JPH09173851A - エチレンのオキシ塩素化用触媒及びその製造方法、並びにそれを用いたエチレンのオキシ塩素化方法 - Google Patents
エチレンのオキシ塩素化用触媒及びその製造方法、並びにそれを用いたエチレンのオキシ塩素化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 形成チャンバーの壁面及び金型のプラン
ジャー上に塗布した滑剤を潤滑用に用いる圧縮二次成形
で得られ、主成分としての塩化銅からなり、少なくとも
3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒である1,2−ジ
クロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化用触媒を提供
する。 【効果】 触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び
顆粒の多孔度特性のために、固定床反応器で起こる充填
損失をかなり減少させ、触媒の活性及び選択性を著しく
改善させることができる。また、公知の形状を有する触
媒より少量の、単位体積当たりの触媒量を用いること
で、高収率の1,2−ジクロロエタンを得ることができ
る。
ジャー上に塗布した滑剤を潤滑用に用いる圧縮二次成形
で得られ、主成分としての塩化銅からなり、少なくとも
3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒である1,2−ジ
クロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化用触媒を提供
する。 【効果】 触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び
顆粒の多孔度特性のために、固定床反応器で起こる充填
損失をかなり減少させ、触媒の活性及び選択性を著しく
改善させることができる。また、公知の形状を有する触
媒より少量の、単位体積当たりの触媒量を用いること
で、高収率の1,2−ジクロロエタンを得ることができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の圧縮二次成
形(タブレット化)で得られる1,2−ジクロロエタン
へのエチレンの固定床オキシ塩素化用顆粒触媒に関す
る。更に詳しくは、本発明は、アルミナに担持された活
性成分として塩化銅(CuCl2 )からなる触媒に関す
る。これらの触媒は、非常に狭い多孔度分布を有する。
前記触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び顆粒の
多孔度特性のために、これらの触媒は、固定床反応器で
起こる充填損失をかなり減少させ、触媒の活性及び選択
性を著しく改善させる。
形(タブレット化)で得られる1,2−ジクロロエタン
へのエチレンの固定床オキシ塩素化用顆粒触媒に関す
る。更に詳しくは、本発明は、アルミナに担持された活
性成分として塩化銅(CuCl2 )からなる触媒に関す
る。これらの触媒は、非常に狭い多孔度分布を有する。
前記触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び顆粒の
多孔度特性のために、これらの触媒は、固定床反応器で
起こる充填損失をかなり減少させ、触媒の活性及び選択
性を著しく改善させる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
係属中の本出願人の先出願は、特定の幾何学形状、例え
ば円又は多くの突出部(multi−lobed)断面
を有する貫通孔を有する円筒形状を有し、タブレット化
する粉末の本体中に分散させる代わりに、形成チャンバ
ーの表面及び金型のプランジャーに塗布する表面滑剤
(external lubricant)を用いるこ
とによりタブレット化粉末によって得られる触媒及び触
媒用の担体を開示している。しかしながら、その出願
は、1,2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩素
化用触媒については開示していない。
係属中の本出願人の先出願は、特定の幾何学形状、例え
ば円又は多くの突出部(multi−lobed)断面
を有する貫通孔を有する円筒形状を有し、タブレット化
する粉末の本体中に分散させる代わりに、形成チャンバ
