KR101096283B1 - 레이니 니켈 촉매의 제조 방법 및 유기 화합물의수소화에서의 사용 - Google Patents

레이니 니켈 촉매의 제조 방법 및 유기 화합물의수소화에서의 사용 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이니 니켈 촉매의 제조를 위한 공정에 관한 것이다. 이러한 공정에서, 40 내지 95 중량% 알루미늄, 5 내지 50 중량% 니켈, 0 내지 20 중량% 철, 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 15 중량%의 하나 이상의 전이 금속 그리고 선택적으로 추가의 유리 성형 원소를 함유하는 합금의 용융체는 하나 이상의 회전 냉각 롤러 또는 냉각 판과 접촉되고 냉각되어 응고되게 한다. 냉각 롤러는 횡단 방향 홈에 의해 구성되는 표면을 갖고, 냉각 판은 회전 축으로부터 외향으로 연장되는 홈에 의해 구성되는 표면을 갖는다. 다음에, 냉각 롤러 또는 냉각 판 상의 급속하게 응고된 합금에는 하나 이상의 유기 또는 무기 염기로써 처리된다.
레이니 니켈 촉매 제조 공정, 접촉 단계, 냉각 및 응고 단계, 처리 단계

Description

레이니 니켈 촉매의 제조 방법 및 유기 화합물의 수소화에서의 사용{PROCESS FOR THE PRODUCTION OF RANEY NICKEL CATALYSTS AND THEIR USE IN THE HYDROGENATION OF ORGANIC COMPOUNDS}
도1a 및 도1b는 본 발명의 냉각 롤러를 도시하는 도면으로서, 도1a는 표면에 횡단 방향 홈이 구성되는 매끄러운 롤러를 도시하는 도면이고, 도1b는 통상 냉각 롤러의 표면에 횡단 방향 홈이 구성되는 용융체 압출/용융체 오버플로우 공정을 위해 사용되는 길이 방향으로 구성된 냉각 롤러를 도시하는 도면.
도2는 반경 방향으로 연장된 홈을 갖는 냉각 판을 도시하는 도면.
도3a 및 도3b는 본 발명의 냉각 판의 평면도로서, 도3a는 반경 방향으로 연장된 홈을 갖는 냉각 판의 평면도이고, 도3b는 아크 형태로 연장되는 홈을 갖는 냉각 판의 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 냉각 롤러
2: 횡단 방향 홈
3: 회전 축
4: 냉각 판
5: 반경 방향 홈
6: 모서리
본 발명은 긴 유효 수명 및 높은 생성물 선택성을 갖는 레이니 니켈 촉매의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유기 화합물의 수소화, 특히 이들 레이니 니켈 촉매의 존재 하에서 준비되는 방향족 니트로 화합물의 수소화에 관한 것이다.
예컨대 니트로벤젠, 니트로톨루엔, 디니트로톨루엔, 염화 니트로 방향족 화합물 등의 방향족 니트로 화합물을 위한 수소화 촉매로서의 레이니 니켈의 제조 및 사용은 공지되고 설명되었다. 예컨대 알. 쉬뢰터, 앙그루. 켐. 1941, 54 , 229 또는 유럽 특허 공개 제EP-A-0 223 035호를 참조하기 바란다. 레이니 니켈 촉매의 제조는 대개 알루미늄 및 니켈 그리고 선택적으로 촉매 전구체로서의 하나 이상의 추가의 서브-그룹 금속을 함유하는 합금 분말로부터 출발하여 수행된다. 합금은 예컨대 출발 금속을 용융시키거나 반응성으로 연마함으로써 얻어진다. 레이니 니켈 촉매는 특히 상승된 온도에서 활성, 선택성 및 안정성을 개선하기 위해 다른 금속과 출발 합금을 합금함으로써 개질될 수 있다. 촉매 전구체의 Al-Ni 용융체로의 광범위한 금속의 첨가에 의한 이러한 촉매의 도핑은 공지되고 예컨대 독일 특허 공개 제DE-A 40 01 484호 및 제DE-A 35 37 247호에 기재되어 있다. 촉매 전구체는 Al-Ni 금속 용융체의 분무에 의해 제조되거나, 주조된 다음에 기계적으로 분쇄된 다. 다음에, 촉매는 예컨대 독일 특허 공개 제DE-A 27 13 374호에 기재된 바와 같은 염기를 사용하여 합금으로부터 알루미늄의 일부 또는 모두를 압출함으로써 유리된다. 합금으로부터 얻어지는 촉매의 촉매 활성은 특히 합금의 정성 및 정량 성분, 합금의 조직 및 구조 그리고 촉매의 최종의 조직 및 구조에 의존한다.
방향족 니트로 화합물의 수소화는 빈번하게 대규모로 수행되는 반응이다. 레이니 니켈 촉매는 종종 이러한 목적을 위해 사용된다. 출발 합금의 촉매 수명, 생성물 선택성, 조직 및 구성 그리고 응고 속도는 거의 관련되지 않는다. 특히 Al-Ni-추가의 금속의 3원 시스템에서, 출발 합금은 최종의 촉매에서 어떠한 활성도 나타내지 않거나 단지 열악한 활성을 나타내고 높은 촉매 소비 및 낮은 생성물 선택성을 나타내는 다수개의 상을 포함할 수 있다. 독일 특허 공개 제DE-A 19 753 501호는 촉매 수명을 증가시켜 촉매 소비를 감소시키도록 RaNi 촉매의 제조를 위해 급속 응고에 의해 제조되는 비정질, 부분 비정질 또는 미정질 합금의 사용을 기재하고 있다. 합금 분말에 대해 여기에서 설명되는 제조 공정은 용융체 압출뿐만 아니라 회전 냉각 롤러 상으로 또는 2개의 회전 냉각 롤러 사이의 간극 내로 금속 용융체로부터의 주입 단계를 포함한다.
에이. 몰나르, 지.브이. 스미스, 엠. 바르톡, 촉매의 진보, 36 , 329-383 (1989)에 따르면, 104 내지 107 K/s의 높은 냉각 속도 및 응고 속도가 용융 방사에 의해 또는 금속 스트립의 제조에 의해 달성될 수 있다. 이는 용융체 압출 공정(즉, 용융체 압출 급속 응고 기술, MERST)으로서 또는 용융체 오버플로우 공정(즉, 용융체 오버플로우 급속 응고 기술, MORST)으로서 당업자에게 공지된 공정에 의해서뿐만 아니라 예컨대 2개의 회전 냉각 롤러 사이의 간극 상으로 또는 그 내로 합금 용융체를 가압함으로써 또는 냉각된 회전 판 상으로 주입함으로써 수행될 수 있다.
