JPS58120566A - 耐摩損性金属/酸素組成物 - Google Patents

耐摩損性金属/酸素組成物

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JPS58120566A
JPS58120566A JP57234854A JP23485482A JPS58120566A JP S58120566 A JPS58120566 A JP S58120566A JP 57234854 A JP57234854 A JP 57234854A JP 23485482 A JP23485482 A JP 23485482A JP S58120566 A JPS58120566 A JP S58120566A
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oxide
refractory material
metal
compound
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ジヨ−ジ・デビツド・デ−ビス
ロバ−ト・アンドリユ−・ケツペル
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サムエル・ジヨセフ・トレモント
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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】 発明の背景 発明の分野 本発明は耐摩損性の金属/酸素組成物及びそのような組
成物の製造方法に関する。更に祥しくけ本発明は: (a)(1)  少くとも1500℃の融点、(it)
  約10.μmから約200 μmまでの平均粒径、
及び (IIl)少くとも0.2の気孔率(fraation
alporosit、y )、 により特徴づけられる耐火物質と、 (1))  少くとも一種の金属酸化物、又は加熱する
ことにより、その上“うな金属酸化物に転化し得る化合
物であって、該耐火物質/金属酸化−の平均粒径比が少
くとも2であることを条件として約100μmの最大平
均粒径な有し。
該金属酸化物は、該金N14酸化物と該耐火物質との間
にインフュージョン(1nfusion ) 及び反応
を生ずるのに十分な時間にわたって、少くとも0.4 
Tm (’I’mは該耐火物質00Kにおける融点)の
温度に供した際に該耐火物質とインフュージョン及び反
応をすることのできるものである前記少くとも一種の金
属酸化物又は加熱することによりそのような金属酸化物
に転化し得る化合物と、 のインフュージョン及び反応の生成物を包含する金属/
酸素組成物に関する。
本発明の耐摩損性金属/酸素組成物は当業界に広く知ら
れてい石多様な目的のいずれにも使用することができる
。すなわち、例えば該組成物は、脱水素反応、酸化反応
、水素化反応、異性化反応、脱アルキル反応、デヒrロ
カツプリング反応などのような気相における多数の有機
化合物の変換に有用である。該組成物は上記のような変
換に対して、従来当業界に公知の金属/酸素組成物につ
いての方法と同−態様により使用することができる。
先行技術 担持された金属酸化物は多槽の化学反応に対する触媒及
び酸素の担体として周知である。一般的にこのような金
属酸化物組成物は低気孔率及び低域面積の担体物質上に
コーティングされた金属酸物から成る。このような担体
は普通には不活性担体と呼ばれる。これらめ担持された
金属酸化物組成物を生成するのに一般的に採用される方
法は、不活性担体を該金属酸化物の可溶性壇の溶液で含
浸し、得られた含浸固形物を分離し、次いで加熱して溶
媒の大部分を除去することを包含する。該含浸された固
形物は、次いで高められた温度においてか焼して該金属
塩を対応する金属酸化物に変える。場合により多数回の
含浸を行って担体上における金属酸化物の一度を高める
ことがある。
担持され九金属酸化物組成吻を形成するために使用され
る、もう一つの周知の技法は、・担体物質を該金属の塩
の溶液に欧渭させ、溶媒を完全に、又は部分的に蒸発さ
せ、次いで場合により該得られた物質を有機結合剤と混
合してそれをベレット化する。仄いて該乾燥ペレットを
高められた温度に加熱して該4iJmw質の完全な脱水
と焼成とを行う。
多孔性担体に担持された金属酸化物の形成方法が米国特
許第3,925,447号明細書に開示されており、該
方法は多孔性担体物質を融解形態の金属酸化物と接触さ
せて触媒を生成し、該触媒中において該金属酸化物が実
質上全く該担体の細孔内にある前記方法を包含する。得
られた触媒はニトリル類−の製造に使用される。
米国特許第5.668,151号明細書は高強度(その
破砕強さにより示されるような)のアルミン酸亜鉛触媒
組′成物を開示している。白金、リチウム及びすすによ
り通常の方法で含浸し、得られた触媒を使用してn−ブ
テンをオレフィンとジオレフィン、おそらくは1−ブテ
ン及び2−ブテンと1,6−ブタジェンとに脱水した。
酸化亜鉛対アルミナの大体のモル比1を有スル実質的に
同一のアルミン酸亜鉛触媒が米国特許′第4,260,
845最明#I4にも開示されている。
該触媒は飽和アルコールのオレフィンへの脱水、例えば
2−メチル−1−ブタノールの2−メチル−1−ブテン
への脱水に有用であることが報告されている。
これら先行技術の組成物は、それらの定められた目的に
対しては概して好適であるけれど、高度のひずみ(#に
流動床条件丁の高温及び/又は高圧のような)を有する
反応条件を包含する反応において該触媒及び酸素の担体
組成物を工業的に使用するためには、反応条件の有害な
効果による摩擦及び摩損に対して高度に抵抗性である組
成物が要求される。したがって、高度のひずみの条件を
包含する反応に有用である増大された物理的強度及び耐
摩損性を有する高度に効果的な触媒及び酸素の担体組成
物に対する研究努力が継続的に行われている。それ故、
本発明の組成物の発見は触媒及びrII素の担体組成物
の技術における明確な進歩であると思われる。
発明の要約 耐摩損性金属/112素組成物を提供することが本発明
の目的である。
本発明のもう一つの目的は有機化合物の気相変換に対し
て高度に効果的な耐摩損性金属/酸素組成物を提供する
ことである。
本発明のなおもう一つの目的は、高収率も1つ高選択率
においてトルエンのデヒドロカップル生成物を生じさせ
るためのトルエンの気相酸化デヒドロカツノリングにお
ける複合触媒(com’binationcataly
st ) /酸素担体組成物として高度に効果的な耐摩
損性金属/酸素組成物を提供することである。
本発明の更にもう一つの目的は有機化合物の気相転換に
対して゛効果的な耐摩損性金属/酸素組成物の製造方法
を提供することである。
これらの目的及び本明細書及び特許請求の範囲の記載か
ら明らかになる、その他の目的を達成するために下記: (IL)(1)  少くとも1500℃の融点、(1)
  約10μmから約200μmまでの平均粒径、及び 1)少くとも0.2の気孔率 により特徴づけられる耐火物質と、 <1))  耐火物質/金!14酸化物の平均粒径比が
少くとも2であることを条件として約100μmの最大
平均粒径な有し、該金属酸化物は該金属酸化物と該耐火
物質との間にインフュージョン(1nfusion )
及び反応が生ずるのに十分な時間にわたって、少くとも
0.4 Tmの温度に供した際に該耐火物質とインフュ
ージョン及び反応をすることができ、ここに該Tmは該
耐火物質の0Kにおける融点である、少くとも一種の金
属酸化物、又は加熱することによりそのような金属酸化
物に転化し得る化合物、 であるインフュージョン及び反応の生成物を包含する耐
摩損性金属/酸素組成物を提供する。
上記組成物対象の製造方法の提供は (a)i)  少くとも1500 ”Oの融点、(−)
  約10μmから約200μmまでの平均粒径、及び (lN)  少くとも0.2の気孔率により#値づけら
れる耐火物質と、耐火物質/金属酸化物の平均粒径比が
少くとも2であることを条件として約100μm O)
最大平均粒径な有し、該耐火物質とインフュージョン及
び反応することのできる少くとも一種の金属酸化物又は
加熱することにより上記金属酸化物に転化し得る化合物
との混合物を形成し、Lb)  該混合物を該金属酸化
物と該耐火物質とσ〕。
間にインフュージョン及び反応が生ずるのに十分な時間
にわたって少くとも0.4Tmの温度に加熱し、ここに
Tmは該耐火物質の0Kにおける融点−である、 ことを包含する方法によって達成される。
トルエンのデヒドロカップリング法対象物の供給は: (e−)  約450 ’Cから約650℃までの温度
の気相におけるトルエンを、 (1川)少くとも1500 ’Oの融点、(ロン 約1
0μmからII/:J200μmまでの平均粒径、及び −9少くとも0.2の気孔率、 により%値づけられる耐火物質と、 (1)  耐火物質/金JI!酸化物の平均粒径比が少
くとも2であることを条件として約100μmの蝋大平
均粒径な有する少くとも1mの金属酸化物又は加熱によ
ってそのような金属酸化物に転化し得る化合物であって
、ここに該金属酸化物は該金属酸化物と該耐火物質との
間にインフュージョン及び反応をするのに十分な時間に
わたって、少くとも3.4 Tmの温度に供し走時に咳
耐火物質とイン7ユージヨン及び反応をし、ここにTm
は該耐火物質の0Kにおける融点である前記金属酸化物
又は加熱によってそのような金属酸化物に転化し得る化
合物、 とのインフュージョン及び反応の生成物を包含する耐摩
損性金属/戚素組成物と接触させ、欠いて (b)トルエンのデヒドロカップル生成物を回収する、 ことを包含する方法により達成される。
本発明の、その池の目的及び利点は明細書及び特許請求
の範囲の記載により明らかとなるであろう。
1、 組成物 本発明の耐摩損性金属/d素組成物は (a)(1)  少くとも1500−0の融点、(ll
)約10μmから約200μmまでの平均粒径、及び (2))少くとも0.2の気孔率 により**づけられる耐火物質と、 (b)耐火物質/金属酸化物の平均粒径比が少くとも2
であることを条件として約100μmの蝦大平均粒径な
有する少くとも一檀の金属酸化物、又はカロ熱により、
そのような金属酸化物に転化し得る化合物であって、該
金属酸化物は該金属酸化物と該耐火物質との間にイン7
ユージヨン及び反応が生ずるのに十分な時間にわたって
少くとも0.4 ’I’mの温度に供しfclliil
に該耐火物質と、イン7ユージヨン及び反応をすること
ができ、ここにTmは0にで弐わし尼咳耐火物質の融点
