件下に恐らく硝酸塩に転化されるアルカリ金属
含有化合物を含んでいた。開示されたエポキシ化系は、
例えば、銀触媒がレドックス半反応対の効率向上性塩を
含み、そして気相がレドックス半反応対の効率向上性気
体状構成員を含んでいるものである。気体状窒素酸化物
成分を添加する場合でさえ、触媒はなお使用するに連れ
て低下する望ましくない性能を示した。例えば、米国特
許第４，８２２，９００号は、ニトロプロパン添加剤が
触媒の選択率を向上させ、そして触媒の選択性の喪失速
度を低減すると報告している。

【０００８】エチレンオキシドへの転化効率を向上させ
ることは望ましいことであるが、代表的に付随する温度
上昇（すなわち、活性消失）は商業的に機能することが
できる触媒には厄介なことである。商業的なエチレンオ
キシドプラントは典型的に生産性と効率の所望の均衡を
得るように操作される。したがって、余り活性でない触
媒は高温で操作して所望の生産性を達成させる。しかし
ながら、触媒の温度範囲には上限がある。したがって、
任意の転化速度に対し高い初期温度の触媒はより短い使
用寿命しか有しないであろう。触媒はエチレンオキシド
プラントの所有者に多大な負担を掛けるばかりでなく、
古い触媒を放出して代表的には管状の固定床エチレンオ
キシド反応器に新しい触媒を充填するためにかなりの時
間プラントの操業を停止せねばならない。したがって、
有効寿命、例えば２年またはそれ以上がなければ、向上
した効率による利益が触媒の交換費用およびプラントの
操業停止時間によってすぐに失われてしまう。ゆえに、
触媒の活性安定性および／または効率安定性は商業的に
機能することができるエチレンオキシド触媒を得るのに
重要な事柄である。

【０００９】活性、および特に、効率を向上させるため
に促進された、所望の効率を与えるが典型的に余り活性
ではなく、かつ商業的な製造設備で有効であるために高
温で操作せねばならない銀含有担持エチレンオキシド触
媒の活性安定性および／または効率安定性を向上させる
方法が求められている。これらの高温が触媒の寿命を過
度に短くするので、そのような触媒は商業的設備には魅
力がなくなる。活性安定性および／または効率安定性が
向上した触媒は非常に有利である。

【００１０】所望の非常に高い効率を達成しない従来の
形の触媒において最もよく使用されたアルケンのエポキ
シ化触媒に使用するプロモーターに関する背景として、
以下説明する。

【００１１】米国特許第４，００７，１３５号は、「リ
チウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、セシウム
、銅、金、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、ストロン
チウム、カルシウム、ニオブ、タンタル、モリブデン、
タングステン、クロム、バナジウムおよびバリウムから
選択される促進量の少なくとも１種のプロモーターと共
に」銀を含有するアルキレンオキシド製造用銀触媒を広
く開示している（第２欄、２５〜３０行）。

【００１２】米国特許第３，８４４，９８１号および第
３，９６２，２８５号は多金属成分の存在下にオレフィ
ンをエポキシ化するための触媒および方法を開示してい
る。米国特許第３，９６２，２８５号における触媒は大
量の銀と共に少量のパラジウム、ルテニウム、レニウム
、鉄および白金の少なくとも１種を含むと言われている
。 米国特許第３，８４４，９８１号は元素の周期率表の第
７ｂ族、第１ｂ族または第８鉄族の分解性塩からの触媒
の製造を開示している。塩は金、銅、レニウム、マグネ
シウムおよび鉄塩の群から選択されるのが好ましい。特
許権者は、これらの金属は金属状態にあると考えている
が、エポキシ化条件中にこれらの金属の１種以上、例え
ばレニウムに酸化が生じその金属を含有するオキシアニ
オンを形成するかもしれない。

【００１３】米国特許第２，０４０，７８２号はアルキ
レンオキシド製造用の銀含有触媒を開示し、それらの触
媒は「触媒物質と少量のプロモーターとして作用するこ
とができる他の物質とを混合することによってかなり向
上させることができる。単独または組合せて使用するこ
とができる適切なプロモーターには銅、金、鉄、マンガ
ン、ニッケル、コバルト、セリウム、トリウムおよび亜
鉛がある。」（２頁、１欄、３〜９行）と述べている。

【００１４】米国特許第２，６０５，２３９号はプロモ
ーターとして酸化ベリリウムの使用を開示している。銅
、アルミニウム、マンガン、コバルト、鉄、マグネシウ
ム、金、トリウム、ニッケル、セシウムおよび亜鉛等の
他のプロモーター金属が示唆されている。これらのプロ
モーター金属は機械的混合または共沈によって触媒中に
組み入れられるであろう。

【００１５】米国特許第２，６１５，９００号は、「銀
の活性は。銀触媒に鉄、ニッケル、銅、金、白金、マン
ガン、コバルト、セリウム、トリウム、亜鉛、およびア
ルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物
および炭酸塩のようなプロモーターを含有させることに
よって高められる。」と記載している（第３欄、３３〜
３８行）。

【００１６】特開昭７８−３９４０４号は銀−カドミウ
ム−ケイ素触媒の存在下に３および４個の炭素原子を有
するオレフィンを気相エポキシ化する方法を開示してい
る。特許出願人は、他の成分をセシウム、銅、金、マグ
ネシウム、カルシウム、ベリリウム、バリウム、亜鉛、
アルミニウム、ランタン、セリウム、ジルコニウム、ト
リウム、鉄、コバルト、ニッケルおよび白金等の第Ｉ、
ＩＩ、ＩＩＩおよびＶＩＩＩ族元素のような触媒中に組
み入れることができると言っている。

【００１７】米国特許第３，７５８，４１８号は被覆法
によって製造した触媒を開示している。この特許で提案
された触媒の中にはエチレンオキシドの製造に使用され
るものがある。析出できる金属には周期率表の第ＩＩＩ
ｂ〜Ｖａ族に見られる触媒的に活性な金属があると言っ
ている。

【００１８】ケミカルアブストラクト、Ｖｏｌ．１１２
　（１０）：８３３０３ｆに公表された特開昭８９−０
１２２４０４７号はアンモニアを添加することなく窒素
酸化物を分子状窒素に分解するための助触媒として銀を
含有するコバルト、鉄またはニッケル触媒を報告してい
る。

【００１９】東レ（株）に譲渡された米国特許第３，８
３６，４８１号、第３，８９９，４４５号および第４，
２５７，９６７号は少なくとも１種の稀土類金属を含み
、かつエチレンのエチレンオキシドへの酸化に選択的で
ある銀触媒組成物を開示している。これらの特許は本発
明の触媒系における稀土類金属の用法を示唆していない
。

【００２０】バシン（Ｂｈａｓｉｎ）等の米国特許第４
，９１６，２４３号はエチレンオキシド製造の効率を向
上させるセシウムおよび少なくとも１種の他のアルカリ
金属を含有する担持銀触媒を開示している。バシン等の
米国特許第４，４１９，２７６号およびワーナー（Ｗａ
ｒｎｅｒ）等の米国特許第４，４５５，３９２号はエチ
レンオキシド製造用の担持銀触媒を開示している。これ
らの特許はアルファ−アルミナと残余の二酸化ケイ素、
種々のアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、
酸化鉄、および他の金属および非金属酸化物の混合物と
を含む触媒担体を開示している。これらの特許には酸化
鉄の特別な役割は開示されていない。このような担体は
最終触媒に多大に影響を及ぼすには不十分である、例え
ば５重量　ｐｐｍ程度の非常に少量の鉄酸化物を有して
いることが多い。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によって、アルケ
ンをアルキレンオキシドにエポキシ化するための系に使
用するのに適した、レドックス半反応対である少なくと
も１種の効率向上性塩をレドックス半反応対の少なくと
も１種の効率向上性気体状構成員と共に含有する銀含有
担持アルキレンオキシド触媒が向上した活性および／ま
たは効率安定性を有して提供される。これらの触媒は鉄
、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、
イリジウム、稀土類金属（ランタニド系）の少なくとも
１種、レニウム、アンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛
、スズおよびカドミウムの群から選択される少なくとも
１種の安定性向上成分を十分な量で含んでいる。 そのような安定性向上成分は安定性向上成分を含まない
ほかは同条件にある類似触媒と比べて触媒の活性安定性
および／または効率安定性を増大させるのに十分な量で
存在する。安定性向上成分は触媒の全重量を基準にして
安定性向上成分の金属の重量として計算して少なくとも
約１０または２０、例えば約２５〜１０００、好ましく
は約５０〜５００　ｐｐｍ（重量）の量でよく存在する
。向上した安定性を与える安定性向上成分の量は使用す
る特定の安定性向上成分および触媒組成物中の他の成分
の性質および量によって一般に異なる。

【００２２】既に高効率触媒、すなわち、好ましくはレ
ドックス半反応対である効率向上性の少なくとも１種の
気体状構成員と共に使用するつもりのレドックス半反応
対の少なくとも１種の効率向上性塩を含んでいる触媒が
提供されているので、本発明の触媒安定性の増進は特に
有利である。単一の触媒組成物における効率および安定
性の両方を向上させる本発明の成分の組合せによって、
非常に有利な触媒およびアルケンのエポキシ化法が提供
される。

【００２３】触媒の安定性は効率の老化速度および活性
の老化速度の少なくとも一方に関する。より安定な触媒
において、効率老化速度および／または活性老化速度は
余り安定でない触媒におけるものより小さい。本発明の
触媒の特に有利な特質はエポキシ化工程中の効率安定性
が高められることである。効率安定性が高められること
によって、アルキレンオキシドの製造に対する触媒の選
択率は同一の操作条件において安定性向上成分を含まな
い類似触媒のように操作時間を通して早急に低下するこ
とはない。

【００２４】本明細書で使用する「化合物」と言う用語
は、イオンおよび／または共有および／または配位結合
のような表面および／または化学結合による特定の元素
と１つまたはそれ以上の別の元素との化合について言う
ものである。「イオン性」または「イオン」と言う用語
は帯電した化学成分について言い、「カチオン性」また
は「カチオン」は正の電荷を、そして「アニオン性」ま
たは「アニオン」は負の電荷を有するものについて言う
ものである。「オキシアニオン性」または「オキシアニ
オン」と言う用語は他の元素と化合した少なくとも１つ
の酸素原子を含む負に帯電した成分について言うもので
ある。したがって、オキシアニオンは酸素含有アニオン
である。イオン類は真空中では存在しないが、電荷を相
殺する対イオンと結合していると理解される。

【００２５】本発明の触媒はプロモーターを含んでいな
い類似触媒と比べて触媒の効率を高めるのに十分な量で
レドックス半反応対プロモーターの少なくとも１種の効
率向上性塩を含んでいる。触媒は、特に触媒の重量を基
準にして約４００または５００重量　ｐｐｍより多い量
でアルカリ金属硝酸塩、特に硝酸カリウムおよび／また
は硝酸ルビジウムを含んでいるのが好ましい。本発明の
この様相において、窒素および酸素含有化合物、例えば
酸化窒素、二酸化窒素等を触媒性能の活性、効率および
安定性の少なくとも１つを向上させるコプロモーターと
して触媒を含む反応帯に導入することができる。

【００２６】本発明の一様相において、本発明は、アル
ケンをアルキレンオキシドに、特にエチレンをエチレン
オキシドにエポキシ化する際に上述の触媒を使用するこ
とに関する。

【００２７】本発明の触媒を使用して製造されるアルキ
レンオキシドの特徴は構造式

【００２８】

【化１】

【００２９】（式中、Ｒ１およびＲ２は低級アルキル、
例えばメチルまたはエチル、あるいは好ましくは水素で
ある）によって示される。アルキレンオキシドがエチレ
ンオキシドであるのが最も好ましい。アルキレンオキシ
ドは対応するアルケン、すなわちＲ１ＨＣ＝ＣＨＲ２か
ら製造される。理解し易くするために、エチレンオキシ
ドおよびエチレンに関して以下説明する。

【００３０】本発明の触媒は、安定性向上成分を含んで
いない類似触媒に比べて触媒の安定性を向上させるのに
十分な量の少なくとも１種の安定性向上成分を組み入れ
ていることを特徴とする。これらの触媒は種々様々なプ
ロセス条件下で使用することができるが、十分な安定性
向上成分が触媒に組み入れられたかどうかを調べるため
に、標準の１組のプロセス条件を使用することができる
。

【００３１】本発明の触媒を特徴付けるための標準エチ
レンオキシド製造プロセス条件（「条件」と略記する）
とは二酸化炭素を含むガスを完全に再循環する標準の逆
混合オートクレーブを使用することを意味する。「条件
」はエチレン、酸素および気相抑制剤の供給を幾分変え
て操作される。一例としては、分子状酸素それ自体を使
用する商業的酸素系エチレンオキシド製造プロセスの典
型的な条件を逆混合反応器中でシミュレートする「酸素
系製造プロセス条件」がある。好ましいので触媒をレド
ックス半反応対である対応する効率向上性の気体状構成
員と共に使用するつもりの場合、「条件」はそのような
気体状構成員の存在を規定する。「条件」は以下の標準
流入条件下に反応器の流出ガス中２．０モル％のエチレ
ンオキシドを使用している。