용융체 오버플로우 기술에서, 금속 용융체는 급속 응고된 금속 섬유 또는 금속 플레이크가 형성되는 상태로 회전 냉각 롤러 상으로 대체로 수평 오버플로우 모서리에 걸쳐 박층 내에서 유동된다. 롤러 상으로의 용융체의 오버플로우는 예컨대 용융 도가니를 경사시킴으로써 가능해질 뿐만 아니라, 예컨대 용융 도가니 내로 침지되는 플런저에 의해 용융체를 변위시킴으로써 수행될 수도 있다. 저온 금속 표면 상에서 냉각됨에 따른 합금의 수축에 의해 그리고 회전 롤러의 원심력의 결과로서, 플레이크 또는 섬유는 표면으로부터 이동된다. 용융체 오버플로우 공정은 공기 중에서, 불활성 가스 하에서 또는 진공 챔버 내에서 수행될 수 있다.
용융체 오버플로우 공정에 의한 합금 분말의 제조를 위한 기술은 특히 미국 특허 제5,170,837호 및 제4,907,641호에 기재되어 있다.
용융체 압출에서, 용융 도가니보다 위에 제공되는 회전 냉각 롤러가 금속 용융체의 표면과 접촉되고 회전의 결과로서 용융체로부터 급속 응고된 금속 섬유를 견인한다. 저온 금속 표면 상에서 냉각됨에 따른 합금의 수축에 의해 그리고 회전 롤러의 원심력의 결과로서, 플레이크 또는 섬유는 표면으로부터 이동된다.
또한, 용융체 압출은 공기 중에서, 불활성 가스 하에서 또는 진공 챔버 내에서 수행될 수 있다.
용융체 압출 공정에 의한 합금 분말의 제조를 위한 기술은 특히 오. 안데르센, 지. 스테파티, 금속 분말 보고서, 54 , 30-34 (1999)에 기재되어 있다.
급속 응고의 추가의 방법은 회전 냉각 판 상으로 금속 용융체를 주입하는 단계와, 급속 응고된 합금이 판으로부터 접선 방향으로 이동되게 하는 단계를 포함한다.
냉각 판 상으로의 주입은 공기 중에서, 불활성 가스 하에서 또는 진공 챔버 내에서 수행될 수 있다.
용융체 오버플로우 기술 및 용융체 압출 기술에서 그리고 회전 롤러 또는 회전 판 상으로의 주입의 경우에서, 에이. 몰나르, 지.브이. 스미스, 엠. 바르톡, 촉매의 진보, 36 , 329-383 (1989)에 따르면, 104 K/s보다 훨씬 큰 냉각 속도를 달성하는 것이 가능하다. 예컨대 유럽 특허 공개 제EP-A-0 437 788에 기재된 바와 같은 수중에서의 금속 용융체의 분무 등의 종래의 급속 응고 공정에 대조적으로, 바람직하지 못한 산화물의 형성은 이러한 공정에서 크게 억제된다.
2개의 회전 냉각 롤러 사이의 간극 상으로의 또는 그 내로의 합금 용융체의 주입의 경우에, 용융체 오버플로우 공정에서, 용융체 압출 공정에서 또는 회전 냉각 판 상으로의 금속 용융체의 주입에서, 순환 섬유 또는 순환 스트립이 대개 연성 금속 합금의 제조에서 발생된다. 이러한 순환 섬유 또는 순환 스트립의 제조에서 사용되는 냉각 롤러 또는 냉각 판은 회전 방향에 횡단 방향으로 어떠한 조직화도 나타내지 않는 표면을 갖는다. 냉각 롤러 또는 냉각 판의 전체의 표면은 용융체를 냉각 및 응고시키는 데 사용되므로, 냉각 용량은 완전히 이용된다. 결과적으로, 매우 균일하고, 높은 응고 속도 그리고 매우 균질한 미정질의 형성을 달성하는 것이 가능하다. 또한, 회전 방향에 횡단 방향으로 조직화 없는 냉각 롤러 및 냉각 판의 사용은 특히 냉각 롤러 또는 냉각 판의 표면 상의 이러한 조직이 제조되는 합금의 미세 조직에 악영향을 줄 수 있기 때문에 그리고 냉각 롤러 또는 냉각 판 상의 이러한 표면 조직의 개시 및 종료 시의 냉각 속도가 중간에서보다 낮기 때문에 바람직하다. 나아가, 연성 금속 합금은 바람직하게는 급속 응고되지 않은 응집체의 형성이 냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서의 합금의 균일한 응고 속도로 인해 가능하면 가장 큰 정도로 억제될 수 있기 때문에 순환 섬유 또는 스트립의 형태로 제조된다.
그러나, 높은 알루미늄 함량을 갖는 레이니 니켈 합금 분말은 연성 재료가 아니라 취성 재료이다. 그러므로, 예컨대 종래 기술에 따른 용융체 오버플로우 공정 또는 용융체 압출 공정에 의해 냉각 롤러 또는 냉각 판을 사용하는 RaNi 합금 분말의 급속 응고는 불규칙한 길이의 긴 조각의 섬유 또는 스트립을 가져온다. 이들 한정되지 않은 길이의 섬유 및 스트립은 운반 중 그리고 수송 중 생성물 용기 내에서 상호 연결되거나 꼬이는 경향이 있고, 주입 가능하지 않고, 충전 및 수송 중 결정적으로 낮은 벌크 밀도를 갖는다.
그러므로, 처리 가능하고 수송 가능한 크기로 합금 분말의 섬유 또는 스트립을 하류에서 제공되는 연마 공정에 의해 운반, 수송 및 추가의 처리를 위해 적절하게 할 필요가 있다. 이러한 추가의 공정 단계는 합금 분말의 제조에서 장치 및 에 너지의 관점에서 추가의 비용을 요구한다. 더욱이, 연마 중에 공급되는 추가의 에너지는 합금 분말의 금속 조직 그리고 미세 조직을 변화시킨다. 이러한 기계적으로 유도되는 재결정은 예컨대 제이. 프리드리히, 유. 헤르, 케이, 삼베르, 응용 물리학 학회, 87, 2464 (2000)에 기재되어 있다. 그러나, 합금 분말의 연마가 생략되면, 상당히 큰 수송 체적이 요구되고, 예컨대 컨베이어 벨트, 컨베이어 스크류 또는 공기 스트림에 의한 상호 연결되어 꼬인 합금의 운반이 상당히 어려워지거나 불가능해진다.
