NO317355B1 - Hydrogeneringskatalysator og fremgangsmate for fremstilling derav, samt anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner. - Google Patents

Hydrogeneringskatalysator og fremgangsmate for fremstilling derav, samt anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner. Download PDF

Info

Publication number
NO317355B1
NO317355B1 NO19982261A NO982261A NO317355B1 NO 317355 B1 NO317355 B1 NO 317355B1 NO 19982261 A NO19982261 A NO 19982261A NO 982261 A NO982261 A NO 982261A NO 317355 B1 NO317355 B1 NO 317355B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
palladium
catalyst
activated carbon
weight
less
Prior art date
Application number
NO19982261A
Other languages
English (en)
Other versions
NO982261D0 (no
NO982261L (no
Inventor
Carlo Rubini
Luigi Cavalli
Marinella Malentacchi
Original Assignee
Sued Chemie Mt Srl
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 Sued Chemie Mt Srl filed Critical Sued Chemie Mt Srl
Publication of NO982261D0 publication Critical patent/NO982261D0/no
Publication of NO982261L publication Critical patent/NO982261L/no
Publication of NO317355B1 publication Critical patent/NO317355B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • 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
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/392Metal surface area
    • 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
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/393Metal or metal oxide crystallite size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/487Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18Carbon
    • 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
    • B01J35/40Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Hydrogeneringskatalysatorer omfattende metallisk palladium båret på aktivt kull, hvor mindre enn 50. vekt% av palladiumet finnes i et overflatelag med dybde opp til 50 um, og det resterende finnes i et lag i dybde mellom 50 og 400 um dybde.Katalysatorene kan særlig anvendes ved. rensing av tereftalsyre oppnådd ved oksidasjon av p-xylen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hydrogeneringskatalysator som omfatter palladium båret på aktivt kull, en fremgangsmåte for fremstilling derav og anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner.
Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen bruken av katalysatorer ved rensing av tereftalsyre fra urenheter omfattende 4-karboksybenzaldehyd (4-CBA). Hydrogeneringskatalysatoref som omfatter palladium båret på aktivt kull er kjente i litteraturen. De fremstilles ved adsorbering av en palladiumforbindelse på aktivt kull og ved deretter å redusere den adsorberte forbindelse til palladiummetall.
Det er kjent fra publikasjon USP 3138560 at dersom palladiumet adsorberes fra en løsning av natriumtetraklorpalladat eller palladiumklorid, reduseres det meste av palladiumet umiddelbart og avsettes på overflaten i form av en tynn film av palladiummetall.
De resulterende katalysatorer er nesten ikke aktive. Reduksjon av palladium med metallisk palladium tilskrives de funksjonelle grupper, som aldehydgruppene som er til stede på overflaten av det aktive kull.
For å unngå denne reduksjon er det blitt benyttet løsninger av palladium-forbindelser, med innhold av et oksidasjonsmiddel, som hydrogenperoksid.
For å være i stand til å avsette palladiumkrystallitter med en relativt liten størrelse (mindre enn 35 Å om mulig) på overflaten av det aktive kull, er det blitt brukt løsninger av palladiumforbindelsen i organiske løsningsmidler (USP 4476242). I dette tilfelle blir alt palladium konsentrert i et lag tynnere enn 70-80 jam.
Tilsvarende resultater som dem nevnt ovenfor oppnås dersom palladiumet avsettes fra vandige løsninger av natriumtetranitropalladat (USP 4421676).
I henhold til konvensjonelle metoder fremstilles katalysatoren ved vasking av det aktive kull med vann for å fjerne småpartikler; karbonet som er behandlet slik dispergeres i vann, eventuelt med korreksjon av dets basisitet, og den vandige løsning av palladiumsaltet tilføres derpå dråpe for dråpe.
Urenhetene som finnes i tereftalsyren oppnådd ved oksidasjon av p-xylen består i hovedsak av paratoluensyre og 4-CBA.
Mens paratoluensyre kan fjernes ved avkjøling og krystallisasjon av tereftalsyreløsninger der den forefinnes, krever fjerning av 4-CBA transformasjon ved reduksjon til forbindelser som kan separeres ut ved krystallisasjon.
Transformasjonen utføres ved hydrogenering på palladiumkatalysatorer båret på aktivt kull.
Katalysatorene må ha høy aktivitet og selektivitet for å redusere konsentrasjonen av 4-CBA til nivåer som er akseptable for brukere av tereftalsyre og for å omdanne nevnte 4-CBA til forbindelser som kan separeres ut ved krystallisasjon.
Det er uventet blitt funnet at aktiviteten og selektiviteten hos katalysatorer som omfatter palladium båret på aktivt kull kan forbedres vesentlig i henhold til oppfinnelsen.