【００３２】 　　　　成　　分　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　酸素系プロセス条件　　　
　酸素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　８．０　　　　
エチレン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３０　　　　エタン　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　０．５　　　　二酸化炭素　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６．５　　　　窒素　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ガス残
部　　　　塩化エチルのｐｐｍ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　効率を高めるための適量　　　　（二塩
化エチレンを使用する場合は　　　　そのような量の半
分） 　　　　レドックス半反応対の気体状構成員　　　　効
率を高めるための適量　　　　のｐｐｍ　（触媒が要求
する場合）

【００３３】「条件」はケミカル・エンジニ
アリング・プログレス、７０巻、５号、７８〜８４頁（
１９７４）における「気相−触媒研究用反応器（Ｒｅａ
ｃｔｏｒ　ｆｏｒ　Ｖａｐｏｒ　Ｐｈａｓｅ−Ｃａｔａ
ｌｙｔｉｃ　Ｓｔｕｄｉｅｓ）」と言う名称のＪ．Ｍ．
バーティー（Ｂｅｒｔｙ）の論文の第２図に示されてい
る周知の逆混合下部撹拌型「マグネドライブ（Ｍａｇｎ
ｅｄｒｉｖｅ）」オートクレーブを使用する。

【００３４】圧力は２７５ｐｓｉｇで一定に維持し、そ
して全流出流を２２．６ＳＣＦＨに維持する。ＳＣＦＨ
とは標準温度および圧力、すなわち０℃および１気圧で
の１時間当りの立方フィートのことを言う。流出エチレ
ンオキシドの濃度は反応温度を調節することによって２
．０％に保持される。かくして、温度（℃）および触媒
効率が触媒性能を説明する返答として得られる。

【００３５】「条件」で使用する触媒の試験手順は以下
の工程を含む：

【００３６】１．　　８０ｃｃの触媒を逆混合オートク
レーブに充填する。触媒の容量は、１インチの内径のメ
スシリンダー中で、シリンダーを数回たたいて触媒を十
分に詰め込んだ後に測定する。あるいはまた、触媒の容
量は担体の充填密度と銀および添加剤の量とから計算さ
れる。触媒の重量を書き留める。

【００３７】２．　　１５００　ｒｐｍでファンを駆動
して２０ＳＣＦＨの窒素流中で逆混合オートクレーブを
反応温度付近まで加熱する。次に、窒素流を止めて、上
述の供給流を反応器に導入する。全ガス流出流を２２．
６ＳＣＦＨに調節する。温度を２２０℃に調節する。

【００３８】３．　　それから３日に亘って温度を２５
５℃に上げる。触媒のエチレンオキシドに対する選択率
および活性をこのようにして得る。

【００３９】上述の手順に従って触媒効率を報告する単
一の試験結果の標準偏差は効率単位で約０．７％である
。上述の手順に従って触媒活性を報告する単一の試験結
果の標準偏差はエチレンオキシドで約０．０３モル％で
ある。標準偏差は試験を行う際に使用する装置の品質お
よび技術の精度に左右され、変化するのはもちろんであ
る。ここに報告された試験結果は上記標準偏差内にある
と考える。何回も多く試験を行うと、試験数の平方根だ
け標準偏差が減少する。

【００４０】触媒の活性安定性および効率安定性は「条
件」下に通常決定される。経時的な活性および効率の低
下速度が触媒の活性安定性および効率安定性を表示する
。通常、約２モル％の触媒を横切るデルタエチレンオキ
シド濃度に関し約５０日間調査を行う。安定性の表示を
与える時間は約２モル％のエチレンオキシド製造速度で
２０または３０日でありうる。

【００４１】安定性向上成分の量は、実質的に同等であ
るが安定性向上成分を含んでいない触媒に比べて「条件
」下で５０日の操作後に少なくとも約０．１または０．
２、好ましくは少なくとも０．５、より好ましくは少な
くとも約１％効率ポイントを上昇させるのにしばしば十
分である。あるいはまた、触媒の活性安定性はさらに安
定性向上成分によって高められるかもしれない。「標準
エチレンオキシド製造プロセス条件」下に５０日操作し
た後、安定性向上成分を含有する触媒の活性は安定性向
上成分を含有しないほかは同等の触媒の活性より少なく
とも約５％または１０％、好ましくは少なくとも約２０
％高いことが多い。安定性向上成分の効果は、触媒がレ
ドックス半反応対の効率向上性塩を含み、かつ好ましく
はレドックス半反応対の気体状構成員が存在するエポキ
シ化系に特異のものであるように思われる。効率または
活性安定性の向上を調べる際に、プロセスおよび触媒を
定常条件下に置くべきである。ある場合に、触媒はピー
クの最終活性に到達する前に１週間以上という長い期間
に亘ってさえ活性化する。ある種の触媒に活性化のこの
期間がなぜあるのかという理由は知られていないが、お
そらく触媒の化学的および／または物理的状態調節のた
めであろう。したがって、触媒の最終的な活性は、触媒
を少なくとも２４時間、好ましくは少なくとも１２０〜
１７０時間操作した後に通常決定される。

【００４２】安定性向上成分の適量は使用する特定の安
定性向上成分、銀の含有量、存在する他のプロモーター
の量および種類並びに担体の化学的および物理的特性に
よって異なる。しかしながら、安定性向上成分は全触媒
重量を基準にして安定性向上成分中の金属の重量として
計算して少なくとも１０ｐｐｍｗ（重量基準　ｐｐｍ）
、好ましくは少なくとも約２５ｐｐｍｗの量でしばしば
存在する。あまりにも多過ぎる安定性向上成分を使用す
ると、触媒の性能、例えば効率および／または活性が不
利を招きうる。少な過ぎる安定性向上成分が存在すると
、同様に触媒の性能が不利を招き、または所望の触媒効
果、例えば効率安定効果を示すのに不十分になることも
ある。安定性向上成分の所望の量を決定する際に、触媒
組成物中の安定性向上成分の濃度をいろいろと変えて、
触媒の性能を評価することができる。ある場合に、他の
成分、例えば銀および他のプロモーターの量を変えて、
効果と最適な触媒性能との有利な組合せを達成するのが
望ましいこともありうる。通常、安定性向上成分の量は
全触媒重量を基準にして安定性向上成分中の金属の重量
として計算して約２５〜１０００ｐｐｍｗ、好ましくは
約５０〜５００重量ｐｐｍｍの範囲内である。

【００４３】安定性向上成分は、例えば、酸化物等の共
有化合物として、あるいは塩、酸もしくは塩基等のカチ
オンまたはアニオンとして種々の形態で供給することが
できる。向上した安定性を与える安定性向上成分の１種
以上の特定の種は一定ではなく、添加される成分および
／または触媒の製造中および／または触媒として使用し
ている間のいずれかで生成したものでもありうる。触媒
に有利な特性を与えるそれらの種は特異的には知られて
いないが、安定性向上成分を、例えば塩としてカチオン
の形で触媒に添加する場合に、適切な結果が得られる。

【００４４】それらに限定されないが、適切な安定性向
上成分には、金属酸化物、金属硝酸塩、金属亜硝酸塩、
金属硫酸塩、金属亜硫酸塩、金属カルボン酸塩、例えば
酢酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、シュウ酸塩等、金属ハロ
ゲン化物、アニオン中にプロモーター金属を含有する化
合物、金属オキシハロゲン化物、金属アミンハロゲン化
物、金属錯体等がある。

【００４５】それらに限定されないが、安定性向上成分
の具体例には、酸化第一鉄、酸化第二鉄、硝酸第一鉄、
硝酸第二鉄、亜硝酸第一鉄、亜硝酸第二鉄、硫酸第一鉄
、硫酸第二鉄、酢酸第一鉄、酢酸第二鉄、クエン酸第一
鉄、クエン酸第二鉄、乳酸第一鉄、乳酸第二鉄、シュウ
酸第一鉄、シュウ酸第二鉄カリウム、シュウ酸第二鉄、
塩化第一鉄、塩化第二鉄、鉄酸アンモニウム、鉄酸セシ
ウム、鉄酸カリウム、鉄酸ナトリウム、鉄（ＩＩ）錯体
、鉄（ＩＩＩ）錯体、酸化ニッケル（ＩＩ）、酸化ニッ
ケル（ＩＩＩ）、硝酸ニッケル、亜硝酸ニッケル、硫酸
ニッケル、亜硫酸ニッケル、酢酸ニッケル、クエン酸ニ
ッケル、乳酸ニッケル、シュウ酸ニッケル、塩化ニッケ
ル、ニッケル（ＩＩ）錯体、ニッケル（ＩＩＩ）錯体、
酸化第一銅、酸化第二銅、硝酸第一銅、硝酸第二銅、亜
硝酸第一銅、亜硝酸第二銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、
亜硫酸第一銅、亜硫酸第二銅、酢酸第二銅、クエン酸第
二銅、シュウ酸第二銅、塩化第二銅、塩化第一銅、第一
銅錯体、第二銅錯体、アンモニア化オキシ塩化ルテニウ
ム、三酸化ルテニウム、ルテニウム錯体、塩化アミンロ
ジウム、三塩化ロジウム、硫酸ロジウム、亜硫酸ロジウ
ム、ロジウム錯体、四酸化オスミウム、オスミウム錯体
、二塩化イリジウム、四塩化イリジウム、シュウ酸イリ
ジウム、硫酸イリジウム、イリジウム錯体、酸化第一セ
リウム、硝酸第一セリウム、塩化第一セリウム、酸化第
二セリウム、硝酸第二セリウム、塩化第二セリウム、第
一セリウム錯体、第二セリウム錯体、他のランタニド系
稀土類の対応化合物、酸化レニウム、硝酸レニウム、塩
化レニウム、過レニウム酸カリウム、過レニウム酸セシ
ウム、レニウム錯体、酸化アンチモン、硝酸アンチモン
、塩化アンチモン、アンチモン錯体、酸化金、硝酸金、
塩化金、金錯体、酸化亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛、亜鉛
錯体、酸化タリウム、硝酸タリウム、塩化タリウム、酸
化鉛、硝酸鉛、硫酸鉛、塩化鉛、鉛錯体、酸化第一スズ
、硝酸第一スズ、塩化第一スズ、酸化第二スズ、硝酸第
二スズ、塩化第二スズ、第一スズ錯体、第二スズ錯体、
酸化カドミウム、硝酸カドミウム、塩化カドミウム、カ
ドミウム錯体等がある。金属錯体を生成するのに有用な
錯生成剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＡ
ＤＴ）；Ｎ，Ｎ’−エチレンジアミン二酢酸；Ｎ−ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸；ジエチレントリ
アミン五酢酸；ニトリロ三酢酸；Ｎ−ヒドロキシエチル
イミノ二酢酸；Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシン等があ
る。安定性向上化合物の混合物も使用することができる
。

【００４６】本発明に使用するために好ましい稀土類金
属はセリウム、プラセオジム、サマリウム、テルビウム
、ネオジムおよびそれらの混合物である。

【００４７】本発明の安定性向上成分は鉄、ニッケル、
銅、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、レニウムおよ
び亜鉛の少なくとも１種から成るのが好ましい。安定性
向上成分は鉄、ニッケル、銅、レニウムおよび亜鉛の少
なくとも１種から成るのがより好ましい。

【００４８】最適な性能を与えるエチレンオキシドを製
造するためのどんな触媒とも同じように、多くのファク
ターの間に相関関係が存在する。よく考えられるファク
ターとしては、次のものがある：

【００４９】（ｉ）　　担体（支持体）の性質；（ｉｉ
）　　担体上または中の銀の量；（ｉｉｉ）　　担体中
または上の成分およびその量；（ｉｖ）　　銀または他
の成分と共にもたらされる不純物または汚染物； （ｖ）　　触媒を製造する手順；および（ｖｉ）　　触
媒を使用してエチレンオキシドを製造する条件。

【００５０】しかしながら、どのような触媒を定義しよ
うとしても、特にそれらのファクターがそれぞれ目的の
基線値に依存して可変である場合に、他のファクターを
決定する基線値があるにちがいない。本発明の場合、基
線値は銀の量または銀の量と担体の性質との組合せであ
りうる。大抵の場合、後者の組合せが基線値である。少
なくとも２つの値が触媒性能の基線値となるので、その
ような組合せと他のファクターとの相関関係が至極複雑
になるのは明らかである。これらの組合せおよび／また
はファクターの全てを統合する理論の共通の筋道はない
。その点で、本発明を実施して、本発明の利益の全てま
たは実質的に全てを獲得するために実験的努力が必要で
ある。このスクリプト（ｓｃｒｉｐｔ）から逸脱するこ
となしに、当業者は本発明の触媒の最適な性能を容易に
獲得することができる。そのようなスクリプトは、当業
者が商業的に使用できるエチレンオキシド触媒を製造す
る際に一般に追従されることを認識すべきである。スク
リプトの内容は触媒を製造するのに使用される技術に左
右される。