ーの表面及び金型のプランジャーに塗布する表面滑剤
(external lubricant)を用いるこ
とによりタブレット化粉末によって得られる触媒及び触
媒用の担体を開示している。しかしながら、その出願
は、1,2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩素
化用触媒については開示していない。
【0003】エチレンのオキシ塩素化による1,2−ジ
クロロエタン合成は、公知のように流動床反応器又は固
定床反応器で好ましく行われる。前者の場合、触媒粒子
が付着する傾向があるために、流動化においていくつか
の有害な問題を伴うが、(局部過熱を避けることによ
り)反応器内の温度のより均一な分布が得られる。後者
の場合、反応パラメーターの管理がより容易であるが、
触媒顆粒間及び前記顆粒と反応ガスとの間での低い熱交
換係数のために、「ホットスポット」として知られる局
部温度上昇が起こりうる。これらの局部温度上昇は、触
媒の選択性及び有効な寿命に影響するので、避けなけれ
ばならない。
クロロエタン合成は、公知のように流動床反応器又は固
定床反応器で好ましく行われる。前者の場合、触媒粒子
が付着する傾向があるために、流動化においていくつか
の有害な問題を伴うが、(局部過熱を避けることによ
り)反応器内の温度のより均一な分布が得られる。後者
の場合、反応パラメーターの管理がより容易であるが、
触媒顆粒間及び前記顆粒と反応ガスとの間での低い熱交
換係数のために、「ホットスポット」として知られる局
部温度上昇が起こりうる。これらの局部温度上昇は、触
媒の選択性及び有効な寿命に影響するので、避けなけれ
ばならない。
【0004】エチレンのオキシ塩素化用触媒の顆粒中で
の熱交換の問題解決の第1の試みは、環状顆粒又は所定
の高さと直径の比を有する円形及び円筒形顆粒による。
固定床反応器での1,2−ジクロロエタンの有効な合成
の場合において、解決すべき技術上の問題は、熱交換係
数の問題だけではない。実際、次の特性も、エチレンの
固定床オキシ塩素化で用いられる顆粒触媒に要求され
る。 ・ガス流への低抵抗性(同じ厚さの触媒床に対して充填
損失が低いこと)、 ・有効表面積が大きいこと、即ち高い表面積/体積比及
び、 ・触媒粒子の破壊及びその結果として生ずる床の充填を
防止するための良好な機械強度。
の熱交換の問題解決の第1の試みは、環状顆粒又は所定
の高さと直径の比を有する円形及び円筒形顆粒による。
固定床反応器での1,2−ジクロロエタンの有効な合成
の場合において、解決すべき技術上の問題は、熱交換係
数の問題だけではない。実際、次の特性も、エチレンの
固定床オキシ塩素化で用いられる顆粒触媒に要求され
る。 ・ガス流への低抵抗性(同じ厚さの触媒床に対して充填
損失が低いこと)、 ・有効表面積が大きいこと、即ち高い表面積/体積比及
び、 ・触媒粒子の破壊及びその結果として生ずる床の充填を
防止するための良好な機械強度。
【0005】固定床のオキシ塩素化工程で通常用いられ
る(球状、中実の円筒形、種々のサイズの環状のような
形状の)触媒は、これらの問題を満足に解決しない。更
に、これらの公知の形状の触媒を用いるとき、触媒の顆
粒内の反応ガスの拡散及び顆粒内からの生成物の相補的
な拡散は、多くの場合、非常に限定される。このこと
は、オキシ塩素化反応が、考慮された不均質系で顆粒の
外面でより容易にかつ選択的に起こるので、公知の形状
を有するオキシ塩素化触媒は、効率よく用いられないこ
とを意味する。従って、所望の転化を達成するために多
量の触媒を用いなければならず、このように細管群固定
床の場合には適当な高さの管を用いなければならない。
また、公知の形状のオキシ塩素化触媒においては、触媒
顆粒間の空間が小さいので、必然的に充填損失の更なる
増加を伴う。
る(球状、中実の円筒形、種々のサイズの環状のような
形状の)触媒は、これらの問題を満足に解決しない。更
に、これらの公知の形状の触媒を用いるとき、触媒の顆
粒内の反応ガスの拡散及び顆粒内からの生成物の相補的
な拡散は、多くの場合、非常に限定される。このこと
は、オキシ塩素化反応が、考慮された不均質系で顆粒の
外面でより容易にかつ選択的に起こるので、公知の形状
を有するオキシ塩素化触媒は、効率よく用いられないこ
とを意味する。従って、所望の転化を達成するために多
量の触媒を用いなければならず、このように細管群固定
床の場合には適当な高さの管を用いなければならない。
