NO169157B - Soelvholdig katalysator og fremgangsmaate for fremstilling derav, samt fremstilling av etylenoksyd fra etylen ved bruk av katalysatoren - Google Patents

Soelvholdig katalysator og fremgangsmaate for fremstilling derav, samt fremstilling av etylenoksyd fra etylen ved bruk av katalysatoren Download PDF

Info

Publication number
NO169157B
NO169157B NO862585A NO862585A NO169157B NO 169157 B NO169157 B NO 169157B NO 862585 A NO862585 A NO 862585A NO 862585 A NO862585 A NO 862585A NO 169157 B NO169157 B NO 169157B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
silver
catalyst
compound
weight
metal
Prior art date
Application number
NO862585A
Other languages
English (en)
Other versions
NO862585D0 (no
NO169157C (no
NO862585L (no
Inventor
Gosse Boxhoorn
Aan Hendrik Klazinga
Otto Mente Velthuis
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO862585D0 publication Critical patent/NO862585D0/no
Publication of NO862585L publication Critical patent/NO862585L/no
Publication of NO169157B publication Critical patent/NO169157B/no
Publication of NO169157C publication Critical patent/NO169157C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0207Pretreatment of the support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/08Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
    • C07D301/10Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase with catalysts containing silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/6350.5-1.0 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/657Pore diameter larger than 1000 nm

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en sølvkatalysator egnet
for oksydasjon av etylen til etylenoksyd, en fremgangsmåte for fremstilling derav, samt en fremgangsmåte ved fremstilling av etylenoksyd ved oksydasjon av etylen i nærvær av denne katalysatoren .
Det er velkjent at sølvholdige katalysatorer kan brukes for fremstilling av etylenoksyd fra etylen. Se f.eks. britisk patent nr. 1.413.251 og den litteratur som er sitert deri. For å få fremstilt forbedrede sølvkatalysatorer har man forsøkt å modi-fisere disse ved hjelp av aktivatorer. F.eks. er det i ovennevnte britiske patent nr. 1.413.251 beskrevet en fremgangsmåte, hvor en sølvforbindelse pålegges en bærer hvoretter den pålagte sølvforbindelse reduseres til sølv og hvor man tilsetter en aktivator i form av kaliumoksyd, rubidiumoksyd eller cesium-oksyd eller en blanding av slike oksyder på bæreren. Etter kortere eller lengere bruk vil alle sølvkatalysatorer bli mindre stabile ved at deres aktivitet og selektivitet avtar, og tilslutt blir det mer økonomisk å erstatte de brukte sølvkatalysatorene med nye katalysatorer.
Den foreliggende søker har nå fremstilt en ny sølvkata-lysator med forbedret stabilitet.
Foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte for fremstillingen av denne sølvholdige katalysator som er egnet for oksydasjonen av etylen til etylenoksyd, kjennetegnet ved at en sølvforbindelse legges på en bærer, hvoretter sølvforbindelsen reduseres til metallisk sølv og hvor bæreren er fremstilt ved å blande en aluminiumforbindelse med et salt av et metall i gruppe 1A i det periodiske system, og deretter kalsinere den fremstilte blandingen.
Foreliggende oppfinnelse angår en sølvkatalysator egnet
for oksydasjon av etylen til etylenoksyd som inneholder
a) alkalianriket alfa-aluminiumoksyd som en bærer, og
b) fra 1 til 25 vekt% sølv, beregnet på basis av den totale
katalysatorvekt, på overflaten av bæreren.
US patent nr. 4.379.134 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av et alfa-aluminiumoksyd, hvor en peptiserende syre, vann og et fluoridanion blandes med aluminiumoksyd, hvoretter blandingen drives ut til formede partikler som så kalsineres ved temperaturer mellom 400 og 700°C i et tilstrekkelig langt tidsrom til å omdanne aluminiumoksydet til gamma-aluminiumoksyd, hvoretter partiklene kalsineres ved temperaturer mellom 1200 og 1700°C i tilstrekkelig langt tidsrom til at man omdanner gamma-aluminiumoksydet til alfa-aluminiumoksyd. Den beskrevne del av nevnte patentsøknad nevner også at fluoridet virker som et flussmiddel for å sikre at sintringen av aluminiumoksydet finner sted ved lavere temperaturer enn sintrings-temperaturen for rent aluminiumoksyd. HF brukes i fremgangsmåten ifølge alle eksemplene i nevnte US patent nr. 4.379.134. Den beskrevne delen av nevnte patent angir videre at en rekke metallfluorider også er egnet som flussmiddel, men det er ikke angitt noen eksperimenter som understøtter denne påstanden. Det refereres også til bruken av siliciumdioksyd og alkalimetall-oksyder som flussmidler, men bruken av disse blir umiddelbart forkastet, ettersom disse flussmidler bare vil tilføre uønskede urenheter til aluminiumoksydet.