Nærmere bestemt blir det med den foreliggende oppfinnelse tilveiebrakt
en fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator med høy karbonmonoksid-kjemisorpsjonskapasitet, omfattende fra 0,1 til 5 vekt% palladiummetall båret på aktivt kull med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g, hvorved det bårne palladium forefinnes innen et overflatelag ned til 400 mikron dyp, og mindre enn 50 vekt% av palladiumet er lokalisert i de øverste 50 mikron av overflatelaget, og fremgangsmåten er særpreget at den omfatter trinnet å tørrimpregnere en aktiv kull-bærer med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g med en vandig løsning av en palladiumforbindelse ved bruk av et volum av løsningen som er lavere enn porevolumet i det aktive kull, hvorved det aktive kull forbehandles med en vandig løsning inneholdende fra 1 til 5 vekt% saltsyre ved bruk av mengder av løsningen som er mindre enn porevolumet i kullet.
Med den foreliggende oppfinnelse blir det også tilveiebragt en hydrogeneringskatalysator med høy karbonmonoksid-kjemisorpsjonkapasitet, omfattende fra 0,1 til 5 vekt% palladiummetall båret på aktivt kull med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g, og hydrogeneringskatalysatoren er særpreget ved at det bårne palladium forefinnes innen et overflatelag ned til 400 mikron dybde, og mindre enn 50 vekt% av palladiumet er lokalisert i de øverste 50 mikron av overflatelaget, og katalysatoren kan tilveiebringes ved utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Med oppfinnelsen tilveiebringes også en fremgangsmåte for rensing av rå-tereftalsyre med innhold av 4-karboksybenzylaldehyd som urenheter, og fremgangsmåten er særpreget ved at det gjøres bruk av en katalysator ifølge oppfinnelsen, og i tillegg tilveiebringes anvendelse av katalysatoren ifølge oppfinnelsen, for en fremgangsmåte for rensing av vann inneholdende nitritt- og/eller nitrationer.
Bæreren impregneres fortrinnsvis ved påsprøyting på det aktive kull av løsningen med innhold av palladiumforbindelse, fortrinnsvis ved bruk av mengder av løsning lik en halvdel til en femtedel av volumet av porene i karbonet (porevolumet bestemmes ved å multiplisere vekten av det aktive kull som blir benyttet for å bære katalysatoren med porøsiteten i kullet).
Ved utøvelse i henhold til denne fremgangsmåte forefinnes under 50 % av palladiummetallet i et lag opp til 50 |im dypt; det resterende forefinnes i et lag i dybde fra 50 til 400 nm.
Fordelingen av palladium bestemmes ved røntgenelektronmikroprobeanalyse
(EMPA).
Palladiumforbindelsene som kan benyttes er av ulike slag. Eksempler er halider, diacetat, nitrat, alkaliske salter av klorpalladiumsyre, komplekser av Pd med aminer, og salter slik som natriumtetranitropalladat (Na2 Pd (NC^)-
Det blir fortrinnsvis benyttet forbindelser som er meget løselige i vann, som natriumtetraklorpalladat. I dette tilfelle benyttes palladiumsaltet ved konsentrasjoner på 1-10vekt%.
I andre tilfeller er konsentrasjonen av palladiumforbindelsen fortrinnsvis på 50-100 % av metningskonsentrasjonen målt ved romtemperatur.
Løsningen med palladiumforbindelse påsprøytes ved bruk av anordninger av kjent type, i en mengde på 0,1-1 ml løsning pr. minutt pr. 100 g bærer.
Påsprøytingen utføres fortrinnsvis ved romtemperatur. Dersom temperaturen økes, økes hastigheten for tørking, hvilket muligens danner en meget finfordelt fase; imidlertid øker også hastigheten for spontan reduksjon av palladium, hvilket muligens danner en uhensiktsmessig tynn film av palladiummetall på overflaten av bæreren.
Etter påsprøyting blir bæreren som er blitt impregnert med løsningen med palladiumforbindelsen, hvorved palladiumet på bæreren allerede delvis kan være i tilstand av metallisk palladium, behandlet med reduserende midler av en kjent type, benyttet for å redusere palladium til metallisk palladium, for å fullføre palladiumreduksjonen.
Det er mulig å benytte forbindelser som formaldehyd, natriumhypofosfitt, glukose og andre. Det er også mulig å benytte hydrogen gitt at reduksjonen utføres ved romtemperatur eller noe høyere temperatur (bruken av høye temperaturer medfører en uønsket størrelsesøkning av krystallittene).
Det er meget hensiktsmessig å benytte en løsning med konsentrasjon av hypofosfitt på 8-10 %, ved bruk av et volum av løsning som er mindre enn porevolumet. Løsningen dreneres deretter fra katalysatoren, som vaskes og tørkes.