また、公知の形状のオキシ塩素化触媒においては、触媒
顆粒間の空間が小さいので、必然的に充填損失の更なる
増加を伴う。
【0006】従来の形状とは異なる形状を有する触媒
は、本質的に三角形又は四角形の多くの突出部断面有す
る管状に押出された顆粒として、米国特許第4,44
1,990号に記載されている。これらの触媒は、破壊
及び圧力低下に対する抵抗についての利点を与えるが、
得られたものは、従来の触媒で得ることができるものと
あまり異ならない。押出は、工業的に触媒を形成するの
に採用されている工程である。この工程は、実施するの
が技術的に非常に簡単である。しかしながら、上記問題
を満足のいくように解決することができる複雑な形状の
触媒形成には全く適さないという欠点を有する。
は、本質的に三角形又は四角形の多くの突出部断面有す
る管状に押出された顆粒として、米国特許第4,44
1,990号に記載されている。これらの触媒は、破壊
及び圧力低下に対する抵抗についての利点を与えるが、
得られたものは、従来の触媒で得ることができるものと
あまり異ならない。押出は、工業的に触媒を形成するの
に採用されている工程である。この工程は、実施するの
が技術的に非常に簡単である。しかしながら、上記問題
を満足のいくように解決することができる複雑な形状の
触媒形成には全く適さないという欠点を有する。
【0007】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、活性成分としての塩化銅からなり、少なくとも3つ
の貫通孔を有する中空の円筒顆粒形状で、細孔体積の少
なくともの40%が多孔度分布曲線のピーク値に相当す
る半径を有することを特徴とする1,2−ジクロロエタ
ンへのエチレンのオキシ塩素化用触媒が提供される。
ば、活性成分としての塩化銅からなり、少なくとも3つ
の貫通孔を有する中空の円筒顆粒形状で、細孔体積の少
なくともの40%が多孔度分布曲線のピーク値に相当す
る半径を有することを特徴とする1,2−ジクロロエタ
ンへのエチレンのオキシ塩素化用触媒が提供される。
【0008】また、本発明によれば、活性成分としての
塩化銅からなり、少なくとも3つの貫通孔を有する中空
の円筒顆粒形状である触媒及び触媒用の担体の顆粒を、
形成チャンバーの壁面及び金型のプランジャー上に塗布
した滑剤を潤滑用に用いる圧縮二次成形により製造する
ことを特徴とする1,2−ジクロロエタンへのエチレン
のオキシ塩素化用触媒の製造方法が提供される。
塩化銅からなり、少なくとも3つの貫通孔を有する中空
の円筒顆粒形状である触媒及び触媒用の担体の顆粒を、
形成チャンバーの壁面及び金型のプランジャー上に塗布
した滑剤を潤滑用に用いる圧縮二次成形により製造する
ことを特徴とする1,2−ジクロロエタンへのエチレン
のオキシ塩素化用触媒の製造方法が提供される。
【0009】更に、本発明によれば、前記の、或いは前
記方法で得られた触媒からなる固定床を用いてなる1,
2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化方法が
提供される。
記方法で得られた触媒からなる固定床を用いてなる1,
2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化方法が
提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の触媒は、タブレット化と
して公知の圧縮二次成形法により得られる。その方法
は、形成する粉末全体に滑剤を分散〔内部潤滑(bul
k lubrication)〕させないで、形成チャ
ンバーの壁面及び金型のプランジャーに滑剤を塗布する
〔表面潤滑(external lubricatio
n)〕。
して公知の圧縮二次成形法により得られる。その方法
は、形成する粉末全体に滑剤を分散〔内部潤滑(bul
k lubrication)〕させないで、形成チャ
ンバーの壁面及び金型のプランジャーに滑剤を塗布する
〔表面潤滑(external lubricatio
n)〕。
【0011】この方法でつくられる触媒は、内部潤滑で
つくられるものより、高い多孔度と狭い細孔半径分布を
有する。細孔体積の40%以上は、多孔度分布曲線のピ
ーク値に相当する半径を有する。多孔度(水銀吸収によ
り測定)は、一般に0.20〜0.5cm3 /gの範囲
である。表面積(BET法)は、一般に80〜380m
2 /gの範囲である。