【００５１】最終触媒における銀の濃度は約２重量％か
ら４５重量％以上まで、多くの場合は約２重量％から４
０重量％以上まで様々であり、商業的に好ましい銀の範
囲は約６重量％から約３５重量％までである。低い銀濃
度が経済的観点から好ましい。しかしながら、特定の触
媒に対する最適な銀濃度は経済的ファクター並びに触媒
効率等の性能特性、触媒の老化速度および反応温度に左
右される。

【００５２】その最も広い様相におけるこれらの触媒に
使用される支持体または担体は、エチレンのエポキシ化
供給原料、生成物および反応条件の存在において比較的
不活性であると思われる多くの多孔性、耐火性触媒担体
または支持体から選択される。多くのそのような物質は
当業者に知られており、天然または合成のものであって
よく、マクロ細孔構造のものであるのが好ましい。

【００５３】担体の化学組成は厳密に限定されない。担
体は、例えばアルファ−アルミナ、炭化ケイ素、二酸化
ケイ素、ジルコニア、マグネシアおよび種々のクレーか
ら成る。好ましい担体は多くの場合に結合剤によって一
緒に結合されたアルファ−アルミナ粒子であり、非常に
高純度である。すなわち、少なくとも９８重量％がアル
ファ−アルミナであり、残りの成分はシリカ、アルカリ
金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム）および微量の他
の金属含有および／または非金属含有添加剤または不純
物である。また、好ましい担体は低純度のものでありう
る。すなわち、約８０重量％がアルファ−アルミナであ
り、残部が二酸化ケイ素、種々のアルカリ酸化物、アル
カリ土類酸化物、酸化鉄並びに他の金属および非金属酸
化物の混合物である。担体は触媒製造および反応条件下
に不活性であるように配合される。種々様々なこの様な
担体が商業的に入手できる。アルミナ担体はケンタッキ
州ルイビルのユナイテッド・カタリスツ社（Ｕｎｉｔｅ
ｄ　Ｃａｔａｌｙｓｔｓ，　Ｉｎｃ．）およびオハイオ
州アクロンのノートン社（Ｎｏｒｔｏｎ　Ｃｏｍｐａｎ
ｙ）によって製造されている。

【００５４】アルファアルミナ含有担体の場合、Ｂ．Ｅ
．Ｔ．法によって測定して約０．０３ｍ２／ｇ〜約１０
ｍ２／ｇ、好ましくは約０．０５ｍ２／ｇ〜約５ｍ２／
ｇ、より好ましくは約０．１ｍ２／ｇ〜約３ｍ２／ｇの
比表面積および通常の吸水技術によって測定して約０．
１ｃｃ／ｇ〜約０．９５ｃｃ／ｇの水細孔容積を有して
いるものが好ましい。比表面積を測定するためのＢ．Ｅ
．Ｔ．法はＳ．ブルナウアー（Ｂｒｕｎａｕｅｒ）、Ｐ
．エメット（Ｅｍｍｅｔ）およびＥ．テーラー（Ｔｅｌ
ｌｅｒ）、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・
ソサエティー（Ｊ．　Ａｍ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．）
、６０巻、３０９〜３１６頁（１９３８）に詳細に記載
されている。

【００５５】ある種のアルファアルミナ含有担体が特に
好ましい。これらのアルファアルミナ担体は比較的均一
な細孔直径を有し、そして（１）約０．１ｍ２／ｇ〜約
３．０ｍ２／ｇ、好ましくは約０．１ｍ２／ｇ〜約２．
０ｍ２／ｇのＢ．Ｅ．Ｔ．法比表面積および（２）約０
．１ｃｃ／ｇ〜約０．８５ｃｃ／ｇ、好ましくは約０．
２５ｃｃ／ｇ〜約０．７５ｃｃ／ｇの水細孔容積を有す
ることによってより完全に特徴付けられる。上記担体に
関する中間細孔直径は約０．０１〜１００ミクロンの範
囲であり、より好ましい範囲は約０．５〜５０ミクロン
である。

【００５６】担体はモノモーダル、ビモーダルまたはマ
ルチモーダル細孔分布を有しうる。文献に見られる幾つ
かの担体の代表的な特性を表Ｉに示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】前記表Ｉにおいて、（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）および（ｅ）は次の通りである。 （ａ）上記に引用したブルナウアー、エメットおよびテ
ーラーの方法。 （ｂ）平板破砕強さ、単一ペレット。 （ｃ）Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ　Ａｕｔｏｐｏｒｅ　
９２００および９２１０を使用して５５，０００ｐｓｉ
ａへの水銀押込みにより測定した（接触角　１３０°、
Ｈｇの表面張力０．４７３Ｎ／ｍ）。 （ｅ）中間細孔直径は、全細孔容積の５０％が、該中間
細孔直径よりもより小さい（又はより大きい）直径を有
する細孔中に見出される細孔直径を表わす。

【００５９】使用される支持体または担体は、その特徴
に係わりなく、固定床反応器中で使用するために適した
大きさの粒子、チャンク、ピース、ペレット、リング、
球、ワゴン車輪、横に仕切った中空円筒（またはリング
）等の形状に付形するのが好ましい。通常の商業的固定
床エチレンオキシド反応器は、代表的には触媒を満たし
た約０．７〜２．７インチの外径および０．５〜２．５
インチの内径および１５〜４５フィートの長さを有する
複数の平行な細長い管（適切な外殻中に）の形状にある
。 そのような反応器において、約０．１インチ〜約０．　
８インチの直径を有する、例えば球、ペレット、リング
、タブレット等のような丸みを付けた形状に形成された
担体を使用することが望ましい。

【００６０】担持触媒と同じように、最適の性能はその
化学組成（不純物を含む）、表面積、多孔度および細孔
容積の点からみて担体を最適化することにかかっている
。しかしながら、本発明によってもたらされる性能の向
上は、最適化した担体より劣っているものを使用する場
合に最も著しい。

【００６１】本発明の触媒は、触媒の性能を高めるため
に、例えば効率を上げおよび／またはエチレンオキシド
の燃焼を抑えおよび／または活性に影響を及ぼすために
１種またはそれ以上の安定性向上成分以外に少なくとも
１種の他のプロモーターまたは改質剤を含んでいる。こ
れらのプロモーターまたは改質剤は一般に化合物として
供給される。

【００６２】本発明の触媒はレドックス半反応対の一員
である少なくとも１種の効率向上性塩を含んでいるタイ
プのものであり、そして好ましくは、レドックス半反応
対の少なくとも１種の効率向上性気体状構成員が存在す
るエポキシ化プロセス（以下に説明する）に使用するつ
もりのものである。「レドックス半反応」と言う用語は
、標準還元または酸化電位表に示された式に見られ、ま
た、例えば「ハンドブック・オブ・ケミストリー」、編
者、Ｎ．Ａ．ラング（Ｌａｎｇｅ）、マグローヒル・ブ
ックカンパニー、Ｉｎｃ．、１２１３〜１２１８頁（１
９６１）または「ＣＲＣハンドブック・オブ・ケミスト
リー・アンド・フィジックス」、第６５版、ＣＲＣプレ
ス、Ｉｎｃ．、フロリダ州、ボカラトン、Ｄ１５５〜１
６２頁（１９８４）において見られるタイプの標準電極
電位または単極電位として知られているもののような半
反応を意味すると本明細書において定義する。「レドッ
クス半反応対」と言う用語はそのような半反応式におい
て酸化または還元を受ける原子、分子またはイオンある
いはそれらの混合物の対について言う。レドックス半反
応対のような用語は、生じる化学反応の機構よりもむし
ろ所望の性能向上をもたらす物質群の構成員を挙げるた
めに本明細書で使用している。そのような化合物は、半
反応対の構成塩として触媒と結合すると、アニオンがオ
キシアニオン、好ましくは多価原子のオキシアニオンで
ある塩になる、すなわち異なる原子に結合する場合、酸
素が結合するアニオンの原子は異なる原子価状態で存在
することができる。カリウムは好ましいカチオンである
けれど、ナトリウム、ルビジウムおよびセシウムも実施
可能であり、そして好ましいアニオンは硝酸塩、亜硝酸
塩および置換または他の化学反応を行うことができ、か
つエポキシ化条件下に硝酸塩アニオンを生成することが
できる他のアニオンである。好ましい塩には、ＫＮＯ３
およびＫＮＯ２があり、ＫＮＯ３が最も好ましい。

【００６３】レドックス半反応対の一員である塩はエポ
キシ化反応の効率を高めるのに十分な量で添加される。 正確な量は使用されるレドックス半反応対の気体状効率
向上性構成員およびその濃度、気相中の他の成分の濃度
、触媒中に含まれる銀の量、担体の表面積、プロセス条
件、例えば空間速度および温度並びに担体の形態のよう
な変数によって変わる。しかしながら、添加された効率
向上性塩の濃度の適切な範囲は、一般にカチオンとして
計算して触媒の全重量を基準にして約０．０１〜約５重
量％、好ましくは約０．０２〜約３重量％である。約０
．０３〜約２重量％の量でこの塩を添加するのが最も好
ましい。

【００６４】プロモーターの一群には、マンガン成分が
ある。多くの場合、マンガン成分は触媒の活性および／
または安定性を高めることができる。向上した活性およ
び／または安定性を与えるマンガン種は一定ではなく、
添加される成分または触媒の製造中か触媒として使用し
ている間のいずれかに生成されるものでありうる。それ
らに限定されないが、マンガン成分には酢酸マンガン、
硫酸マンガンアンモニウム、クエン酸マンガン、ジチオ
ン酸マンガン、シュウ酸マンガン、硝酸第一マンガン、
硫酸第一マンガン並びにマンガン酸アニオン、例えば、
過マンガン酸アニオン、マンガン酸アニオン、例えばマ
ンガンが＋２または＋３の酸化状態を有しているおよび
本明細書の別のところに記載したものから選択される錯
生成剤等の錯生成剤で錯化されたマンガン錯体等がある
。使用する場合、マンガン成分はマンガンの重量として
計算して触媒の全重量を基準にして少なくとも約１ｐｐ
ｍｗ、大体は少なくとも約５ｐｐｍｗ、例えば約１０〜
２０００ｐｐｍｗ、多くの場合は約２０〜１０００ｐｐ
ｍｗの量で供給されることが多い。

【００６５】他の群のプロモーターには、コバルト成分
がある。多くの場合、コバルト成分は触媒の活性および
／または効率および／または安定性を高めることができ
る。向上した活性および／または効率および／または安
定性を与えるコバルト種は一定ではなく、添加される成
分または触媒の製造中か触媒として使用している間のい
ずれかに生成されるものでありうる。それらに限定され
ないが、コバルト成分には、酸化第一コバルト、酸化第
二コバルト、硝酸第一コバルト、硝酸第二コバルト、硫
酸第一コバルト、硫酸第二コバルト、酢酸第一コバルト
、酢酸第二コバルト、クエン酸第一コバルト、クエン酸
第二コバルト、乳酸第一コバルト、乳酸第二コバルト、
シュウ酸第一コバルト、シュウ酸第二コバルト、塩化第
一コバルト、塩化第二コバルト、コバルト酸アンモニウ
ム、コバルト酸セシウム、コバルト酸カリウム、コバル
ト酸ナトリウム、例えばコバルトが＋２または＋３の酸
化状態を有しているおよび本明細書の別のところに記載
したものから選択される錯生成剤等の錯生成剤で錯化さ
れたコバルト錯体等がある。使用する場合、コバルト成
分はコバルトの重量として計算して触媒の全重量を基準
にして少なくとも約１０または２０ｐｐｍｗ、例えば約
２５〜１０００ｐｐｍｗ、好ましくは約５０〜５００ｐ
ｐｍｗの量で供給されることが多い。

【００６６】いずれにせよ、例えばカチオン、アニオン
または非イオンを問わず、各金属含有プロモーターのよ
うな各プロモーターは促進量で供給される。本明細書で
使用する触媒のある成分の「促進量」と言う用語は、有
効に作用して、該成分を含んでいない触媒に比べてその
触媒の触媒特性の１つまたはそれ以上を改善すなわち向
上させるその成分の量について言う。触媒特性の例とし
ては、特に操作性（耐暴走性）、選択率、活性、転化率
、安定性および収率がある。個々の触媒特性の１つまた
はそれ以上がこの「促進量」によって高められるが、他
の触媒特性は高められたり、高められなかったり、ある
いは低下されることさえありうることが当業者には理解
される。実際、「標準エチレンオキシド製造プロセス条
件」下で調べた場合、プロモーターは効率を高めうるが
、触媒の活性を低下しうる。異なる触媒特性は異なる操
作条件で高められることがさらに理解される。例えば、
一組の操作条件で選択性を高めることができる触媒を、
選択性よりはむしろ活性に改善が認められる異なる組の
条件で操作することができ、そしてエチレンオキシドプ
ラントの作業者は原料コスト、エネルギーコスト、副生
物除去コスト等を考慮して利益を最大にするために操作
条件を故意に変えて、他の触媒特性を犠牲にしてさえあ
る触媒特性を利用する。

【００６７】プロモーターによって与えられる促進効果
は、例えば反応条件、触媒製造技術、担体の表面積、細
孔構造および表面の化学的特性、触媒の銀およびコプロ
モーター含有量、触媒に存在する他のカチオンおよびア
ニオンの有無等の多くの変数によって影響される。他の
活性剤、安定剤、プロモーター、増進剤または他の触媒
改善剤の存在も促進効果に影響を及ぼす。