である前記−櫨の金s#l化物又は加熱により上記金属
酸化物に転化し得る化合物、 とのインフュージョン及び反応の生成物を包含する。
好ましくは0.5!ill/時(下記の促進された摩損
試験により測定)以下の摩損速度を示す本発明の金属/
酸素組成物は、その耐摩損特性の故に高ストレス反応条
件を包含する反応、特に高められた温度及び/又は圧力
下における流動床方式における反応に使用するのに優れ
ている。
用lf#l−インフュージョン(、1nfu+5ion
 )j及びその関連用語は本明細書においては、異なっ
た組成を有する2種の隣接した固体を、上記組成物の一
方を他方へ拡散させること、例えば金属酸化物を耐火−
質に拡散させることにより均質化する方法を意味して使
用される。
用ltf[気孔率(fractional poros
ity )jは本明細書においては粒子の空隙空間(v
ol 5pace )又は空峰容槓(void vol
ume )対線粒子の全容積の比を意味して使用される
本明細書において使用される用語1゛摩損(attri
tion ) Jは摩擦による摩耗又は摩滅とダスト及
び微粉への構造物の破壊との作為(art )を意味す
る。
本明細書において使用される用til゛摩慣速度(at
trition rate )は促進された摩損速度で
あって、下記実施例44に記載の促進摩損試験により測
定した摩損の゛速度をいう。
本発明の金属−、’#索組成物の成分として使用するの
に適する物質は当然に耐摩損性組成物を生成する性質及
び特性を有しなければならない。更に該成分物質は、高
収率及び高選択率において所望の生成物を生成するだめ
の、有機化合物の気相変換、特にトルエンのデヒドロカ
ップリングに好適な金属/酸索組成柳を有利に生成すべ
きである。
このような物質は多数の触媒及び金II4酸化物の供給
業者から市販されている。
耐摩損性金属/鐵素組成物の成分として有用な耐火@質
はかなりに広範囲のものである。しかしながらこのよう
なり質は本発明に使用するのに適した成る櫨の特性をM
しなければならない。このような性質に含まれるものと
しては(a)少くとも1500 ”Oの融点:(b)約
10μmから約200 μmまで、好ましくは約20μ
mから約125μmまでの平均粒径;及び(Q)少くと
も0.2、好ましい値としては約0.2から約0.8ま
での気孔率、である。
更に該耐火物質は、少くとも150mに7gの表面積と
、気孔の少くとも10%が直径55人(5,5nm )
以下であるような気孔直径とを有することが、必要では
ないけれど好ましく、また流動化を容易にするために該
耐火物質粒子は形状が球形であることが好ましい。
好適な耐火物質の非限定的な例としては、アルミナ(A
/2o3)、’/ ’J 力(Sin2)、シリカ−ア
ルミナ(天然及び合成のゼオライトを民営する)、酸化
バリウム(Bad) 、ベリリア(Boo) 、酸化カ
ルシウム(CaO)、酸化マグネシウム(MgO) 、
酸化スカンジウム(SrO)、酸化鉄(lXFθ203
) 、 )リア(ThOz)、ラニタニドm(DH化物
〔ランタナ(La203)を包含する〕及び元素周期異
4b族金属の酸化物な民営する。
上記に示した1gIt火物質のうちで一般的にアルミナ
が好ましく、ガンマ(r)、デルタ(δ)、イータ(η
)、及びカイ(χ)の各結晶形ならびにそれらの混合物
、又は加熱によりそれらの結晶形に変換することのでき
る物質を主成分とするものが最も好ましい。後者の群に
含まれるものはベーマイト、プソイドベーマイト、バイ
エライト及びギブサイトのような水和プルミナ類である
本発明の範囲内に開用するのに適する金属酸化物は厳密
に臨界的ではない。必然的に谷金属酸化物は、後述する
条件下に耐火物質とインフュージョン及び反応して耐4
損住金属/酸索組成物を生成することができなければな
らない。更に該金属酸化物は、該耐火物質/金m酸化物
の平均粒径比が少くとも2、好ましくは15又はそれ以
上であることを条件として約100μmの最大粒径を有
しなければならない。この指定した平均粒径比は金属酸
化物と耐火物質と”が、該耐火物質の原粒径における、
仮にあったとしても極く少い、重大変化を伴って所望の
イン7ユージヨン及び反応をするようにさせる。この現
象が本発明の高強度の耐4損住金属/dR素組成物をも
たらすのである。
好適な金属酸化物の例としては第1a族の酸化物、酸化
!J f ウA (Li20)、酸化ナトリウム(Na
20)、酸化カリウム(K2O>、酸化ルビジウム(R
b20)、酸化セシウム(CI20)、第2&族の酸化
物、酸化ベリリウム(Bed)、酸化マグネシウム(M
gO)、酸化カルシウム(CIO) 、酸化ストロンチ
ウム(sro)、酸化バリウム(Bad) ;第613
族の酸化物、酸化スカンジウム(Sc2nt)及び酸化
イツトリウム(YgOs ) ;第4b族の酸化物、酸
化ジルコニウム(ZrOs) s第5b族の酸化物、酸
化バナジウム(Vans) p第2b族の酸化物、酸化
fL給(ZnO)及び酸化力P ミウム(C(10) 
;第6a族の酸比物、酸化ホウ素(B203)、酸化ガ
リウム(Ga203)、酸化インジウム(In2O3)
及び酸化タリウム(TJzc)s) s 144 a 
Nの酸化物、酸化ゲルマニウムIV′(Ofl102)
 、 g化スズN (8n02)及び酸化鉛II (p
bo) ;第5a涙のリン、ヒ素、アンチモン、及びぎ
スマスの各酸化物;ランタニド類の酸化物;アクチニP
類の酸化物;元素周期表の第1b、6b、7b及び8族
の酸化物、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
これらの金属酸化物のうちでカリウム、カルシウム、ジ
ルコニウム、鉄、ホウ素、鉛、アンチモン、及びビスマ
スの各酸化物ならびにそれらの混合物が好ましく、特に
トルエンのデヒドロカップリング反応に対しては酸化ビ
スマスが最も好ましい0 しかしながら金属酸化物は本発明に使用するのに好まし
いけれどtl、金属酸化物を出発物質として直接に仕込
む必要はないことに注目すべきである。
所望金属の塩、水酸化物のような任意の化合物であって
、埠熱により対応する金14111!化物に変化さぜる
ことかできるもの、及びそれらの前駆体と考えることの
できるものは本発明の耐摩損性金属/!ll!lA組成
12Iを製造する九めの金属酸化物を間接的に提供する
のに使用することができる。代表的表金属塩としては水
溶性の硝酸塩、炭酸塩及び酢酸塩を包含する。
本明細畜において使用する用語「元素周期表」とは19
79年米国1フロリダ州、?カ ラドン、CRCプレス
社発行、ウェスト(weast ) 6゜1− CRC
ハンドブック オデ ケミストリー アンド フイズイ
クス(′cR(: Hanclbook of Che
mistryand Physics ) J第60版
、表表紙内面において刊行された元素周期表をいう。
本発明に使用するのに適する耐火物質及び金属酸化物を
挙げることを考慮するに当って成る種の化合物は耐火物
質又は金属酸化物のいずれかとして使用できるという事
実に注意すべきである。このような化合物はそれらの平
均粒径により、すなわちそれらの平均粒径対残余化合物
の平均粒径の比に関して適当に分類する。耐火物質は約
10μmから約200μmまでの平均粒径によりtfi
eづけられ、かつ金属酸仕切の最大平均粒径は約100
μmであるので、しかも耐火vIJ質/金属酸化物の平
均粒径比は少くとも2でなければならないのでその化合
物に対して要求される平均粒逆比が少くとも2であるよ
うな、より大きな平均粒径を有する化合物は耐火物質と
して分類され、残りの化合物(@)は金属酸化物(類)
として分類される。
反対に、要求される平均粒径比が2以下であるようなよ
り小さな平均粒径な有する化合物は金属酸化物として分
類される。該金属酸化物成分はその瀘が該金属/II!
!!素組成物における該金属酸化物及p該耐火物質の合
計モル数を基準にして約20モルチから約65モルチま
で、好ましくは約60モルチから約55主ルチまでの範
囲にわたる。該耐火物質成分は該金J1!/酸素組成物
の残余分を構成し、これは該規定された金M411!2
化物成分のモルチを考慮して約65モルチから約80モ
ルチの範囲にわたらなければならない。しかしながら、
該耐火物質成分は該曾属/酸索組成物の約55ルチから
約70モルチを占めることが好ましい。
指定された65〜80モルチの範囲よりも大きな耐火物
質一度及び小さな耐火物質濃度は意外にも、好ましくな
いことがわかったのである。指定範囲(65〜80モル
S>外の耐火物質濃度を有する組成物は耐摩損性の顕著
な減少、又は換言すれば摩損速度の増加を示す。耐摩損
性が低下すれば高ストレス使用条件下における組成物構
造の摩耗、破壊、及び粉じん化が大きくなるのは勿論で
ある。このような摩耗、破壊及び粉じん化は上記のよう
な条件下、特に流動床反応器方式を採用する操作中にお
いて、好ましくない圧力低下、流れの問題、テ過器のつ
まり、流動性の喪失などを起こすことがある。
該耐摩損性金属/酸素組成物は数種の方法で製造するこ
とができる。最も簡単な方法は、該組成物の約20モル
チから約65モルチまでを構成するに十分な菫の、約1
00μmの最大平均粒径を有する1種の適当な金属酸化
物と耐火物質/金属酸化物の平均′t1.径比が少くと
も2であるように約10μmから約200μmまでの平
均粒径な有する所望の耐火物質とを十分に混合すること
を包含する。該金属酸化物成分と耐火物質成分とは乾式
混合することができ、あるいは例えば水のような、又ハ
メタノール、エタノールなどのような有機化合物のよう
な適当なIi潤剤中においてスラリー化することにより
混合(湿式混合)することかできる。混合工程において
湿潤剤を使用する場合には過剰の湿潤剤を実質的に除去
するのに十分な温度及び時間において該スラリー化され
た混合物を加熱することにより該湿潤剤を除去する。一
般的に約150℃から約250℃まで、通常には約20
0℃の温度において約1時間から約5時間まで、通常に
は2時間にわたって加熱することで十分である。しかし
ながら実際の時間及び温度は使用する個々の湿潤剤、材
料の盪などによることがわかるであろう。該乾式混合し
た材料はまたすべての物理的に結合した水分を除去する
ために類似の温度に供することもできる。約250℃か
ら約500℃までの温度において約1時間から約5時間
までにわたる該乾fs晶合11!+(湿式混合成分又は
乾式混合成分のいずれかから)を連続加熱することは、
存在するすべての塩類を分解し、その他の揮発性成分を
除去するのに役立つ。
乾燥及びすべての他の揮発性成分の除去が完了したとき
、金属酸化物と耐火物質との乾燥混合物を少くとも0.