つくられるものより、高い多孔度と狭い細孔半径分布を
有する。細孔体積の40%以上は、多孔度分布曲線のピ
ーク値に相当する半径を有する。多孔度(水銀吸収によ
り測定)は、一般に0.20〜0.5cm3 /gの範囲
である。表面積(BET法)は、一般に80〜380m
2 /gの範囲である。
【0012】更に、その触媒は、一定のサイズパラメー
ターを有する。これらのパラメーターの不変性は、触媒
粒子の部分又は全部を変形するかなりの焼成のために、
内部潤滑を用いる形成工程においては得られないもので
ある。これらの変形のために、内部潤滑を用いる形成工
程は、複雑な幾何学形状を有する顆粒をつくる工業上の
実施では用いることができない。
ターを有する。これらのパラメーターの不変性は、触媒
粒子の部分又は全部を変形するかなりの焼成のために、
内部潤滑を用いる形成工程においては得られないもので
ある。これらの変形のために、内部潤滑を用いる形成工
程は、複雑な幾何学形状を有する顆粒をつくる工業上の
実施では用いることができない。
【0013】好ましいオキシ塩素化触媒は、所望の幾何
学形状を有するアルミナ顆粒上に、塩化銅及びアルカリ
又はアルカリ土類金属のハロゲン化物(好ましくは、塩
化カリウム、塩化マグネシウム)を担持することにより
つくることができる。アルミナ担体は、本発明の工程に
より、ベーマイト型でアルミナを形成し、次いで400
〜700℃の範囲の温度で顆粒を焼成に付すことにより
つくられる。最後に、その顆粒に塩化銅及び塩化カリウ
ムの水溶液を含浸させる。代表的な触媒組成は、Al2
O3 =80重量%;CuCl2 =15重量%;KCl=
5重量%である。
学形状を有するアルミナ顆粒上に、塩化銅及びアルカリ
又はアルカリ土類金属のハロゲン化物(好ましくは、塩
化カリウム、塩化マグネシウム)を担持することにより
つくることができる。アルミナ担体は、本発明の工程に
より、ベーマイト型でアルミナを形成し、次いで400
〜700℃の範囲の温度で顆粒を焼成に付すことにより
つくられる。最後に、その顆粒に塩化銅及び塩化カリウ
ムの水溶液を含浸させる。代表的な触媒組成は、Al2
O3 =80重量%;CuCl2 =15重量%;KCl=
5重量%である。
【0014】用いられるベーマイトアルミナは、広い範
囲で変化しうる多孔度、例えば0.5〜1.9cm3 /
gの範囲を有する。ベーマイトから得られる触媒の細孔
体積の40%以上は、60〜70Åの半径を有する。そ
の表面積は、80〜380m 2 /gの範囲を有する。
囲で変化しうる多孔度、例えば0.5〜1.9cm3 /
gの範囲を有する。ベーマイトから得られる触媒の細孔
体積の40%以上は、60〜70Åの半径を有する。そ
の表面積は、80〜380m 2 /gの範囲を有する。
【0015】本発明により触媒をつくるのに用いること
のできる滑剤は、タブレット化する粉末と前記粉末と接
触するタブレッター部品との間の摩擦係数を減少させる
のに適した固体及び液体を含む。適する滑剤の例は、ス
テアリン酸及びパルミチン酸;これらの酸のアルカリ及
びアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カリウ
ム)塩、又はステアリン酸アルミニウム;カーボンブラ
ック、タルク、グリセロールモノステアレート及びグリ
セロールモノオレエートのようなモノ及びトリグリセリ
ド類、流動パラフィン、パーフルオロポリエスール類で
ある。
のできる滑剤は、タブレット化する粉末と前記粉末と接
触するタブレッター部品との間の摩擦係数を減少させる
のに適した固体及び液体を含む。適する滑剤の例は、ス
テアリン酸及びパルミチン酸;これらの酸のアルカリ及
びアルカリ土類金属(例えば、マグネシウム、カリウ
ム)塩、又はステアリン酸アルミニウム;カーボンブラ
ック、タルク、グリセロールモノステアレート及びグリ
セロールモノオレエートのようなモノ及びトリグリセリ
ド類、流動パラフィン、パーフルオロポリエスール類で
ある。
【0016】液体滑剤は、水溶液又は分散剤中の分散液
として用いることができる。液体滑剤の量は、一般に1
顆粒当たり0.025〜25mgの範囲である。固体滑
剤は、形成チャンバー及びプランジャーに打粉すること
により、即ち、それらを空気流により連続的に輸送され
る滑剤粉末の薄い層で覆うことにより塗布することがで
きる。形成チャンバー及びプランジャーは、ポリテトラ
フルオロエチレン又はセラミック材料のような自滑性材