Det er derfor overraskende at man nå har funnet at
metaller fra gruppe 1A i det periodiske system, spesielt kalium, rubidium eller cesium, i form av sine salter kan blandes med bæreren og at dette fører til forbedret sølvkataly-satorer med forbedret stabilitet.
Aluminiumforbindelsene kan være en rekke forskjellige modifikasjoner av aluminiumoksyd,, som når de kalsineres mellom 1200 og 1700°C gir alfa-aluminiumoksyd, f.eks. gamma-aluminiumoksyd. En annen mulighet er å velge et hydratisert aluminiumoksyd, f.eks. boemit, som så via gamma-aluminiumoksyd gir alfa-aluminiumoksyd .
Saltene av metallene i gruppe 1A i det periodiske system kan f.eks. være fluorider, nitrater, klorider eller sulfater. Metallene er litium, natrium, kalium, rubidium eller cesium. Man bruker fortrinnsvis salter av kalium, rubidium eller cesium. Cesiumfluorid er spesielt godt egnet. Man har også funnet at litiumfluorid og litiumnitrat gir gode resultater.
Mengden av saltet av alkalimetallet som blandes med aluminiumforbindelsen, velges slik at atomforholdet mellom metallet i gruppe 1A til aluminium ligger mellom 0,0001 og 0,1, fortrinnsvis mellom 0,001 og 0,01.
For fremstillingen av det anrikede bæreren blir fortrinnsvis en aluminiumforbindelse blandet med vann og et salt av et metall fra gruppe 1A i det periodiske system, hvoretter den fremstilte blandingen ekstruderes til formede partikler som deretter kalsineres. Kalsineringen kan finne sted i et eller flere trinn avhengig av utgangsmaterialet. Vanligvis blir tilstrekkelig vann tilsatt til at blandingen blir ekstruderbar. Den ekstruderbare pastaen som blir fremstilt blir deretter ekstrudert i et apparat slik at det dannes formede stykker. Disse formede stykkene blir så oppvarmet og det tilstedeværende vann vil da fordampe. De faste stykkene blir så kalsinert. For å fremstille alfa-aluminiumoksydmodifikasjonen er det nødvendig med en kalsinering ved en temperatur mellom 1200 og 1700°C. Egnede utgangsmaterialer er pulvere av gamma-aluminiumoksyd, alfa-aluminiumoksyd monohydrat, alfa-alumiuniumoksyd trihydrat og beta-aluminiumoksyd monohydrat, som blir sintret under kalsineringen og det skjer en sammensmeltning mellom pulverpar-tiklene. Oppvarmingen og kalsineringen forandrer også krystall-strukturen: og den kubiske strukturen på gamma-aluminiumoksyd forandrer seg til den heksagonale strukturen i alfa-aluminiumoksyd.
Det effektive katalysatorflatearealet kan variere mellom 0,2 og 5 m<2>/g. Man har også funnet at for alfa-aluminiumoksyd så kan alkalimetallet (cesium) være tilstede på overflaten i en konsen-trasjon som er ca. 6 ganger høyere enn det man skulle forvente på basis av mengden av alkalimetall.
For å fremstille en katalysator blir det alkalianrikede bæreren impregnert med en oppløsning av en sølvforbindelse tilstrekkelig til at man får tilveiebrakt mellom 1 og 25 vekt% sølv basert på vekten av den totale katalysator. Det impregnerte bæreren blir skilt fra oppløsningen, og den utfelte sølv-forbindelsen blir redusert til sølv.
Fortrinnsvis tilsetter man en aktivator, f.eks. en eller flere av alkalimetallene: kalium, rubidium eller cesium. Disse aktivatorer kan tilsettes bæreren før, under eller etter impregneringen med sølvforbindelsen. Aktivatoren kan også tilsettes bæreren etter at sølvforbindelsen er blitt redusert til sølv. Vanligvis blir bæreren blandet med en vandig oppløsning av sølvsaltet eller sølvkomplekset, slik at bæreren blir impregnert med denne oppløsningen, hvoretter bæreren blir skilt fra oppløsningen og deretter tørket. Det impregnerte bæreren blir så oppvarmet til temperaturer mellom 100 og 400°C
i tilstrekkelig lang tid til at sølvsaltet (eller komplekset) dekomponerer og danner et finfordelt lag av metallisk sølv som fester seg på overflaten av bæreren.