그러므로, 특히 촉매가 긴 유효 수명 및 높은 선택성을 갖는 대응하는 아민으로의 니트로 방향족 화합물의 수소화를 위한 촉매로서 적절한 급속 응고된 RaNi 촉매의 제조를 위한 간단하고 경제적인 공정에 대한 필요성이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 급속 응고에 의해 제조되는 레이니 니켈 합금 분말이 상호 연결되거나 꼬이지 않고 추가의 비용 없이 수송되어 추가로 처리될 수 있는 레이니 니켈 촉매 그리고 그 제조를 위한 간단하고 경제적인 공정을 제공하는 것이다.
이제, 횡단 방향 홈에 의해 구성되는 냉각 롤러가 용융체 압출을 위한 또는 용융체 오버플로우 공정을 위한 2개의 냉각 롤러 사이의 간극 상으로의 또는 그 내로의 주입을 위해 사용되거나, 회전 축으로부터 외향으로 연장되는 홈에 의해 구성되는 냉각 판이 회전 냉각 판 상으로의 주입을 위해 사용되면, 레이니 니켈 합금 분말의 입자 크기 또는 섬유 크기는 급속 응고에 의해 종래로부터 얻어지는 합금과 비교하여 현저하게 감소될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 따라 제조되는 짧 은 섬유 또는 짧은 스트립은 현저하게 높은 벌크 밀도를 갖고, 주입 가능하고 꼬이는 경향이 없고, 예컨대 컨베이어 벨트, 컨베이어 스크류 등의 종래의 컨베이어 장치에 의해 어려움 없이 수송될 수 있다. 놀랍게도, 본 발명에 따라 제조되는 레이니 니켈 촉매의 촉매 성질은 회전 방향에 횡단 방향으로 어떠한 표면 조직화 없는 냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서의 급속 응고에 의한 종래 기술에 따라 제조되는 레이니 니켈 촉매의 촉매 성질을 능가한다. 이는 예컨대 디니트로톨루엔의 수소화에서, 디니트로톨루엔으로부터의 톨루일레네디아민의 수율의 증가 그리고 촉매의 수명의 증가에서 보여진다.
본 발명은 레이니 니켈 촉매의 제조를 위한 공정에 관한 것이다. 이러한 공정은 (1) (a) (ⅰ) 40 내지 95 중량% 알루미늄, (ⅱ) 5 내지 50 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 20 중량% 철, (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 15 중량%의 하나 이상의 전이 금속, 그리고 (ⅴ) 선택적으로, 추가의 유리 성형 원소를 함유하는 합금의 용융체를 (b) 하나 이상의 회전 냉각 롤러 또는 냉각 판과 접촉시키는 단계와; (2) 용융체가 냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서 냉각되어 응고되게 하는 단계와; (3) 하나 이상의 유기 염기 및/또는 무기 염기로써 급속하게 응고된 합금을 처리하는 단계를 포함한다. 적절한 냉각 롤러는 횡단 방향 홈에 의해 구성되는 표면을 갖고, 적절한 냉각 판은 회전 축으로부터 외향으로 연장되는 홈에 의해 구성되는 표면을 갖는다.
적절한 냉각 롤러의 표면 상의 횡단 방향 홈은 실질적으로 횡단 방향으로 연장된다는 사실에 의해 식별된다. 즉, 이들 횡단 방향 홈은 기본 연장 방향이 냉각 롤러의 회전 축에 실질적으로 평행한 방식으로 연장되고, 회전 축과 45˚까지의 각도로 둘러싼다.
냉각 롤러의 횡단 방향 홈은 바람직하게는 직선형이지만, 예컨대 약간 휘어지거나 굽혀질 수 있다. 횡단 방향 홈은 바람직하게는 냉각 롤러의 전체 길이에 걸쳐 냉각 롤러의 회전 축의 방향으로 연장된다. 그러나, 횡단 방향 홈이 단지 롤러의 길이의 일부에 걸쳐 연장되는 구성도 고안 가능하고 본 발명을 위해 적절하다.
회전 축의 외향으로 연장되는 냉각 판의 표면 상의 홈은 예컨대 반경 방향 등으로 직선형일 수 있거나, 예컨대 아크 형상 등으로 휘어질 수 있다. 이들 홈은 바람직하게는 회전 축으로부터 냉각 판의 모서리로 연장된다. 그러나, 반경 방향 또는 아크 형상의 홈이 판의 반경의 일부에 걸쳐서만 연장되는 구성도 고안 가능하고 본 발명을 위해 적절하다. 특정의 합금 조정에 특히 절절한 냉각 판의 표면 상의 홈을 위한 그리고 냉각 롤러의 표면 상의 홈을 위한 기하 형상은 실험에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 홈은 표면 내의 채널, 긴 슬롯 또는 다른 긴 톱니의 임의의 형태인 것으로 이해된다. 홈은 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 홈은 삼각형, 사각형, 반원형 또는 반타원체형일 수 있다. 홈은 바람직하게는 0.5 내지 20 ㎜의 최대 깊이 그리고 0.5 내지 20 ㎜의 최대 폭을 갖는다. 홈이 1 내지 5 ㎜의 깊이 그리고 1 내지 10 ㎜의 폭을 갖는 실시예가 특히 선호된다.
104 K/s보다 큰 냉각 속도가 본 발명에 따른 공정에서 달성된다.
본 발명은 특히 레이니 니켈 촉매의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 방법의 일실시예에서, 냉각 롤러의 표면이 횡단 방향 홈에 의해 조직화된 상태로, 합금 용융체는 용융 도가니로부터 회전 냉각 롤러 상으로 용융체 오버플로우 공정에 따라 유동되게 하고, 그 상에서 냉각 및 응고되게 한다.