4Tmの温度において、該金属酸化物と耐火物質とがフ
リーア(Freer)のジャーナルオデ マテリアル 
サイエンス(Journal ofMaterial 
Bcience ) 15 803〜824(1980
年)に記載のように金属酸化物における拡散作用にした
がってインフュージョン及び反応するのに十分な時間に
わたってか焼して、本発明の耐摩損性金属/i!li素
組成物を生成する。該か焼は窒素、ヘリウムなどのよう
な不活性雰囲気中、又は空気中において行う、ことがで
きる。多くの場合に、該金属酸化物の金属イオンが、必
要なインフュージョンを妨げ、あるいはきびしく縮減さ
せることのある比較的に高度の酸化状態に酸化するのを
防止するために初期か焼を不活性雰囲気下に行うことが
望ましい場合がある。この初期か焼に続いて空気中にお
いて最終か焼を行って所望の金属/酸系組成物を生成す
る。
さきに示したように、か焼は金属酸化物と耐火物質との
乾燥混合物を少くとも0.4 Tmの温度に加熱するこ
とによって行う。実際の使用温度は第一に、耐火物質の
融点に関係することが認められるであろう′。第二には
、該実際の温度は、個々の耐火物質と該金属酸化物との
拡散作用に関係する場合もある。同様にして該実際の時
間は使用する成分材料ならびにか焼温度に関係するであ
ろう。
例えば、約2276°K(2000℃)の融点を有する
好ましい耐火物質であるアルミナを使用する場合は、典
型的には約800°0’(0,47Tm )から約14
00℃(0,74Tm )までの温度及び約1時間から
約15時間までの時間で十分である。
このような場合、好ましくは約900 ”Oから約11
oo”cまでの温度及び約8時間から約12時間までの
時間、最も好ましくは約1000”Cから約1050 
’Oまでの温度及び約10時間から約114間までの時
間が採用される。
か焼(及び混純)は当業界に公知の任意のか焼装置にお
いて行うことができる。非限定的な例においては固定床
又は移動床、ロータリーキルンなどを有する炉又はマツ
フ′ル炉を包含する。
代りの製造方法においては該金属酸化物の適当な前駆体
でろろ水酸化物か、又は硝酸塩、炭酸塩もしくは酢#塩
のような塩類かを耐火物質と十分に混合し、前述したよ
うにインフュージョン及びか焼をする。もう一つの方法
は1禰又はそれ以上の該前駆体の塩の水浴液による耐火
物質の含浸を包含する。その後における溶媒の蒸発の必
要性を最小化するために高一度の金属塩を使用すること
が好ましい。含浸機に得られた生成物を前述のよ’5に
インフュージョン及びか焼工程に供する。
本発明の耐摩損性金属/酸素組成物はエックス線回折(
XRD)により測定して未反応の金属酸化物及び耐火物
質を実質上含有しない。すなわち、採用された加熱及び
/又はか焼条件下において出発物質成分は、該出発vJ
質成分が未反応状−で残留することのないようにするの
に十分な程度にインフュージョン及び反応に供されるの
である。その結果、本発明の組成物は単に多孔性の担体
物買上に担持された活性物質ではなく、その代りにそれ
らはすべて前記に特定したよりに耐火物質と少くとも1
櫨の金属酸化物とのインフュージョン及び反応の生成物
より成る新規な組成物である。
本発明の組成物は先行技術の担持された触媒及び組成物
と比較した場合に優れた耐摩損性を示す。
一般的に肌5電tチ/時以下の摩損速度が好ましい。更
に該組成物は多くの、かつ種々の有機化合物の変換に当
り高い活性ならびに高度の選択性を示す。好ましい使用
の実施態様においては鉛、アンチモン又はビスマスの酸
化物及びそれらの混合物と、アルミナとから製造した組
成物は、トルエンのスチルベン及び/又はピベンジルへ
のデヒドロカップリングにおいてrIl素也体及び/又
は触媒として特に有効でるることがわかった。全体的か
つ一般的に公知の先行技術の方法において触媒として使
用されている金属及び金属イオンは本発明の金属/rl
k索組成物において同様な態様において使用して同様な
反応を行うことができるけれど、耐#慣性が増大される
という付加された利点を有する。
貞11%/時間の単位における摩損速度として算出され
る耐摩損性は促進摩損試験により測定する。
この、下記実施例44において詳細に記載されている試
験において、規定された条件下に、全体で21時間のう
ちから特定時間、通常には5〜21時間(16時間)に
わたり、試料の主要組成物のダラムで表わし走時定重量
から摩耗、摩擦及び破壊により発生する粉じん及び粉末
のダラムで表わした重量を測定する。これらの値を使用
して特定期間中の摩損チな下記のようにして算出するこ
とができる。
摩損(チ)= 久いてド記のようにして摩損速度を算出する:4損(チ
) 勿−すべての事項が本発明の雀属/酸素組成物により示
される性質に関して同尋であるならば耐S損性が太きく
(n−チ/時の単位における、小さな#損速度の数種と
して示される)なればなるほど高ストレス条件を包含す
る反応に使用中に、高い摩損速度(耐摩損性の欠除)に
結びつく困難性が、より少くなることが認められるとい
う点において、−ヒ記組成物が更に望ましいことは明ら
かである。前述したように本発明の組成物に対しては0
.5重JItチ/時以下の摩損速度が好ましく、0゜6
重1%/時又はそれ以下の値が最も好ましい。
与えられた金m/酸素組成物に対する望ましい特定の表
面積値は主として該組成物の意図される用途による。例
えばトルエンのデヒドロカップリングに有用な組成物は
5m”/f!以下の表面積値を示すことが好ましく、約
0.05 m″/ gから1 m”/gまでのイ直が最
も好ましい。このような1直はトルエンのデヒドロカッ
プル生成物に対する大きな活性と選択性とをもたらす。
逆に、より大きな表面積の組成物、特に5m27gより
も大きな表面積を有するものは、該デヒドロカッシリン
グ反応中に多波のベンゼン及び二酸化炭素を生成する方
間に向う好ましくない傾向によって明らかであるように
トルエンのデヒげロカップル生成物に対する小さな選択
性を示す。
本発明の金属/酸素組成物の表面積はA8’rM D−
!1663−78に記載のBET法〔デルナラエル(B
runauer)らのジャーナル オデ ジ アメリカ
ン ケミカル ソサエティー(Journal of 
thsAmerican Chemical 13oc
iety) 60 509〜319(1938)から〕
により、ミクロメリティクスデイギソルデ(Micro
meritics Digisorb) 2500の装
置を使用して測定する。例えば約5 m”79以下のよ
うな比較的に小さな表面積を有する試料に対しては測定
の正確さを増大させるために吸着がスとして窒素に対し
てクリプトンを置き換えることが好ましい。
3、有機化合物の変換 前述したように本発明の耐摩損性金属/酸素組成物は気
相における有機化合物の変換に有用である。しかしなが
ら便宜上及び明瞭化するために該金属/酸素組成物の使
用を、トルエンを酸化デヒドロカップルしてトルエンの
デヒドロカップル生成物、すなわちスチルベン及びピベ
ンジルを生成する方法に関して記載する。前述したよう
に、これらの組成物は肌5重量%/時以下の摩損速度を
示すことが好ましく、本明細書に記載のトルエンのデヒ
ドロカップリング法に使用するためには妹面積5 m”
 / 9以下が好ましい。
本発明の耐摩損性金属/酸素組成物はトルエンのデヒド
ロカップリングに対し、触媒的形態、酸化体又は酸素の
担体としての化学量論的形態又は組合せの触媒的/化学
量論的形態において作用する。
触媒的操作形態においては、酸素又は空気のような酸素
含有ガスもしくは酸素濃化空気とトルエンとを、デヒド
ロカップリング反応に対して十分な量の耐摩損性金属/
酸素組成物の存在下に反応させる。化学量論的操作形態
においては誼耐摩損性金真/R素組成物が単独の酸素源
である。すなわち後者の場合においてトルエンのデヒド
ロカップリングは、空気から得られるような遊離の酸素
の実質的な添加なしに行われるのである。組合せの触媒
的/化学量論的操作形態においては触媒的操作形態に対
して前述した態様と類似の態様において酸素又は酸素含
有ガスを反応物として添加する。しかしながら添加する
酸素の量はデヒドロカップリング反応に対して十分では
なく、必要な追加の酸素な骸耐摩損性金属/酸素組成物
によって供給しなければならない。
これら6種の操作形態のうちで化学量論的形態が、望ま
しくない副反応例えばベンゼンと二酸化炭素を生成する
酸化脱アルキル化反応な実質的に減少させる点において
一般的に好ましい。勿論、トルエンのデヒドロカップリ
ング反応の過程中におけるベンゼンの生成は望ましくな
いことであるにも拘らずベンゼンは工業的に価値のある
物品であることが認められるであろう。それ故、ベンゼ
ン有価物の実質的な生成が行われた場合は、それを回収
することが非常に好ましい。上記ベンゼン有価物の回収
及び精製は任意の標準方法及び当業界に公知の手段によ
って達成することができる。
用語「デヒドロカップリング」及びそれに関連した用語
は本明細書において、複数のトルエン分子が、メチル基
炭素間に生ずる炭素−炭素結合の形成と共に、カッシリ
ング又は二重化し、該カップリングした分子が各トルエ
ン分子のメチル基から1個又は2個のいずれかの水素原
子を失うと、とを意味するために使用する。トルエンの
1分子当り2個の水素原子が失われる場合はカップリン
グ位置又は二重化位置におけるtit素−炭素結合は脱
水素化によるよ−うに不飽和となる。すなわちスチルベ
ンが生成物である。他方においセ、トルエンの1分子当
り唯1個のみの水素原子が失われた場合には、カップリ
ング位置において飽和炭素−炭素結合を有するビベンジ
ルが生成物である。
一般的にトルエンのデヒドロカップル生成物としてのス
チルベンの生成はげベンジルの生成よりも好ましい。こ
こに定めた選択はビペンジルの飽和特性とは逆にスチル
ベンの不飽和特性の故である。また当業界に周知のよう
に、不飽和オレフィン性の炭素−炭素二重結合の存在が
スチルベンに高度の反応性を発揮させ、それによりスチ
ルベンを多数の有機合成において有機中間体として直接
使用することを容易にする。
本発明の耐摩損性金属/酸素組成−を使用するトルエン
のデヒドロカップリング法は気相における化学反応を行
うのに適する形式の装置において好都合に行われる。該
デヒドロカップリングは固定床又は流動床のいずれかの
方式を使用して単数又は複数の反応器において行い、単
数又は複数の反応物と耐摩損性金属/酸素組成物との接
触を行うことができる。一般的に流動床方式は、それが
反応操作の過程中に等瀉状態に接近する能力を優越的に
有する点において好ましい。その上、本発明の耐摩損性
金属/酸素組成物は低摩損速度と小粒径(平均粒径的1
0μmから約200μ慣まで)の故に流動床方式に特に
好適である。勿論、流動床方式を採用する場合は流体速
度(線ガス速度)は咳耐摩損性金属/酸素組成物の粒子
の均一な懸濁を維持するに十分ではあるけれど該粒子を
反応器から吹きとばすには不十分でなければならないこ
とは明らかであろうがス速度は、ガス及び固体の相対密
度、ガス粘度、固体粒子の大きさ及び形状、単位体積当
りの粒子数(床密度)、反応器の大きさ及び形状などの
ようなファクターに関係し、通常には約1.5251/
秒(0,057一ト/秒)から約91.443/秒(3
,07一ト/秒)までの間の範囲におけるガス速度で十
分である。
固定床、移動床又は流動床のいずれの方式であろうとも
使用する反応器の特定の形式に無関係K。
一般的に反応物のトルエンは加熱して蒸気として反応器
に導入する。しかしながら該反応物は液体として反応器
に導入し、次いで蒸発させることもできろう 酸化デヒドロカップリング反応は気相において、しかも
熱の影蕃下に行われる。反応を行うことのできるsIf
範囲は約450℃から約650℃までの範囲にわたり、
好ましくは約500℃から約600℃まで、最も好まし
くは約575℃において行う。
本発明のトルエンのデヒドロカップリング法において圧
力は臨界的ではない。骸反応は所望により大気圧以下、
大気圧、又は大気圧以上の圧力のもとに行うことができ
る。しかしながら、一般的に大気圧又はその付近で反応
を行うことが好ましい。一般的に約2.5 !l X 
104パスカル又はPa(0,25気圧)(から約4.