【００６８】本発明に従って触媒を製造するために種々
の手順を使用することができる。好ましい手順は、（１
）多孔性触媒担体に溶媒または可溶化剤、所望の重量の
銀を析出するのに十分な量の銀錯体および担体に対する
少なくとも１種の上記安定性向上成分から成る溶液を含
浸し、および（２）その後、含浸担体を処理して銀塩を
金属銀に転化し、かつ担体の外部および内部表面への銀
および少なくとも１種の安定性向上成分の析出を行うこ
とから成る。含浸溶液の使用および再使用における繰返
し性の観点から、担体は、触媒の製造または使用のいず
れかに際し含浸溶液に可溶なおよび／または触媒に供給
される少なくとも１種の安定性向上成分と交換可能なイ
オンを多量に含んで、触媒の所望の向上を果たす少なく
とも１種の安定性向上成分の量を乱すようなことがない
のが好ましい。担体がそのようなイオンを含んでいる場
合、一般にそれらのイオンを浸出等の標準の化学技術に
よって除去すべきである。銀および安定性向上成分の析
出は、高温で担体を加熱して、担体内の残留液を蒸発さ
せかつ担体の内部および外部表面への銀および少なくと
も１種の安定性向上成分の析出を行うことによって一般
に達成される。担体の含浸は、被覆法より効果的に銀を
利用できるので銀の析出に好ましい技術である。後者の
被覆法は担体の内部表面に銀を実質的に析出させるため
に一般に使用することができる。さらに、被覆触媒は機
械的な摩擦によって銀をより破損し易い。

【００６９】担体表面に銀および少なくとも１種の安定
性向上成分を含浸または析出する順序は任意である。し
たがって、銀および塩の含浸および析出は同時または順
次に行うことができる。すなわち、担体への銀の添加前
に、添加中にまたは添加後に少なくとも１種の安定性向
上成分を析出させることができる。少なくとも１種の安
定性向上成分および他のプロモーター類は一緒にまたは
順次に析出させることができる。例えば、１種またはそ
れ以上の塩をまず析出させ、引き続き銀および追加のま
たは他の塩を同時にまたは順次に析出させることができ
る。銀含浸溶液中の銀成分が安定性向上成分を提供する
化合物に干渉する、あるいはまた安定性向上成分が含浸
溶液中の銀成分に干渉する場合、銀を析出、焼成してか
ら安定性向上成分の化合物を担体に含浸させる順次析出
法を用いるのが望ましいことが多い。

【００７０】触媒担体の含浸は同時または順次析出のた
めの周知の手順に従って銀、安定性向上成分および他の
プロモーターを含有する１種またはそれ以上の溶液を用
いて行われる。同時析出に関し、含浸に引き続き、含浸
担体を熱によってまたは化学的に処理して、銀化合物を
金属銀に還元しかつ触媒表面に銀、安定性向上成分およ
び他のプロモーターを析出させる。

【００７１】順次析出に関し、最初に担体に銀または１
種以上の安定性向上成分または１種以上の他のプロモー
ター（使用する順序に依存する）を含浸させ、次に上述
のように熱によってまたは化学的に処理する。その後、
１回以上のさらに別の含浸工程および対応する熱または
化学処理を行って、銀および１種以上の安定性向上成分
および１種以上の他のプロモーターを含む最終触媒を製
造する。

【００７２】１つの効果的な実施態様において、銀含有
担体をアルカリ金属またはアルカリ土類金属以外の金属
を含有するプロモーターを含む溶液を用いて含浸する。 この溶液は、上記金属含有プロモーターが銀を有しない
担体に対するその親和性に比べて銀含有担体に対して向
上した親和性を有するように、および／または該プロモ
ーターが銀を有しない担体と結合する割合に比べて増大
した割合で銀含有担体と結合するように選択される。こ
の方法は触媒の製造を容易にし、かつアルケンのエポキ
シ化に効果的な触媒を生じる。この方法は、参照として
その全体を本明細書に組み入れる１９９０年１０月１２
日に出願された本願と同一の出願人に譲渡された米国特
許出願番号第０７／５９６，２２８号により詳細に記載
されている。

【００７３】本発明の触媒を製造する際に、ある種のア
ルカリおよびアルカリ土類金属塩のようなあるプロモー
ターは、担体に銀化合物を析出させた時に、および加熱
を行って銀化合物を金属銀に転化する時に、これらの塩
がいつまでも実質的に変化しないような高い融解温度を
有している。不安定な酸化状態を有するアルカリ金属お
よびアルカリ土類金属塩は種々の安定な酸化状態、例え
ば亜硫酸塩から硫酸塩に変化することはもちろん理解さ
れる。例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を
水酸化物または炭酸塩として析出させる場合、その金属
塩は、触媒の含浸に使用できるアミンの存在下の加熱（
焙焼）工程中に焙焼条件に依存して別の塩の形（すなわ
ち、硝酸塩）に変態させることができる。

【００７４】担体に含浸するために使用される銀溶液は
従来技術に開示された銀溶液のように溶媒または錯生成
／可溶化剤中の銀化合物から成る。使用される特定の銀
化合物は、例えば銀錯体、硝酸塩、酸化銀または酢酸塩
、シュウ酸塩、クエン酸塩、フタル酸塩、乳酸塩、プロ
ピオン酸塩、酪酸塩および高級脂肪酸塩等の銀カルボン
酸塩の中から選択することができる。望ましくは、アミ
ンで錯化された酸化銀が本発明の実施に際しての銀の好
ましい形である。

【００７５】広範な溶媒または錯形成／可溶化剤を使用
して含浸媒体中で所望の濃度に銀を可溶化することがで
きる。このために適していると従来技術に開示されてい
るものの中には、乳酸［エアリーズ（Ａｒｉｅｓ）の米
国特許第２，４７７，４３６号；およびデマイオ（Ｄｅ
Ｍａｉｏ）の米国特許第３，５０１，４１７号］、アン
モニア［ウエスト（Ｗｅｓｔ）等の米国特許第２，４６
３，２２８号］、エチレングリコール等のアルコール［
エンドラー（Ｅｎｄｌｅｒ）等の米国特許第２，８２５
，７０１号およびワッチミナ（Ｗａｔｔｉｍｉｎａ）の
米国特許第３，５６３，９１４号］並びにアミンおよび
アミンの水性混合物［シュワルツ（Ｓｃｈｗａｒｚ）の
米国特許第２，４５９，８９６号；ワッチミナの米国特
許第３，５６３，９１４号；ベニシ（Ｂｅｎｉｓｉ）の
米国特許第３，２１５，７５０号；ニールセン（Ｎｉｅ
ｌｓｅｎ）の米国特許第３，７０２，２５９号；および
キャビット（Ｃａｖｉｔｔ）の米国特許第４，０９７，
４１４号、第４，３７４，２６０号および第４，３２１
，２０６号］がある。

【００７６】本発明に有用な安定性向上成分（類）並び
に他の金属含有プロモーター（類）を含むことを意味す
る本発明の少なくとも１種の金属含有プロモーターはそ
れ自体担体と結合する前に含浸溶液中に、特に銀も含ん
でいるそのような溶液中に錯体として存在しうる。その
ような錯体は、少なくとも１種の金属種、例えば金属含
有プロモーター先駆体と錯体を生成するのに有用な１種
またはそれ以上の錯生成剤を、上記含浸溶液または溶液
先駆体（例えば、未溶解金属含有プロモーター先駆体を
含む液状媒体）中に該溶液または溶液先駆体中の金属含
有プロモーターの溶解度および／または溶解度安定性を
向上させるのに有効な量で含ませることによって便利に
誘導することができる。溶解度および／または溶解度安
定性の向上は、金属含有プロモーターが錯化されている
および／または錯生成剤を含んでいる含浸溶液または溶
液先駆体を、金属含有プロモーターが錯生成剤で錯化さ
れていないおよび／または錯生成剤を含んでいない類似
含浸溶液または溶液先駆体と比較することによって決定
される。「溶解度安定性」と言う用語は金属含有プロモ
ーターの時が過ぎても溶液のままでいることができる尺
度を意味し、時間が長ければ長い程、金属含有プロモー
ターの溶解度は安定である。

【００７７】その金属含有プロモーター錯体を生成する
のに有用な少なくとも１種の錯生成剤は、所望の溶解度
および／または溶解度安定性を与えるように、例えば従
来周知の錯生成剤の中から選択することができる。使用
する特定の錯生成剤（類）の選択は使用する金属含有プ
ロモーター、含浸溶液または溶液先駆体の組成、含浸溶
液または溶液先駆体を担体に含浸するために使用する前
に保管する条件等のような多くのファクターに依存する
。有用な錯生成剤の例には、エチレンジアミン四酢酸（
ＥＡＤＴ）；Ｎ，Ｎ’−エチレンジアミン二酢酸；Ｎ−
ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸；ジエチレン
トリアミン五酢酸；ニトリロ三酢酸；Ｎ−ヒドロキシエ
チルイミノ二酢酸；Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシン；
その他がある。

【００７８】使用する錯生成剤の量は、例えば特定の錯
生成剤および錯化される特定の金属種並びに錯化される
金属種の量によって広く変わる。錯生成剤の量は含浸溶
液または溶液先駆体中の錯化される金属種と錯体を形成
するのに必要な量の好ましくは少なくとも約５０％、よ
り好ましくは少なくとも約１００％である。例えば、錯
体を比較的長い時間に亘って維持することができるよう
に、所望の錯体を形成するのに必要な量より過剰な錯生
成剤を使用することもできる。例えば、錯生成剤を所望
の錯体を形成するのに必要な量の少なくとも約１５０％
または少なくとも約２００％または少なくとも約４００
％以上の量で含有させることができる。例えば含浸溶液
または溶液先駆体中で使用する錯生成剤の量は金属種と
錯体を形成する錯生成剤および、あるならば、含浸溶液
または溶液先駆体中に存在する、上記のように錯体を形
成しない追加の、すなわち余分の錯生成剤との両方から
成る。

【００７９】この含浸混合物、例えば溶液の溶解度安定
性を向上させるために錯生成剤を使用する方法は銀含有
アルケンエポキシ化触媒に有用な種々様々の金属含有プ
ロモーターに対して用いることができる。例えば、錯生
成剤は、周期率表の第１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、
６ｂ、７ｂおよび８族金属、稀土類金属、スズ、アンチ
モン、鉛、タリウムおよびビスマス並びにそれらの混合
物を含むプロモーター類を担体に含浸する際に使用する
ことができる。（本明細書における周期率表の言及はオ
ハイオ州クリーブランドのケミカル・ラバー・カンパニ
ーによって発行された「ＣＲＣハンドブック・オブ・ケ
ミストリー・アンド・フィジックス」、第４６版、表紙
裏におけるものについてである）。錯生成剤の使用はマ
ンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、金、ルテニウム
、ロジウム、オスミウム、イリジウム、亜鉛、カドミウ
ム、稀土類金属、レニウム、アンチモン、金、亜鉛、タ
リウム、鉛およびそれらの混合物、特にマンガン、コバ
ルトおよびそれらの混合物を含む金属含有プロモーター
類を含浸する際に特に有効である。そのような錯生成剤
を含まないマンガン含有溶液のようなそのような錯生成
剤を含まない溶液が比較的早急に不安定になり、沈殿を
形成し易い場合に、錯生成剤を使用することによって特
に有利な結果が得られる。錯生成剤を含まないそのよう
な溶液はそれらが生成された直後に使用しないかぎり、
生成触媒は不均質であり、また決して容認しうる触媒特
性を有しているとは言えない。また、生成直後に含浸溶
液を使用しなければならないという拘束によって作業の
融通性が低下しかつコストが増大するかもしれない。本
明細書で説明する錯生成剤の使用によってこの拘束が軽
減され、かつ効果的なアルケンエポキシ化触媒が提供さ
れる。

【００８０】高銀含有量の触媒を製造するために特に好
ましい方法には、プロモーターを伴うかまたは伴わない
銀の２回以上の連続含浸がある。それぞれの含浸に引き
続き銀を不溶性にする焙焼または他の手順を行うことが
できる。高銀添加法を使用する場合、担体が高い細孔容
積及び表面積を有しているのが有利である。