Det aktive kull benyttet for å fremstille katalysatorene kan være av animalsk opprinnelse eller av planteoppirnnelse. Kokosnøttkull foretrekkes. Overflatearealet på kullet er fortrinnsvis større enn 600 m<2>/g (BET) og kan nå 1000 m<2>/g eller høyere: porøsiteten (BET) er 0,3-0,9 cm<3>/g. Kullet benyttes fortrinnsvis i granulær form med en partikkelstørrelse som generelt er mellom 2 og 15 mesh; imidlertid er det mulig å benytte aktivt kull i form av flak, pellets eller med andre granulære former.
Den fine fraksjonen av kullet (småpartikler) fjernes i en tørr luftstrøm og/eller ved sikting.
Det aktive kull blir fortrinnsvis forbehandlet før påsprøyting av løsningen med Pd-forbindelse, med en forsuret vandig løsning som for eksempel inneholder 1-5 vekt% konsentrert HC1. Løsningen sprøytes på det aktive kull i en mengde som er lik eller mindre enn porevolumet.
Behandlingen med den sure løsning forbedrer katalysatorens aktivitet.
Mengden av Pd fiksert på det aktive kull er generelt 0,1-5 vekt%; fortrinnsvis, i tilfellet med katalysatorer for rensning av tereftalsyre, 0,2-0,6 vekt%; mer foretrukket 0,3-0,5 vekt%. I tillegg til palladium kan andre metaller som rhodium eller kobber være til stede. Rensing av rå-tereftalsyre ved bruk av katalysatorene i henhold til oppfinnelsen utføres ved oppvarming av en suspensjon av syren i vann, ved utførelse ved temperaturer mellom 100 °C og 300 °C og med et hydrogentrykk på 15-100 bar.
Katalysatorene kan også bli benyttet for rensing av drikkevann fra nitrat-og/eller nitrittioner og organiske klorider (for eksempel trikloretylen). I dette tilfelle omfatter katalysatoren, i tillegg til palladium, også kobber med et forhold Pd/Cu på 2:1 til 20:1.
I tilfellet med nitrater utføres prosessen ved romtemperatur, ved å la vannet og en strøm av hydrogen strømme gjennom et permanent sjikt av katalysatoren, mens i tilfellet med klorider utføres prosessen ved 15-150 °C.
Palladiumkatalysatorene oppnådd med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved en fordeling av palladiummetallkrystallitter på overflaten av granulatene av aktivt kull slik at mindre enn 50 % av palladiumet finnes innenfor et 50-p.m tykt lag og at det resterende er fordelt i dybden 50-400 um fra overflaten.
Overflatearealet til palladiumkrystallittene, referert til palladiummetall, er større enn 150 m<2>/g palladium, og kan være så høyt som 300 m<2>/g eller høyere. Med referanse til katalysatoren, er overflatearealet høyere enn 0,8 m<2>/g, og kan nå 1,5-2 m<2>/g.
Overflatearealet referert til palladium er oppnådd fra data om kjemisk adsorpsjon av CO; overflatearealet i forhold til katalysatoren er oppnådd ved BET-bestemmelse.
Den gjennomsnittlige numeriske langsgående størrelse av krystallittene er generelt lavere enn 100 Å; i noen tilfeller kan den avta (særlig for katalysatorer oppnådd ved påsprøyting) til verdier lavere enn 50 Å eller enda mindre enn 35 Å (35 Å er grensen hvorunder det ikke er mulig å bestemme dimensjonene til krystallittene ved røntgenmålinger). Den gjennomsnittlige størrelsen av krystallittene bestemmes fra røntgendiffraksjonsdata. Den prosentvise andel av krystallitter med gjennomsnittlig størrelse mindre enn 35 Å bestemmes ved å beregne forskjellen mellom konsentrasjonen av Pd på katalysatoren (som bestemmes ved kjemiske metoder) og konsentrasjonen som skriver seg fra prosentandelen krystallitter med størrelse større enn 35 Å.
Katalysatorene i henhold til oppfinnelsen er videre kjennetegnet ved verdiene for kjemisk adsjorpsjon av CO, referert til katalysatoren, på høyere enn 0,2 ml CO/g katalysator og som kan nå opp til 0,5 ml CO/g katalysator; idet den kjemiske adsorpsjon referert til palladium er høyere enn 50 ml/g Pd og kan nå 100 ml/g Pd.
Den kjemiske adsorpsjon av CO måles ved å tilføre kjente volumer av CO til prøven.
Disse tilførsler utføres inntil prøven, mettet med CO, ikke lenger er i stand til kjemisk å adsorbere, og frigjør konstante volum av CO som tilsvarer tilførselsvolumene.
Målingene utføres ved romtemperatur: omtrent 6 g tørr katalysator føres inn i en U-formet prøveholder utstyrt med en innløpsventil og en utløpsventil.
Før analyse behandles prøven med hydrogen ved romtemperatur for således å redusere Pd som kan ha blitt oksidert under tørkingen av prøven og for dessuten å eliminere eventuelle spor av oksygen som ellers kunne medføre omdannelse av CO til C02.