Oppvarming av det impregnerte bæreren til 500°C kan eventuelt utføres i en time. Deretter kan et alkalimetall pålegges bæreren (etterdoping med cesium). En reduserende eller inert gass kan så føres over bæreren under oppvarmingen.
Det er kjent forskjellige fremgangsmåter for tilsetting av sølvet. Bæreren kan impregneres med en vandig oppløsning av sølvnitrat, deretter tørkes, hvoretter sølvnitratet reduseres med hydrogen eller hydrazin. Bærestoffer kan også impregneres med en ammoniakkalsk oppløsning av sølvoksalat eller sølvkarbonat,
og avsetningen av sølvmetallet utføres ved at man varmedekom-ponerer saltet. Man kan også bruke spesielle oppløsninger av et sølvsalt med visse oppløselighetsgjørende og reduserende midler, f.eks. kombinasjoner av vicinale alkanalaminer, alkyldiaminer og ammoniakk.
Mengden av den tilsatte aktivatoren er vanligvis mellom 20 og 1000 vektdeler av et alkalimetall såsom kalium, rubidium eller cesium (som metall) pr. million vektdeler av den totale katalysator. Fra 50 til 300 vektdeler av et alkalimetall i denne sammenheng er spesielt godt egnet. Egnede forbindelser som kan tjene som utgangsforbindelser for aktivatorer er f.eks. nitrater, oksalater, karboksylsyresalter eller hydroksyder. Den mest foretrukne aktivator er cesium, og cesium brukes fortrinnsvis i form av cesiumhydroksyd eller cesiumnitrat.
Det er kjent visse meget gode fremgangsmåter for å tilsette alkalimetallene hvor disse metallene kan påføres samtidig som man påfører sølvet. Egnede alkalimetallsalter er vanligvis salter som er oppløselige i den sølvavsettende flytende fasen. Foruten de overnevnte salter kan man også nevne nitrater, klorider, jodider, bromider, bikarbonater, acetater, tartrater, laktater og isopropoksyder. Man må unngå å bruke alkalimetallsalter som kan reagere med sølvet i oppløsningen og så gjøre at sølvsaltene blir felt ut for tidlig fra den impregnerende oppløsningen. F.eks. bør kaliumklorid ikke brukes i en impregneringsteknikk hvor man bruker en vandig sølvnitratoppløsning, men kaliumnitrat kan brukes i steden. Kaliumklorid kan derimot brukes i en fremgangsmåte hvor en vandig oppløsning av sølvaminkomplekser brukes og hvor det ikke blir utfelt noe sølvklorid.
I tillegg kan mengden av det alkalimetall som avsettes på bæreren justeres innenfor visse grenser ved å vaske ut en del av alkalimetallet, fortrinnsvis ved hjelp av vannfri metanol eller etanol. Denne fremgangsmåten brukes hvis konsentrasjonen av det påførte alkalimetallet er for høy. Temperaturer, kontakt-tider og tørking med gasser kan justeres. Det er meget viktig at man sikrer at det ikke er noe spor av alkoholen igjen i bæreren.
En foretrukket fremgangsmåte består i at bæreren impregneres med en vandig oppløsning inneholdende både alkalimetallsaltene og sølvsaltene, og hvor oppløsningen er sammensatt av et sølvsalt av en karboksylsyre, et organisk amin, et salt av kalium, rubidium eller cesium og et vandig oppløsningsmiddel. F.eks. kan man fremstille en kaliumholdig sølvoksalatoppløsning på to måter. Sølvoksydet kan reageres med en blanding av etylendiamin og oksalsyre, noe som gir en oppløsning inneholdende et sølvoksalat etylendiaminkompleks, hvoretter man tilsetter en viss mengde kalium eller eventuelt andre aminer såsom etanolamin. Sølvoksalatet kan også utfelles fra en oppløsning av kalium-oksalat og sølvnitrat, og det sølvoksalat som fremstilles kan så vaskes ut for å fjerne tilfestede kaliumsalter inntil man får det forønskede kaliuminnhold. Det kaliumholdige sølvoksalatet blir så stabilisert med ammoniakk og/eller amin. Man kan også fremstille oppløsninger som inneholder rubidium og cesium på denne måten. De fremstilte og impregnerte bærestoffene blir så oppvarmet til temperaturer mellom 100 og 400°C, fortrinnsvis mellom 12 5 og 3 2 5°C.