【００８１】触媒担体への銀および／または安定性向上
成分（類）および／または他のプロモーター（類）の含
浸に引き続いて、含浸担体粒子を残っている吸収されな
い溶液から分離する。これは、過剰の含浸媒体を排液す
るか、あるいはまた濾過または遠心分離等の分離技術を
用いることによって都合よく達成される。次に、含浸担
体を一般に熱によって処理（例えば、焙焼）して、銀金
属化合物（大抵の場合錯体）の金属銀への分解、還元、
および／または安定性向上成分（類）および／または他
のプロモーター（類）の分解を行う。そのような焙焼は
約１００℃〜９００℃、好ましくは２００℃〜７００℃
の温度で実質的に全ての銀塩を金属銀に転化するのに、
および／または実質的に全ての安定性向上成分（類）お
よび／または他のプロモーター（類）の分解を行うのに
十分な時間行うことができる。一般に、温度が高ければ
高いほど、必要な還元期間は短くなる。例えば、約４０
０℃〜９００℃の温度において、銀への還元は約１〜５
分で達成できる。含浸担体を熱処理するために広範な加
熱期間が従来技術において提案されている（例えば、米
国特許第３，５６３，９１４号は、還元するために焙焼
するのではなく乾燥させるために３００秒より短い間加
熱することを提案しており、米国特許第３，７０２，２
５９号は１００℃〜３７５℃の温度で２〜８時間加熱し
て触媒中の銀塩を還元することを開示しており、そして
米国特許第３，９６２，１３６号は同様な温度範囲に対
して１／２〜８時間の加熱時間を提案している）が、銀
塩の金属への実質的に完全な還元および／または安定性
向上成分（類）および／または他のプロモーター（類）
の実質的に完全な分解が達成されるように還元時間を温
度と関連させることだけが重要である。連続または段階
的加熱プログラムをこのために使用するのが望ましい。 １／２時間以内のような短い時間での触媒の連続焙焼が
好ましく、本発明の触媒を製造するのに有効に行われる
。

【００８２】熱処理は空気中で行うのが好ましいが、窒
素または二酸化炭素雰囲気も使用することができる。そ
のような熱処理に使用される装置はそのようなガスの静
止または流動雰囲気を使用して、還元を実施することが
できるが、流動雰囲気が非常に好ましい。

【００８３】本発明の触媒を製造するのに重要なことは
担体を攻撃し、かつ触媒の性能に悪影響を及ぼす不純物
を析出する強酸性または強塩基性溶液の使用を避けるこ
とである。短い滞留時間も記載している高い焙焼温度を
組み入れた英国特許第２，０４３，４８１号の好ましい
含浸手順はそのような触媒汚染を最小にするのに特に有
利である。しかしながら、短い滞留時間は好ましいけれ
ど、高純度の担体と組合せて本発明の塩を使用すること
により、より低い温度を使用することが可能となる。

【００８４】担体上に析出した金属銀の粒径は使用され
る触媒製造手順の関数であると一部の従来技術で主張さ
れている。このことは触媒の表面を効果的に見る能力が
当業界に少なかったためであると思われる。したがって
、担体上に見られる銀粒子間の空間を、銀のそのような
粒子が担体上の銀全てを表わすかどうかを述べるのに十
分には特徴付けられなかった。しかしながら、溶媒およ
び／または錯生成剤、銀化合物、熱処理条件および触媒
担体を特別に選択することによって、担体上に見られる
生成銀粒子の大きさの範囲にいろいろに影響を及ぼすこ
とができる。エチレンオキシドの製造のために一般に興
味のある担体に関し、０．０５〜２．０ミクロンの範囲
の銀の粒度分布が代表的に得られる。しかしながら、エ
チレンオキシドを製造する際の触媒の有効性に関する銀
触媒の粒径の役割は明らかには理解されていない。接触
反応に使用する場合、銀粒子が触媒の表面を移動するこ
とがわかっているということに鑑みて、触媒がなお非常
に有効でありながら銀粒子の大きさおよび形状の著しい
変化を生じることが、担体上に見られる銀粒子の大きさ
が触媒性能の重要なファクターでは有り得ないことを示
唆している。

【００８５】本発明の銀触媒はエチレンの分子状酸素で
の気相酸化によるエチレンオキシドの製造に使用するの
に特に適している。酸化反応を行うための反応条件は周
知であり、従来技術に広く記載されている。このことは
温度、圧力、滞留時間、反応物の濃度、気相希釈剤（例
えば、窒素、メタンおよびＣＯ２）、気相抑制剤（例え
ば、塩化エチレンおよび二塩化エチレン）等のような反
応条件に当てはまる。

【００８６】反応器に供給される気体はレドックス半反
応対の少なくとも１種の効率向上性構成員を含んでいる
のが好ましい。

【００８７】本明細書で引き合いに出される「レドック
ス半反応対の気体状構成員」、「レドックス半反応対の
気体状効率向上性構成員」または同様な用語は先に定義
した「レドックス半反応対の一員の塩」または同様な用
語に対するものと同様な意味がある。すなわち、これら
の用語は定本またはハンドブック中の標準電極電位また
は単極電位表に示された半反応の構成員について言い、
それらは気体状態にあり、かつ定本に示された反応式に
おいて酸化されるかまたは還元されるかのいずれかの物
質である。好ましい気体状効率向上性物質は３以上の原
子価状態で存在することができる元素、好ましくは窒素
および酸素であるのが好ましい他の元素を含んでいる化
合物である。レドックス半反応対の好ましい気体状効率
向上性構成員の例には、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２
Ｏ４、Ｎ２Ｏ５の少なくとも１種またはエポキシ化条件
下に上記気体、特にＮＯおよびＮＯ２の１種を生成する
ことができる気体状物質およびそれらとＰＨ３、ＣＯ、
ＳＯ３、ＳＯ２、Ｐ２Ｏ５およびＰ２Ｏ３の１種以上と
の混合物がある。ＮＯが気体状効率向上性化合物として
好ましいことが多い。

【００８８】反応系中において同じ半反応対の構成員、
すなわち触媒と結合した効率向上性塩構成員と供給流中
の気体状構成員の両方、例えば好ましい組合せとして硝
酸カリウムと酸化窒素とを使用することが好ましい場合
があるが、このことは十分な結果を達成するために全て
の場合に必要であるというわけではない。ＫＮＯ３／Ｎ
２Ｏ３、ＫＮＯ３／ＮＯ２、ＫＮＯ３／Ｎ２Ｏ４、ＫＮ
Ｏ３／ＳＯ２、ＫＮＯ２／ＮＯ、ＫＮＯ２／ＮＯ２およ
びＫＮＯ３／ＳＯ２とＮＯとの混合物のような他の組合
せも同じ系中で使用することができる。ある場合に、塩
および気体状構成員が全反応の一連の半反応式中の最初
と最後の反応を表わす異なる半反応に見られうる。

【００８９】レドックス半反応対の気体状効率向上性構
成員も触媒の活性、特にエポキシ化反応の効率等の性能
を高めるために十分な量で存在する。正確な量は使用さ
れるレドックス半反応対の一員である特定の効率向上性
塩およびその濃度、酸化を受ける特定のアルケンおよび
レドックス半反応対の一員の効率向上性塩の量に影響を
及ぼす上記の他のファクターによって一部決定される。 Ｎ２をバラストとして使用する場合、プロピレンを含む
大抵のアルケンのエポキシ化のためのレドックス半反応
対の気体状構成員の好適な濃度は代表的には気体状供給
流の約０．１〜約２，０００容量　ｐｐｍである。ＮＯ
等のレドックス半反応対の好ましい気体状構成員をプロ
ピレンのエポキシ化に使用する場合、好ましい濃度はＮ
２をバラストとして約２，０００容量　ｐｐｍである。 しかしながら、エチレンを酸化している場合、好適な濃
度は気体状供給流成分の約０．１〜約１００容量　ｐｐ
ｍである。約３容量％のＣＯ２が存在する場合、レドッ
クス半反応対の気体状効率向上性構成員は約１〜約８０
　ｐｐｍの量で存在するのが好ましい。ＣＯ２が、例え
ば約３容量％までの量で反応混合物中に存在する場合に
、酸化窒素をエチレンのエポキシ化系中の気体状効率向
上性化合物として使用する場合、それは約０．１〜約６
０　ｐｐｍ、好ましくは約１〜約４０　ｐｐｍの量で存
在する。

【００９０】未反応供給原料を再循環すること、または
単一相系を使用すること、または連続配置の反応器を使
用することによってエチレンの転化率を増大させるため
に連続反応を採用することの望ましさは当業者によって
容易に決定される。選択される特定の操作モードは通常
プロセスの経済性の命じるところである。

【００９１】一般に、商業的に実施される方法はエチレ
ンおよび酸素を含む供給流を約２００℃〜３００℃の温
度および所望の質量速度および生産性に依存して約５気
圧から約３０気圧まで変わりうる圧力の触媒含有反応器
に連続的に導入することによって行われる。大規模反応
器中の滞留時間は一般に約０．１〜５秒程度である。酸
素は空気等の酸素含有流でまたは市販の酸素として反応
に供しうる。得られたエチレンオキシドは通常の技術を
用いて反応生成物から分離、回収される。しかしながら
、本発明に関し、エチレンオキシド製造プロセスは正常
の濃度、例えば約０．５〜６容量％での二酸化炭素の循
環を含む正常ガス循環を意図している。

【００９２】本発明の安定性向上成分、マンガン成分、
コバルト成分およびそれらの混合物の１種またはそれ以
上を含有する触媒（以下「安定性向上触媒」と称する）
は本明細書に説明するようにアルケンエポキシ化プロセ
スの効力を高めるために選択的に使用することができる
。例えば、先に述べたように、従来の銀含有エチレンエ
ポキシ化触媒は所望の高触媒活性を達成する前に比較的
長い期間、例えば約１週間以上反応条件下に置かれるこ
とが多い。この「ゆっくりした始動」現象は商業的によ
く使用される固定床再循環式操作において特に明白であ
る。本発明の安定性向上触媒はこのアルケンエポキシ化
プロセスの始動速度を増大または向上させるのに効果的
である。すなわち、本発明の安定性向上触媒は、例えば
アルケンエポキシ化プロセスの始動に際し、安定性向上
成分、マンガン成分またはコバルト成分を含んでいない
類似触媒に比べて、例えば「条件」においてより速い速
度すなわちより短い期間に所望の高触媒活性を達成する
。この特徴は、例えばプロセス効率を高めおよびコスト
を低減するので有利である。

【００９３】本発明の安定性向上触媒のさらに別の特徴
は固定触媒床の前端部すなわち入口から固定触媒床を介
して固定触媒床の後端部すなわち出口まで、例えば活性
および／または効率および／または安定性の見地からの
触媒の効力保持力を増大することである。安定性向上成
分、マンガン成分またはコバルト成分を含んでいない類
似のアルケンエポキシ化触媒は固定触媒床の前端部また
はその付近でより効果的であり、その触媒の触媒効力は
前端部から離れて固定触媒床の後端部またはその付近で
劣化する傾向にある。本発明の安定性向上触媒はこの劣
化を緩和する。すなわち、本発明の安定性向上触媒は安
定性向上成分、マンガン成分またはコバルト成分を含ん
でいない類似のアルケンエポキシ化触媒に比べて触媒固
定床の長さに沿って向上した触媒効力安定性を備えてい
る。したがって、本発明の安定性触媒は全触媒効力を増
大させる。

【００９４】なぜ本発明の安定性向上触媒がアルケンエ
ポキシ化プロセスの始動速度をより速くし、また固定触
媒床に沿っての触媒劣化を緩和するのかという理由は完
全には理解されていないが、これらの触媒特性を利用し
て多くのプロセス改変を使用することができる。例えば
、固定触媒床の安定性向上成分、マンガン成分および／
またはコバルト成分の濃度を、例えば触媒床の前端部ま
たはその付近の触媒に最高濃度の安定性向上成分、マン
ガン成分および／またはコバルト成分を含有させ、そし
て触媒床の後端部またはその付近の触媒に最低濃度の安
定性向上成分、マンガン成分および／またはコバルト成
分を含有させて傾斜させることができる。あるいはまた
、固定触媒床の一部以上に安定性向上触媒を含ませ、一
方同固定触媒床の他の一部以上には安定性向上触媒以外
の触媒を含ませることもできる。触媒床の前端部または
その付近の触媒は安定性向上触媒であるのが好ましい。 単一の固定触媒床を２つ以上の区分に分割してその中へ
の異なる触媒の充填を容易にすることができる。

【００９５】なおさらに別のプロセス改変はアルケンエ
ポキシ化反応系に供給される気体状成分の１種またはそ
れ以上、あるいは気体流の一部または全部を安定性向上
触媒で処理、例えば予備処理して、そのような成分をア
ルケンのエポキシ化のために調節することである。この
点に関し使用する「調節」と言う用語は、例えば「条件
」下において未処理の少なくとも１種の気体状成分、あ
るいは未処理の気体流の一部または全部を用いることに
比べてアルケンエポキシ化プロセスの始動速度を増大さ
せおよび／または固定触媒床の長さに沿った触媒の効力
を向上させるのに有効である、少なくとも１種の気体状
成分、あるいは気体流の一部または全部の処理について
言う。新しい全供給流および／または全再循環流を、例
えばアルケンエポキシ化条件で安定性向上触媒と接触さ
せてそのような調節を行うことができる。そのような調
節を行った後、調節した成分（類）を用いて、アルケン
のエポキシ化を安定性向上触媒、安定性向上触媒以外の
触媒またはそれらを組合わせた触媒で行うことができる
。