Prøven spyles deretter med helium for å eliminere eventuelle spor av hydrogen.
Kjente volum av CO (målt med en sløyfe innstilt til et kjent volum) føres deretter inn i en strøm av inertgass (helium): de adsorberte volum måles med en varmekonduktivitetscelle.
Kromatogrammet relatert til kjemisk adsorpsjon har ulike topper: hver topp relaterer seg til en tilførsel av CO til prøven.
Katalytisk aktivitet (målt i henhold til en standard 4-CBA-hydrogener-ingstest og uttrykt som helningen på linjen oppnådd ved å plotte logaritmen av konsentrasjonen av 4-CBA som en funksjon av reaksjonstiden i minutter) er høyere enn 0,05 og kan nå 0,08. Aktiviteten, uttrykt som forholdet mellom helningen og vekten av Pd i gram, er høyere enn 10 og kan nå 20. Omdannelsen av 4-CBA etter 45 minutters reaksjonstid er høyere enn 90 % og kan nå 99 %.
Hydrogeneringsreaksjonen utføres i en autoklav på 2 liter utstyrt med en bladomrører og med en trådnettingkatalysatorholder.
En automatisk ventil gjør det mulig å nedsenke holderen i reaksjonsløs-ningen kun når reaksjonsforholdene er blitt nådd (200 °C). Autoklaven har et stigerør hvorfra prøver kan tas ved regulære intervaller.
1,5 1 vandig oppløsning med 500 ppm 4-CBA føres inn i autoklaven og 0,750 g katalysator lastes inn i katalysatorholderen i en opphevet posisjon.
Autoklaven lukkes og vaskes først med argon for å eliminere alle spor av oksygen, og deretter med nitrogen. 18 bar hydrogen lastes deretter inn før igangsettelse av omrøring og oppvarming.
Straks driftstemperaturen (200 °C) er blitt nådd, men før nedsenking av holderen i løsningen, tas en prøve som utgjør prøven ved tidspunkt null.
Påfølgende prøver tas deretter ved forutbestemte tidspunkter (5, 10, 15,20, 30,45, 60 og 90 minutter). Alle prøvene analyseres med HPLC for å bestemme det gjenværende innhold av 4-CBA, hydroksymetylbenzosyre og paratoluensyre som er blitt dannet.
I tillegg til å ha høy aktivitet blir katalysatorene ifølge den foreliggende oppfinnelse også kjennetegnet ved betydelig selektivitet ved reduksjon av 4-CBA til paratoluensyre og hydroksymetylbenzosyre (for eksempel, etter drift i 45 minutter i henhold til den test som er beskrevet ovenfor, ble 200 til 300 ppm av syrene nevnt ovenfor dannet).
Ved bruk av en katalysator av kjent type, oppnådd for eksempel i henhold til USP 4476242, og ved operasjon i henhold til testen som er beskrevet ovenfor, ble det oppnådd helninger mindre enn 0,04 for linjene som plotter logaritmen av 4-CBA-konsentrasjonen som funksjon av tid i minutter. Konsentrasjonen av paratoluensyre og p-hydroksymetylbenzosyre er lavere enn 100 ppm.
De etterfølgende eksempler er gitt for å illustrere oppfinnelsen, ikke begrense den.
Eksempel 1
500 g kokosnøttrekull i flak, med et overflateareal (BET) på 1100 m<2>/g, en porøsitet (BET) på 0,68 cm<3>/g og en partikkelstørrelse mellom 4 og 8 mesh, og hvorfra småpartikler hadde blitt fjernet ved moderat sikting og spyling med nitrogen, ble lastet inn i en beholder utstyrt med en motorhastighetsinnstiller som tillot rotasjon av beholderen (24 r/min). 40 ml av en vandig løsning med 7,1 g Na2PdCl4, brakt til en pH mellom 0 og 1 med HC1 og med tilsats av 6 ml H2O2 i en mengde på 35 vekt%, ble sprøytet på kullet i
20 minutter, og kullet ble kontinuerlig rotert.
Impregneringen ble utført ved romtemperatur mens beholderen roterte.
Ved slutten av påsprøytingsprosessen, ble det aktive kull, som opprettholdt sitt opprinnelige utseende, behandlet med 300 ml av en vandig løsning med 25 g NaH2P02H20.
Katalysatoren ble drenert, vasket og tørket ved 120 °C.
Palladiuminnholdet ble 0,413 vekt%.
De andre egenskaper til katalysatoren, og dens aktivitet ved reduksjon av 4-CBA i henhold til den ovennevnte standard testprosedyre, er beskrevet i tabellen.
Eksempel 2
Fremstillingen i henhold til Eksempel 1 ble repetert, bortsett fra at kullimpregneringen ble utført ved tilsats i beholderen av 300 ml av løsningen med natriumklorpalladat.
Innholdet av Pd i den ferdige katalysator ble 0,464 vekt%.
