KR101132588B1 - 촉매 및 이 촉매를 사용하는 기상 방법 - Google Patents

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Abstract

알루미나에 쌓인 구리를 포함한 활성 요소를 함유하며, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.03g 이상의 티타늄을 함유하는 촉매. 상기 촉매에 의해서 촉진되는 기상 반응을 포함하는 방법.

Description

촉매 및 이 촉매를 사용하는 기상 방법{CATALYST AND GAS PHASE METHOD USING SUCH A CATALYST}
본 출원은 2004년 1월 29일에 출원된 미국 가출원 60/539583에 기초한다.
본 발명은 촉매 및 이 촉매를 사용하는 기상 방법 (gas phase method) 에 관한 것이다.
기상 반응 및 특히 산화 반응은 일반적으로 불활성 지지체에 놓인 활성 요소를 포함하는 촉매를 사용한다. 이러한 지지체는 알루미나, 실리카 겔, 혼합 산화물, 점토 혹은 다른 천연의 지지체를 포함한다.
염화 수소 및 공기 또는 산소를 사용하는, 탄화수소-특히 에틸렌-의 산염화 (oxychlorination) 반응의 경우 알루미나 같은 불활성 지지체에 쌓인 (deposited) 구리를 포함하는 활성요소로 구성된 촉매가 매우 성공적이다.
따라서 특허 출원 EP-A 255 156, EP-A 375 202, EP-A 494 474, EP-A 657 212, EP-A 657 213 및 EP-A 1 155 740 은 알루미나에 쌓인 구리를 포함하는 활성 요소를 포함하는 에틸렌의 산염화용 촉매를 기재하고 있다.
산소 혹은 공기를 사용하는 에틸렌 산염화 방법에서, 변환되지 않은 에틸렌을 개선하기 위하여 형성된 1, 2-디클로로에탄을 수집하고 물 및 변환되지 않은 염 화 수소의 전부 혹은 일부를 제거한 후 배출 가스 (tail gas) 를 재활용함으로써, 다량의 가스의 대기로의 배출 및 처리를 피하는 것이 통상적이다.
압축기를 통해서 가연성 가스가 재활용되는 한, 이 가스의 산소 함유량은 시스템의 안전을 유지하는 중요한 역할을 한다. 당면한 온도 및 압력에 따라서 다양한 산소 함유량 제한이 가해진다. 이는 배출 가스에서 안정한 산소 수준에서의 운영이 산업적 반응기의 제어 및 안전의 관점에서 매우 중요한 산업적 장점이며, 이런 장점이 매우 중요하기 때문이다.
따라서 현재 재활용 가스 및 배출 가스에서 일정한 산소 함유량을 유지하는데 적합한 촉매가 매우 많이 발견되고 있다.
이런 목적에서 본 발명은 알루미나에 쌓인 (deposited) 구리를 포함하는 활성 요소를 함유한 촉매에 관한 것이며, 상기 알루미나는 알루미나 kg당 금속 형태인 티타늄을 적어도 0.03g 포함한다.
본 발명의 목적을 위해서, 알루미나는 예를 들면, 식 AlO(OH).H2O 로 표현될 수 있으며, 0이 아닌 비표면적 (specific surface area) 인, 바람직하게는 50 ~ 300㎡/g 인, 것이 특징인 알루미늄 수화물의 하소로부터 얻어지는 식 Al2O3 의 복합물 (compound) 을 의미한다.
본 발명에 따른 촉매의 알루미나는 알루미나 kg당 금속 형태의 티타늄을 적어도 0.03g, 바람직하게는 적어도 0.05g, 좀더 바람직하게는 적어도 0.1g, 매우 바람직하게는 적어도 0.2g 함유한다.
본 발명에 따른 촉매의 알루미나는 알루미나 kg당 금속 형태의 티타늄을 최대 15g, 바람직하게는 최대 5g, 더 바람직하게는 최대 1.5g 함유하는 것이 유리하다.
알루미나의 티타늄 함량은 적절한 기술로 측정될 수 있다. 바람직하게는 샘플의 용해가 끝난 후 유도결합플라스마 광학방출분광기 (inductively coupled plasma optic emission spectrometry) (ICP-OES) 에 의해서 알루미나의 티타늄 함량을 측정할 수 있다.