【００９６】商業プロセスにおいて、代表的な操作条件
は変えることができ、使用される成分の量は最高の効率
を達成するために調節することができる。特に、エタン
、二酸化炭素、有機塩化物、窒素酸化物の量を変えて、
エチレンオキシドの製造のための効率を最適にすること
ができる。エタンは可変量で原料エチレン中に含まれる
不純物である。エタンを商業的反応器に加え、塩化物の
抑制剤作用をより良好に制御することもできる。代表的
に、商業プロセスで使用されるエタンの量は空気系プロ
セス条件および酸素系プロセス条件の両方で最適化を達
成するために約０．００１から約５モル％まで様々であ
りうる。エタンの濃度が反応器中で増大するに従い、触
媒上の有効な表面塩化物濃度が低減されて、エチレンオ
キシドの製造に対する効率を増大する促進／抑制反応に
対する塩化物の能力を低下させるように思われる。塩化
物、例えば塩化エチルまたは二塩化エチレンの量を変え
て、特定のプロセスで見られるエタンの濃度および触媒
に使用されるプロモーターまたは改質剤の種類と相応す
る必要なプロモーター／抑制剤作用を与えることができ
る。代表的に、商業プロセスで使用される有機塩化物の
量は空気系プロセス条件および酸素系プロセス条件の両
方で最適化を達成するために約１．０　ｐｐｍから約１
００　ｐｐｍまで変わることができる。二酸化炭素は一
般に抑制剤と考えられており、プロセス効率に対する二
酸化炭素の抑制効果はその濃度で変えられる。本発明の
触媒の製造に使用される異なる種類のプロモーターまた
は改質剤に関し、異なる濃度の二酸化炭素がある種の商
業プロセスにおいてより望ましい。代表的に、商業プロ
セスに使用される二酸化炭素の量は空気系プロセス条件
および酸素系プロセス条件の両方で最適化を達成するた
めに約２から約１５モル％まで変わることができる。二
酸化炭素の量は使用される二酸化炭素スクラビング系の
大きさおよび型に依存する。エタン、二酸化炭素および
有機塩化物の量を最適化することによって、商業的なエ
チレンオキシド製造における所望の効率を達成するため
に特に適した触媒が提供される。特に、触媒上のレドッ
クス半反応対の一員である少なくとも１種の塩と共にレ
ドックス半反応対の少なくとも１種の気体状効率向上性
構成員を使用するエポキシ化方法において、二酸化炭素
の濃度を約１．５容量％以下、例えば約１．０容量％以
下、さらには約０．５容量％に保持するのが好ましい。

【００９７】「標準エチレンオキシド製造プロセス条件
」のようなエチレンオキシドを製造するためのプロセス
条件に置かれた触媒は本発明の重要な様相であると考え
る。

【００９８】

【実施例】以下の実施例は説明のためにのみ挙げるもの
であり、ここに記載した本発明の範囲を限定するものと
解釈してはならない。

【００９９】担体「Ａ」および「Ｂ」 担体ＡおよびＢは共に弗化物鉱化作用（ｆｌｕｏｒｉｄ
ｅ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）によってベーマイ
トから製造したアルファアルミナである。これらの担体
はそれぞれ単純なリングの形状であり、以下の特性を有
している。

【０１００】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　担体Ａ　　　　　　　　担体Ｂ
　　　　表面積、ｍ２　／ｇ（１）　　　　　　　　　
　　１．２４　　　　　　　　１．１０　　　　水細孔
容積、％　　　　　　　　　　　　　　７７．０　　　
　　　　　８６．０　　　　残存弗化物、重量％　　　
　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　　　　　０
．１２　　　　水侵出性、ｐｐｍｗ 　　　　　　　　　　燐酸塩　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０　　　　　　　　　　弗化物　　　　　
　　　　　　　　　　　３６　　　　　　　　　　アル
ミニウム　　　　　　　　　　　　６　　　　　　　　
　　カルシウム　　　　　　　　　　　　　　９　　　
　　　　　　　カリウム　　　　　　　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　マグネシウム　　　　　　
　　　　　　５　　　　　　　　　　ナトリウム　　　
　　　　　　　　　１３　　　　　　　　　　ケイ素　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０（１）「アドソ
ープション・サーフェース・エアリア・アンド・ポロシ
ティ（Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｒｅ
ａ　ａｎｄ　Ｐｏｒｓｉｔｙ）」、Ｓ．Ｊ．グレッグ（
Ｇｒｅｇｇ）およびＫ．Ｓ．Ｗ．シング（Ｓｉｎｇ）、
アカデミック・プレス（１９６７）、３１６〜３２１頁
に記載された測定方法。

【０１０１】担体の水侵出性成分の同定および量は通常
の分析技術によって決定することができる。一般に、担
体を約５０℃〜９５℃、多くは９０℃の蒸留水中で約０
．５〜２時間、例えば１時間加熱する。次に、液体をイ
オンクロマトグラフィーおよび誘導結合プラズマ分光分
析法で処理する。

【００１０２】実施例１　　比較例 実施例１で用いる触媒の製造法は次の通りである。１１
．４７重量部のエチレンジアミン（高純度品）を２０．
００重量部の蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、１１．６０重量部のシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、１９
．８２重量部の酸化銀を添加し、引き続き４．０１重量
部のモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。次に、蒸溜水を添加して溶液の重量を７
０．００重量部に調節する。

【０１０３】この含浸溶液約１３２ｍｌを使用して担体
Ａへの第一の含浸を行う。

【０１０４】約６１．１グラムの担体Ａを周囲温度で約
３０インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。１３２ｍｌの含浸溶液を減圧下に含浸容器中に入れ
、担体を約３０分間接触させる。次に、容器を開けて、
含浸溶液を担体から排除する。

【０１０５】次に、第一の含浸を行った担体をベルト式
ロースターを用いて熱空気中で焙焼する。得られた触媒
を２　５／８インチの幅のエンドレスステンレススチー
ルベルト［スパイラル織（ｓｐｉｒａｌ　ｗｅａｖｅ）
］上に単層に広げて、約２．５分間２ｘ２インチ平方の
加熱帯を通して移送する。管状炉によって外部的に加熱
される熱空気は約５００℃の前記ベルトの真下の２ｘ２
インチの放出口から６６標準立方フィート／時／平方イ
ンチの割合で放出させる。

【０１０６】別に１３０ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。約１．１２５グラムの結晶性ＫＮＯ３を
添加する。

【０１０７】先に含浸した担体を周囲温度で約３０イン
チ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れる。１３
０ｍｌの第二の含浸溶液全てを減圧下に含浸容器中に入
れ、担体を約１５分間接触させる。次に、容器を開けて
、含浸溶液を担体から排除する。

【０１０８】次に、第二の含浸を行った担体をベルト式
ロースターを用いて熱空気中で焙焼する。この第二の含
浸を行った担体を２　５／８インチの幅のエンドレスス
テンレススチールベルト（スパイラル織）上に単層に広
げて、約２．５分間２ｘ２インチ平方の加熱帯を通して
移送する。管状炉によって外部的に加熱される熱空気は
約５００℃の前記ベルトの真下の２ｘ２インチの放出口
から６６標準立方フィート／時／平方インチの割合で放
出させる。

【０１０９】生成した触媒を分析したところ、３５．３
重量％の銀および１４０５重量　ｐｐｍのカリウムを含
んでいた。

【０１１０】この触媒、触媒１、の性能を上述のように
逆混合オートクレーブを用いて調べる。約６２．８グラ
ムの触媒１をオートクレーブに充填する。初期供給原料
組成は次の通りである。

【０１１１】酸素　　　　　　　　　　　　　　８容量
％エタン　　　　　　　　　　　　０容量％塩化エチル
　　　　　　　　５容量　ｐｐｍエチレン　　　　　　
　　３０容量％ 二酸化炭素　　　　　　　　０容量％ 酸化窒素　　　　　　　　　　５容量　ｐｐｍ

【０１１
２】気体の毎時空間速度は８０００ｈｒ−１であり、圧
力は２７５ポンド／平方インチゲージである。酸化窒素
および塩化エチルの量を周期的に調節して触媒活性およ
び効率を最適化する。触媒１の性能を表２にまとめて示
す。

【０１１３】実施例２ 実施例２で用いる触媒の製造法は次の通りである。１１
．４３重量部のエチレンジアミン（高純度品）を２４．
００重量部の蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、１１．６０重量部のシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、１９
．８２重量部の酸化銀を添加し、引き続き４．００重量
部のモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。次に、蒸溜水を添加して溶液の重量を７
５．００重量部に調節する。

【０１１４】この含浸溶液約１３６ｍｌを使用して担体
Ａへの第一の含浸を行う。

【０１１５】約６１．５グラムの担体Ａを周囲温度で約
３０インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。１３６ｍｌの含浸溶液を減圧下に含浸容器中に入れ
、担体を約３０分間接触させる。次に、容器を開けて、
含浸溶液を担体から排除する。

【０１１６】次に、第一の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。

【０１１７】別に１２６ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。約１．０１８グラムの結晶性ＫＮＯ３を
溶液に直接添加し、そして２ｍｌの水中の０．２８２グ
ラムのＦｅ（ＮＯ３）３．９Ｈ２Ｏを添加する。

【０１１８】先に含浸した担体を周囲温度で約３０イン
チ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れる。鉄を
添加した後、１２８ｍｌの鉄含有含浸混合液全てを減圧
下に含浸容器中に迅速に入れ、担体を約１５分間接触さ
せる。次に、容器を開けて、含浸混合液を担体から排除
する。

【０１１９】次に、第二の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。

【０１２０】生成した触媒を分析したところ、３３．３
重量％の銀、１４４４重量　ｐｐｍのカリウムおよび１
３４重量　ｐｐｍの鉄を含んでいた。

【０１２１】この触媒、触媒２、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約６
１．５グラムの触媒２をオートクレーブに充填する。初
期供給原料組成および反応条件は実施例１で示した通り
である。触媒２の性能を表２にまとめて示す。

【０１２２】実施例３ 実施例３で用いる触媒の製造法は次の通りである。第一
の含浸および焙焼は、１２８ｍｌの含浸溶液を使用して
６１．１グラムの担体Ａに含浸すること以外は実施例２
で説明した通りである。

【０１２３】別に１３０ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。約１．０２６グラムの結晶性ＫＮＯ３を
この溶液に直接添加し、そして２ｍｌの水中の０．５６
７グラムのＦｅ（ＮＯ３）３．９Ｈ２Ｏを添加する。

【０１２４】先に含浸した担体を周囲温度で約３０イン
チ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れる。鉄を
添加した後、１３２ｍｌの鉄含有含浸混合液全てを減圧
下に含浸容器中に迅速に入れ、担体を約１５分間接触さ
せる。次に、容器を開けて、含浸混合液を担体から排除
する。

【０１２５】次に、第二の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。

【０１２６】生成した触媒を分析したところ、３４．１
重量％の銀、１４３４重量　ｐｐｍのカリウムおよび２
６６重量　ｐｐｍの鉄を含んでいた。

【０１２７】この触媒、触媒３、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約６
２．０グラムの触媒３をオートクレーブに充填する。初
期供給原料組成および反応条件は実施例１で示した通り
である。触媒３の性能を表２にまとめて示す。

【０１２８】実施例４ 実施例４で用いる触媒の製造法は次の通りである。第一
の含浸および焙焼は、１２５ｍｌの含浸溶液を使用して
６１．７グラムの担体Ａに含浸すること以外は実施例２
で説明した通りである。

【０１２９】別に１３０ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。約１．０２７グラムの結晶性ＫＮＯ３を
この溶液に直接添加し、そして５ｍｌの水中の０．１９
８グラムのＮｉ（ＮＯ３）２　を添加する。

【０１３０】先に含浸した担体を周囲温度で約３０イン
チ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れる。１３
５ｍｌのニッケル含有含浸混合液全てを減圧下に含浸容
器中に入れ、担体を約１５分間接触させる。次に、容器
を開けて、含浸混合液を担体から排除する。

【０１３１】次に、第二の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。

【０１３２】生成した触媒を分析したところ、３３．９
重量％の銀、１４６４重量　ｐｐｍのカリウムおよび１
５１重量　ｐｐｍのニッケルを含んでいた。

【０１３３】この触媒、触媒４、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約６
２．６グラムの触媒４をオートクレーブに充填する。初
期供給原料組成および反応条件は実施例１で示した通り
である。触媒４の性能を表２にまとめて示す。

【０１３４】実施例５ 実施例５で用いる触媒の製造法は次の通りである。第一
の含浸および焙焼は、１２５ｍｌの含浸溶液を使用して
５２．１グラムの担体Ａに含浸すること以外は実施例２
で説明した通りである。

【０１３５】別に１２５ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。溶液１グラム当り０．０６９６グラムの
ＫＮＯ３を含有する水溶液約４．４２１グラム、溶液１
グラム当り０．０５３１グラムのＫＯＨを含有する水溶
液０．１７５７グラムおよび０．０４７８グラムのＮＨ
４ＲｅＯ４を添加する。

【０１３６】先に含浸した担体を周囲温度で約３０イン
チ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れる。１３
０ｍｌのレニウム含有含浸混合液全てを減圧下に含浸容
器中に入れ、担体を約１５分間接触させる。次に、容器
を開けて、含浸混合液を担体から排除する。