Egenskapene og aktiviteten til katalysatoren er presentert i tabellen.
Sammenligningseksempel 1
Testen i henhold til Eksempel 2 ble repetert, bortsett fra at kullet ble spylt med vann for å eliminere småpartiklene og deretter impregnert med 600 ml av en løsning med Pd-saltet. 5 minutter etter tilsatsen ble løsningen fargeløs og bæreren fikk et metallisk utseende.
Reduksjon ble fullført ved tilsats av 50 ml vandig løsning med 25 g natriumhypofosfitt.
Innholdet av Pd i den ferdige katalysator ble 0,474 vekt%.
Andre egenskaper til katalysatoren, og dens aktivitet i henhold til standardtesten, er presentert i tabellen.
Eksempel 3
Fremstillingen i henhold til Eksempel 1 ble repetert, den eneste forskjellen var at det aktive kull hvorfra småpartikler hadde blitt eliminert, som i Eksempel 1, ble forbehandlet med en vandig løsning av HC1 før impregnering med palladiumsalt-løsningen. Forbehandling med HCl-løsningen ble utført etter samme metode som ble benyttet for impregnering, dvs. ved påsprøyting av HCl-løsningen (100 ml med 3,5 vekt% HC1) på kullet som finnes i beholderen som roterer kontinuerlig.
Egenskapene til katalysatoren er presentert i tabellen.
Røntgenelektronmikroprobeanalyse ble utført på frakturene av noen granulater av katalysatoren. Denne metode (EMPA) består i å detektere den primære røntgenstråling, som er typisk for et element, i en prøve utsatt for elektronbombardement.
Ved bruk av EDX (eller EDS, energidispersivspektrometer)-metoden, er det mulig hurtig å evaluere elementene som utgjør prøven som undersøkes og å oppnå sammensetningskart. Imidlertid er oppløsningen til dette system for lav (150 ev) til å oppnå pålitelig informasjon om konsentrasjonen av de aktuelle elementer.
For å oppnå kvantitativ informasjon er det nødvendig å ha høyere opp-løsninger, hvilke oppnås ved bruk av WDX (eller WDS, bølgelengdedispersivspektro-meter)-metoden. I dette tilfelle oppnås distinkt høyere oppløsninger (10 ev) og de kvantitative kart som plotter prosentandelen av Pd som funksjon av posisjonen til strålen på overflaten av frakturen er blitt oppnådd med dette system.
I dette tilfelle oppnås full kvantitativ analyse langs en akse av avsøknings-arealet punkt for punkt ved å endre koordinatene til elektronstrålen etter hvert dataopptak, ved hjelp av en datamaskin.
Profilen til Lalf<a->strålingen av palladium langs en linje som innbefatter hele tykkelsen av granulen, viser at palladiumet forefinnes i et lag som er ca. 350 um dypt og at mindre enn 50 % av palladiumet er i et lag som er 50 \ xm dypt.
Eksempler 4 og 5
Fremstillingen i henhold til Eksempel 3 ble repetert, med den eneste forskjell ved at i Eksempel 4 ble en løsning på 10 ml 7 % HC1 etter vekt påsprøytet, og at i Eksempel 5 ble 200 ml av en løsning med 1,75 vekt% HC1 etter vekt påsprøytet.
Egenskapene til katalysatorene er presentert i tabellen.
Sammenligningseksempel 2
Katalysator fremstilt i henhold til Eksempel C i henhold til USP 4476241. 12 g av det aktive kull i flak som ble benyttet i Eksempel 1 ble vasket med metanol for å fjerne småpartiklene. Metanolen ble dekantert og kullet ble overført inn i en 300 ml trehalset flaske og ble deretter suspendert i 40 ml metanol. Dispersjonssystemet ble omrørt ved å nedsenke agitatorbladene i det øvre lag av væsken (uten å komme i kontakt med det faste stoff).
Nedkjøling til 5 °C ble utført og en løsning av 0,072 g Pd (N03)2 i 50 ml metanol ble innført dråpe for dråpe. Omrøringen fortsatte i 21 timer.
Deretter ble vann tilført og katalysatoren ble vasket og tørket ved 60 °C.
Innholdet av Pd i katalysatoren ble 0,17 vekt%. Katalysatoren hadde et metallisk utseende (hvilket indikerer dårlig dispersjon av palladiumet).
Egenskapene til katalysatoren er presentert i tabellen.