料で組み立てるか、被覆することができる。これにより
滑剤の使用を避けるか、減らすことができる。
として用いることができる。液体滑剤の量は、一般に1
顆粒当たり0.025〜25mgの範囲である。固体滑
剤は、形成チャンバー及びプランジャーに打粉すること
により、即ち、それらを空気流により連続的に輸送され
る滑剤粉末の薄い層で覆うことにより塗布することがで
きる。形成チャンバー及びプランジャーは、ポリテトラ
フルオロエチレン又はセラミック材料のような自滑性材
料で組み立てるか、被覆することができる。これにより
滑剤の使用を避けるか、減らすことができる。
【0017】本発明の触媒は、軸が実質上互いに及び顆
粒の軸に平行で、かつ実質上互いに等間隔の少なくとも
3つの貫通孔を有する。好ましくは、貫通孔は円形断面
を有し、かつ粒子の断面が実質上正三角形の頂点に形成
される軸を有する。その頂点は、断面が外接する円周に
接触する点の方向にある。本発明の好ましい実施態様で
は、顆粒は互いに同一でかつ貫通孔に同軸の円柱環状の
突出部を有する。
粒の軸に平行で、かつ実質上互いに等間隔の少なくとも
3つの貫通孔を有する。好ましくは、貫通孔は円形断面
を有し、かつ粒子の断面が実質上正三角形の頂点に形成
される軸を有する。その頂点は、断面が外接する円周に
接触する点の方向にある。本発明の好ましい実施態様で
は、顆粒は互いに同一でかつ貫通孔に同軸の円柱環状の
突出部を有する。
【0018】これらの特性、顆粒の特定の幾何学形状に
より、エチレンのオキシ塩素化用固定床反応器に通常の
用いる操作条件において、前記顆粒上の反応ガスの乱れ
を高レベルに促進することが可能となる。前記顆粒が大
きな有効面積を有するので、それらは結果として生ずる
より低い充填損失と共にガス流に対する低抵抗を提供す
る。更に、小さな相等直径を有する事実(その相等直径
は、体積/全面積の6倍である)は、より大きな有効面
積、即ち高い表面積/体積比を有することを意味する。
このことは、反応ガスの触媒表面との接触をよりよく
し、試薬の転化を促進し、内部拡散現象を制限して、必
然的に結果としてオキシ塩素化反応の選択性の増加を伴
う。本発明の触媒では、公知の形状を有する触媒より少
量の、単位体積当たりの触媒量を用いることで、高収率
の1,2−ジクロロエタンが得られる。
より、エチレンのオキシ塩素化用固定床反応器に通常の
用いる操作条件において、前記顆粒上の反応ガスの乱れ
を高レベルに促進することが可能となる。前記顆粒が大
きな有効面積を有するので、それらは結果として生ずる
より低い充填損失と共にガス流に対する低抵抗を提供す
る。更に、小さな相等直径を有する事実(その相等直径
は、体積/全面積の6倍である)は、より大きな有効面
積、即ち高い表面積/体積比を有することを意味する。
このことは、反応ガスの触媒表面との接触をよりよく
し、試薬の転化を促進し、内部拡散現象を制限して、必
然的に結果としてオキシ塩素化反応の選択性の増加を伴
う。本発明の触媒では、公知の形状を有する触媒より少
量の、単位体積当たりの触媒量を用いることで、高収率
の1,2−ジクロロエタンが得られる。
【0019】また、触媒顆粒は、実質上曲線的な頂点を
有する三角形の横断面を有していてもよい。孔のピッチ
(即ち、それぞれの孔の軸間の距離)と前記孔の直径と
の比は、好ましくは1.15〜1.5の範囲、より好ま
しくは1.3〜1.4の範囲である。粒子の高さと孔の
ピッチとの比は、好ましくは1.5〜2.5の範囲、よ
り好ましくは1.7〜2.3の範囲である。
有する三角形の横断面を有していてもよい。孔のピッチ
(即ち、それぞれの孔の軸間の距離)と前記孔の直径と
の比は、好ましくは1.15〜1.5の範囲、より好ま
しくは1.3〜1.4の範囲である。粒子の高さと孔の
ピッチとの比は、好ましくは1.5〜2.5の範囲、よ
り好ましくは1.7〜2.3の範囲である。
【0020】円形断面を有する触媒の場合、各々の突出
部の曲率半径と孔のピッチとの比は、好ましくは0.6
〜0.9の範囲、より好ましくは0.7〜0.8の範囲
である。突出部の曲率半径と貫通孔の半径との比は、好
ましくは1.3〜2.7の範囲、より好ましくは1.8
〜2.10の範囲である。断面に外接する円の半径と円
形突出部の曲率半径との比は、好ましくは1.6〜2の
範囲、より好ましくは1.7〜1.85の範囲である。
多くの突出部を有する場合、各々の顆粒の表面積/体積
比は、好ましくは2.0より高く、より好ましくは2.