상기 티타늄 함량을 만족시킨다면 알루미나는 어떤 기원일 수도 있으며 어떤 알려진 방법에 의해서 얻어질 수 있으며, 상기 티타늄은 그 형성 전 단계의, 예를 들면 알루미늄 수화물 제조의 단계 중 하나의, 알루미나 전구물질 (alumina precursor) 로 도입되는 것이 유리하다. 이 알루미나는 전체 혹은 일부가 η, γ, θ 혹은 δ 타입일 수 있다. 바람직하게는 δ 혹은 γ 타입이며, 특히 바람직하게는 δ 타입이다.
본 발명에 따른 촉매의 알루미나는 평균 입자 지름이 5 ~ 200㎛ 이고, 바람직하게는 20 ~ 120 ㎛ 이다. 상기 평균 입자 지름은 바람직하게는 건식 진동형 스크린 (dry vibrating screen) 에서 측정된 분류로 확정된다.
질소와 함께 BET 방법에 의해서 측정된 알루미나의 비표면적은 유리하게는 50 ~ 300 ㎡/g 이며, 바람직하게는 75 ~ 250 ㎡/g 이고, 더욱 바람직하게는 100 ~ 210 ㎡/g이다.
본 발명에 따른 촉매의 알루미나의 구멍 부피는 0.1 ~ 1 ㎤/g 이며 바람직하게는 0.2 ~ 0.8 ㎤/g 이고, 특히 바람직하게는 0.25 ~ 0.6 ㎤/g 인 것이 유리하다.
마지막으로 본 발명에 따른 촉매의 알루미나의 벌크 밀도 (자유 유량으로 측정됨) 은 0.5 ~ 1 kg/d㎥ 이고, 바람직하게는 0.6 ~ 0.9 kg/d㎥ 이며, 더욱 바람직하게는 0.65 ~ 0.75 kg/d㎥ 인 것이 유리하다.
또한, 본 발명에 따른 촉매의 알루미나는 알루미늄 수화물 제조 단계 중 하나에서 들어온 알카리 금속, 실리콘 혹은 철의 원자 같은, 티타늄 이외의 원자를 다양한 양으로 보유할 수 있다.
본 발명에 따른 촉매에서, 활성 요소는 2개 이상이며 그 중 하나는 구리인 것이 유리하다. 본 발명에 따른 촉매는 바람직하게는 알카리 금속, 알카리토금속, 희토류금속, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금 중에서 선택되는 적어도 하나의 다른 활성 요소를 포함한다.
본 발명에 따른 촉매의 활성 요소는 촉매에서 염 상태로 존재하며 바람직하게는 염화물 상태로 존재하는 것이 유리하다.
알카리 금속은 주기율표 Ⅰa 족 원소를 의미한다. 바람직한 알카리 금속은 칼륨, 나트륨, 리튬 및 세슘을 포함한다.
알카리토금속은 주기율표 Ⅱa 족 원소를 의미한다. 바람직한 알카리 토금속은 마그네슘, 칼슘, 바륨 및 스트론튬을 포함한다. 마그네슘은 특히 바람직하다.
희토류금속은 주기율표 57 ~ 71 원소 및 그 혼합물을 말한다.
본 발명에 따른 촉매에서, 구리 이외의 요소 또는 활성 요소는 알카리 금속, 알카리토금속 및 희토류금속에서 선택되는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 촉매에서 특히 바람직하게는 활성 요소는 구리, 가능하면 마그네슘, 적어도 하나의 알카리 금속 및 가능하면 적어도 하나의 희토류금속이다.
대단히 바람직하게는 활성 요소는 구리, 마그네슘, 적어도 하나의 알카리 금속 및 가능하면 적어도 하나의 희토류금속이다.
활성 요소가 구리, 마그네슘 및 적어도 하나의 알카리 금속인 촉매가 좋은 결과를 낳는다.
이하의 활성 요소를 함유하는 촉매가 매우 좋은 결과를 낳는다: 구리/마그네슘/칼륨, 구리/마그네슘/나트륨; 구리/마그네슘/리튬, 구리/마그네슘/세슘, 구리/마그네슘/나트륨/리튬, 구리/마그네슘/칼륨/리튬 및 구리/마그네슘/세슘/리튬, 구리/마그네슘/나트륨/칼륨, 구리/마그네슘/나트륨/세슘 및 구리/마그네슘/칼륨/세슘.