또한, 본 발명은 특히 용융체 압출 공정에 따라 냉각 롤러의 표면이 횡단 방향 홈에 의해 조직화된 상태로 용융체의 일부가 합금 용융체 내로 침지되는 회전 냉각 롤러에 의해 합금 용융체로부터 제거되고 그 상에서 냉각 및 응고되게 하는 레이니 니켈 촉매의 제조 방법의 일실시예에 관한 것이다.
특히 레이니 니켈 촉매의 제조 방법에 관한 본 발명의 또 다른 실시예에서, 합금 용융체는 회전 냉각 롤러 상으로 또는 반대 방향으로 회전되는 2개의 냉각 롤러 사이의 간극 내로 주입된다. 용융체는 표면이 횡단 방향 홈에 의해 조직화되는 회전 롤러(들) 상에서 냉각되어 응고되게 한다.
본 발명의 또 다른 대체 실시예는 특히 용융체가 회전 냉각 판 상으로 주입되고 그 상에서 냉각되어 응고되게 하는 레이니 니켈 촉매의 제조 방법에 관한 것이다. 본 실시예에서의 냉각 판의 표면은 냉각 판의 회전 축으로부터 외향으로 연장되는 홈에 의해 조직화된다.
104 K/s보다 훨씬 큰 높은 냉각 속도로 금속(합금) 용융체를 냉각시킴으로 써, 평형 상태 외측의 준안정 상 및 조직이 응고된 조직 내에서 얻어져 동결되는 것이 가능하다. 이와 같이, 1 내지 10 ㎛ 이하의 범위 내의, 바람직하게는 2 ㎛ 미만의 미세화가 본 발명에 따른 촉매에서 실시된다. 합금 용융체의 급속 응고가 104 K/s보다 훨씬 큰 냉각 속도로 수행되면, 이하에서 부분 비정질 또는 완전 미정질 상태로서 불리는 결정질 및 비정질 영역을 갖는 비정질 합금(들)이 얻어진다. 또한 금속 유리 또는 과냉된 고체 용융체로 분류되는, 금속 상과 연계된 용어 "비정질"은 결정성이 없음을 나타낸다.
비정질 또는 부분 비정질 조직의 형성은 추가의 합금 금속의 추가에 의해 긍정적으로 영향을 받을 수 있다. 본 발명에 따른 촉매에서, 전이 금속 등의 합금 금속이 사용된다. 특히, 전이 금속은 바람직하게는 예컨대 0.5 내지 1% 이트륨 및/또는 바람직하게는 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 또는 망간을 포함하는 선택된 서브-그룹 원소뿐만 아니라, 세륨 또는 세륨 혼합 금속 등의 금속을 포함한다. 대신에, 바람직하게는 붕소, 규소, 탄소 및/또는 인 등의 추가의 유리 성형 주요 그룹 원소가 추가로 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 촉매는 용융체 오버플로우 기술에 따라 그리고 용융체 압출 기술에 따라 합금 용융체의 급속 응고에 의해 제조되는 비정질/부분 비정질 또는 미정질 합금에 기초한다. 이들 촉매는 본 발명에 따른 조직화 냉각 롤러의 사용으로써, 본 발명에 따라 조직화된 회전 판 또는 냉각 롤러 상으로 합금을 주입함으로써 또는 2개의 이러한 냉각 롤러 사이의 간극 내로 합금을 주입함으로써 제조된다. 본 발명의 촉매는 특히 높은 반응 온도, 즉 120℃를 초과하는 온도에서 현저하게 증가되는 생성물 선택성 및 촉매 수명에 의해 합금 분말이 이러한 높은 응고 속도로 응고되지 않은 종래의 레이니 니켈 촉매로부터 식별된다. 본 발명에 따른 촉매가 유기 화합물의 대규모 수소화에서 사용될 때의 최종 생성물은 증가되고 발생되는 폐기물의 양은 현저하게 감소된다. 이러한 효과는 예컨대 디니트로톨루엔 또는 다른 방향족 니트로 화합물의 수소화에 의한 2,4-톨루엔 디아민 및/또는 2,6-톨루엔 디아민의 상용 제조에서 그리고 특히 첨가되는 용매 없는 수소화의 경우에 유리하다.
그러나, 본 발명의 공정에 의해 제조되는 촉매는 대응하는 아민으로의 니트로 화합물의 수소화에서의 수율의 증가에 의해 그리고 촉매의 수명의 증가에 의해 종래 기술에서 제조되는 공지된 레이니 니켈 촉매와 비교하여 구별된다. 전술된 바와 같이, 종래 기술의 레이니 니켈 촉매는 냉각 롤러 또는 냉각 판에 회전 방향에 횡단 방향으로 표면 조직화가 없는 냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서의 합금 분말의 급속 응고에 의해 제조된다.
급속 응고된 합금으로부터의 레이니 니켈 촉매의 제조를 위한 또는 촉매 전구체로서의 비정질, 부분 비정질 또는 미정질 합금의 제조를 위한 본 발명의 공정에 따르면, 사용되는 합금은 (ⅰ) 40 내지 95 중량% 알루미늄, (ⅱ) 5 내지 50 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 20 중량% 철 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 15 중량%의 하나 이상의 전이 금속을 함유한다. 바람직하게는, 합금은 (ⅰ) 50 내 지 90 중량% 알루미늄, (ⅱ) 15 내지 50 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 10 중량% 철 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 10 중량%의 하나 이상의 전이 금속을 함유한다. 특히 바람직하게는, 합금은 (ⅰ) 60 내지 85 중량% 알루미늄, (ⅱ) 15 내지 40 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 6 중량% 철, 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 10 중량%의 하나 이상의 전이 금속을 함유한다. (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ) 및 선택적으로 (ⅴ)의 상대 중량%의 총계는 합금의 용융체의 100 중량%가 된다.
본 발명을 위해 적절한 이들 합금 용융체는 예컨대 적절한 중량비로 금속의 유도 용융에 의해 제조될 수 있다.
냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서 얻어지는 플레이크 또는 섬유의 두께는 일반적으로 약 10 내지 약 150 ㎛, 바람직하게는 약 20 내지 약 120 ㎛, 그리고 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 100 ㎛이다. 냉각 휠(예컨대, 롤러 또는 판)은 바람직하게는 구리(즉, Cu)계 합금, 은(즉, Ag), 구리(Cu) 및 은(Ag)계 합금 또는 스테인리스강으로 구성된다. 또한, 이는 임의의 다른 금속 재료로부터 제조될 수 있다. 냉각 롤러는 주위의 공기, 냉각된 가스에 의해, 물에 의해 또는 임의의 다른 가스 또는 액체 냉각 매체에 의해 냉각될 수 있다.