【０１３７】次に、第二の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。

【０１３８】生成した触媒を分析したところ、３５．４
重量％の銀、１３３０重量　ｐｐｍのカリウムおよび１
２０重量　ｐｐｍのレニウムを含んでいた。

【０１３９】この触媒、触媒５、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約６
５．８グラムの触媒５をオートクレーブに充填する。初
期供給原料組成および反応条件は実施例１で示した通り
である。触媒５の性能を表２にまとめて示す。

【０１４０】実施例６　　比較例 実施例６で用いる触媒の製造法は次の通りである。２２
．２５グラムのエチレンジアミン（高純度品）を２０．
０５グラムの蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、２２．２９グラムのシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、３９
．０４グラムの酸化銀を添加し、引き続き７．８１グラ
ムのモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。１０ｍｌの水中の約０．４７０グラムの
ＫＮＯ３を添加する。次に、蒸溜水を添加して溶液の容
量を１２５ミリリットルに調節する。

【０１４１】約４７．７グラムの担体Ｂを周囲温度で約
２８インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。含浸溶液全部を減圧下に含浸容器中に入れ、担体を
約１時間接触させる。次に、容器を開けて、含浸溶液を
担体から排除する。

【０１４２】次に、この第一の含浸を行った担体を実施
例１で説明したように焙焼する。

【０１４３】生成した触媒を分析したところ、１９．５
重量％の銀および９７４重量　ｐｐｍのカリウムを含ん
でいた。

【０１４４】この触媒、触媒６、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約４
５．８グラムの触媒６をオートクレーブに充填する。供
給原料組成は次の通りである。

【０１４５】酸素　　　　　　　　　　　　　　８容量
％エタン　　　　　　　　　　　　０．３容量％塩化エ
チル　　　　　　２０容量　ｐｐｍエチレン　　　　　
　　　３０容量％ 二酸化炭素　　　　　　　　３容量％ 酸化窒素　　　　　　　　１５容量　ｐｐｍ

【０１４６
】気体の毎時空間速度は８０００ｈｒ−１であり、圧力
は２７５ポンド／平方インチゲージである。酸化窒素お
よび塩化エチルの量を周期的に調節して触媒活性および
効率を最適化する。触媒６の性能を表２にまとめて示す
。

【０１４７】実施例７ 実施例７で用いる触媒の製造法は次の通りである。２２
．３３グラムのエチレンジアミン（高純度品）を２２．
１３グラムの蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、２２．３６グラムのシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、３９
．１７グラムの酸化銀を添加し、引き続き７．８３グラ
ムのモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。１０ｍｌの水中の約０．４７２グラムの
ＫＮＯ３および１０ｍｌの水中約１．０４７グラムのＺ
ｎ（ＮＯ３）２を添加する。次に、蒸溜水を添加して溶
液の容量を１２５ミリリットルに調節する。この含浸溶
液全部を使用して触媒７の含浸を行う。

【０１４８】約４７．７グラムの担体Ｂを周囲温度で約
２８インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。亜鉛を添加した後、含浸混合液全部を減圧下に含浸
容器中に迅速に入れ、担体を約１時間接触させる。次に
、容器を開けて、含浸溶液を担体から排除する。

【０１４９】次に、この第一の含浸を行った担体を実施
例１で説明したように焙焼する。

【０１５０】生成した触媒を分析したところ、２０．２
重量％の銀、１０１３重量　ｐｐｍのカリウムおよび９
９２重量　ｐｐｍの亜鉛を含んでいた。

【０１５１】この触媒、触媒７、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約４
７．７グラムの触媒７をオートクレーブに充填する。供
給原料組成および反応条件は実施例６で示した通りであ
る。触媒７の性能を表２にまとめて示す。

【０１５２】実施例８ 実施例８で用いる触媒の製造法は次の通りである。２２
．２５グラムのエチレンジアミン（高純度品）を２２．
０５グラムの蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、２２．２９グラムのシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、３９
．０４グラムの酸化銀を添加し、引き続き７．８１グラ
ムのモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。１０ｍｌの水中の約０．４７０グラムの
ＫＮＯ３および０．８００グラムのＮｉ（ＣＨＯＯ）２
　・２Ｈ２Ｏを添加する。次に、蒸溜水を添加して溶液
の容量を１２５ミリリットルに調節する。

【０１５３】約４７．７グラムの担体Ｂを周囲温度で約
２８インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。ニッケルを添加した後、１２０ｍｌの含浸混合液全
部を減圧下に含浸容器中に迅速に入れ、担体を約１時間
接触させる。次に、容器を開けて、含浸溶液を担体から
排除する。

【０１５４】次に、この第一の含浸を行った担体を実施
例１で説明したように焙焼する。

【０１５５】生成した触媒を分析したところ、２０．０
重量％の銀、１０００重量　ｐｐｍのカリウムおよび１
４５８重量　ｐｐｍの亜鉛を含んでいた。

【０１５６】この触媒、触媒８、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約４
６．２グラムの触媒８をオートクレーブに充填する。供
給原料組成および反応条件は実施例６で示した通りであ
る。触媒８の性能を表２にまとめて示す。

【０１５７】実施例９ 実施例９で用いる触媒の製造法は次の通りである。２２
．３３グラムのエチレンジアミン（高純度品）を２２．
１３グラムの蒸溜水と混合することによって含浸溶液を
調製する。次に、２２．３６グラムのシュウ酸二水化物
（試薬品）を周囲条件において混合物にゆっくりと添加
する。シュウ酸二水和物の添加は発熱によって溶液の温
度が４０℃以上に加熱されない速度で行う。次に、３９
．１７グラムの酸化銀を添加し、引き続き７．８３グラ
ムのモノエタノールアミン（ＦｅおよびＣｌを含まない
）を添加する。１０ｍｌの水中の約０．４７２グラムの
ＫＮＯ３および１０ｍｌの水中の１．０４６グラムのＣ
ｕ（ＮＯ３）２を添加する。次に、蒸溜水を添加して溶
液の容量を１２５ミリリットルに調節する。

【０１５８】約４７．７グラムの担体Ｂを周囲温度で約
２８インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸容器中に入れ
る。銅を添加した後、１２５ｍｌの含浸混合液全部を減
圧下に含浸容器中に迅速に入れ、担体を約１時間接触さ
せる。次に、容器を開けて、含浸溶液を担体から排除す
る。

【０１５９】次に、この第一の含浸を行った担体を実施
例１で説明したように焙焼する。

【０１６０】生成した触媒を分析したところ、１９．９
重量％の銀、１０００重量　ｐｐｍのカリウムおよび１
２１５重量　ｐｐｍの銅を含んでいた。

【０１６１】この触媒、触媒９、の性能を上述のように
２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約４
７．０グラムの触媒９をオートクレーブに充填する。供
給原料組成および反応条件は実施例６で示した通りであ
る。触媒９の性能を表２にまとめて示す。

【０１６２】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　表　　２触　　媒　　　　ＥＯ％　
　　　効　　率　　　　温　　度　　　　日　　数　　
　　ＥＣｌ（１）　　ＮＯ（２）　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　％　　　　　　　　℃　　１
　　　　　１．８０　　　　８５．３　　　２５５　　
　　　２０　　　　　　　４．４　　　　　８．０　　
　　　　　　１　　　　　　　１．５２　　　　８５．
３　　　２５５　　　　　３０　　　　　　　４．５　
　　　　８．３　　　　　　　　１　　　　　　　１．
３５　　　　８５．１　　　２５５　　　　　４０　　
　　　　　４．９　　　　　８．２　　　　　　　　２
　　　　　　　１．７４　　　　８５．４　　　２５５
　　　　　３０　　　　　　　４．７　　　　　８．３
　　　　　　　　３　　　　　　　１．９５　　　　８
５．０　　　２５５　　　　　４０　　　　　　　６．
２　　　　１０．６　　　　　　　　４　　　　　　　
１．９８　　　　８５８　　　　２５５　　　　　２０
　　　　　　　６．０　　　　　８．０　　　　　　　
　５　　　　　　　２．０５　　　　８５．４　　　２
５５　　　　　２０　　　　　　　４．０　　　　　５
．０　　　　　　　　６　　　　　　　０．４４　　　
　７９．０　　　２７０　　　　　２０　　　　　　２
０．０　　　　１５．０　　　　　　　　７　　　　　
　　０．８２　　　　８３．５　　　２７０　　　　　
２０　　　　　　２０．０　　　　１５．０　　　　　
　　　８　　　　　　　０．７４　　　　８０．２　　
　２７０　　　　　２０　　　　　　２０．０　　　　
１５．０　　　　　　　　９　　　　　　　０．７２　
　　　８４．８　　　２７０　　　　　２０　　　　　
　２０．０　　　　１５．０（１）塩化エチルの濃度、
容量ｐｐｍ。 （２）酸化窒素の濃度、容量ｐｐｍ。

【０１６３】これらの結果は、触媒２（鉄を含む）、触
媒３（鉄を含む）、触媒４（ニッケルを含む）、触媒５
（レニウムを含む）が全て本発明の安定性向上成分を何
等含んでいない触媒１に比べて同等の操業時間において
増大した量のエチレンオキシドを生産することを示して
いる。このことは、触媒２、３、４および５の全部が触
媒１に比べて向上した活性安定性を有していることを示
すものである。

【０１６４】同等の操業時間において触媒２、４および
５の効率は触媒１に比べて高い。このことは、これらの
触媒が触媒１より効率において安定していることを示す
ものである。

【０１６５】実施例６〜９の比較は、触媒７（亜鉛を含
む）、触媒８（ニッケルを含む）および触媒９（銅を含
む）が全て本発明の安定性向上成分を何等含んでいない
触媒６に比べて同等の操業時間においてより多量のエチ
レンオキシドを生産し、かつより高い効率を有している
ことを示している。このことは、触媒７、８および９の
全部が触媒６より活性および効率において安定であるこ
とを示すものである。

【０１６６】実施例１０ 実施例１０で用いる触媒の製造法は次の通りである。第
一の含浸および焙焼は、１３００ｍｌの含浸溶液を使用
して６００．１グラムの担体Ａに含浸すること以外は実
施例２で説明した通りである。

【０１６７】酸型のエチレンジアミン四酢酸（Ｈ４ＥＤ
ＴＡ）の水溶液を調製する。この溶液を沸騰するまで加
熱し、そして固体炭酸マンガン（ＩＩ）を完全に溶解さ
せるのに十分な時間をかけて徐々に導入する。炭酸マン
ガン（ＩＩ）の量はＭｎのＨ４ＥＤＴＡに対するモル比
が１であるような量である。次に、溶液を冷却して、沈
殿結晶を生成させる。これらの結晶を回収し、そして水
洗しかつ熱水から再結晶化させることによって精製する
。これらの結晶はエチレンジアミンテトラアセタトマン
ガン（ＩＩ）酸の四水化物（以下「Ｈ２ＭｎＥＤＴＡ」
と称する）であることが確認された。

【０１６８】別に１２８ｍｌの含浸溶液を使用して第二
の含浸を行う。約１．０６グラムのＫＮＯ３をこの溶液
に直接添加し、そして０．３１４グラムのＨ２ＭｎＥＤ
ＴＡを添加する。

【０１６９】約７９．７１グラムの先に含浸した担体を
周囲温度で約３０インチ−Ｈｇ絶対圧に排気された含浸
容器中に入れる。１２８ｍｌの第二の含有含浸溶液全て
を減圧下に含浸容器中に入れ、担体を約１５分間接触さ
せる。次に、容器を開けて、含浸混合液を担体から排除
する。

【０１７０】次に、第二の含浸を行った担体を実施例１
で説明したように焙焼する。生成した触媒を分析したと
ころ、３３．２重量％の銀、１６０８重量　ｐｐｍのカ
リウムおよび２１７重量　ｐｐｍのマンガンを含んでい
た。

【０１７１】この触媒、触媒１０、の性能を上述のよう
に２インチの逆混合オートクレーブを用いて調べる。約
６１．９グラムの触媒１０をオートクレーブに充填する
。初期供給原料組成および反応条件は実施例１で示した
通りである。

【０１７２】触媒１０の性能は次の通りである。

【０１７３】 　　　　　　　　ＥＯ　　　　　　効　　率　　　　温
　　度　　　　日　　数　　　　ＥＣｌ（１）　　ＮＯ
（２）　　　　　　　　　　％　　　　　　　　％　　
　　　　　　℃　　　　　　　　　　　　　　　　１．
２０　　　　　８９．８　　　　　２１８．９　　　　
　　　　　１　　　　　　　６．０　　　　　５．７　
　　　　　　　　　　　　　　　１．８６　　　　　８
８．７　　　　　２３９．９　　　　　　　　　２　　
　　　　　６．０　　　　　５．７（１）塩化エチルの
濃度、容量ｐｐｍ。 （２）酸化窒素の濃度、容量ｐｐｍ。

【０１７４】これらの結果は、錯生成剤を使用してマン
ガン等の金属含有プロモーターを錯体にすることによっ
て製造した触媒は非常に有効なエチレンエポキシ化触媒
であることを示している。さらに、そのような錯生成剤
を使用すると、銀およびマンガンの両方を含む溶液が比
較的長い時間、例えば一晩に亘って安定のままに保持さ
れる。