이하의 활성 요소를 함유하는 촉매는 대단히 훌륭한 결과를 낳는다: 구리/마그네슘/칼륨, 구리/마그네슘/나트륨; 구리/마그네슘/리튬, 구리/마그네슘/세슘, 구리/마그네슘/나트륨/리튬, 구리/마그네슘/칼륨/리튬, 및 구리/마그네슘/세슘/리튬.
금속 형태로 계산된 구리 함유량은 촉매에 대하여 30 ~ 90 g/kg 이며, 바람직하게는 40 ~ 75 g/kg 이며, 특히 바람직하게는 50 ~ 70 g/kg 인 것이 유리하다.
금속 형태로 계산된 마그네슘 함유량은 촉매에 대하여 10 ~ 30 g/kg 이며, 바람직하게는 12 ~ 25 g/kg 이며, 특히 바람직하게는 15 ~ 20 g/kg 인 것이 유리하다.
금속 형태로 계산된 알카리 금속 함유량은 촉매에 대하여 0.1 ~ 30 g/kg 이며, 바람직하게는 0.5 ~ 20 g/kg 이며, 특히 바람직하게는 1 ~ 15 g/kg 인 것이 유리하다.
Cu:Mg:알카리 금속 원자비는 보통 1:0.1~2:0.05~2 이며, 바람직하게는 1:0.2~1.5:0.1~1.5 이며 특히 바람직하게는 1:0.5~1:0.15~1 이다.
본 발명에 따른 촉매는 질소와 함께 BET 방법에 의해서 측정된 비표면적이 25 ~ 300 ㎡/g 이며, 바람직하게는 50 ~ 200 ㎡/g 이고, 특히 바람직하게는 75 ~ 175 ㎡/g 이다.
본 발명에 따른 촉매를 얻는 방법은 그 자체로는 중요하지 않다. 바람직한 제조 방법은 본 발명에 따른 알루미나에 촉매의 활성 요소의 염을 희망 량만큼 함유한 수성 용액을 함침시키는 것이다. 염산을 포함한 다양한 첨가제가 상기 수성 용액에 첨가될 수 있다. 상기 함침은 하나 이상의 단계로 수행될 수 있다. 바람직하게는 하나의 단계로 수행된다. 상기 함침은 특히 바람직한 방법은 얻어진 촉매를 건조하는 단계 전에 오는 것이다.
알루미나에 함침되는 활성 요소의 염으로 산화물, 수산화물, 질산염, 탄산염, 아세트산염 및 염화물이 사용된다. 이는 바람직하게는 염화물이다.
상기 함침은 함침되는 염의 용해도를 증가시키는 상온 이상의 온도에서 수행되는 것이 유리하다.
사용되는 알루미나 양의 공극 부피의 70 ~ 100%로 함침되는 용액의 부피를 제한함으로써 고체에 의해서 흡수되지 않는 액상의 발생을 막을 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 촉매의 지지체로서 본 발명에 따른 알루미나의 사용과 관련이 있다.
이런 목적을 위해서, 본 발명은 촉매 지지체로서 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.03g 이상의 티타늄을 함유하는 알루미나의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 촉매 희석제로서 본 발명에 따른 알루미나의 사용과 관련이 있다. 함침되지 않은 상태 혹은 적어도 한 활성 요소가 함침된 상태에서 사용될 수 있다.
이런 목적을 위해서, 본 발명은 촉매 희석제로서 알루미나 kg 당 금속 형태의 티타늄을 0.03g 이상 함유하는 알루미나의 사용과 관련이 있다.
본 발명에 따른 촉매는 기상 반응을 포함한 어떤 방법에서도 사용될 수 있다.
또한, 이는 본 발명이 본 발명에 따른 촉매에 의해서 촉진되는 기상 반응을 포함하는 방법과 관련되기 때문이다.
상기 기상 반응은 바람직하게는 탄화수소의 산화반응이며, 특히 바람직하게는 1 ~ 4 개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소의 산염화반응 (oxychlorination reaction) 이다.
상기 1 ~ 4 개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소는 메탄, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로필렌, 부탄, 아세틸렌, 클로로에탄, 클로로프로판, 디클로로메탄, 및 디클로로에탄을 포함한다.