Elektronmikroprobeanalyse, som beskrevet i Eksempel 3, indikerte at alt palladium fantes i et lag med dybde 60 til 70 nm.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator med høy karbonmonoksid-kjemisorpsjonskapasitet, omfattende fra 0,1 til 5 vekt% palladiummetall båret på aktivt kull med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g, hvorved det bårne palladium forefinnes innen et overflatelag ned til 400 mikron dyp, og mindre enn 50 vekt% av palladiumet er lokalisert i de øverste 50 mikron av overflatelaget, karakterisert ved fremgangsmåten omfatter trinnet å tørrimpregnere en aktiv kull-bærer med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g med en vandig løsning av en palladiumforbindelse ved bruk av et volum av løsningen som er lavere enn porevolumet i det aktive kull, hvorved det aktive kull forbehandles med en vandig løsning inneholdende fra 1 til 5 vekt% saltsyre ved bruk av mengder av løsningen som er mindre enn porevolumet i kullet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den vandige løsning påsprøytes det aktive kull.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at tørrimpregneringen utøves ved bruk av løsninger av palladiumforbindelsen ved konsentrasjoner likt med 50-100 % av metningskonsentrasjonen ved romtemperatur.
4. Hydrogeneringskatalysator med høy karbonmonoksid-kjemisorpsjonskapasitet, omfattende fra 0,1 til 5 vekt% palladiummetall båret på aktivt kull med porøsitet fra 0,3 til 0,9 ml/g, karakterisert ved at det bårne palladium forefinnes innen et overflatelag ned til 400 mikron dybde, og mindre enn 50 vekt% av palladiumet er lokalisert i de øverste 50 mikron av overflatelaget, og katalysatoren kan tilveiebringes ved utøvelse av fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3.
5. Katalysator ifølge krav 4, karakterisert ved at overflatearealet for katalysatoren er større enn 0,8 m<2>/g.
6. Katalysator ifølge krav 4 og 5, karakterisert ved at palladiumet foreligger i form av krystalitter med en gjennomsnittlig numerisk lengdestørrelse på mindre enn 100 Å.
7. Katalysator ifølge krav 6, karakterisert ved at den gjennomsnittlige størrelse av krystallittene er mindre enn 50 Å.
8. Katalysator ifølge krav 4 til 7, karakterisert ved at palladiumet har et overflateareal i området 150 til 300 m<2>/g.
9. Katalysator ifølge krav 4, karakterisert ved at den videre omfatter metaller valgt blant rhodium og kobber.
10. Katalysator ifølge krav 4 til 9, karakterisert ved at det aktive kull er av planteopprinnelse, og har et overflateareal som er større enn 600 m<2>/g og en partikkelstørrelse på 2 til 15 mesh.
11. Fremgangsmåte for rensing av rå-tereftalsyre med innhold av 4-karboksybenzylaldehyd som urenheter, karakterisert ved at det gjøres bruk av en katalysator i henhold til kravene 4 til 10.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at palladiumet i katalysatoren har et overflateareal fra 150 til 300 m<2>/g.
13. Anvendelse av katalysatoren ifølge krav 4 til 10, for en fremgangsmåte for rensing av vann inneholdende nitritt- og/eller nitrationer.
NO19982261A 1997-05-19 1998-05-18 Hydrogeneringskatalysator og fremgangsmate for fremstilling derav, samt anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner. NO317355B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT97MI001161A ITMI971161A1 (it) 1997-05-19 1997-05-19 Catalizzatori di idrogenazione
CN98109754A CN1104949C (zh) 1997-05-19 1998-05-18 加氢催化剂
US09/081,335 US6066589A (en) 1997-05-19 1998-05-19 Hydrogenation catalysts

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO982261D0 NO982261D0 (no) 1998-05-18
NO982261L NO982261L (no) 1998-11-20
NO317355B1 true NO317355B1 (no) 2004-10-18

Family

ID=27179193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19982261A NO317355B1 (no) 1997-05-19 1998-05-18 Hydrogeneringskatalysator og fremgangsmate for fremstilling derav, samt anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner.

Country Status (25)

Country Link
US (1) US6066589A (no)
EP (1) EP0879641B1 (no)
JP (2) JP4113615B2 (no)
KR (1) KR100515271B1 (no)
CN (1) CN1104949C (no)
AT (1) ATE243559T1 (no)
AU (1) AU736565B2 (no)
BR (1) BR9801657B1 (no)
CA (1) CA2237027C (no)
CZ (1) CZ97998A3 (no)
DE (1) DE69815754T2 (no)
DK (1) DK0879641T3 (no)
ES (1) ES2202690T3 (no)
HR (1) HRP980166B1 (no)
HU (1) HU221667B1 (no)
ID (1) ID22375A (no)
IT (1) ITMI971161A1 (no)
MX (1) MX208986B (no)
NO (1) NO317355B1 (no)
PL (1) PL326346A1 (no)
PT (1) PT879641E (no)
RU (1) RU2205686C2 (no)
SI (1) SI0879641T1 (no)
SK (1) SK283777B6 (no)
TW (1) TW470667B (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1306194B1 (it) * 1999-01-08 2001-05-30 Sued Chemie Mt Srl Catalizzatori per reazioni esotermiche su letto fisso.