Det skal bemerkes at uansett type av sølv i oppløsningen før man får en utfelling på bæreren, så er dette oftest omtalt som reduksjon til metallisk sølv, men man kan også betegne det som en dekomponering ved oppvarming. Det er foretrukket å anvende begrepet reduksjon, ettersom positivt ladede Ag-ioner blir omdannet til metallisk Ag. Reduksjonstiden kan justeres alt ettersom hvilke utgangsmaterialer som er anvendt.
Som nevnt ovenfor blir fortrinnsvis en aktivator tilsatt sølvet. Cesium er den mest foretrukne aktivator ettersom det har en selektivitet for etylenoksyd som er høyere enn den man finner når man bruker kalium eller rubidium som aktivator.
De sølvkatalysatorer som er fremstilt ved hjelp av foreliggende fremgangsmåte synes å være spesielt stabile katalysatorer for en direkte katalytisk oksydasjon av etylen til etylenoksyd ved hjelp av molekylart oksygen. Betingelsene for å utføre oksydasjonsreaksjonen i nærvær av sølvkatalysator ifølge foreliggende oppfinnelse, er nokså lik de som allerede anvendes og som er beskrevet i litteraturen. Dette gjelder f.eks. egnede temperaturer, trykk, oppholdstider, fortynningsmidler såsom nitrogen, karbondioksyd, damp, argon, metan eller andre mettede hydrokarboner, nærvær eller fravær av modererende midler for å kontrollere den katalytiske virkningen, f.eks. 1,2-dikloretan, vinylklorid eller klorinerte polyvinylforbindelser, ønskeligheten av å bruke enten en resirkulerende metode eller en suksessiv omdannelse i forskjellige reaktorer for å øke utbyttet av etylenoksyd, såvel som andre spesielle betingelser som kan velges for fremgangsmåten for fremstilling av etylenoksyd. Vanligvis vil trykket variere fra ca. atmosfærisk trykk til ca. 35 bar. Man kan imidlertid også anvende høyere trykk. Det molekylære oksygen som anvendes som reaktant, kan oppnås fra vanlige kjente kilder. Oksygentilførselen kan bestå i alt vesentlig av rent oksygen, en konsentrert oksygenstrøm bestående av en større mengde oksygen med mindre mengder av et eller flere fortynningsmidler såsom nitrogen, argon, etc, eller en annen oksygenholdig strøm, f.eks. luft.
I en foretrukken fremgangsmåte hvor man anvender sølv-katalysatoren ifølge foreliggende oppfinnelse blir etylenoksyd fremstilt ved at man kontakter en oksygenholdig gass som er blitt utskilt fra luft, og som inneholder ikke mindre enn 95% oksygen, med etylen i nærvær av de angitte katalysatorer ved en temperatur fra 210 til 285°C, fortrinnsvis mellom 225 og 270°C. Gass-timehastigheten kan variere fra 2800 til 8000 pr. time.
Under reaksjonen mellom etylenet og oksygenet til etylenoksyd, vil etylenet være tilstede i minst en dobbel molekylær mengde, men den anvendte mengde er vanligvis langt høyere. Omdannelsen blir derfor beregnet ut fra mengden av omdannet oksygen i reaksjonen, og man kan derfor snakke om reaksjonen som en oksygenomdannelse. Denne oksygenomdannelsen er avhengig av temperaturen og er et mål på aktiviteten på katalysatoren. Verdiene T30» <T>40 og T50 refererer seg til temperaturer ved 30 mols, 40 mols og 50 mols omdannelse, henholdsvis, av oksygenet i reaktoren. Temperaturene er vanligvis høyere for høyere omdannelse og er sterkt avhengig av den anvendte katalysator og reaksjonsbetingelsene. I tillegg til disse T-verdiene , vil man også angi selektivitetsverdiene, noe som indikerer den molare prosenten av etylenoksyd i den fremstilte reaksjonsblandingen. Selektiviteten angis som <S>30, <S>40 eller <S>50 som refererer seg til selektiviteten ved 30, 40 eller 50% oksygenomdannelse henholdsvis.