더욱 바람직한 방법에서 기상 반응은 에틸렌에서 1, 2-디클로로에탄으로의 산염화반응이다.
상기 산염화반응은 고정층 (fixed bed) 혹은 유동층 (fluidized bed) 에서 일어날 수 있다.
만일 상기 반응이 고정층에서 일어난다면, 본 발명에 따른 촉매는 바람직하게는 어떤 형상의 환약 혹은 과립 상태이다. 만일 상기 반응이 유동층에서 일어난다면, 본 발명에 따른 촉매는 바람직하게는 분말 형태이다.
상기 산염화반응은 바람직하게는 유동층에서 일어난다.
산염화반응에 필요한 분자 산소는 예를 들면 공기같이 희석되어 혹은 순수하게 반응기 안으로 도입되는 것이 유리하다. 바람직하게는 상기 산소는 순수한 상태로 반응기로 도입된다.
산염화반응이 일어나는 온도는 보통 200 ~ 300℃ 이며, 바람직하게는 220 ~ 280℃ 이고, 특히 바람직하게는 230 ~ 270℃ 이다.
산염화반응이 일어나는 압력 그 자체는 중요하지 않다. 보통 산염화반응이 일어나는 압력은 0.1 ~ 1MPa 이며, 바람직하게는 0.1 ~ 0.8MPa 이다.
산염화반응 동안의 본 발명에 따른 촉매의 유동화율 (fluidizing rate) 그 자체는 중요하지 않다. 유동화율의 선택은 촉매의 입도 분포 및 장치의 크기에 필수적으로 의존하게 된다. 일반적으로 5 ~ 100 cm/s 유동화율에서 작용한다.
마지막으로, 산염화반응을 위해 사용되는 반응물의 비는 종래 기술에서 일반적으로 사용되는 것과 동일하다. 보통 사용되는 HCl과 반응하기 위해 필요한 화학량론적 양에 대하여 에틸렌을 약간 과하게 해서 작용이 일어난다. 그러나 본 발명에 따른 촉매는 다량의 에틸렌에서 혹은 화학량론적으로 유사한 정도에서, 혹은 실제로 심지어 HCl이 과도한 경우에서 동일하게 작용한다.
본 발명에 따른 촉매는 촉매가 사용되는 방법에서 배출 가스 및 재활용 가스에서 안정된 산소 프로파일을 얻는 장점뿐만 아니라, 상기 가스들에서 안정된 에틸렌 함량을 보장하는 장점이 있다. 반응기로 보내지는 전체 에틸렌 (재활용 포함) 에 대한 염화수소의 비가 산염화반응의 가장 효과적인 제어를 위한 주요 지표이기 때문에 이는 경제적인 이점이며, 이는 변환량 (conversion yield) 을 좌우한다. 제어되지 않는 과도함은 유동층의 경우 부식 및 덩어리짐 (caking) 같은 다양한 문제를 야기할 수 있다. 또한, 실시간에서 오프셋 되는 연속적인 변화가 더 큰 작업량을 의미하며 이는 본 발명에서는 방지되는 것은 명백하다.
이하의 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지 않으면서 본 발명을 설명하기 위한 것이다.
실시예 1 (본 발명에 따름)
촉매는 비표면적 180 ㎡/g 의 알루미나를 얻기 위해서 하소되며, SASOL (구, CONDEA Chemie GmbH) 에서 판매하는 PURAL SCC 30 타입의 수화 알루미나로 처음 조제되었다. 이 알루미나는 알루미나 kg 당 금속상의 1.13g의 티타늄을 함유하였다. 이 티타늄 함량은 샘플이 완전히 용해된 후에 유도결합플라즈마 광학방출분광기 (ICP-OES) 에 의해서 측정되었다. 이 알루미나는 이하의 특성을 나타냈 다: 구멍 부피 = 0.35㎤/g; 벌크 밀도(자유 유동에서 측정된)=0.7kg/d㎥, 평균 입자 지름 = 47㎛.
이 알루미나 약 750g에 대하여, 용해된 상태에서 CuCl2?2H2O 162g, MgCl2?6H2O 144g, KCl 17.2g 및 LiCl 10.6g을 포함하는 함침 수용액이 첨가되었다. 젖은 고체는 180℃ 에서 18시간 동안 가열되었다. 촉매 총 질량에 대해서 금속 형태로 계산했을 때, 구리 함유량은 60g/㎏, 마그네슘 함유량은 17g/㎏, 칼륨 함유량은 9g/㎏ 및 리튬 함유량은 1.75g/㎏ 인 촉매 1kg이 얻어졌다. 원자비로 나타내면, 다양한 금속의 비율은 Cu:Mg:K:Li 이 1:0.74:0.24:0.26 이었다.