레이니 니켈 촉매의 해제는 하나 이상의 유기 염기 및/또는 무기 염기의 수용액을 사용하여 선택적으로 분쇄되는 급속 응고된 합금의 알칼리 처리에 의해 수행된다. 적절한 염기는 예컨대 나트륨 수산화물, 포타슘 수산화물, 나트륨 카보네 이트, 포타슘 카보네이트 등을 포함한다. 바람직하게는, 나트륨 수산화물 또는 포타슘 수산화물을 사용한다. 또한, 바람직하게는 합금의 알칼리 처리는 약 50 내지 약 150℃의 온도에서 일어난다. 사용되는 염기의 양은 합금 내에 존재하는 알루미늄의 양에 의존한다. 염기는 알루미늄의 양에 대해 화학양론적 양으로, 과도하게 또는 더욱 작은 양으로 사용될 수 있다. 약 1:1 내지 약 1:10 범위의 알루미늄:염기의 중량비, 그리고 더욱 바람직하게는 약 1:1.1 내지 약 1:5의 비율이 선호된다. 촉매는 일부 또는 모든 수용액을 가만히 흐르게 하여 제거하거나 여과하고 반복적으로 세척하고, 후속적으로 추가의 세척 용액을 가만히 흐르게 하여 제거하거나 여과함으로써 분리될 수 있다. 물(예컨대, 순수, 증류수, 음용수 또는 산업 용수) 또는 나트륨 수산화물 및/또는 포타슘 수산화물의 수용액이 세척 용액으로서 사용된다.
전술된 급속 응고된 비정질, 부분 비정질 또는 미정질 합금으로부터의 압출에 의해 제조될 수 있는 촉매는 (ⅰ) 0 내지 15 중량% 알루미늄, (ⅱ) 50 내지 100 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 50 중량% 철 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 30 중량%의 하나 이상의 전이 금속의 잔여량을 함유한다. 바람직하게는, 촉매는 (ⅰ) 0 내지 10 중량% 알루미늄, (ⅱ) 60 내지 100 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 30 중량% 철 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 30 중량%의 하나 이상의 전이 금속을 함유한다. 특히 바람직하게는, 합금은 (ⅰ) 0 내지 10 중량% 알루미늄, ( ⅱ) 70 내지 100 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 20 중량% 철 금속 그리고 (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 25 중량%의 하나 이상의 전이 금속을 함유한다. (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ)의 상대 중량%의 총계는 본 발명의 촉매의 100 중량%가 된다.
또한, 본 발명은 전술된 촉매의 존재 하에 유기 화합물의 수소화를 위한 공정에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 이러한 공정은 방향족 니트로 화합물의 수소화를 위한 것이다.
수소화 공정에서의 유기 화합물로서 사용되는 적절한 출발 재료는 특히 예컨대 니트로벤젠, 니트로톨루엔의 이성질체 및 그 혼합물, 염화 니트로 방향족 화합물, 디니트로나프탈렌 그리고 바람직하게는 디니트로톨루엔의 이성질체 및 그 혼합물 등의 방향족 니트로 화합물을 포함한다. 니트로 화합물은 바람직하게는 반응 매체 내에 현탁되는 촉매의 존재 하에서 약 100 내지 약 250℃, 바람직하게는 약 120℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 그리고 약 5 내지 약 100 바(bar), 바람직하게는 약 10 내지 약 50 바의 압력에서 무용매 방식으로, 즉 첨가되는 용매의 사용 없이 수소화된다. 반응 매체는 실질적으로 생성물, 대응하여 형성된 물 그리고 가스 상으로 구성된다.
또한, 예컨대 알코올, 바람직하게는 메탄올 또는 2-프로판올 등의 용매가 반응 매체 내에 첨가되는 것이 가능하다. 다른 니트로 화합물의 수소화는 종종 약 5 내지 약 200 바의 압력에서, 예컨대 알코올, 바람직하게는 메탄올 또는 2-프로판올 등의 용매에서 수행된다.
수소화는 종래의 반응기 내에서 연속적으로 또는 불연속적으로 수행될 수 있다. 연속 절차 또는 공정의 경우에, 반응기 내로 이송되는 니트로 화합물의 양은 반응기로부터 동시에 배출되는 반응 생성물의 양에 대응한다.
놀랍게도, 촉매가 본 발명의 공정에 따라 제조될 때, 생산성은 증가되고, 제조 비용은, 조직화되지 않은 냉각 롤러를 사용하여 롤러 상에 급속 응고에 의해 형성되는 합금 분말로부터 제조되는 촉매와 비교하여 감소된다. 본 발명의 촉매에 대한 생산성의 증가 그리고 제조 비용의 감소에 대한 이유는 급속 응고된 합금 분말의 벌크 밀도의 증가, 컨베이어 벨트, 컨베이어 스크류에 의한 또는 공기 스트림 내에서의 수송성의 개선, 수송 중의 필요한 화물 공간의 감소 그리고 이러한 합금의 연마에 관련되는 비용의 감소 또는 제거이다.
이제, 본 발명의 냉각 롤러 및 냉각 판의 상이한 실시예를 도시하는 도면을 참조하기로 한다. 이제, 회전 냉각 롤러(1)의 측면도인 도1a를 참조하기로 한다. 이러한 냉각 롤러(1)는 회전 냉각 롤러의 회전 축(3)에 평행하게 연장되는 횡단 방향 홈(2)을 표면 상에 갖는다. 바람직하게는, 횡단 방향 홈(2)은 냉각 롤러(1)의 전체 길이 또는 부분 길이에 걸쳐 냉각 롤러의 회전 축(3)의 방향으로 연장된다.
이제, 회전 냉각 롤러(1)의 상이한 실시예의 측면도인 도1b를 참조하기로 한다. 회전 냉각 롤러(1)는 회전 냉각 롤러의 회전 축(3)에 평행하게 연장되는 횡단 방향 홈(2)을 표면 상에 갖는다. 바람직하게는, 횡단 방향 홈(2)은 냉각 롤러(1)의 전체 길이 또는 부분 길이에 걸쳐 냉각 롤러의 회전 축(3)의 방향으로 연장된 다.