05 x 10δPa (4,0気圧)までの圧力を好
都合に採用することができる。
反応物と本発明の耐摩損性金属/酸素組成物との接触の
ための反応時間は、約0.1秒から約60秒までKわた
って変動することのできる広い操作範囲から選択するこ
とができるつ核反応時間は、反応条件下に測定される反
応物ガスが反応器内の耐摩損性金属/酸素組成物と接触
状態にある、秒で表わした時間の長さと定義することが
できる。
骸反応時間は反応温度及び所望のトルエン転化水単によ
り変動することがある。温度が高くなり、トルエン転化
水準が低(なるにつれて、必要な接触時間が短かくなる
。一般的に接触時間は約0.5秒から約20秒までにわ
たって変動する。選択された温度範囲における最適の転
化率及び選択率に対しては約1秒から約12秒までの接
触時間を採用することが好ましい。
トルエンのほかに、窒素、ヘリウムなどのような他の不
活性物質を反応器内に存在させることがテキる。このよ
うな不活性物質は誼操作に単独で導入することができ、
あるいは原料として他の物質と一緒圧することができる
。所望の生成物(III)への選択率を向上させ、特に
CO2への完全酸化を抑制するために、水又はスチーム
′を反応帯域に添加することができ、好ましくは原料と
共に導入する。約0.1から約10まで、又はそれ以上
の範囲におけ6,2.チーム′/炭化水素のモル比が好
適テあり、その上限は実際のコストを考慮して定められ
る。約0.5から約3までの範囲あモル比が好ましい。
本発明の耐摩損性金属/酸素組成物は、それらが下記の
ようなトルエンのデヒドロカップリングを行うのに採用
される酸化反応条件下に化学量論的量の酸素を放出する
ことができるような態様において酸素を含有する。該組
成物中の酸素は酸化物、酸素錯体又は酸化物と錯体の混
合物として金属と結合している。
前述したようにデヒドロカップリング反応は追加の遊離
酸素の存在下又は不存在下に行うことができる。酸素を
系に添加しない場合、すなわち反応を化学量論的操作形
態で行う場合は1反応に必要な酸素は該金属/酸素組成
物によって供給される。該組成物は反応に参加し、次い
で反応過程中に還元(又は実際上、部分的に還元)する
。この場合再生又は再酸化を必要とし、それは該物質を
空気中又は酸素中で約500℃から約650℃の温度に
おいて約5秒間から約1時間までの時間にわたり加熱す
ることにより容易に行うことができる。半連続式操作に
おいては、咳還元された組成物の再酸化のために反ろを
定期的に中断することにより再生を行うことができる。
すなわち反応時間と再生時間とがサイクルを構成する。
しかしながら操作を連続基準で行うことができ、それに
より該耐摩損性金属/酸素組成物の一部を連続的又は断
続的に取り出し、再酸化することができ、次いで骸再酸
化された物質を連続的又は断続的に反応に復帰させるこ
とができる。後者の方法は該耐摩損性金属/酸素組成物
が移動床又は好ましい流動床の形態で使用される操作に
特に適している。
酸素を反応物として使用する場合には、供給する酸素の
量によって反応を、触媒的操作形態又は組合せの触媒的
/化学量論的操作形態のいずれかにおいて行うことがで
きる。触媒的操作形態においてはデヒドロカップリング
反応に対して十分な量の酸素を供給する。供給される酸
素の実際の量はトルエンの量の関数として特定すること
ができる。これにもとづき、酸素の供給量は通常には約
1から約8まで、好ましくは約2から約6までのトルエ
ン/酸素のモル比を与えるように選択される。
組合せの触媒的/化学量論的操作形態においては反応物
として供給される酸素の量はデヒドロカップリング反応
に対して十分ではな(、そのため追加の酸素源を必要と
する。この必要な追加の酸素は該耐摩損性金属/酸素組
成物によつ℃供給される。すなわち諌組成物は追加の酸
素源としての役目をする。その結果、該耐摩損性金属/
酸素組成物は反応に参加し、次いで反応の過橿中に連続
的に還元される。これは該還元された組成物の再生又は
再酸化を必要とし、この再生又は再酸化はさきに化学量
論的操作形態に対して記載したように容易に行うことが
できる。
触媒的形態又は組合せの触媒的/化学量論的形態のどち
らであっても、反応物として添加される酸素を使用する
、いずれの操作形態におφても、該添加する遊離酸素は
酸素として、又は空気もしくは酸素濃化空気のような酸
素含有ガスとしてのいずれかにおいて供給することがで
きる。
前述したよ5に1本発明の耐摩損性金属/酸素ユ成物を
使用するトルエンのデヒドロカップリング法は添加され
る遊離酸素の不存在下、すなわち好ましくは化学量論的
操作形態において行い、骸耐摩損性金属/酸素組成物に
より供給される酸素のみを使用する。また殆んど例外な
しに、実質的に匹敵する条件下においてはトルエンの転
化水準が低くなるほど、デヒドロカップル生成物への選
択率が高くなる。すなわち、類似の条件乍においてはデ
ヒドロカッゾルしたトルエン生成物への選択率は一般的
に、トルエン転化水準に対して逆比例する。しかしなが
ら実際的な理由から該デヒドロカップリング反応は一般
的忙約201から約55係までのトルエン転化水準にお
いて行う。
トルエンのデヒドロカッグル生成物であるスチルベン及
びビベンジルは轟業界に公知の、しかもこれ以上の説−
は技術の不要な重複となる任意の適当な方法及び手袢に
よって回収し、かつ精製すルコとができる。前述したよ
うにスチルベンが好ましい生成物であることは勿論であ
る。
本発明の明確な理解を容易にするために1本発明の実−
について最善の現在公知の方法を説明する下記の特定の
実施例を詳細に記述する。しかしながら本発明の応用に
ついての詳細な説明は、好ましい実施態様を示している
けれどとはいえ、単に説明のために示したものであって
、本発明を限定するものとして解釈すべきでないことを
理解すべきである。なぜなら本発明の要旨内における種
々の変更及び改良が本明細書の詳細な記載から当業者に
明らかであるからであろう 実施例 1 耐火物質の製造−耐火物質を30分間ふるいにかけた。
表示寸法120メツシユ(米国標準ふるい寸法二125
 m )以下又は7oメツシユ(200m)以下及び表
示寸法400メツシユ(38m)以上、525メツシユ
(45m)以上又は200メツシユ(75m)以上の耐
火物質を残留させた。該ふるいKかけた耐火物質なさき
の表示寸法の清浄な網のふるいで更に2回ふるいにかけ
た。各回に。
表示寸法−120,+400 (120/400)。
−70,+325(70/[25)、又は−70゜+2
00(70/200)メツシュの耐火物質を残留させた
。耐摩損性金属/散票組成物の製造に使用するために該
3回ふるいにかけた十分な量の耐火物質を正確に秤量し
た。
耐火物質として有用な多数の代表的なアルミナ(ム”2
”5 )の性賀を第11!!に示すつ第    1  
  表 代表的アルミナ及び性質L l −A   Alcoa 7AH(8F−3Q)2L
ベーマイト及び     a及びχイブサイト 1−B   Ca1sicat        δ及び
0        δ及びθ49B−048A上1 1− OCaaapal 8Bユ1    a及びベー
マイト   a及びrl−D   Harshaw 1
465Pui    1            11
− ’HHarghaw 597QPAL   r  
           rl−F   Kais’er
 A−3QQ↓12            21−G
   Ketjen Dl益      ベーマイト 
      rl−HKetjen Nよ1     
 ベーマイトr1−工Norton 8A63731ヱ
  ベーマイトγ1− JNortOn 7436Eμ
ヱ   ベーマイト       rl−K   No
rton 74,8Q!ヱ   ベーマイト     
  r及びχ1−L   Alcoa F−1−1QQ
上よ  r及びベーマイト    γ6.511   
5   25  28   331.0   5   
26   52  15    414.5   12
   20   56  22   102.0   
9   24   49  12    62.4  
 2   22   44  22   105.0 
  12   24   50  24    101
4.5   12   55    50   4  
  114.5   8   15   45  21
    1312.0   12   11   20
  44   137.0   2   35   5
5  15    58.1   11   28  
 52   7    214.8   7.5 22
.5  40  25.7   6.5第1表(つづき
) 1−A    151.5     1.78  5.
27   1.251−B     91.1    
 1.42  5.57   0.721−0   2
26.0     1.15  5.48   0.9
91−D     I47.8     1,42  
 5,55   0.891−E    196.5 
    1.18  5.56   0.861−7 
  154.9     1,68  5.27   
1.211−G    257.4     1.04
  5.29   0.901−H280,01,27
3,12・   1.001−1  235.0   
  1.58   5.65   0.941−J20
6.0      1.16   3.28   0.
821−K     186.0      1.60
   3.075   0.801−L    210
.0     1.44  5.45   0.88気
孔率上 0.455   76.1       57.50.