실시예 2 (본 발명에 따름)
에틸렌을 1, 2-디클로로에탄으로 만드는 산염화반응을 위한 산업용 유동층 반응기에 실시예 1 에서 설명한 방법으로 제조된 촉매 약 16 톤을 두었다.
이 반응기 안에서, 바닥에서부터 가스 분배 장치를 통하여 가스를 도입하였다. 실시예 2 가 수행된 작업 조건은 이하와 같았다:
- 반응 물질 생산 (t/h) : C2H4/HCl/O2 : 2.7/7.5/1.9
- 온도 : 246℃
- 압력 : 0.49MPa
- 유동화율 : 33cm/s
- 접촉 시간 : 26 s.
산염화반응의 작용 지표는 24시간 동안 관찰되었으며, 배출 가스에서 24시간 동안 (x축은 '시.분'으로 시간을 나타냄) 산소 (그래프 A) 함유량 (부피%) 및 에틸렌 (그래프 B) 함유량 (부피%) 을 나타내는 도 1 에 나타나 있다. 배출 가스의 산소와 에틸렌의 함유량은 시간에 대하여 상당히 일정하게 유지되는 것이 관찰된다.
실시예 3 (비교예)
촉매는 비표면적이 180㎡/g 인 알루미나를 얻기 위해 하소되며 SASOL (구, CONDEA Chemie GmbH) 에 의해 판매되는 PURAL SCC 30의 수화 알루미나로 시작하였고 실시예 1 과 동일한 과정을 따라서 제조되었다. 실시예 1 의 알루미나와 달리 실시예 3 의 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.015g의 티타늄을 함유했다. 이 티타늄 함량은 샘플이 완전히 용해된 후에 유도결합플라스마 광학방출분광기 (ICP-OES) 에 의해서 측정되었다. 이 알루미나는 이하의 특성을 나타냈다: 구멍 부피 = 0.35㎤/g; 벌크 밀도(자유 유동에서 측정됨) 0.70kg/d㎥, 평균 입자 지름 = 46㎛.
실시예 4 (비교예)
실시예 2 에 설명된 것과 동일한 반응기에 실시예 3 에서 설명한 방법으로 제조된 촉매 약 16 톤을 두었다.
이 반응기 안에서, 가스는 바닥에서부터 가스 분배 장치를 통하여 도입되었다. 실시예 4 가 수행된 작업 조건은 이하와 같았다:
- 반응 물질 생산 (t/h) : C2H4/HCl/O2 : 3/8.5/2.1
- 온도 : 250℃
- 압력 : 0.52MPa
- 유동화율 : 33cm/s
- 접촉 시간 : 26 s.
산염화반응의 작용 지표는 24시간 동안 관찰되었으며, 배출 가스에서 24시간 동안 (x축은 '시.분'으로 시간을 나타냄) 산소 (그래프 A) 함유량 (부피%) 및 에틸렌 (그래프 B) 함유량 (부피%) 을 나타내는 도 2 에 나타나 있다. 배출 가스의 산소 함유량 변동이 인상적이었다. 산소 함유량은 지속적이면서도 빠르게 0.8 부피% 미만에서 2 부피% 초과로, 또한 그 반대로 움직이면서 안전 자동 조정으로 인하여 장치가 멈추는 것을 방지하기 위해서 작업자는 끊임없이 보정할 것을 요구하였다. 배출 가스의 에틸렌 함유량 또한 6 ~ 7 부피% 내지 9 부피% 초과사이에서 빠르고 급격한 변동을 나타내었다.
실시예 5 (본 발명에 따름)
에틸렌을 1, 2-디클로로에탄으로 만드는 산염화반응을 위한 산업용 유동층 반응기에 실시예 1 에서 설명한 방법으로 제조된 촉매 약 16 톤을 두었다.