Begrepet "katalysatorstabilitet" kan ikke angis direkte. Stabilitetsmålinger krever forsøk av lang varighet. For å måle stabiliteten har man utviklet en prøve som utføres under ekstreme betingelser og med romhastigheter av størrelsesorden på 30,000 liter (liter katalysator) pr. time, hvor liter gass som kjøres gjennom systemet forstås å være liter under standard trykk og temperatur. Denne romhastigheten er langt høyere enn den romhastighet man har i kommersielle prosesser. Prøven utføres i løpet av minst en måned. De ovennevnte T- og S-verdier måles under hele prøveperioden. Etter at prøven er avsluttet, bestem-mer man den totale mengde av'etylenoksyd fremstilt pr. ml katalysator. Forskjell i selektivitet og aktivitet beregnes for en katalysator som ville ha gitt 1000 g etylenoksyd pr. ml katalysator. En ny katalysator vil vanligvis være mer stabil enn en kjent katalysator hvis forskjellene med hensyn til T- og S-verdier i den nye katalysator er mindre enn de for den standard katalysator som var tilstede under hver enkelt prøve. Stabi-litetsprøvene blir vanligvis utført ved en 35% oksygenomdannelse.
Eksempel 1
1 g cesiumfluorid ble oppløst i 160 ml vann som så ble blandet med et 137,5 g Kaiser aluminiumoksyd (26102) (A1203.H20) ved å blande cesiumfluoridoppløsningen med aluminiumoksydet, hvoretter blandingen ble eltet i 10 minutter. Den fremstilte pasta ble hensatt i 3 timer og så ekstrudert. De resulterende formede stykker ble tørket i 3 timer ved 12 0°C og så kalsinert ved progressivt høyere temperaturer. Kalsineringen startet med temperaturer som stég med 200°C pr. time til 700°C. Kalsineringen ble så fortsatt i en time ved 700°C, hvoretter temperaturen i løpet av to timer ble hevet til 1600°C. Kalsineringen ble så fortsatt i en time ved den temperatur. Porevolumet på de fremstilte aluminiumoksydstykkene var 0,54 ml pr. g, og den midlere porediameter var 2,0pm. Det utveide cesium/aluminium-atomforhold var 0,003, mens det tilsvarende forholdet på pore-overflaten var 0,019. De resulterende formede stykker ble impregnert med en vandig oppløsning av sølvoksyd som var tilsatt cesiumhydroksyd. Impregneringen ble utført i 10 minutter under vakuum, hvoretter stykkene ble skilt fra oppløsningen og plassert i en varm luftstrøm ved temperaturer fra 250 til 270°C i 10 minutter for å omdanne sølvsaltet til sølv. Den vandige opp-løsningen av sølvoksalatet var en 28 vekt% Ag-holdig vandig oppløsning hvor sølvoksalatet var kompleksdannet med etylendiamin og hvor oppløsningen var tilsatt cesiumhydroksyd. Etter varm-luftbehandlingen av de impregnerte stykkene inneholdt disse 19,1 vekt% Ag (beregnet på basis av den totale katalysator), og 100 vektdeler cesium pr. milliondeler av den totale katalysator.
Den fremstilte katalysatoren ble så prøvet. En sylindrisk stålreaktor med lengde pa 15 cm og et tverrsnitt på 3 mm ble fylt med katalysatorpartiklene som hadde en størrelse på ca. 0,3 mm. Reaktoren ble plassert i et bad hvor silisium/aluminiumpartikler var tilstede i en fluidisert tilstand. En gassblanding med følgende sammensetning ble ført gjennom reaktoren: 30 mol% etylen, 8,5 mol% oksygen, 7 mol% karbondioksyd og 54,5 mol% nitrogen og 7 deler pr. milliondeler gass av vinylklorid som moderator. Romhastigheten var 3 0.000 liter l-<1> time-<1>. Trykket var 15 bar og temperaturen var avhengig av den satte oksygenomdannelse. Måleutstyret ble forbundet med reaktoren og en computer, slik at man lett kunne kontrollere omdannelse og temperatur. Konsentrasjonene av reaksjonskomponentene ble bestemt ved hjelp av gasskromatografi og massespektrometri. Stabilitetsprøven ble utført ved en oksygenomdannelse på 35%.
Reaksjonstemperaturen ved 35% oksygenomdannelse ble bestemt under hele prøven. Man bestemte også selektiviteten med hensyn til etylenoksyd. Etter minst 3 0 dagers prøvetid ble prøven avsluttet, og man bestemte den totale fremstilte mengde av etylenoksyd pr. ml. katalysator. Fra den målte reaksjons-temperatur beregnet man temperaturstigningen i °C for det tidspunkt da man ville ha fått fremstilt 1000 g etylenoksyd pr. ml katalysator (t<1000>). Fra de målte selektiviteter beregnet man den synkende selektiviteten fra det øyeblikk man ville ha fått fremstilt 1000 g etylenoksyd pr. ml katalysator (S<1000>). De samme målinger og beregninger ble utført for en standard katalysator i prøven.