602   1.0      125.00.670
   16.5       67.50.576  
 11.0       77.50.669   1
4.5       72.50.4B6   74,
0       47.50.6B4   44.0 
      57.50.595   47.0   
    62.50.622   42.1     
  57.50.646   16,6       
72.50.480   80.0       57
゜50.580   69.7       42.5
第1表(つづき) 主 物理的性質の測定は熱処理アルミナ(550℃にお
いて2時間後)について行った。
! 分析はフィリップス(Ph1lipa )回折計を
使用して行った。
! 正確に秤量した試料を一定重貴になるまで加熱する
こと、及び示差熱分析(DTA ) Kより測定した。
ム リードズアンド ノースラップ(Leads &N
orthrup )のマイクロトラック装置を使用し、
製造業者の手順にしたがって測定した。
ゑ マイクロメリテイクス デイイソルデ(Micro
meritics Digiaorb ) 25 Q 
Qの装置を使用し、触媒表面積に対するA8TM D5
665−78にしたがって測定したウニ アミンコーラ
インスロー ポリシメーター(Aminco−Wina
low Porisimeter )を使用して水銀置
換により測定した。
’F?(クロメリテイクス(Micromeritic
s ) ヘリウム比重びんを使用して測定した。
見 与えられた容積の、圧縮成形した材料を正確に秤量
することにより測定した。
1 マイクロメリテイクス デイイソルプ2500装置
を使用し、窒素の脱着により測定した、旦 数学的関係 〔式中F、 F、は気孔率であり、pH8は骨格密度(
5keletal density )であり−/’H
gは粒子密度(particle density )
である〕を使用して計算した。
11−米国ペンシルバニア州、15219、fツ、ツバ
ーグ市、アルコア ビルディング1501、アルミナ 
カンパニー オプ アメリカ(Aluminum Co
mpany of America )社から市販され
ている。
12  米国、ペンシルバニア州、16508.、工I
J−市、ガスケル アペニx −(Ga51cel A
ve、)1707、マリ“/クロットエn c 、 (
Mallinckrodt工nc 、’)、カルシカッ
ト(Oa’1sicat )ディビジョンから入手した
。市販されていない。
13  米国、テキサス州77001、ヒユーストン市
、P、0.ボックス2197、コノコ ケシカル カン
パニー (0onoco Chemical Comp
any)社より市販されている。
14  米国、オハイオ州44106、クリープランド
市、1945、イースト97 thスス上一)1945
.ハルシャウ ケミカル カンパニー(Harshaw
 Chemical Company )社より市販さ
れる。
■ 米国、カルホルニア州、94645.オークランド
市、500. レークサイド ドライブ。
カイデー ケミカルス カンパニー(Kaiserch
emicals OOmpan7 )から市販される0
−リー 米国、イリノイ州、60606、シカ?市、ワ
ラカー ドライブ50Qso、アクゾ アルマク カン
パ; −(Alczo Armalc Company
)(代理店)から市販される。
ユη 米国、マサチュセツツ州、01606.’)−セ
スターラ、1ニユー ボンド ストリート、/−)/カ
ンパニ −(Norton Company )社から
市販される。
実施例2〜46 概説−少くとも1種の金属酸化物と耐火物質との適当量
を十分に混合し、すべての添加された湿潤剤及び物理的
に結合した水分ならびにその他の揮発性成分を除去する
のに十分な温度及び時間において加熱し、次いで該混合
物をか焼するどとにより一連の耐摩損性金属/酸素組成
物を製造した該か焼した物質を制御された冷却条件下に
冷却し、次いでふるいにかけて最初の耐火物質の粒径と
した。保持された物質は該か焼された全11!/酸素組
成物の90重量係以上を占めた。該金属/散票組成物を
更に実施例44(促進された摩損速度)及び45(有機
化合管の変換、トルエンのデヒドロカップリングを一例
示の目的に採用)Ic記載のよ5にしそ更に特徴づけた
実施例2〜10 下記は湿潤剤(湿式混合法)及び耐火物質としてのアル
ミナを使用し、かつビスマス、カルシウム及びジルコニ
ウムを含有する金属/酸素組成物の一般的製造手順であ
る。
適当な大きさのポリエチレン製広口びんに適当量の酸化
ビスマス(II) (B1203) s酸化カルシウム
(CaO)、及び酸化ジルコニラA (P/) (Zr
Os>をすべて粉末として添加し、更に十分な数量の適
当な大きさのアランダム球[4,4A(Iffロン。
乾燥)の広口びんに対し、  1.951(0,75イ
ンチ)の直径のもの6〜8個)を添加した。該広口びん
をボールミル上に置き、内容物を6時間にわたりボール
ミルにかけた。十分圧混合された金属酸化物粉末と、十
分な量の三回ふるいにかけたアルミナ(上記実施例1に
記載の手順による)とを、アランダム球を入れずに第二
の適当な大きさのポリエチレン製広口びんに入れたウア
ルずす/金属酸化物のモル100分率比は約55/45
であつ島該広口びんを手で5分間振とうし1次いでボー
ルミル上で6時間回転させた。得られた混合物を100
メツシユ(米国標準ふるい寸法)の網を通して混合を確
実にした。網上に残留するすべての塊りを破砕して網を
通過させた。ふるった後の網上(、いくらかの塊りが残
った場合は該ふるった混合物を広口びんに戻し、次いで
ボールミル上において更に6時間回転させ、あるいはな
んら残留する塊りが存在しなかった場合はふるい分けか
ら得られた粉末のすべての層状物を0.5時間だけ破砕
した。 ゛ 骸乾式混合した成分に、十分な量の水を手でかくはんし
ながら添加して干クントロピー性ペーストを形成させた
。シリカ0.2 %以下を含有する溶融アルミナ製の適
当な大きさのるつぼに上記ペーストを最大深さ7.62
 cm (5,0インチ)まで入、れた。該負荷したる
つぼを空気パージした炉に入れた。この炉を150〜2
5000.通常には200℃の温度に加熱し、この温度
を1〜5時間、通常には5時間にわたって保って過剰の
湿潤剤を除去した。次いで温度を毎時120℃の速度(
緩漫な加熱)において1000℃に上昇させた。100
0℃において約10時間か焼を継続した。か焼の完了後
Kl[金属/酸素組成物を制御された条件下に毎時15
0℃の最大冷却速度において700℃に冷却した。その
後に、その自然速度において冷却を継続して周囲温度と
したつ 該冷却し、11度に塊状化した金属/酸素組成物を破砕
し、30分間ふるいにかけて該軟質塊状物の破壊を完了
して、該アルミナ出発物質の当初の粒径に相当する粒径
により120/400.701525又は70/200
メツシユの粒子とした。保持された物質は均一な黄色で
あった。このような組成物に対するパラメーターを下記
第2表に示す。
実施例11〜19 下記は湿潤剤の不存在下(乾式混合法)に、かつ耐火物
質としてアルミナを使用し、しかも鉛、アンチモン及V
スマスを含有する金属/酸素組成物の一般的な製造手順
である。
湿式−合に対する上記の手順(実施例2〜10)を乾式
混合工程を通じて採用し、適当量の酸化鉛(u) (P
bo ) *酸化アンチモン(1) (8”tOs )
、酸化ビスマス(II) (B11103 )及びアル
ばすを使用した。アルばす/金属酸化物のモル100分
率比は51.!l / 48.7であった。該十分に混
合した成分を、0.21以下のシリカを含有する溶融ア
ルミナ製の適当な大きさのるつぼに入れ、圧縮して密接
な1理的接触を確実にした。装填の最大深さを7.62
 cs (5,0インチ)として、空気か焼中にるつぼ
の底部に置かれた該物質に空気が拡散できるようにさせ
た。該装填されたるつぼを窒素7ヤージした炉中に入れ
た。この炉を一定の窒素パージ下に150〜250℃1
通常には200℃に加熱し。
このS度を1〜5時間、通常には2時間保って、物理的
結合水分のすべてを除去した。次いで酸些アンチモン(
■)の酸化アンチモ°/(■)への酸化を空気か焼時間
まで引き延ばすために、温度を1時間にわたって(急速
加熱)1000℃に上げた。
か焼を1000℃において窒素パージ下に約1時間にわ
たって継続した。炉の雰囲気を空気に替え、空気パージ
下に更に9時間か焼を継続した。次いで均一な濃オレy
 f (burnt orange )色のか焼金属/
l1票組成物を前記実施例2〜10に記載のように処埠
した。このような組成物に対−する74!うメーターな
下紀第2表に示す。
実施例20〜54 下記に多数の異なった元素を含有する多数の金属/酸素
組成物の製造について説明する。
上記実施例11〜19に記載のような、か焼温度への急
速加熱を、出発物質として酸化アンチモン(11)を使
用する本実施例の組成物に採用した点を除いて、上記実
施例2〜10に記載の湿式混合法の手JliiKより、
耐火物質としてアルミナを使用し、金属/酸素組成物を
製造した。このような組成物に対するパラメーターを下
記第2表に示す。
実施例35−36 上記実施例11〜19に記載の乾式混合法の手順により
、耐火物質としてアルミナを使用し、多数の金属/酸素
組成物を製造した。このような組成物に対するパラメー
ターを下記第2表に示す。
実施例37 下記の手順はビスマスを含有し、かつ耐火物質としてア
ルミナを使用する金属/酸素組成物の製造を説明する。
このような組成物に対するパラメーターを下記第2表に
示す。
手11 A −酸化ヒx マx (nl) (Bi2O
3,200,7g、0.43モル)を6時間にわたシポ
ールミルKかけ、次いで上記実施例11〜19に記載の
ようにして120/400メツシユのアルミナ(試料番
号1−F ) 97.211 (0,90モル)と乾式
混合した。
a19o3 / BiO3のモル100分率比は67.