DE10104224A1 (de) * 2001-01-31 2002-08-01 Basf Ag Kohlenstoffasern enthaltender monolithischer Katalysator
US7659225B2 (en) * 2001-09-17 2010-02-09 Basf Catalysts Llc Precious metal catalyst for debenzylation
US6992037B2 (en) * 2001-09-17 2006-01-31 Engelhard Corporation Precious metal catalyst for debenzylation
DE10228245B4 (de) * 2002-06-25 2004-07-15 Kpss-Kao Professional Salon Services Gmbh Haarfärbemittel
RU2240182C1 (ru) * 2003-07-10 2004-11-20 Украинцев Валерий Борисович Способ получения палладийсодержащего катализатора гидрирования
JP4519438B2 (ja) * 2003-10-08 2010-08-04 株式会社トクヤマ 多塩素化アルカンの還元用触媒
JP2005225916A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Fuji Xerox Co Ltd 有機機能性材料の製造方法、有機機能性材料、および、これを用いた有機電界発光素子
JP4599868B2 (ja) * 2004-03-30 2010-12-15 三菱化学株式会社 水添触媒およびその製造方法
CN100402144C (zh) * 2004-06-18 2008-07-16 中国石油化工股份有限公司 用于精制粗对苯二甲酸的催化剂的制备方法
DE102004059282A1 (de) * 2004-10-13 2006-04-27 Basf Ag Selektivhydrierkatalysator
CN100473457C (zh) * 2004-12-24 2009-04-01 中国石油化工集团公司 一种碳负载型贵金属催化剂及其制备方法
DE602006004279D1 (de) * 2005-09-09 2009-01-29 Mitsubishi Gas Chemical Co Verfahren zur Herstellung von Aminoverbindungen mit einem aromatischen Ring unter Verwendung eines Schalenkatalysators
CN101121127A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 负载型钯/碳催化剂的制备方法
CN101347730B (zh) 2007-07-18 2011-07-13 中国石油化工股份有限公司 用于粗对苯二甲酸精制的加氢催化剂
US7884254B2 (en) * 2007-08-08 2011-02-08 Honeywell International Inc. Dehydrochlorination of hydrochlorofluorocarbons using pre-treated activated carbon catalysts
CN102039122B (zh) * 2009-10-13 2012-07-18 中国石油化工股份有限公司 用于粗对苯二甲酸加氢精制钯炭催化剂
CN102070441B (zh) * 2009-11-25 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种催化加氢精制对苯二甲酸的方法
JP6403481B2 (ja) * 2013-09-26 2018-10-10 株式会社日本触媒 排水処理用触媒及び該触媒を用いた排水処理方法
CN104549284B (zh) * 2013-10-15 2016-12-07 中国石油化工股份有限公司 气态烃自热转化催化剂及其制备方法
JP6450352B2 (ja) * 2016-09-26 2019-01-09 デクセリアルズ株式会社 多孔質炭素材料、及びその製造方法、並びに合成反応用触媒
RU2641694C1 (ru) * 2016-12-14 2018-01-22 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Способ получения катализатора и способ его применения для многократного использования в промышленном процессе двухстадийного гидрогенолиза при производстве 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,03,11,05,9]додекана
JP6646088B2 (ja) 2018-02-21 2020-02-14 デクセリアルズ株式会社 多孔質炭素材料、及びその製造方法、並びに合成反応用触媒
CN114260010B (zh) * 2021-12-17 2024-05-28 江苏飞马催化剂有限公司 一种用于脱保护基的钯炭催化剂的制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138560A (en) * 1959-12-17 1964-06-23 Engelhard Ind Inc Process for producing palladium on carbon catalysts
DE2509251C3 (de) * 1975-03-04 1978-07-13 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Palladiumkatalysators
US4476242A (en) * 1981-10-29 1984-10-09 Standard Oil Company (Indiana) Process for preparing palladium on carbon catalysts for purification of crude terephthalic acid
US4421676A (en) * 1981-10-29 1983-12-20 Standard Oil Company Process for preparation of palladium on carbon catalysts used in the purification of crude terephthalic acid
US4467111A (en) * 1981-10-29 1984-08-21 Standard Oil Company (Indiana) Process for purification of crude terephthalic acid
US4415479A (en) * 1981-10-29 1983-11-15 Standard Oil Company (Indiana) Palladium on carbon catalyst for purification of crude terephthalic acid
US4791226A (en) * 1983-06-23 1988-12-13 Amoco Corporation Catalyst and process for purification of crude terephthalic acid
US4629715A (en) * 1985-10-07 1986-12-16 Amoco Corporation Purification of terephthalic acid to relatively low levels of 4-carboxybenzaldehyde and catalyst therefor
SU1660282A1 (ru) * 1989-11-13 1997-02-10 Институт катализа СО АН СССР Катализатор для гидроочистки терефталевой кислоты и способ его получения