Tabellen viser s1000 og t1000 i forhold til de man fant for standard katalysatoren.
Eksempel 2
Det ble fremstilt og prøvet en katalysator på samme måte som i eksempel 1, idet man brukte 17,3 vekt% Ag og 160 vektdeler cesium pr. million vektdeler total katalysator.. Man brukte 5,5 ppm vinylklorid som moderator i denne prøven.

Claims (15)

1. Sølvkatalysator egnet for oksydasjon av etylen til etylenoksyd, karakterisert ved at den inneholder a) alkalianriket alfa-aluminiumoksyd som en bærer, og b) fra 1 til 25 vekt% sølv, beregnet på basis av den totale katalysatorvekt, på overflaten av bæreren.
2. Katalysator ifølge krav 1, karakterisert ved at den også inneholder en aktivator på bærerens overflate.
3. Katalysator ifølge krav 2, karakterisert ved at den inneholder mellom 20 og 1000 vektdeler kalium, rubidium eller cesium (beregnet som metall) pr. milliondel av katalysatorens totalvekt.
4. Fremgangsmåte for fremstilling av en sølvholdig katalysator ifølge krav 1-3 som er egnet for oksydasjon av etylen til etylenoksyd, karakterisert ved at en sølvforbindelse legges på en bærer, hvoretter sølvforbindelsen reduseres til metallisk sølv, og hvor bæreren er blitt fremstilt ved å blande en aluminiumforbindelse med et salt av et metall i gruppe 1A i det periodiske system og deretter kalsinere den fremstilte blandingen.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det som aluminiumforbindelse anvendes et aluminiumoksyd eller et hydrat av aluminiumoksyd.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at aluminiumforbindelsen blandes med et fluorid, et nitrat, et klorid eller et sulfat av et metall fra gruppe 1A i det periodiske system.
7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 6, karakterisert ved at det anvendes en aluminiumforbindelse blandet med cesiumfluorid eller cesiumnitrat.
8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 7, karakterisert ved at det anvendes en aluminiumforbindelse blandet med en så stor saltmengde at atomforholdet mellom metallet i gruppe 1A i det periodiske system og aluminium ligger mellom 0,0001 og 0,1.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det anvendes et atomforhold mellom 0,001 og 0,01.
10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 9, karakterisert ved at det som aluminiumforbindelse anvendes boemit eller gamma-aluminiumoksyd.
11. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 10, karakterisert ved at aluminiumforbindelsen blandes med vann og et salt av et metall fra gruppe 1A i det periodiske system, hvoretter blandingen ekstruderes til formede bærerpartikler som deretter kalsineres.
12. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 11, karakterisert ved at bæreren impregneres med en oppløsning av en sølvforbindelse i tilstrekkelig mengde til at det blir lagt på mellom 1 og 25 vekt% sølv i forhold til vekten av den totale katalysator, og hvor den impregnerte bæreren skilles fra oppløsningen, hvoretter den utfelte sølvforbindelse reduseres til sølv.
13. Fremgangsmåte ifølge.ethvert av kravene 4 til 12, karakterisert ved at bæreren tilsettes en aktivator.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at bæreren foruten sølv-forbindelsen i tilstrekkelig grad pålegges en eller flere forbindelser av alkalimetallene kalium, rubidium eller cesium, enten samtidig som sølvforbindelsen legges på, eller før eller etter, slik at det på bæreren blir avsatt mellom 20 og 1000 vektdeler av alkalimetall (beregnet som metall) pr. milliondel av katalysatorens totalvekt.
15. Fremgangsmåte for fremstilling av etylenoksyd ved oksydasjon av etylen i nærvær av en sølvholdig katalysator, karakterisert ved at det anvendes en katalysator som angitt i kravene 1 - 3.