이제, 회전 냉각 판의 평면도인 도2를 참조하기로 한다. 본 실시예에서, 냉각 판(4)은 회전 축(3)으로부터 냉각 판의 모서리(6)로 외향으로 연장되는 반경 방향 홈(5)을 갖는다.
이제, 냉각 판의 평면도인 도3a를 참조하기로 한다. 본 실시예에서, 냉각 판(4)은 회전 축(3)으로부터 냉각 판(4)의 모서리(6)로 반경 방향으로 연장되는 홈(5)을 갖는다.
마지막으로, 본 발명의 냉각 판의 또 다른 실시예의 평면도인 도3b를 참조하기로 한다. 본 실시예에서, 냉각 판(4)은 회전 축(3)으로부터 냉각 판(4)의 모서리(6)로 아크 형태로 연장되는 홈(5)을 갖는다.
다음의 예는 본 발명의 공정을 위한 세부 사항을 추가로 설명하고 있다. 전술된 개시 내용에서 기재되는 본 발명은 이들 예에 의해 사상 또는 범주가 제한되지 않는다. 당업자라면 다음의 절차의 조건의 공지된 변형이 사용될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 특별히 지시되지 않으면, 모든 온도는 섭씨이고, 모든 %는 중량%이다.
예
합금 분말의 제조
예 1 (본 발명에 따름)
표면 조직화를 갖는 냉각 롤러로써의 용융체 오버플로우 공정에 따른 급속 응고에 의한 합금 분말 Al80Ni17Fe3의 제조.
20 ㎏의 합금 분말(16 ㎏ Al, 3.4 ㎏ Ni, 0.6 ㎏ Fe)을 제조하는 데 요구되는 양의 알루미늄, 니켈 및 철은 유도 오븐 내에서 용융된 다음에 유도 가열 도가니 내로 유입된다. 용융체는 횡단 방향 홈의 간격이 약 30 ㎜인 상태로 횡단 방향 홈을 갖는 상향 회전 조직화 냉각 롤러 상으로 수평 오버플로우 모서리에 걸쳐 공기 중에서 안내된다. 냉각 표면으로부터 분리되어 상향으로 비산된 합금 입자는 수집된다.
예 1b (본 발명에 따름)
표면 조직화를 갖는 냉각 롤러로써의 용융체 오버플로우 공정에 따른 급속 응고에 의한 합금 분말 Al71Ni26Fe3의 제조.
20 ㎏의 합금 분말(14.2 ㎏ Al, 5.2 ㎏ Ni, 0.6 ㎏ Fe)을 제조하는 데 요구되는 양의 알루미늄, 니켈 및 철은 유도 오븐 내에서 용융된 다음에 유도 가열 도가니 내로 유입된다. 용융체는 횡단 방향 홈의 간격이 약 30 ㎜인 상태로 횡단 방향 홈을 갖는 상향 회전 조직화 냉각 롤러 상으로 수평 오버플로우 모서리에 걸쳐 공기 중에서 안내된다. 냉각 표면으로부터 분리되어 상향으로 비산된 합금 입자는 수집된다.
이들 합금 입자는 약 30 ㎜의 길이 그리고 약 0.1 ㎜의 두께를 갖는다.
예 2 (본 발명에 따름)
표면 조직화를 갖는 냉각 롤러를 사용하여 용융체 압출 공정에 따른 급속 응고에 의한 합금 분말 Al80Ni17Fe3의 제조.
10 ㎏의 합금 분말(8 ㎏ Al, 1.7 ㎏ Ni, 0.3 ㎏ Fe)을 제조하는 데 요구되는 양의 알루미늄, 니켈 및 철은 유도 오븐 내에서 용융된 다음에 유도 가열 도가니 내로 유입된다. 약 30 ㎜의 길이 그리고 약 0.1 ㎜의 두께를 갖는 섬유는 횡단 방향 홈의 간격이 약 30 ㎜인 상태로 횡단 방향 홈을 갖는 회전 조직화 냉각 롤러의 침지에 의해 공기 중에서 용융체로부터 제거된다. 냉각 표면으로부터 분리되어 회전 방향으로 비산된 합금 입자는 수집된다.
예 3a (본 발명에 따르지 않음)
표면 조직화 없는 냉각 롤러 상으로 주입하는 급속 응고에 의한 합금 분말 Al80Ni17Fe3의 제조.
합금 분말은 8000 g의 알루미늄, 1700 g의 니켈 및 300 g의 철로부터 알루미늄 산화물 도가니 내의 유도 오븐 내에서 용융되고, 구리 주형 내로 주입된다. 합금 분말의 전체 양은 약 10 ㎏이다. 바 형태로 미리 용융되는 잉곳(ingot)은 금속 응고 장치의 캐스트-온(cast-on) 노즐을 갖는 도가니 내로 유입된다. 합금 분말의 유도 용융은 약 150℃의 과열로써 약 2분 동안 수행된다. 용융체는 표면 조직화 없는 회전 수냉식 구리 롤러 상으로 0.1 ㎜를 통해 아르곤 가스에 의해 가압된다. 응고가 일어나 롤러 표면으로부터 분리된 합금 스트립은 수집된다.
예 3b (본 발명에 따르지 않음)
표면 조직화 없는 냉각 롤러 상으로 주입하는 급속 응고에 의한 합금 분말 Al80Ni17Fe3의 제조.
합금 분말은 유도 오븐 내에서 800 g의 알루미늄, 170 g의 니켈 및 30 g의 철로부터 용융되고 급속 응고 장치 내에 놓인다. 합금 분말의 유도 용융은 약 100 내지 150℃의 과열로써 수행된다. 용융체는 표면 조직화 없는 회전 수냉식 구리 롤러 상으로 넓은 노즐을 통해 아르곤 가스에 의해 가압된다. 응고가 일어나 롤러 표면으로부터 분리된 합금 스트립은 수집된다.
예 4 (본 발명에 따름)
표면 조직화를 갖는 냉각 롤러 상으로 주입하는 급속 응고에 의한 합금 분말 Al80Ni17Fe3의 제조.