7/32.3であった。該混合物を空気中で200℃に
おいて1時間加熱して、すべての物理的に結合した水分
を除去し、次いで450°Oにおいて1時間加熱して、
すべてのその他の揮発性成分を除去し、次いで850°
Oにおいて5時間か焼した。該金属/II!素組成倫を
毎時150℃の最大冷却速度で700℃に冷却した。そ
の後に、その自然速度において冷却を続けて周囲温度と
した。
腋冷却され、軸度に塊状化した金属/酸素組成物を破砕
し、次いで30分間ふるいにかけて該軟質塊状物の破壊
を完了して一120メツシュの粒子とした。次いで該金
属/酸素組成物を空気中において200℃で1時間加熱
し、すべての物理的に結合した水分及びその他の揮発性
成分のそれぞれを除去し、850’Oにおいて1時間次
いで1000℃において4時間外か焼した。冷却を前述
のようKして行つ九。核物質を破砕し、次いで30分間
ふるいにかけて該軟質塊状物の120/400メツシユ
の粒子への破壊を完了した。この粒径は該アルミナの当
初の粒径範囲に#浩するものであった。
手順B−上記実施例2〜10に記載のように物質を湿式
混合し、次いで乾燥した点を除いて上記手順Aを繰返し
た。
手順C−最初の加熱、か焼、冷却及びふるい分けの後に
、該金属/酸素組成物を200℃において1時間、次い
で450℃において1時間加熱して、それぞれすべての
物理的に結合した水分及びその他の揮発性成分を除去し
、次いで650℃において1.5時間、850℃におい
て1.5時間、及び900℃において4時間か焼した。
手順D −l3t2o3200.01 (0,43モル
)、及び120/400メツシユのAJ203 (試料
1−F)86.0 # (0,80モル)を使用して上
記手順Aを繰返し念。A7,05 / B120.のモ
ル100分率比は65/35であった。
手順”  Bi2O3186,411(0,40モル)
と120/400メツシユのAj203 (試料1−1
) 98.4、? (0,92モル)とを使用し、上記
手順Aによυ、Aj203 / Bi2O3O% k 
100分率比69.7 /30.3を有する金JI!/
酸素組成物を製造した。
手順F−Ei20.の400.Og(0,86モル)と
120/400メツシユのAj203 (試料1−F)
179.811.67モル)を使用し、上記手順BKよ
シAj20. / Bi2O3のモル100分率比66
/34を有する金属/酸素組成物を製造した。
冥施例38 下記の手順はビスマス、カリウム、及びジルコニウムを
含有し、かつ耐火物質としてアルミナを使用する金属/
酸素組成物の製造についてll!明する。このような組
成物のパラメーターを下記#!2表に示す。
手職ムー水酸化カリウム(Kon ) !1.911 
(0−070モル)を最小量の水に溶解させた水溶液を
120/400メツシユのアルミナ(試料番号1−F)
24.59 (、0,23モル)と共にスラリー化し、
次いで加熱乾燥した。該乾燥した混合物を上記実施例1
1〜19に記載のように酸化ビスマス(1)(Big0
3) 48.91 (0,10モル)及び酸化ジルコニ
ウム(IV) (Zro2) 1.7 、Si’ (0
,014モル)と共に乾式混合した。Al2O3/金属
酸化物のモル100分率比は54.9 / 45.1で
あった。該乾燥混合物を空気中において500℃で1時
間加熱してすべての物理的に結合した水分及びその他の
揮発性成分を除去し1次いで750℃において1時間、
更に1000℃において9時間か焼した。該金属/al
12素組成物全組成物施例37の手順AK起載のようK
して周囲温度に冷却し、次いでふるい分けした。
手脂B−材料を上記実施例2〜10に記載のように湿式
混合し、次いで乾燥した点を除いて上記手順Aを繰返し
た。該乾燥混合物を空気中において500℃で1時間加
熱して、すべての物理的に結合した水分及びその他の揮
発性成分を除去し、次いで1000℃において10時間
か焼した。
手po−最小量の水中に溶解させた水酸イビカリウム3
.9 、F (0,070モル)の水溶液に1予めボー
ルミルにかけた酸化ビスマス(III) 48.9.9
 (0,10モル)及び酸化ジルコニウム(JT) 1
.7 g(0,014モル)の混合物を添加し、十分に
混合した。咳混合物を200℃において空気パージした
炉中で2時間にわたシ加熱乾燥し、次いで更に450℃
において1時間及び600°Oにおいて16時間加熱し
た。得られた材料を粉砕して微細粉末とし、次いで上記
実施例11〜19に記載のようにして120/400メ
ツシユのアルミナ(試料番号1− y ) 24.31
と共に乾式混合した。該混合物を450℃において1時
間加熱して、すべての物理的に結合した水分及びその他
の揮発性成分を除去し、次いで空気中において750℃
で0.5時間、次いで1000℃で10時間か焼した。
実施例39 下記の手順はビスマス、カルシウム及びジルコニウムを
含有し、かつ耐火物質としてアルミナを使用する金属/
酸素組成物の製造について説明する。このような組成物
のパラメーターを下記第2表に示す。
酸化ビスマス(III) 48.9 、F (0,10
5モル)、酸化カルシウム3.9.9 (0,070モ
ル)及び酸化ジルコニウム(ff) 1.711(0,
014モル)よシ成シ、上記実施例11〜19に記載の
ようにして予め乾式混合した水性スラ’J−に、120
/400メツシユのアルミナ(試料番号1− F ) 
24.31/(0,23モル)を添加した。Al2O/
金属酸化物のモル100分率比は54.9 / 45.
1であった。該スラリーを上記実施例2〜10に記載の
ようにして加熱乾燥し、次いで450℃において1時間
加熱して、すべての存在する揮発性成分を除去し友。
次いで核晶合物を1000℃において10時間か焼した
。該組成物は上記実施例2〜IOK記載のようkして冷
却し、ふるい分けした。
実施例40 下記の手順はビスマス、カリウム及びジルコニウムを、
耐火物質としてのアルミナと共に含有し、かつ湿潤剤と
してメタノールを使用する金属/rR素組成物の製造に
ついて説明する。該組成°物のパラメーターを下記第2
表に示す。
メタノール400m中に溶解し九85ts水酸化カリウ
ム(KOH) 101.99 (1,55モル)のメタ
ノール性溶液に試薬級酸化ビスマス(III) (Bi
203.1269.7.12.72モル)、酸化ジルコ
ニウム(IV) (ZrO2,44,8N 1[1,3
6モル)、及び12o/400メツシユのアルミナ(A
jgO3,634,8、F。
5.90モル、試料番号1−F)の乾式混合した混合物
(上記実施例11〜19に記載のようにして製造)に添
加してチクソトロピー性ペーストを形成させた。
十分にメタノールを添加して負好なかくはんを確保した
。A4203 /金属酸化物のモル100分率比は56
.1 / 43.9であった。該ペーストを適当な大き
さの溶融アルミするつほに装填し、次いで空気パージし
た炉中に入れた。該ペーストを毎分2℃の速度(緩慢な
加熱)で970°OK加熱した。
か焼を970℃において10時間継続した。か焼完了後
に、上記実施例2〜11に記載のようKして該金属/!
素組成物を周囲温度に冷却し、次いでふるい分けして1
20/400メツシユの粒子とした。
実施例41 下記の手順はビスマス、カリウム及びジルコニウムを、
耐火物質としてのアルミナと共に含有する金属/酸素組
成物の製造について説明する。
水1000m中に溶解した硝酸カリウム101.1.9
 (100モル)の水溶液に、試薬@酸化ビスマス([
1) (Bi2O3,1398,0g、3.00モル)
、酸化ジルコニウム(IV) (Zr0z、49.3 
、S’、 0.40モル)及び120/400メツシユ
のアルミナ(Ajg03.73・8.2.9 、6.1
9モル、試料番号1−H)の乾式混合した混合物(上記
実施例11〜19に記載のようにして調製した)を添加
してチクソトロピー性ペーストを形成させた。十分な水
を添加して良好な混合を確保した。AI!203 /金
属酸化物のモル100分率比は56.6 / 43.4
であった。該ペーストを適当な大きさの溶融るつぼに約
3分の1容量に装填し、空気パージした炉中に入れた。
該ペーストを上記実施例2〜10゛に記載のようにして
200℃において5時間乾燥し、次すで1000℃にお
いて10時間か焼し、次いで該組成物を周囲温度に冷却
し、次いでふるい分けて120/400メツシユの粒子
とした。
実施例42 下記の手順はビスマス、鉄、カルシウム及びホウ素を含
有し、かつ耐火物質としてアルミナを使用する金属/酸
素組成物の製造についてili!明する。
核組成物のパラメーターを下記第2表に示す。
試薬級酸化ビスマス(fir) (Bi2O3,233
,2、@、0.5Qモル)、酸化鉄(III) (B8
203.80.0 g、0.50モル)、酸化カルシウ
ム(0aO156,0、f。
1.0モル)、ホウrR(H3BO3,12,4#、 
0.20七ル)を乳ばちにおいて互に摩砕することKよ
り十分に混合した。得られた混合物を120/400メ
ツシユのアルミナ(試料1− F ) 160.0 、
?(L57モル)と共に均一な混合物が得られるまで物
理的Kかきまぜることによシ乾武混合した。
Aj203 / 金Jli II化物のモル100分率
比は41.6158.4であった。この混合物を、0.
21以下のシリカを含有し、かつ約80jL/の容量を
有する直径7.62 cx (3,0インチ)、深さ2
.54 ctn (1,0インチ)の4個の溶融アルミ
ナ製の皿に等分した。
該材料を圧縮して密接した物理的接触を確保した。
装填の深さを浅くして、空気か焼中に空気が皿の底部に
置かれた材料に拡散し得るようKした。
皺装填された皿を空気パージし走炉中に入れ、該混合物
を150℃において1時間加熱してすべての物理的に結
合した水分を除去し、次いで450”0で1時間加熱し
てナベてのその他の揮発性成分を除去した。次いで#混
合物を750℃において1時間、続いて950℃におい
て16時間か焼した。
該金4/酸素組成物を毎時150℃の最大冷却速度にお
いて700℃に冷却し、次いでその自然冷却速度におい
て周囲温度に冷却し丸。
咳冷却され、軽度に塊状化した金属/酸素組成物を破砕
し、30分間ふるいKかけて該軟質塊状物を、該アルミ
ナの当初の粒径範囲に相当する120/400メツシユ
の粒子に完全に破壊した。
実施例46 下記の手順はビスマス、鉄、及びカルシウムを、耐火物
質としてのアルミナと共に含有し、かつ湿調剤としてメ
タノールを使用する金属/酸素組成物の製造について説
明する。該組成物のパラメーターを下記第2表に示す。
金属酸化物としての試乗級酸化ビスマス(石)(B12
0..58.3/、0.125モル)、酸化鉄CM)(
Fe2O3,20,0,9,0,125モル)及び酸化
穐カルシウム(cao、14.0 、L O,25モル
)と120/400メツシユのアルミナ(ha2o3.