NO862585A 1985-06-28 1986-06-26 Soelvholdig katalysator og fremgangsmaate for fremstilling derav, samt fremstilling av etylenoksyd fra etylen ved bruk av katalysatoren NO169157C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8501864 1985-06-28

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO862585D0 NO862585D0 (no) 1986-06-26
NO862585L NO862585L (no) 1986-12-29
NO169157B true NO169157B (no) 1992-02-10
NO169157C NO169157C (no) 1992-05-20

Family

ID=19846217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO862585A NO169157C (no) 1985-06-28 1986-06-26 Soelvholdig katalysator og fremgangsmaate for fremstilling derav, samt fremstilling av etylenoksyd fra etylen ved bruk av katalysatoren

Country Status (33)

Country Link
EP (1) EP0207550B1 (no)
JP (1) JPH0761448B2 (no)
KR (1) KR940000865B1 (no)
CN (1) CN1009827B (no)
AR (1) AR240876A1 (no)
AT (1) ATE56634T1 (no)
AU (1) AU583394B2 (no)
BG (1) BG50597A3 (no)
BR (1) BR8602942A (no)
CA (1) CA1284985C (no)
CS (1) CS266591B2 (no)
DD (1) DD247388A5 (no)
DE (1) DE3674270D1 (no)
DK (1) DK164025C (no)
EG (1) EG18788A (no)
ES (1) ES2000171A6 (no)
FI (1) FI81506C (no)
GR (1) GR861669B (no)
HU (1) HU203289B (no)
IE (1) IE59124B1 (no)
IL (1) IL79246A (no)
IN (1) IN170003B (no)
MA (1) MA20720A1 (no)
MX (1) MX166917B (no)
NO (1) NO169157C (no)
NZ (1) NZ216673A (no)
PH (1) PH23562A (no)
PL (1) PL151362B1 (no)
PT (1) PT82851B (no)
RU (1) RU2007214C1 (no)
TR (1) TR22690A (no)
YU (1) YU45345B (no)
ZA (1) ZA864757B (no)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8502992A (nl) * 1985-11-01 1987-06-01 Dow Chemical Nederland Werkwijze voor het beladen van een gevormd dragermateriaal met een katalytisch actief materiaal of met een precursor van een katalytisch actief materiaal en gevormde katalysator verkregen onder toepassing van de werkwijze.
NL8502993A (nl) * 1985-11-01 1987-06-01 Dow Chemical Nederland Zilverkatalysator, alsmede werkwijze voor de bereiding daarvan.
JP4172827B2 (ja) * 1994-12-15 2008-10-29 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 酸化エチレン触媒の製造方法
JP4206404B2 (ja) * 1995-09-25 2009-01-14 三菱化学株式会社 酸化エチレン製造用触媒
EP1002575B1 (en) 1998-11-17 2005-03-30 Nippon Shokubai Co., Ltd. Catalyst carrier for use in production of ethylene oxide
US6908879B1 (en) 1999-09-06 2005-06-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Ceramic article, carrier for catalyst, methods for production thereof, catalyst for producing ethylene oxide using the carrier, and method for producing ethylene oxide
ZA200200049B (en) 2001-01-25 2002-07-16 Nippon Catalytic Chem Ind Fixed-bed shell-and-tube reactor and its usage.
JP4726349B2 (ja) * 2001-08-03 2011-07-20 株式会社日本触媒 酸化エチレン製造用触媒、その製造方法および当該触媒による酸化エチレンの製造方法
US9272271B2 (en) 2007-09-19 2016-03-01 General Electric Company Manufacture of catalyst compositions and systems
US9375710B2 (en) 2007-09-19 2016-06-28 General Electric Company Catalyst and method of manufacture
EP2295136A4 (en) 2008-06-30 2011-12-28 Nippon Catalytic Chem Ind METHOD OF PACKAGING A SOLID PARTICLE SUBSTANCE IN A MULTI-TUBE FIXED BED REACTOR
US20100196236A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 General Electric Company Templated catalyst composition and associated method
US20100196237A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 General Electric Company Templated catalyst composition and associated method
JP2011121048A (ja) 2009-12-09 2011-06-23 Rohm & Haas Co 固体触媒物質をブレンドし、管状構造物に装填する方法
CN102397795B (zh) 2010-09-13 2014-03-19 中国石油化工股份有限公司 环氧乙烷生产用银催化剂的载体、其制备方法、由其制成的银催化剂及其应用
CN102441435B (zh) 2010-09-30 2014-01-01 中国石油化工股份有限公司 制备银催化剂用氧化铝载体的方法、由此得到的载体及其应用
CN102527430B (zh) 2010-12-29 2014-04-30 中国石油化工股份有限公司 银催化剂载体的制备方法、由此制备的载体、由该载体制成的银催化剂及其应用
EP2696972B1 (de) * 2011-04-14 2016-02-24 Basf Se Zink enthaltender katalysator für die herstellung von ethylenoxid