2より高い。
部の曲率半径と孔のピッチとの比は、好ましくは0.6
〜0.9の範囲、より好ましくは0.7〜0.8の範囲
である。突出部の曲率半径と貫通孔の半径との比は、好
ましくは1.3〜2.7の範囲、より好ましくは1.8
〜2.10の範囲である。断面に外接する円の半径と円
形突出部の曲率半径との比は、好ましくは1.6〜2の
範囲、より好ましくは1.7〜1.85の範囲である。
多くの突出部を有する場合、各々の顆粒の表面積/体積
比は、好ましくは2.0より高く、より好ましくは2.
2より高い。
【0021】三角形の横断面を有する触媒の場合、各々
の曲線的な頂点の曲率半径と孔のピッチとの比は、好ま
しくは0.6〜0.9の範囲、より好ましくは0.7〜
0.8の範囲である。断面に外接する円の半径と各々の
曲線的な頂点の曲率半径との比は、好ましくは1.6〜
2の範囲、より好ましくは1.7〜1.85の範囲であ
る。三角形の部分を有する場合、各々の顆粒の表面積/
体積比は、好ましくは2.0より高く、より好ましくは
2.2より高い。
の曲線的な頂点の曲率半径と孔のピッチとの比は、好ま
しくは0.6〜0.9の範囲、より好ましくは0.7〜
0.8の範囲である。断面に外接する円の半径と各々の
曲線的な頂点の曲率半径との比は、好ましくは1.6〜
2の範囲、より好ましくは1.7〜1.85の範囲であ
る。三角形の部分を有する場合、各々の顆粒の表面積/
体積比は、好ましくは2.0より高く、より好ましくは
2.2より高い。
【0022】
【実施例】以下の実施例は、本発明の範囲を限定しない
説明として与えられる。 実施例 表面積270m2 /g及び細孔体積0.5cm3 /gを
有する粉末形態のベーマイトアルミナを、3つの突出部
を有し、その突出部の各々に貫通孔を有する円筒体の形
になるようにタブレット化した。円筒の高さは5mm、
孔径は1.7mm、断面の最大サイズは5.7mm、1
顆粒当たりの平均総表面積は202mm 2 であった。
説明として与えられる。 実施例 表面積270m2 /g及び細孔体積0.5cm3 /gを
有する粉末形態のベーマイトアルミナを、3つの突出部
を有し、その突出部の各々に貫通孔を有する円筒体の形
になるようにタブレット化した。円筒の高さは5mm、
孔径は1.7mm、断面の最大サイズは5.7mm、1
顆粒当たりの平均総表面積は202mm 2 であった。
【0023】その形成チャンバーの壁面及び貫通孔を形
成するためのプランジャーのステアリン酸の薄層での被
覆は、空気の連続流で行った。3つの突出部を有する顆
粒を、550℃で3時間焼成に付し、次いで触媒重量で
次の組成:CuCl2 =15重量%;KCl=5重量
%;Al2 O3 =80%を得る量の塩化銅及び塩化カリ
ウムを含有する水溶液を含浸させた。含浸後、その顆粒
を、150℃で3時間乾燥に付した。
成するためのプランジャーのステアリン酸の薄層での被
覆は、空気の連続流で行った。3つの突出部を有する顆
粒を、550℃で3時間焼成に付し、次いで触媒重量で
次の組成:CuCl2 =15重量%;KCl=5重量
%;Al2 O3 =80%を得る量の塩化銅及び塩化カリ
ウムを含有する水溶液を含浸させた。含浸後、その顆粒
を、150℃で3時間乾燥に付した。
【0024】得られた触媒顆粒は、表面積(BET)9
2m2 /g及び多孔度(水銀ポロシメーター)0.28
cm3 /gを有した。細孔体積分布は、前記細孔の40
%以上が半径60〜70Åを有するものであった。その
軸破壊歪は68kg/粒子であった。
2m2 /g及び多孔度(水銀ポロシメーター)0.28
cm3 /gを有した。細孔体積分布は、前記細孔の40
%以上が半径60〜70Åを有するものであった。その
軸破壊歪は68kg/粒子であった。
【0025】活性、収率、選択性及び圧力損失を測定す
るために、触媒を、サーモスタット制御したシリコンオ
イル浴に置いた内径26.6mm及び高さ1300mm
のニッケル製管状反応器に充填した。上方から下方への
充填分布は、以下のようであった。 ・触媒と寸法5×5mm2 の円筒体に押出した形態のグ
ラファイト(希釈剤)とを、触媒/希釈剤の体積比1:
1で混合することにより構成された厚み400mmの第