60 ㎏의 Al80Ni17Fe3 용융체(48 ㎏ Al, 10.2 ㎏ Ni, 1.8 ㎏ Fe)를 제조하는 데 요구되는 양의 알루미늄, 니켈 및 철은 유도 오븐 내에서 용융된 다음에 유도 가열 도가니 내로 유입된다. 금속 용융체는 횡단 방향 홈을 갖고 진공 챔버 내측에 위치되는 회전 수냉식 냉각 롤러 상으로 도가니의 기부에서 노즐을 통해 주입된다. 횡단 방향 홈은 약 30 ㎜로 이격된다. 이와 같이, 약 30 ㎜의 길이 그리고 약 0.1 ㎜의 두께를 갖는 합금 입자는 급속 응고에 의해 형성된다. 냉각 표면으로부터 분리되어 회전 방향으로 비산된 합금 입자는 수집된다.
예 5 (본 발명에 따름)
표면 조직화를 갖는 냉각 롤러 상으로 주입하는 급속 응고에 의한 합금 분말 Al71Ni26Fe3의 제조.
60 ㎏의 Al71Ni26Fe3 용융체(42.6 ㎏ Al, 15.6 ㎏ Ni, 1.8 ㎏ Fe)를 제조하는 데 요구되는 양의 알루미늄, 니켈 및 철은 유도 오븐 내에서 용융된 다음에 가열 가능한 도가니 내로 유입된다. 금속 용융체는 횡단 방향 홈의 간격이 서로로부터 약 30 ㎜인 상태로 횡단 방향 홈을 갖고 진공 챔버 내측에 위치되는 회전 수냉 식 냉각 롤러 상으로 도가니의 기부에서 노즐을 통해 주입된다. 이와 같이, 약 30 ㎜의 길이 그리고 약 0.1 ㎜의 두께를 갖는 합금 입자는 급속 응고에 의해 형성된다. 냉각 표면으로부터 분리되어 회전 방향으로 비산된 합금 입자는 수집된다.
기계적 성질의 관점에서 합금 분말의 시험
예 1 내지 예 5에서 제조되는 합금 분말은 벌크 밀도, 평균 입자 크기 및 수송 성질에 대해 시험된다. 벌크 밀도는 합금 분말의 한정된 체적(즉, 2 ℓ)의 중량을 측정함으로써 결정된다. 주입 가능성을 측정하기 위해, 합금 분말은 적절한 진동으로써 측정 용기로부터 진동된다. 현저한 꼬임의 경우에, 용기의 내용물은 전체적으로 진동될 수 있을 뿐이다. 제한된 주입 가능성의 경우에 또는 주입 가능성의 경우에, 개별 입자 응집체 또는 유동 없는 개별 입자는 각각 진동될 수 있다. 평균 입자 크기는 캘리버 게이지(폭 및 길이의 측정)를 사용하여 또는 전자 현미경 단면 화상(두께의 측정)에 의해 입자의 반복된 측정에 의해 결정된다.
시험의 결과는 표1에 요약되어 있다.
[표 1]
예 합금 벌크 밀도 평균 입자 크기 수송 성질
1 용융체 오버플로우 공정에 의해 급속 응고된 Al80Ni17Fe3(횡단 방향 홈 있음, 본 발명에 따름) 0.32 ㎏/ℓ 0.1×0.2×28 ㎜ - 주입 가능
- 꼬임 없음
1b 용융체 오버플로우 공정에 의해 급속 응고된 Al71Ni26Fe3(횡단 방향 홈 있음, 본 발명에 따름) 0.38 ㎏/ℓ 0.1×0.2×26 ㎜ - 주입 가능
- 꼬임 없음
2 용융체 압출 공정에 의해 급속 응고된 Al80Ni17Fe3(횡단 방향 홈 있음, 본 발명에 따름) 0.30 ㎏/ℓ 0.1×0.1×24 ㎜ - 주입 가능
- 꼬임 없음
3a 롤러 상으로 주입함으로써 급속 응고된 Al80Ni17Fe3(횡단 방향 홈 없음, 본 발명에 따르지 않음) 0.06 ㎏/ℓ 0.1×25×112 ㎜ - 주입 불가능
- 현저한 꼬임
3b 롤러 상으로 주입함으로써 급속 응고된 Al80Ni17Fe3(횡단 방향 홈 없음, 본 발명에 따르지 않음) 0.08 ㎏/ℓ 0.1×3×84 ㎜ - 주입 불가능
- 현저한 꼬임
4 롤러 상으로 주입함으로써 급속 응고된 Al80Ni17Fe3(횡단 방향 홈 있음, 본 발명에 따름) 0.26 ㎏/ℓ 0.1×3×27 ㎜ - 제한된 주입 가능
- 꼬임 없음
5 롤러 상으로 주입함으로써 급속 응고된 Al71Ni26Fe3(횡단 방향 홈 있음, 본 발명에 따름) 0.35 ㎏/ℓ 0.1×3×22 ㎜ - 제한된 주입 가능
- 꼬임 없음
합금 분말로부터의 촉매의 제조
예 6
782 g의 나트륨 수산화물이 3129 g의 물에서 용해되고, 최종의 나트륨 수산화물 용액의 온도는 80℃로 조절된다. 질소의 층 하에서, 200 g의 분쇄된 분말 출발 합금은 온도가 80±2℃로 유지되고 발포체의 형성이 과도하게 현저하지 않도록 나트륨 수산화물 용액에 첨가된다. 다음에, 반응 혼합물은 약 80℃에서 30분 동안 교반된다. 그 후, 표면의 알칼리 용액은 가만히 흐르게 하여 제거되고 다음에 잔여물은 313 g의 물 내의 78 g의 나트륨 수산화물의 용액으로써 교반과 더불어 5분 동안 처리된다. 또한, 이러한 알칼리 용액은 가만히 흐르게 하여 제거되고 촉매는 8 내지 9의 pH 수치까지 물로써 세척된다. 촉매는 수성 슬러리의 형태로 정량적으로 얻어진다.