40.010.39モル、試料番号1−F’)とを上記
実施例40に記載のようKして十分に混合しムAj20
3 /金属酸化物のモル100分率比は44/56であ
つ九。該乾式混合し走成分に十分な量のメタノールを、
手でかくはんしながら添加してチクソトロピー性ペース
トを形成した。該ペーストを、シリカ0.2−以下を含
有し、容量8017を有する直径7.62 m (3,
0インチ)、深さ2.54cm(1,0インチ)の溶融
アルミナ製の皿に入れた。
該ペーストをかきまぜながら熱板上において加熱乾燥し
た。該乾燥した物質を浅ぐ装填して、空気か焼中に皿の
底部に入れられた物質に空気が拡散できるようKし丸。
該装填された皿を空気パージし九炉中に入れ、該混合物
を加熱し、か焼して該金属/酸素組成物を形成させ、次
いで上記実施例42に記載のよ5Kして冷却し、ふるい
にかけた。
実施例44 本実施例は本発明の耐摩損性金属/酸素組成物の摩損速
度を測定するために使用する促進JllI!j4試験を
説明する。
摩損速度の測定装置がハウドリー カタリストゾロシュ
ア(Houdry 0atalyst Brochur
e )、エアプロダクツ アンド ヶオヵル(Air 
Productsand Glhemlcal )社、
における「FOC! 触媒保持率はハクドリー(HOu
dry、登録商標)、ayz(商*)& H1!Z(商
標)触媒の方が良好である」に記載されている(197
7年)。該装置は長さ69.85cIIL(27,5イ
ンチ)、内径3.81 cIL(1,5インチ)のステ
ンレス鋼管よυ成シ、これは円錐〔高さ10.16cI
l(4インチ)〕を通して、長さ45.72cR(18
インチ)、内径12.7cjIt(5インチ)のステン
レス鋼管に接続し、後者のステンレス鋼管は上端に7ラ
ンジ開口を有するものである。
該装置の上端を厚さ0.64 ctL(0,25インチ
)のステンレス鋼板で栓をした。該ステンレス鋼板は中
央部に長さ5.81 an (1,5インチ)、内径0
.95 cgL(0,38インチ)の管状開口を有した
該鋼板を、その外縁に機械で明けた直径0.48cIL
(0,19インチ)の8個の穴を通して7ランジ上にポ
ルト締めし、ネオプレンのガスケットで密封した。中央
管状開口1c250t/の吸引フラスコを取シつけた。
該吸引75スコは、その側管に取シつげ九抽出用の円m
vsaを有した。3個の等間隔に置かれた直径0.04
1C1l(0,016インチ)の穴を有する多孔ステン
レス鋼板を#ステンレス鋼管の底部に置いた。該ステン
レス鋼管の底部に圧力調整器と流量調整器とを有する空
気吸入手段を結合させ丸。該吸引フラスコ及び抽出用円
筒F紙の集合部品を、それに湿潤空気を30分間通すこ
とにより状態調節し、次いで秤量した。125/400
メツシユのふるい(米国標準ふるい寸法)を使用して該
組成物の試料(実施例2〜43から)をふるいKかけ、
すべての粉じん及び微粉を除去した。該ふるい分けした
組成物の5Qmの試料を正確に秤量して上記の装置に仕
込んだ。湿潤空気を、皺ステンレス鋼管の底部における
多孔板を通して約3.048 X 10番cm/秒(I
X103フート/秒)の線速度において導入して該組成
物を流動化させた。
5時間後′に、該フラスコ及び円筒2紙の集合部品(第
一のフラスコ及び円筒F紙の集合部品)を、もう一つの
状n11節したフラスコ及び円筒2紙の集合部品(第二
のフラスコ及び円筒F紙の集合部品)に置き換えた。第
一のフラスコ及び円筒戸紙の集合部品を秤量して、該組
成物中に既存の軟弱粒子、粉じん及びくずと−緒になっ
た粉じん及び粉末のダラムで表わした重量を測定した。
流動化を更に16時間継続し、合計21時間とした。こ
の時間の終シに該第二のフラスコ及び円筒F紙の集合部
品を秤量して、延長された流動化中゛に摩損によシ生じ
た粉じん及び粉末の、ダラムで表わした重量を測定した
。重量/チ/時間としての摩損速度を下記のようにして
算出した: 摩損%= 摩損速度を下記第2表、頭註「摩損速度、重量−7時」
k示す。
第 2 表(つづき) 平均粒子 24  42.7 (0,19)    PbO51,
586,4(0−029)   5b203  4.8
   5   7−6g8.9  (0,019ン  
   Bi、0.    5.1     旬0.3 
(0,019)   MgO3,172542,7(0
,19)    PI)O!11.588.4 (0,
029)    5t)2o3  4.8   へ5 
   7.5!−8,9(0,019)   si、o
、   5.1  101.6 (0,019)   
ZnO3,152642,7(0,19)    Pt
10  51.3   88.4  (0,029) 
    sb、o、    4.う     5   
   7.6’−8,9(0,019)   Bh”s
   3.1  100.5 (U、019)   L
1oH5,1−−−−−276U、OC0,27)  
  Pt10  45.5   828     49
.6  (0,22ン       pbo     
  57.2       ap         8
.5!−ILl、4 (0,022)   Bi□o、
   5.7  1029 113.9 (0,51)
    Pt)0  51.6    d22.5  
(0,077)      日b*Os     7,
8     5      7.6”−25,8(0,
IJ51)   Bi、0.  5.2  10ア  
ル  ミ  ナー 粒径μ凰− 第 2 表(つ・ 6o       12.2    1so/2i  
  1000/10色31      〃20a/2!
!    。
32     〃25Q/2”、    〃ss   
  〃20a/2!L   900/10!−34〃 
       250/2ヱ     1000/10
ヱ55             2so/2=   
 ILllJO/10ジづき) 0.25   0.69    Pk)1゜8b、Bi
、0X(A120s)xeO,702,5Pb工。8b
、Bi、O工(Al□01)210.52   0.5
4    pblosb、Bi、03c(Al、03)
0.10 、 0.69    Pm)、。8b、Bi
、0K(A1203)、80.5B    0.55 
   Pb1゜St)、Bi、0X(A120.)□2
0.57   0.26    Pb、。1111)、
Bi□0X(Al□03)12第 2 表(つづき) 準備条件 40        7.9           q
7u′L         97G/10141   
 7.6     20015L    1000/I
o′L42     、>8.5      (1) 
150/ILta+ 7so/1z−0、19’   
 0 、22    BLI 、に、Zr0x(A1.
O,) 1 sO,100、25B130Klszr2
0!(ム1203)mIO,25Ll、21     
  B15Fe、0a5BO,(Al、05)。
0.35  0.18   B1.tPe、oa、ol
c(A1.o3)。
第 2 表 (つづき) 土 第1表からのアルミナ試料番号。
1 %定しない限り、リード アンド ノースラッジ(
Leed & Northrup )のマイクロトラッ
ク装置を使用して製造業者の手順により測定した。
二 実施例44に記載のようにして促進摩損試験により
測定した。
上 マイクロメリティクス ディギソルデ(Micro
meritics Digisort3 ) 2500
装置を使用し、触媒の表面積に対するA8’I’MD3
663−78にしたがって測定した。
上 便宜のためKのみ、実験式を記載して残留成分と結
合したアル建す単位を示す。しかしながら該アルミナは
インフュージョン及び反応の生成物の構成成分である。
下側の符号rXJは金属元素(アルミニウムを除く)の
、それらが組成物中に存在する酸化状aKおける平均原
子価を満足させるために選ばれた数値である。
エ 理論重量平均。
工 空気雰囲気。
土 窒素雰囲気。
上 顕徽鏡を使用して校正したグリッドで目視して測定
した。
三 溶解し、溶液として使用した。
旦 試料は水分20.8重量%を含有した。
旦 2℃/分の速度における緩漫な加熱。
実施例45 人 トルエン転化反応器−固定床反応器を使用した場合
であることを特に示さない限り流動床反応器を使用した
(1)流動床−トルエン転化反応に対する流動床反応器
として、長さ38.1m(15インチ)、外径1.27
 CIE−(0,5インチ)のステンレス鋼管を使用し
た。該管の底部を60度の角度を有する円錐形部品によ
り栓をした。該反応器を垂直に配置し、その下端に供給
原料を導入するための反応物入口手段を設けた。該人口
手段にガス分散のために多孔性金属フリットを峰りっ九
該反応器は上端に流出物を採集するため、又はその代り
に該流出物をガス試料採取弁を通して気液クロマトグラ
フに直接に導入して分析するために、90μmのフィル
ターを取りつけた反応流出物出口手段を備え友。上部区
画と下部区画との2区画に分かれた輻射炉を、該反応期
間全体を通して熱源として使用し友。該下部区画i反応
帯域において定温に保ち、一方上部区画は気体膨張帯域
において定温ではあるけれど、より低い温度(約450
’CりVC保った。該温度は反応器の長さの内側に配置
した温度測定孔において熱電対により測定した。
(2)固定床−使用可能容量11−を有する長さ20.
52art (8インチ)、内径0,95 tx (0
,375インチ)のステンレス鋼管をトルエン転化反応
用の固定床反応器として使用した。該反応器を垂直に配
置し、上端に、校正した流量調整器及び蒸発器を有する
反応物入口手段を備え、下端に反応流出物を採取するた
め、又はその代りに分析のために該反応流出物をガス試
料採取弁を経て気液クロマトグラフ中に直接導入するた
めの反応流出物出ロ手段′f:備えた。該出口手段には
分析の目的のために該反応流出物中に、不活性ガス希釈
剤、例えば窒素又はヘリウムを導入するための手段をも
備えている。輻射炉を使用して反応時間中、定温を維持
した。反応器の下部外側に位置する温度測定孔内の熱電
対°により温度を測定した。
B、  トルエンの転化−反応は指示がない限り流動床
条件下に化学駿論的操作形式において行った。
(1)  流動床−上記実施例2〜43に記載のように
して製造した耐摩損性金属/酸素組成物的15−を反応
器に仕込んだ。該反応器を、2区画の輻射炉に入れ、操
作温度、通常には反応帯域に対して5−75℃及びガス
膨張帯域に対して451j℃に加熱し、この温度を全反
応時間を通して維持した。反応器を2.53 X 10
5パスカル(2,5気圧、56.7 psia )の圧
力のもとに、(a)耐摩損性金属/酸素組成物を通して
空気の流れを5秒−から1時間までの範囲にわたる時間
、通常には30分間にわたって通すこと(組成物の酸化
又は再生) s (b) ”/aモル比の、窒素と水と
の供給混合物により1分間にわたり系をパージすること
(パージ);(C)系を通してモル比匙を有するトルエ
ン/水の混合物を3分間にわたり供給すること(トルエ
ンのデヒYロカツプリング又は組成物の還元);及び(
d)前記工程(b)のようにして系をパージすること(
パージ)より成る4工程サイクルにおいて操作した。次
いで該サイクルを反復した。該4工程サイクルの各工程
中における1全モル供給速度は特定しな汁限り15〜1
7ミリモル/分(約557CC/@の流量に保った。こ
の流量は反応条件下にガス線速度約8.23cm/秒(
0,27フ一ト/秒)及び表向反応器滞@(接触)時間
約4秒を与えた。
気液クロマトグラフィーによる分析のために、反応流出
物の試料を30秒間隔で採取した。3分間のデヒげロカ
ツプリング工程(C)の期間を綜合した結果を第3表に
示す。
(2)固定床−反応器に上記実施例2〜43に記載のよ
うにして製造した耐摩損性金属/酸素組成物約11ゴを
仕込んだ。グラスウール製プラグを該組成物の担体とし
て使用した。該仕入んだ反応器を輻射炉に入れて加熱し
、全反応期間を通じて定温に保った。スチームとトルエ
ンとを2=1のモル比において、圧力2,53 x 1
0’パスカル(2,5気圧、36.7 psia )の
もとに、トルエンに対して反応器滞留(接触)時間6秒
(特に示さない限り)を与えるのに十分な速度(反応器
における空隙空間50%を仮定して)において反応器に
供給した。反応が1分間進行した後、ヘリウムで希釈さ
れた反応流出物を気液ガスクロマトグラフィーにより分
析した。結果を第3表に示す。
中留: w&’、   *W’。
11[fシ1へC鵠C鵠へヘヘUNN)N1町町パノへ
IIMJnI令−1 9遁: 第 6 表 (つづき) 上 流動床トルエン転化爽験においては、別に特定しな
い限り表面接触時間約4秒を採用した。
1 トランス−スチルベン+(シスースチルベン+ピベ
ンジル)に対する選択率。
! 固定床反応器を使用し九。
実施例4に の手順はスチルベンを純粋な形態で分離する方法を説明
する。
ドライアイスで冷却したトラップにおける多数のトルエ
ンのデヒドロカップリング反応からの生成物の流れを採
集する。この合流した流れをフラッシュ蒸留して塔底温
度200°0とし、次いで圧出金属を充てんした内径2
.5cIILx長さ90.Ocmのカラムを通して−パ
ツチ蒸留する。約186°C/2011IIII水銀柱
における融点を有する留分をトランスースチルベ/とし
て採集する。該スチルベン生成物は融点124〜125
℃を有する白色の結晶固体であり、ガスクロマトグラフ
ィーの同時注入によシ測定してトランス−スチルベンの
基準試料と同一の保持時間を有した。
融解したトランス−スチルベンは大気中の酸素と速やか