DE4209832A1 (de) * 1992-03-26 1993-09-30 Henkel Kgaa Schalenkatalysator, sein Herstellungsverfahren und seine Verwendung
JP3250675B2 (ja) * 1992-05-15 2002-01-28 花王株式会社 アミン製造用担持触媒組成物
GB9310070D0 (en) * 1992-05-29 1993-06-30 Ici Plc Process for the production of purified terephthalic acid
JP3402515B2 (ja) * 1994-05-23 2003-05-06 日本碍子株式会社 水素分離体とそれを用いた水素分離装置及び水素分離体の製造方法
JPH09263566A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk 粗ベンゼンジカルボン酸の精製方法、精製に使用する触媒およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
SK64898A3 (en) 1998-12-02
ID22375A (id) 1999-10-07
ITMI971161A0 (no) 1997-05-19
CZ97998A3 (cs) 1998-12-16
CA2237027A1 (en) 1998-11-19
DE69815754T2 (de) 2004-05-19
HU9801037D0 (en) 1998-07-28
PT879641E (pt) 2003-09-30
JP4920616B2 (ja) 2012-04-18
HUP9801037A2 (hu) 1999-01-28
TW470667B (en) 2002-01-01
SK283777B6 (sk) 2004-01-08
AU6710898A (en) 1998-11-19
NO982261D0 (no) 1998-05-18
DE69815754D1 (de) 2003-07-31
JP2008183557A (ja) 2008-08-14
HRP980166B1 (en) 2003-02-28
ITMI971161A1 (it) 1998-11-19
CA2237027C (en) 2007-07-10
HUP9801037A3 (en) 1999-03-29
KR19980086653A (ko) 1998-12-05
RU2205686C2 (ru) 2003-06-10
ES2202690T3 (es) 2004-04-01
NO982261L (no) 1998-11-20
AU736565B2 (en) 2001-08-02
JP4113615B2 (ja) 2008-07-09
JPH1190223A (ja) 1999-04-06
HU221667B1 (hu) 2002-12-28
PL326346A1 (en) 1998-11-23
CN1104949C (zh) 2003-04-09
EP0879641B1 (en) 2003-06-25
ATE243559T1 (de) 2003-07-15
DK0879641T3 (da) 2003-10-20
BR9801657A (pt) 1999-10-05
HRP980166A2 (en) 1999-08-31
EP0879641A1 (en) 1998-11-25
KR100515271B1 (ko) 2005-12-06
US6066589A (en) 2000-05-23
BR9801657B1 (pt) 2008-11-18
MX208986B (en) 2002-07-17
CN1205244A (zh) 1999-01-20
SI0879641T1 (en) 2003-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO317355B1 (no) Hydrogeneringskatalysator og fremgangsmate for fremstilling derav, samt anvendelse derav i hydrogeneringsreaksjoner.
US4476242A (en) Process for preparing palladium on carbon catalysts for purification of crude terephthalic acid
MXPA98003931A (en) Catalysts for hidrogenac
US5189004A (en) Alkenyl alkanoate catalyst process
US4791226A (en) Catalyst and process for purification of crude terephthalic acid
US4394299A (en) Palladium-rhodium catalyst for purification of crude terephthalic acid
US5179057A (en) Catalysts for alkenyl alkanoate production
US4415479A (en) Palladium on carbon catalyst for purification of crude terephthalic acid
RU2216401C2 (ru) Способ получения катализатора (варианты) и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты)
US4467110A (en) Process for purification of crude terephthalic acid
NO316364B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av en palladium-gull- katalysator for fremstilling av vinylacetat, og slik katalysator
US4467111A (en) Process for purification of crude terephthalic acid
RU2198731C2 (ru) Способ получения катализатора для получения винилацетата, включающего палладий и золото на медьсодержащем носителе, и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты)
CN1278192A (zh) 用含有钯、金和某些第三种金属中任一种金属的催化剂来生产醋酸乙烯酯的方法
US5342987A (en) Alkenyl alkanoate production
US3980589A (en) Method for preparing a catalyst comprising ruthenium supported on a group IIA oxide
JP2003525723A (ja) 金属パラジウムおよび金ならびに酢酸銅を含む酢酸ビニル用触媒
Wenkin et al. Promoting effects of bismuth in carbon-supported bimetallic Pd-Bi catalysts for the selective oxidation of glucose to gluconic acid
KR950003329B1 (ko) 알데히드 및/또는 케톤의 수소화 방법
US4421676A (en) Process for preparation of palladium on carbon catalysts used in the purification of crude terephthalic acid
JP2002502420A (ja) パラジウム−金−銅触媒を用いる酢酸ビニルの製法
Bombos et al. Water denitrification by hydrogenation over Ru-Sn catalyst
JP2797464B2 (ja) カルボニル化合物の水素化方法
UA59349C2 (uk) Каталізатор гідрування та спосіб його одержання
JPS6233215B2 (no)