이 반응기 안에서, 가스는 바닥에서부터 가스 분배 장치를 통하여 도입된다. 실시예 5 가 수행된 작업 조건은 이하와 같았다:
- 반응 물질 생산 (t/h) : C2H4/HCl/O2 : 3.1/8.6/2.2
- 온도 : 246.4℃
- 압력 : 0.52MPa
- 유동화율 : 33cm/s
- 접촉 시간 : 26 s.
산염화반응의 작용 지표는 24시간 동안 관찰되었으며, 배출 가스에서 24시간 동안에 (x축은 '시.분'으로 시간을 나타냄) 산소 (그래프 A) 함유량 (부피%) 및 에틸렌 (그래프 B) 함유량 (부피%) 을 나타내는 도 3 에 나타나 있다. 배출 가스의 산소와 에틸렌의 함유량은 시간에 대하여 상당히 일정하게 유지되는 것이 관찰되었다.

Claims (22)

  1. 알루미나에 쌓인 (deposited) 구리를 포함한 활성 요소를 함유하며,
    상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.03g 이상의 티타늄을 함유하고, 상기 티타늄은 그 형성 전 단계의 알루미나 전구물질 (alumina precursor) 에 도입되는 기상 반응 (gas phase reaction) 용 촉매.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미늄 수화물의 하소로부터 얻어지고, 그리고 상기 티타늄은 알루미늄 수화물 제조의 단계 중 하나에 도입되는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 평균 입자 지름이 5 ~ 200㎛ 인 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 최대 15g 의 티타늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.05g 이상의 티타늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 최대 5g 의 티타늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 적어도 0.2 g 의 티타늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 kg 당 금속 형태로 최대 1.5 g 의 티타늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 촉매는 구리에 더하여 알칼리 금속, 알칼리토금속, 희토류금속, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금 및 금 중에서 선택되는 적어도 하나의 다른 활성 요소를 함유하는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구리 이외의 요소 또는 활성 요소는 알칼리 금속, 알칼리토금속 및 희토류금속에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 활성 요소는 구리, 마그네슘, 하나 이상의 알칼리 금속 및 가능하면 하나 이상의 희토류금속인 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 활성 요소는 구리, 마그네슘 및 하나 이상의 알칼리 금속인 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 이하의 상기 활성 요소를 함유하는 기상 반응용 촉매: 구리/마그네슘/칼륨, 구리/마그네슘/나트륨; 구리/마그네슘/리튬, 구리/마그네슘/세슘, 구리/마그네슘/나트륨/리튬, 구리/마그네슘/칼륨/리튬, 구리/마그네슘/세슘/리튬, 구리/마그네슘/나트륨/칼륨, 구리/마그네슘/나트륨/세슘 또는 구리/마그네슘/칼륨/세슘.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속 형태로 계산된 상기 촉매의 구리 함유량은 30 ~ 90 g/kg 이고, 금속 형태로 계산된 상기 촉매의 마그네슘 함유량은 10 ~ 30 g/kg 이고, 그리고 금속 형태로 계산된 상기 촉매의 알칼리 금속 함유량은 0.1 ~ 30 g/kg 이며, Cu:Mg:알칼리 금속 원자비는 1:0.1~2:0.05~2 인 것을 특징으로 하는 기상 반응용 촉매.
  15. 구리를 포함하는 활성 요소를 함유하는 촉매를 위한 지지체로서, 알루미나 kg 당 금속 형태로 0.03g 이상의 티타늄을 함유하는 알루미나를 기상반응에서 사용하는 방법으로서, 상기 티타늄은 그 형성 전 단계의 알루미나 전구물질에 도입되는 알루미나를 사용하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미늄 수화물의 하소로부터 얻어지고, 그리고 상기 티타늄은 알루미늄 수화물 제조의 단계 중 하나에 도입되는 것을 특징으로 하는 알루미나를 사용하는 방법.
  17. 기상 반응 (gas phase reaction) 을 포함한 방법으로서, 상기 기상 반응은 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 기상 반응용 촉매에 의해 촉진되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 기상 반응은 탄화수소의 산화반응인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 기상 반응은 1 ~ 4 개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소의 산염화반응 (oxychlorination reaction) 인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 기상 반응은 에틸렌에서 1, 2-디클로로에탄으로의 산염화반응인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 산염화반응은 유동층 (fluidized bed) 에서 일어나는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 산염화반응은 유동층 (fluidized bed) 에서 일어나는 방법.
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