US20120329644A1 (en) 2011-06-21 2012-12-27 General Electric Company Catalyst composition and catalytic reduction system
CN102921471B (zh) * 2011-08-10 2015-07-22 中国石油化工股份有限公司 合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物和α-氧化铝载体及其制备方法以及银催化剂和应用
CN103721712B (zh) * 2012-10-12 2016-03-30 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯氧化生产环氧乙烷用银催化剂

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3651167A (en) * 1970-08-03 1972-03-21 Universal Oil Prod Co Selective hydrogenation of c4-acetylenic hydrocarbons
US4012425A (en) * 1972-01-07 1977-03-15 Shell Oil Company Ethylene oxide process
US4207210A (en) * 1973-10-26 1980-06-10 Shell Oil Company Process for preparing an ethylene oxide catalyst
GB1560480A (en) * 1976-11-03 1980-02-06 Ici Ltd Production of ethylene oxide
FR2403991A1 (fr) * 1977-09-22 1979-04-20 Philagro Sa Procede de deshalogenation d'amines aromatiques halogenees
JPS57107242A (en) * 1980-12-25 1982-07-03 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Catalyst for production of ethylene oxide
US4379134A (en) * 1981-02-13 1983-04-05 Union Carbide Corporation Process of preparing high purity alumina bodies
JPS57140654A (en) * 1981-02-25 1982-08-31 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Silver catalyst for preparation of ethylene oxide
ZA829384B (en) * 1981-12-30 1983-10-26 Ici Plc Catalysts for the production of alkylene oxides
JPS5919542A (ja) * 1982-07-24 1984-02-01 ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト 銀触媒の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR940000865B1 (ko) 1994-02-03
JPH0761448B2 (ja) 1995-07-05
AU5929086A (en) 1987-01-08
YU112486A (en) 1988-06-30
FI81506C (fi) 1990-11-12
PT82851A (en) 1986-07-01
FI862743A0 (fi) 1986-06-26
IL79246A0 (en) 1986-09-30
TR22690A (tr) 1988-03-31
DK164025B (da) 1992-05-04
JPS624444A (ja) 1987-01-10
DK164025C (da) 1992-09-28
HU203289B (en) 1991-07-29
CN86104383A (zh) 1987-02-04
EP0207550B1 (en) 1990-09-19
EG18788A (en) 1994-10-30
DE3674270D1 (de) 1990-10-25
PL151362B1 (en) 1990-08-31
BR8602942A (pt) 1987-02-17
CN1009827B (zh) 1990-10-03
RU2007214C1 (ru) 1994-02-15
YU45345B (en) 1992-05-28
PT82851B (pt) 1988-04-21
DK303986D0 (da) 1986-06-26
MA20720A1 (fr) 1986-12-31
CA1284985C (en) 1991-06-18
NZ216673A (en) 1989-08-29
DK303986A (da) 1986-12-29
HUT45922A (en) 1988-09-28
IE59124B1 (en) 1994-01-12
DD247388A5 (de) 1987-07-08
AR240876A1 (es) 1991-03-27
BG50597A3 (en) 1992-09-15
KR870000101A (ko) 1987-02-16
ZA864757B (en) 1987-02-25
AU583394B2 (en) 1989-04-27
IL79246A (en) 1989-05-15
PH23562A (en) 1989-08-25
EP0207550A1 (en) 1987-01-07
CS266591B2 (en) 1990-01-12
IE861717L (en) 1986-12-28
MX166917B (es) 1993-02-15
CS476286A2 (en) 1989-04-14
AR240876A2 (es) 1991-03-27
NO862585D0 (no) 1986-06-26
FI862743A (fi) 1986-12-29
IN170003B (no) 1992-01-25
NO169157C (no) 1992-05-20
GR861669B (en) 1986-10-30
ATE56634T1 (de) 1990-10-15
ES2000171A6 (es) 1988-01-01
NO862585L (no) 1986-12-29
FI81506B (fi) 1990-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO169157B (no) Soelvholdig katalysator og fremgangsmaate for fremstilling derav, samt fremstilling av etylenoksyd fra etylen ved bruk av katalysatoren
US4731350A (en) Ethylene oxide catalyst
EP0266852B1 (en) Process for preparing a silver catalyst
US4806518A (en) Process for the preparation of a silver-containing ethylene oxide catalyst and the catalyst prepared by the process
US4742034A (en) Silver ethylene oxide catalyst and process for preparation of the catalyst
US4701437A (en) Ethylene oxide catalyst
DK170951B1 (da) Sølvholdig katalysator, der er egnet til fremstilling af ethylenoxid, og fremgangsmåde til fremstilling af katalysatoren
CA1276619C (en) Process for the preparation of a silver-containing catalyst
CA1292974C (en) Process for the preparation of a silver-containing catalyst
CA1292975C (en) Silver catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN DECEMBER 2003