디니트로톨루엔의 수소화(DNT)
1000 ㎖의 체적을 갖고 가스 처리 교반기, 수소 공급 파이프, 니트로 화합물을 위한 입구 파이프 그리고 과잉의 수소를 위한 출구 밸브가 갖춰진 오토클레이브가 사용된다. 반응 혼합물은 촉매를 보유하는 프릿을 통해 반응기를 출발한다. 반응기 내의 온도는 외부의 가열 또는 냉각 회로에 의해 조절된다. 반응기 내측의 코일형 냉각 파이프는 반응 혼합물의 추가의 냉각을 제공한다. 5.0 g 내지 6.5 g의 촉매뿐만 아니라 TDA:물의 중량비가 63:37인 물과 함께 80% 2,4-디아미노톨루엔 및 20% 2,6 디아미노톨루엔(TDA)의 혼합물을 함유하는 480 g의 상용 혼합물이 반응기 내에 놓인다. 다음에, 반응기의 내용물은 수소에 의해 소정 압력 하에 놓이고 가열된다. 180℃의 온도 그리고 26 바의 압력에서, 80% 2,4-디아미노톨루엔 및 20% 2,6 디아미노톨루엔(TDA)의 125 g/h의 상용 혼합물이 시간 단위로 반응기 내로 통과되고 촉매가 소진될 때까지 수소화가 수행된다. 최종의 수소화 생성물은 연속적으로 반응기로부터 제거되고 순수한 디아미노톨루엔 이성질체 혼합물을 형성하도록 작업된다.
상이한 레이니 니켈 촉매가 일련의 수소화 시험에서 시험된다. 결과는 표2에 도시되어 있다. 시험된 촉매는 합금 분말의 조성 그리고 급속 응고의 특성에 의해 표2에 특성화되어 있다. 다음에, 레이니 니켈 촉매는 이렇게 제조된 합금 분말로부터 예 6과 유사하게 제조된다. 예 7 및 예 8은 본 발명에 따르지 않고 제조 되는 촉매를 사용하여 수행되고, 예 9 내지 예 12는 본 발명에 따라 제조되는 촉매를 사용하여 수행된다.
예 7 내지 예 10의 비교는 동일한 조성을 갖는 본 발명에 따라 제조되는 촉매가 DNT(디니트로톨루엔)의 수소화에서 더욱 높은 수율의 톨루엔 디아민(TDA)을 달성하고 더욱 긴 촉매 수명을 갖는다는 것을 나타낸다.
[표 2]
예 합금 촉매의 조직/제조 이론적 TDA 수율% 유효 수명
7 Al80Ni17Fe3(예 3a에 대응) 미정질/조직화되지 않은 냉각 롤러 상으로의 급속 응고 97.6 128
8 Al80Ni17Fe3(예 3b에 대응) 미정질/조직화되지 않
은 냉각 롤러 상으로의 급속 응고		 98.0 78
9 Al80Ni17Fe3(예 4에 대응) 미정질/조직화된 냉각 롤러 상으로의 급속 응고 98.4 153
10 Al80Ni17Fe3(예 2에 대응) 미정질/용융체 압출에 의한 급속 응고(횡단 방향 홈으로써 조직화되는 냉각 롤러에 의해) 98.2 240
11 Al71Ni26Fe3(예 5에 대응) 미정질/조직화된 냉각 롤러 상으로의 급속 응고 98.4 248
12 Al71Ni26Fe3(예 1b에 대응) 미정질/용융체 오버플로우 공정에 의한 급속 응고(횡단 방향 홈으로써 조직화되는 냉각 롤러에 의해) 98.1 210
본 발명은 설명의 목적을 위해 전술된 바와 같이 상세하게 설명되었지만, 이러한 세부 사항은 이러한 목적을 위한 것일 뿐이고 청구의 범위에 의해 제한된 바와 같은 것을 제외하고 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 당업자에 의해 변형이 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 급속 응고에 의해 제조되는 레이니 니켈 합금 분말이 상호 연결되거나 꼬이지 않고 추가의 비용 없이 수송되어 추가로 처리될 수 있는 레이니 니켈 촉매 그리고 그 제조를 위한 간단하고 경제적인 방법 이 제공된다.

Claims (9)

  1. 레이니 니켈 촉매의 제조를 위한 방법이며,
    (1) (a) (ⅰ) 40 내지 95 중량% 알루미늄, (ⅱ) 5 내지 50 중량% 니켈, (ⅲ) 0 내지 20 중량% 철, (ⅳ) 세륨, 세륨 혼합 금속, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 0 내지 15 중량%의 하나 이상의 전이 금속 그리고 (ⅴ) 선택적으로, 붕소, 규소, 탄소 및 인으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 유리 성형 원소를 추가적으로 함유하는 합금의 용융체를 (b) 횡단 방향 홈에 의해 구성되는 표면을 갖는 하나 이상의 회전 냉각 롤러 또는 회전 축으로부터 외향으로 연장되는 홈에 의해 구성되는 표면을 갖는 하나 이상의 회전 냉각 판과 접촉시키는 단계와,
    (2) 용융체가 상기 회전 냉각 롤러 또는 냉각 판 상에서 냉각되어 응고되게 하는 단계와,
    (3) 하나 이상의 유기 염기, 무기 염기 또는 유기 염기와 무기 염기 모두로써 급속하게 응고된 합금을 처리하는 단계를 포함하는 레이니 니켈 촉매 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계는 용융 도가니로부터 회전 냉각 롤러 상으로의 용융체 오버플로우 공정에서 형성되는 용융체의 오버플로우 단계를 포함하는 레이니 니켈 촉매 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계는 용융체 압출 공정에서 형성되는 용융체 내로 회전 냉각 롤러를 침지하여, 용융체 압출 공정에서 형성되는 용융체의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 레이니 니켈 촉매 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계는 회전 냉각 롤러 상으로 또는 반대 방향으로 회전하는 2개의 냉각 롤러 사이의 간극 내로 용융체를 주입하는 단계를 포함하는 레이니 니켈 촉매 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접촉 단계는 회전 냉각 판 상으로의 용융체의 주입 단계를 포함하는 레이니 니켈 촉매 제조방법.
  6. 제1항의 방법에 의해 제조되는 레이니 니켈 촉매.
  7. 촉매의 존재 하에서 하나 이상의 유기 화합물을 수소화시키는 단계를 포함하는, 유기 화합물의 수소화를 위한 방법이며,
    상기 촉매는 제6항의 레이니 니켈 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 화합물의 수소화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유기 화합물은 하나 이상의 방향족 니트로 화합물을 함유하는 유기 화합물의 수소화 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방향족 니트로 화합물은 2,4-디니트로톨루엔, 2,6-디니트로톨루엔 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 유기 화합물의 수소화 방법.
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