【０１７５】本発明を種々の具体例および実施態様に関
して説明してきたけれど、本発明はそれらに限定されず
、特許請求の範囲内で様々に実施することができること
を理解すべきである。

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レドックス半反応対である少なくとも
   １種の効率向上性気体状構成員の存在下に気相中のアル
   ケンをエポキシ化することによるアルキレンオキシド製
   造用触媒であって、不活性の耐火性固体担体に含浸した
   銀；効率向上量のレドックス半反応対の一員である少な
   くとも１種の効率向上性塩；および標準エチレンオキシ
   ド製造プロセス条件下に比較した場合に安定性向上成分
   を含まない類似触媒に比べて触媒活性安定性および触媒
   効率安定性の少なくとも一方を向上させるのに十分な量
   の鉄、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、オスミウ
   ム、イリジウム、稀土類金属、レニウム、アンチモン、
   金、亜鉛、タリウム、鉛、スズおよびカドミウムから成
   る群から選択される少なくとも１種の金属から成る安定
   性向上成分から成ることを特徴とする触媒。
2. 【請求項２】　　前記安定性向上成分が鉄、ニッケル、
   銅、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、レニウムおよ
   び亜鉛から成る群から選択される少なくとも１種の金属
   から成ることを特徴とする請求項１記載の触媒。
3. 【請求項３】　　前記安定性向上成分が鉄、ニッケル、
   銅、レニウムおよび亜鉛から成る群から選択される少な
   くとも１種の金属から成ることを特徴とする請求項１記
   載の触媒。
4. 【請求項４】　　前記レドックス半反応対の一員である
   少なくとも１種の効率向上性塩がアルカリ金属硝酸塩か
   ら成ることを特徴とする請求項１記載の触媒。
5. 【請求項５】　　前記アルカリ金属硝酸塩が硝酸カリウ
   ムおよび硝酸ルビジウムの少なくとも１種から成ること
   を特徴とする請求項４記載の触媒。
6. 【請求項６】　　前記アルカリ金属硝酸塩が硝酸カリウ
   ムから成ることを特徴とする請求項５記載の触媒。
7. 【請求項７】　　前記効率向上性塩がカチオンとして計
   算して触媒の全重量を基準にして約０．０１〜約５重量
   ％であることを特徴とする請求項６記載の触媒。
8. 【請求項８】　　前記効率向上性塩がカチオンとして計
   算して触媒の全重量を基準にして約０．０１〜約５重量
   ％であることを特徴とする請求項４記載の触媒。
9. 【請求項９】　　アルケン、酸素、気相抑制剤およびレ
   ドックス半反応対である少なくとも１種の効率向上性気
   体状構成員を含有する気体流を、アルキレンオキシド製
   造条件下に請求項１記載の触媒の床に供給し、そしてア
   ルキレンオキシドを触媒床からの流出物中に得ることを
   特徴とするアルケンと酸素との反応によってアルキレン
   オキシドを製造する方法。
10. 【請求項１０】　　前記触媒の前記安定性向上成分が鉄
    、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、
    レニウムおよび亜鉛から成る群から選択される少なくと
    も１種の金属から成ることを特徴とする請求項９記載の
    方法。
11. 【請求項１１】　　前記触媒の前記安定性向上成分が鉄
    、ニッケル、銅、レニウムおよび亜鉛から成る群から選
    択される少なくとも１種の金属から成ることを特徴とす
    る請求項９記載の方法。
12. 【請求項１２】　　レドックス半反応対の前記効率向上
    性気体状及び塩構成員が同一のレドックス半反応の構成
    員からなることを特徴とする請求項９記載の方法。
13. 【請求項１３】　　レドックス半反応対の前記少なくと
    も１種の気体状構成員がＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２
    Ｏ４、Ｎ２Ｏ５またはエポキシ化条件下に上述の気体の
    １種を形成することができる気体であることを特徴とす
    る請求項９記載の方法。
14. 【請求項１４】　　前記上述の気体の１種を形成するこ
    とができる気体がエポキシ化条件下にＮＯおよび／また
    はＮＯ２を形成する気体であることを特徴とする請求項
    １３記載の方法。
15. 【請求項１５】　　前記レドックス半反応対の一員であ
    る少なくとも１種の効率向上性塩が硝酸カリウムから成
    ることを特徴とする請求項９記載の方法。
16. 【請求項１６】　　前記レドックス半反応対の少なくと
    も１種の効率向上性気体状構成員がＮＯから成ることを
    特徴とする請求項９記載の方法。
17. 【請求項１７】　　前記少なくとも１種の気体状構成員
    がＮＯから成り、および前記少なくとも１種の塩が硝酸
    カリウムから成ることを特徴とする請求項９記載の方法
    。
18. 【請求項１８】　　前記アルケンがエチレンから成るこ
    とを特徴とする請求項９記載の方法。
19. 【請求項１９】　　前記アルケンがプロピレンから成る
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。
20. 【請求項２０】　　エチレンを酸素含有気体で気相酸化
    することによってエチレンオキシドを製造するための促
    進担持銀触媒を製造する方法であって、（ａ）触媒担体
    に液状溶媒、銀塩および銀錯体の少なくとも１種、およ
    びその少なくとも一部は金属錯体として存在する少なく
    とも１種の金属含有プロモーターとから成り、該金属含
    有プロモーターが少しも錯化されていない類似溶液の溶
    解度安定性に比べて向上した溶解度安定性を有する溶液
    を含浸させ、そして（ｂ）工程（ａ）で製造した含浸担
    体を処理して銀および前記金属含有プロモーターを前記
    担体上に析出させることを特徴とする触媒の製造方法。
21. 【請求項２１】　　前記金属含有プロモーターが周期率
    表の第１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよ
    び８族金属、稀土類金属、スズ、アンチモン、鉛、タリ
    ウムおよびビスマスから成る群から選択される少なくと
    も１種の金属を含んでいることを特徴とする請求項２０
    記載の方法。
22. 【請求項２２】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、金、ルテニウム、ロ
    ジウム、オスミウム、イリジウム、亜鉛、カドミウム、
    稀土類金属、アンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛、ス
    ズおよびカドミウムから成る群から選択される少なくと
    も１種の金属を含んでいることを特徴とする請求項２０
    記載の方法。
23. 【請求項２３】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ンまたはコバルトを含んでいることを特徴とする請求項
    ２０記載の方法。
24. 【請求項２４】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ンを含んでいることを特徴とする請求項２０記載の方法
    。
25. 【請求項２５】　　前記金属錯体を形成するのに有効な
    少なくとも１種の錯生成剤が、前記溶液中の前記金属含
    有プロモーターの全てが前記金属錯体として存在するの
    に必要な量の少なくとも約５０％の量で前記溶液中に存
    在することを特徴とする請求項２０記載の方法。
26. 【請求項２６】　　前記金属錯体を形成するのに有効な
    少なくとも１種の錯生成剤が、前記溶液中の前記金属含
    有プロモーターが全て前記金属錯体として存在するのに
    必要な量の約５０％〜約４００％の範囲の量で前記溶液
    中に存在することを特徴とする請求項２０記載の方法。
27. 【請求項２７】　　前記金属錯体がエチレンジアミン四
    酢酸；Ｎ，Ｎ’−エチレンジアミン二酢酸；Ｎ−ヒドロ
    キシエチルエチレンジアミン三酢酸；ジエチレントリア
    ミン五酢酸；ニトリロ三酢酸；Ｎ−ヒドロキシエチルイ
    ミノ二酢酸；Ｎ−ジヒドロキシエチルグリシンおよびそ
    れらの混合物から成る群から選択される錯生成剤から誘
    導されることを特徴とする請求項２０記載の方法。
28. 【請求項２８】　　エチレンを酸素含有気体で気相酸化
    することによってエチレンオキシドを製造するための促
    進担持銀触媒を製造する方法であって、（ａ）触媒担体
    に液状溶媒、銀塩および銀錯体の少なくとも１種、少な
    くとも１種の金属含有プロモーター、および金属含有プ
    ロモーターが錯生成剤と錯体を生成しておらず、かつ錯
    生成剤を含んでいない類似溶液中の前記金属含有プロモ
    ーターの溶解度安定性に比べて前記溶液中の前記金属含
    有プロモーターの溶解度安定性を向上させるのに十分な
    量の前記金属含有プロモーターの金属種を錯化するのに
    有効な少なくとも１種の錯生成剤とから成る溶液を含浸
    させ、そして（ｂ）工程（ａ）で製造した含浸担体を処
    理して前記金属含有プロモーターを前記銀含有担体上に
    析出させることを特徴とする触媒の製造方法。
29. 【請求項２９】　　前記金属含有プロモーターが周期率
    表の第１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂおよ
    び８族金属、稀土類金属、スズ、アンチモン、鉛、タリ
    ウムおよびビスマスから成る群から選択される少なくと
    も１種の金属を含んでいることを特徴とする請求項２８
    記載の方法。
30. 【請求項３０】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、金、ルテニウム、ロ
    ジウム、オスミウム、イリジウム、亜鉛、カドミウム、
    稀土類金属、アンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛、ス
    ズおよびカドミウムから成る群から選択される少なくと
    も１種の金属を含んでいることを特徴とする請求項２８
    記載の方法。
31. 【請求項３１】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ンおよびコバルトを含んでいることを特徴とする請求項
    ２８記載の方法。
32. 【請求項３２】　　前記金属含有プロモーターがマンガ
    ンを含んでいることを特徴とする請求項２８記載の方法
    。
33. 【請求項３３】　　前記錯生成剤が、前記溶液中の前記
    金属含有プロモーターの全てが前記金属錯体として存在
    するのに必要な量の少なくとも約５０％の量で前記溶液
    中に存在することを特徴とする請求項２８記載の方法。
34. 【請求項３４】　　前記錯生成剤が、前記溶液中の前記
    金属含有プロモーターの全てが前記金属錯体として存在
    するのに必要な量の約５０％〜約４００％の範囲の量で
    前記溶液中に存在することを特徴とする請求項２８記載
    の方法。
35. 【請求項３５】　　アルケン、酸素、気相抑制剤および
    レドックス半反応対である少なくとも１種の効率向上性
    気体状構成員を含有する気体流を、アルキレンオキシド
    製造条件下に不活性の耐火性固体担体上の金属銀および
    効率向上量のレドックス半反応対の一員である少なくと
    も１種の効率向上性塩とを含む触媒床の存在下に接触さ
    せ、そしてアルキレンオキシドを含有する前記触媒床か
    ら流出物を得ることから成り、この場合前記触媒床が安
    定性向上触媒を含まない類似の触媒床に比べてアルキレ
    ンオキシドを製造するための触媒床の始動速度を向上さ
    せるのに十分な、鉄、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジ
    ウム、オスミウム、イリジウム、稀土類金属、レニウム
    、アンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛、スズ、カドミ
    ウム、マンガンおよびコバルトから成る群から選択され
    る少なくとも１種の金属から成る安定性向上触媒を含ん
    でいることを特徴とするアルケンと酸素との反応によっ
    てアルキレンオキシドを製造する方法。
36. 【請求項３６】　　アルケン、酸素、気相抑制剤および
    レドックス半反応対である少なくとも１種の効率向上性
    気体状構成員を含有する気体流を、アルキレンオキシド
    製造条件下に不活性の耐火性固体担体上の金属銀および
    効率向上量のレドックス半反応対の一員である少なくと
    も１種の効率向上性塩とを含む触媒固定床の存在下に接
    触させ、そしてアルキレンオキシドを含有する前記触媒
    固定床から流出物を得ることから成り、この場合前記触
    媒固定床が安定性向上触媒を含まない類似の触媒固定床
    に比べて触媒固定床の長さに沿う触媒効率を向上させる
    のに十分な、鉄、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム
    、オスミウム、イリジウム、稀土類金属、レニウム、ア
    ンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛、スズ、カドミウム
    、マンガンおよびコバルトから成る群から選択される少
    なくとも１種の金属から成る安定性向上触媒を含んでい
    ることを特徴とするアルケンと酸素との反応によってア
    ルキレンオキシドを製造する方法。
37. 【請求項３７】　　アルケン、酸素、気相抑制剤および
    レドックス半反応対である少なくとも１種の効率向上性
    気体状構成員を含有する気体流を、アルキレンオキシド
    製造条件下に不活性の耐火性固体担体上の金属銀および
    効率向上量のレドックス半反応対の一員である少なくと
    も１種の効率向上性塩とを含む触媒床の存在下に接触さ
    せ、そしてアルキレンオキシドを含有する前記触媒固定
    床から流出物を得ることから成り、この場合前記気体流
    の少なくとも１成分、または前記気体流の一部または全
    部を、安定性向上触媒と何等接触されない類似の気体流
    を使用することに比べてアルキレンエポキシ化プロセス
    を向上させるのに有効な条件下に鉄、ニッケル、銅、ル
    テニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、稀土類
    金属、レニウム、アンチモン、金、亜鉛、タリウム、鉛
    、スズ、カドミウム、マンガンおよびコバルトから成る
    群から選択される少なくとも１種の金属から成る安定性
    向上触媒と接触させることを特徴とするアルケンと酸素
    との反応によってアルキレンオキシドを製造する方法。