に反応して多種の酸化された(又は極性の)不純物を生
成する。その主要成分はベンゾフェノンである。その結
果として、核融解したトランス−スチルベンは大気への
露出から保傾すべきである。上記のように汚染したトラ
ンス−スチルベンは95チエタノールから再結晶して純
粋な生成物を生成することにより精製することができる
すなわち本発明により、上記に示した目的及び利点を十
分に満足させる耐摩損性金属/酸素組成物、該組成物の
製造方法、及び上記組成物を、有機化合物の変換1例え
ばトルエンをデヒドロカツプリングしてトルエンのデヒ
ドロカップル生成物を生成することのために使用する方
法が提供されたことは明らかである。本発明を種々の特
定の実施例及び実施態様について述べて来たけれど、本
発明はそれらに限定されないこと、及び多くの選択、改
良及び変更は前記の記載を参照して当業者に明らかであ
ることを理解すべきである。したがつて上記選択、改良
、及び変更はすべて本発明の要旨及び広義の発明範囲内
に包含される。
代理人 浅 村   皓 外4名 第1頁の続き ■Int、 ct、3      識別記号   庁内
整理番号B 01 J  37108    101 
   7624−4GC04B 35/10     
      6375−4GC07C2/84    
       7375−4H151527375−4
H //B 01 J  23100          
 7624−4G29106           7
059−4 G優先権主張 01981年12月30日
■米国(US)■335786 @1981年12月30日■米国(US)■33579
1 @1981年12月30日■米国(US)■33579
2 0発 明 者 ロパート・アンドリュー・ケラペル アメリカ合衆国ミズリー州チェ スターフィールド・グレン・バ レー・コート209 (l  明 者 エマーツン・ハヮード・リーアメリカ
合衆国ミズリー州クリ ープ・クール・ビーバー・ドラ イブ48 0発 明 者 サムエル・ジョセフ・トレモント アメリカ合衆国ミズリー州マン チェスター・スプリング・メド ウ・ドライブ522 433−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)(1)少くとも1500°Cの融点、3(j
    )約10μmから約200μmまでの平均粒径、及び (fil)少くとも0.2の気孔率。 により特徴づけられる耐火物質と、 (b)  少くとも1′4の金mg化吻又は加熱するこ
    とによって、そのような金属酸化物に転化し得る化合物
    であって、該耐火物質/金属酸化物の平均粒径比が少く
    とも2であることを粂件として約100μmの蝋大平均
    粒径な有し、該金属酸化物は該金m#化物と該耐火物質
    との間にインフュージョン及び反応を生ずるのに十分な
    時間にわたって少くとも0.4 TaHの温度に供した
    時に該耐火物質とインフュージョン及び反応をすること
    ができ、ここに前記Tmは0にで機わした該耐火物質の
    融点である、前記少くとも1檀の金)II4酸化物又は
    加熱することにより、そのよりな盆@I疲化物に転化し
    得る化合物と、 のインフュージョン及び反応の生成物を損金することを
    特徴とする耐All損住金属/峨索組成物。 2、耐火物質がアルミナである特許請求の範囲第1項記
    載の組成物。 6、組成物が5m″#以Fの狭面積を示す特許請求の範
    囲第1項記載の組成物。 4、アルミナがr、δ、η及びχの各結晶形、及びそれ
    らの混合物より成る群、又は加熱することによりそのよ
    うな結晶形に変換し得る結晶形から(a)  少くとも
    150m’/、@の表面積、及び(kl)  少くとも
    −101の気孔が55A以ドであるような気孔直径、 を特徴とするものである特許請求の範囲第6項記載の組
    成物。 5、金属酸化物又は加熱することにより酸化物に転化し
    得る化合物がビスマスの酸化物又は化合物である特許請
    求の範囲第4項記載の組成物。 6 、(a) (1)  少くとも1500℃の融点、
    (I)  約10μmから約200μmまでの平均粒径
    、及び 1) 少くとも0.2の気孔率、 により特徴づけられる耐火物質と; 少くとも1種の金属酸化物、又は加熱することにより、
    そのような金属酸化物に転化し得る化合物であって、該
    耐火物質/金属酸化物の平均粒径比が少くとも2である
    ことを条件として約100μmの最大平均粒径な有し、
    該金属酸化物は該耐火物質とインフュージョン及び反応
    をすることのできるものである前記少くとも1種の金属
    酸化物又は加熱することにより、そのような金属酸化物
    に転化し得る化合物、 との混合物を形成し く1))  該混合物を、該金属酸化物と該耐火物質と
    の間にづンフユージョン及び反応を生じさせるのに十分
    な時間にわたり、少くとも0.4’l’fflの温度に
    加熱し、この場合Tmは’にで表わし九該耐火吻貞の融
    点である、 ことをt#値とする耐摩損性金847r11.素組成物
    の裏道方法。 76  耐火#Ij質がアルミナでおる特許請求の範囲
    第6項記載の方法。 8、アルミナが、γ、δ、η及びχの各結晶形、。 及びそれらの混合物より成る群、又は加熱することによ
    りそのような結晶形に変換し得るa4形から選択される
    結晶形において存在し、かつ(1!L)  約10μm
    から約200^mまでの平均粒径、(1))  少くと
    も0.2の気孔率、(C)  少くとも150m”/I
    !の表面積、及び(a)  気孔の少くとも約10%が
    55A以下であるような気′a直径、 をq#敵とするものである特許請求の範囲第7項記載の
    方法。 9、金属酸化物又は加熱することKより該酸化物に転化
    し得る化合物がビスマスの酸化物又は化合物であ4gf
    f請求の範囲第6項記載の方法。 10、(a)  約450℃から約650℃までの温度
    の気相におけるトルエンを、 (1) l()  少くとも1500’Oの融点、(リ
     約10μmから約200μmまでの平均粒径、及び (ハ)少くとも0.2の気孔率、 により特徴づけられる耐火物質と、 (−)少くとも1種の金属酸化物又は加熱することによ
    りそのような金属酸化物に転化し得る化合物であって、
    該耐火物質/金属酸化物の平均粒径比が少くとも2であ
    ることを条件として約100μmの最大平均粒径を有し
    、該金属酸化物は該金属酸化物と該耐火物質との間にイ
    ンフュージョン及び反応を生じさせるのに十分な時間に
    わたって少くとも0.4 T!Inの温度に供した時に
    該耐火物質とインフュージョン及び反応をすることがで
    き、ここに前記Tmは0にで表わした該耐火物値の融点
    である前記少くとも1櫨の金属酸化物又は加熱すること
    によりそのような金II/4酸化物に転化し得る化合物
    、 とのインフュージョン及び反応の生成物を包含する耐摩
    損性金属/#素組成物と接触させ、次いで (b)トルエンのデヒドロカップリング生成物を回収す
    る、 ことを特許とするトルエンのデヒドロカップリング方法
    。 11、耐火物質がアルミナである特許請求の範囲第10
    0項記載方法。 12、アルミナが、r、δ、η及びχの各結晶形及びそ
    れらの混合物より成る群、又は加熱することによりその
    ような結晶形に転化し得る結晶形から選択される結晶”
    形において存在し、かつe)  約10μmから約20
    0μmまでの平均粒径、(b)  少くとも0.2の気
    孔率、 (Q)  少くとも150m”/Iiの表面積、及び(
    (i)  気孔の少くとも10チが55A以下であるよ
    うな気孔直径; を特徴とするものである特許請求の範囲第7項記載の方
    法。 16、金srs化物又は加熱することにより酸化物に転
    化し得る化合物がビスマスの酸化物又は化合物である特
    許請求の範囲第12項記載の方法。
JP57234854A 1981-12-30 1982-12-27 耐摩損性金属/酸素組成物 Pending JPS58120566A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912761A (ja) * 1982-06-29 1984-01-23 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− 触媒の製造法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566988A (en) * 1984-03-21 1986-01-28 Chevron Research Company Process for the oxidation of gaseous hydrocarbons
JPS62234548A (ja) * 1986-03-24 1987-10-14 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 複合酸化物触媒の製造法
US5177303A (en) * 1987-06-23 1993-01-05 The British Petroleum Company, P.L.C. Process for hydrocarbon conversion
GB8714661D0 (en) * 1987-06-23 1987-07-29 British Petroleum Co Plc Catalysts
US5710091A (en) * 1995-06-07 1998-01-20 Phillips Petroleum Company Sorbent compositions
AU5093000A (en) * 1999-06-15 2001-01-02 Ineos Chlor Limited Use of alkali metal doped eta-alumina as methanol hydrochlorination catalyst
US8906214B2 (en) * 2003-02-10 2014-12-09 Robert Bosch Gmbh Contamination-resistant gas sensor element
US20090101502A1 (en) * 2003-02-10 2009-04-23 Robert Bosch Gmbh Thermal Shock Resistant Gas Sensor Element
US7211180B2 (en) * 2003-02-10 2007-05-01 Robert Bosch Corporation Contamination-resistant gas sensor element
US9297791B2 (en) 2012-12-20 2016-03-29 Robert Bosch Gmbh Gas sensor with thermal shock protection

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4913208A (ja) * 1972-05-17 1974-02-05
JPS55109269A (en) * 1972-03-15 1980-08-22 Ici Ltd Manufacture of alumina contained molded body

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3668151A (en) * 1969-05-28 1972-06-06 Phillips Petroleum Co High strength catalyst pellets
US3925447A (en) * 1971-05-26 1975-12-09 Lummus Co Production of nitriles
IT1003097B (it) * 1973-03-28 1976-06-10 Tokyo Electric Co Ltd Catalizzatore per trattare i gas di scarico di veicoli a motore
US4260845A (en) * 1980-01-21 1981-04-07 Phillips Petroleum Company Alcohol dehydration employing a zinc aluminate catalyst

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109269A (en) * 1972-03-15 1980-08-22 Ici Ltd Manufacture of alumina contained molded body
JPS4913208A (ja) * 1972-05-17 1974-02-05

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912761A (ja) * 1982-06-29 1984-01-23 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− 触媒の製造法

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