1層、 ・触媒顆粒により構成された厚み400mmの第2層。 ガス流を、以下の速度で上方から下方に供給した。 エチレン 21.6Nl/時間 塩化水素 40 Nl/時間 空気 57 Nl/時間 サーモスタット制御した浴の温度を、塩化水素の99%
転化を確保する体積に保持した。反応器の出口での圧力
は1気圧であり、反応器の入口での圧力は、反応器中で
の圧力低下を考慮して補償した。
るために、触媒を、サーモスタット制御したシリコンオ
イル浴に置いた内径26.6mm及び高さ1300mm
のニッケル製管状反応器に充填した。上方から下方への
充填分布は、以下のようであった。 ・触媒と寸法5×5mm2 の円筒体に押出した形態のグ
ラファイト(希釈剤)とを、触媒/希釈剤の体積比1:
1で混合することにより構成された厚み400mmの第
1層、 ・触媒顆粒により構成された厚み400mmの第2層。 ガス流を、以下の速度で上方から下方に供給した。 エチレン 21.6Nl/時間 塩化水素 40 Nl/時間 空気 57 Nl/時間 サーモスタット制御した浴の温度を、塩化水素の99%
転化を確保する体積に保持した。反応器の出口での圧力
は1気圧であり、反応器の入口での圧力は、反応器中で
の圧力低下を考慮して補償した。
【0026】反応生成物を冷却した(急冷した)。液体
部分を、1,2−ジクロロエタン、クロラール、塩化エ
チル、及びその他の塩素化した副生物の分離用細管カラ
ムを備えたヒューレット−パッカード(Hewlett
−Packard)社製のクロマトグラフを用いてガス
クロマトグラフィーで分析した。気体部分を、エチレ
ン、CO、CO2 、O2 及びN2 の分離に適したカラム
を備えたカルロ エルバフラクトバップ(Carlo
Erba Fractovap)社製のガスクロマトグ
ラフを用いて分析した。サーモスタット制御した浴で与
えられる温度200℃で、1,2−ジクロロエタンへの
転化選択性は99モル%、塩化エチル生成は0.15モ
ル%、クロラール生成は0.15モル%、圧力低下は
3.5mmH2 Oであった。
部分を、1,2−ジクロロエタン、クロラール、塩化エ
チル、及びその他の塩素化した副生物の分離用細管カラ
ムを備えたヒューレット−パッカード(Hewlett
−Packard)社製のクロマトグラフを用いてガス
クロマトグラフィーで分析した。気体部分を、エチレ
ン、CO、CO2 、O2 及びN2 の分離に適したカラム
を備えたカルロ エルバフラクトバップ(Carlo
Erba Fractovap)社製のガスクロマトグ
ラフを用いて分析した。サーモスタット制御した浴で与
えられる温度200℃で、1,2−ジクロロエタンへの
転化選択性は99モル%、塩化エチル生成は0.15モ
ル%、クロラール生成は0.15モル%、圧力低下は
3.5mmH2 Oであった。
【0027】比較例 タブレット化するアルミナ粉末中にステアリン酸3重量
%を分散したものを用いる以外は、実施例の触媒の製造
を繰り返して、3つの突出部を有するアルミナの円筒形
顆粒を得た。
%を分散したものを用いる以外は、実施例の触媒の製造
を繰り返して、3つの突出部を有するアルミナの円筒形
顆粒を得た。
【0028】得られた触媒は、かなり広い細孔体積分布
(細孔体積の70%は50〜200Åの範囲に広がる半
径を有した)を有し、表面積107m2 /g及び多孔度
0.31cm3 /gを有した。実施例の条件で測定した
触媒の選択性は98モル%、塩化エチル生成は0.2モ
ル%、クロラール生成は0.15モル%であった。
(細孔体積の70%は50〜200Åの範囲に広がる半
径を有した)を有し、表面積107m2 /g及び多孔度
0.31cm3 /gを有した。実施例の条件で測定した
触媒の選択性は98モル%、塩化エチル生成は0.2モ
ル%、クロラール生成は0.15モル%であった。
【0029】
【発明の効果】本発明の1,2−ジクロロエタンへのエ
チレンのオキシ塩素化用触媒は、形成チャンバーの壁面
及び金型のプランジャー上に塗布した滑剤を潤滑用に用
いる圧縮二次成形で得られ、主成分としての塩化銅から
なり、少なくとも3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒
であるので、非常に狭い多孔度分布を有する。従って、
前記触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び顆粒の
多孔度特性のために、固定床反応器で起こる充填損失を
かなり減少させ、触媒の活性及び選択性を著しく改善さ
せることができる。また、公知の形状を有する触媒より
少量の、単位体積当たりの触媒量を用いることで、高収
率の1,2−ジクロロエタンを得ることができる。
チレンのオキシ塩素化用触媒は、形成チャンバーの壁面
及び金型のプランジャー上に塗布した滑剤を潤滑用に用
いる圧縮二次成形で得られ、主成分としての塩化銅から
なり、少なくとも3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒
であるので、非常に狭い多孔度分布を有する。従って、
前記触媒顆粒が備える高い表面積/体積比、及び顆粒の
多孔度特性のために、固定床反応器で起こる充填損失を
かなり減少させ、触媒の活性及び選択性を著しく改善さ
せることができる。また、公知の形状を有する触媒より
少量の、単位体積当たりの触媒量を用いることで、高収
率の1,2−ジクロロエタンを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カルロ ルビニ イタリア、サン フェルモ デッラ バッ タグリア(プロブ.オフ コモ) 22020、 ヴィア デ クリストフォリス 21
Claims (12)
- 【請求項1】 活性成分としての塩化銅からなり、少な
くとも3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒形状で、細
孔体積の少なくともの40%が多孔度分布曲線のピーク
値に相当する半径を有することを特徴とする1,2−ジ
クロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化用触媒。 - 【請求項2】 触媒が、80〜380m2 /gの範囲の
表面積を有する請求項1による触媒。 - 【請求項3】 細孔体積の40%以上が60〜70Åの
半径を有することを特徴とする請求項1又は2による触
媒。 - 【請求項4】 触媒が、実質上互いに及び顆粒の軸に平
行である貫通孔を有する請求項1〜3による触媒。 - 【請求項5】 貫通孔が、顆粒の断面において実質上正
三角形の頂点に形成される軸を有する円形断面を有する
請求項4による触媒。 - 【請求項6】 顆粒が、2.0より高い表面積/体積比
を有する請求項4又は5による触媒。 - 【請求項7】 顆粒が、1.3〜2.7の範囲の突出部
の曲率半径と貫通孔の半径との比を有する請求項4又は
5による触媒。 - 【請求項8】 顆粒が、1.5〜2.5の範囲の高さ
と、それぞれの軸間の距離を意味する細孔のピッチとの
比を有する請求項4又は5による触媒。 - 【請求項9】 顆粒が、1粒子当たり65kgより高い
軸破壊歪を有する請求項5による触媒。 - 【請求項10】 形成チャンバーの壁面及び金型のプラ
ンジャー上に塗布した滑剤を用いることによりアルミナ
を圧縮二次成形し、次に400〜700℃の温度で焼成
後、塩化銅及びアルカリ又はアルカリ土類金属の塩化物
の水溶液を含浸させることからなる工程で得られる請求
項1〜9による触媒。 - 【請求項11】 活性成分としての塩化銅からなり、少
なくとも3つの貫通孔を有する中空の円筒顆粒形状であ
る触媒及び触媒用の担体の顆粒を、形成チャンバーの壁
面及び金型のプランジャー上に塗布した滑剤を潤滑用に
用いる圧縮二次成形により製造することを特徴とする
1,2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩素化用
触媒の製造方法。 - 【請求項12】 請求項1〜10に記載の、或いは請求
項11による方法で得られた触媒からなる固定床を用い
てなる1,2−ジクロロエタンへのエチレンのオキシ塩
素化方法。
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