TW202136184A

TW202136184A - 催化劑、其製備方法、及選擇性氫化程序

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Publication number: TW202136184A
Application number: TW110109290A
Authority: TW
Inventors: 史帝芬雷蒙史密特
Original assignee: 美商ＷＲ康格雷氏公司
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-10-01
Also published as: EP4127177A1; JP2023521597A; EP4127177A4; WO2021202188A1; US20230147998A1; CN115667520A; AU2021247027A1

Abstract

本發明係關於一種用於製造1,4-丁二醇之程序。該程序可包括在有效量之催化劑存在下使包含1,4-丁炔二醇之溶液與氫反應。該催化劑可包括銅。

Description

催化劑、其製備方法、及選擇性氫化程序

本發明係關於催化劑，且更具體而言，係關於用於製備1,4丁二醇之催化劑、其製備方法、採用該催化劑之選擇性氫化程序、及用於製備該催化劑之合金前驅物。

呈粒狀固定床形式之骨架金屬鎳催化劑通常在工業上用於自不飽和化合物1, 4丁炔二醇(BYD)製造丁二醇(BDO)，丁二醇係製造聚酯之一個組分。骨架金屬鎳催化劑之一種形式係藉由雷氏程序製成，自含有至少二種金屬（諸如鎳及鋁）之合金開始。可選地，將其他金屬或化合物以較小的量添加作為「促進劑」，以增強催化劑之活性、選擇性、或耐久性。

US 6,262,317揭示一種用於製備1,4-丁二醇之程序，其係藉由1,4-丁炔二醇之連續催化氫化來製備。該程序包含在異相氫化催化劑存在下使1,4-丁炔二醇與氫在液體連續相中反應。催化劑通常包含元素週期表中過渡族I、VI、VII、及VIII之一或多種元素。催化劑較佳地進一步包含：至少一種元素，其選自元素週期表中主族II、III、IV、及VI、過渡族II、III、IV、及V之元素；及鑭系元素，其作為促進劑以增加活性。催化劑之促進劑含量通常係至多5重量%。催化劑可係沉澱型、負載型、或骨架型催化劑。

CN 201210212109.2揭示特別用於自1,4-丁炔二醇氫化製備1,4-丁二醇之骨架金屬鎳-鋁-X催化劑的製備及活化方法。X代表Mg、B、Sr、Cr、S、Ti、La、Sn、W、Mo、或Fe。

美國專利申請案第62/715,926號揭示一種用於製造1,4-丁二醇之程序。該程序包括在催化劑存在下使包含1,4-丁炔二醇之溶液與氫反應，該催化劑包括鈰作為促進劑。該程序可顯著地減少丁醇副產物的形成。

目前的催化劑一般具有可預測的有限壽命。目前程序以逐漸增加的速率產生正丁醇、縮醛（例如，2-(4-羥基丁氧基)四氫呋喃）、及其他副產物，直到達到最大規格限度為止，其界定該床催化劑之可用壽命結束。存在於骨架金屬催化劑中的酸性Al物種，諸如來自瀝濾程序的含水氧化鋁殘留物，係視為產生副產物（包括丁醇及縮醛）的一項主要原因。骨架金屬催化劑通常可含有少量添加元素作為促進劑，該等促進劑的功能包括改善催化劑在給定氫化程序之化學環境中的活性、選擇性、及穩定性。用於諸如習知Mo、Cr、或Fe之骨架金屬的一些促進劑可因增加表面酸度而實際上增加丁醇副產物的形成。諸如相對低溫、相對高壓、及進料pH之控制的操作條件先前已經過最佳化，而其等之組合仍無法充分抑制丁醇及縮醛形成。丁二醇係製造聚酯之主要組分。由於下游使用對丁二醇具有雜質限制，在用於製造丁二醇之程序期間減少丁二醇中的污染物可顯著降低成本，例如與之後自丁二醇分離（例如蒸餾）雜質相關聯的成本。

本發明提供一種用於在催化劑存在下自1,4-丁炔二醇溶液製造1,4-丁二醇之程序，該催化劑包括銅。該程序除了在最終1,4-丁二醇產物中維持所欲的低位準之另一種關鍵副產物正丁醇之外，還顯著地且出人意料地降低主要副產物縮醛（2-(4-羥基丁氧基)四氫呋喃）的量。

因此，本發明的一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之程序。該程序可包括在催化劑存在下使包含1,4-丁炔二醇之溶液與氫反應，該催化劑包括銅作為促進劑。

本發明的另一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之催化劑的合金前驅物。該合金前驅物可包括在該合金前驅物之約重量1%至約10重量%之範圍中之第一金屬、第二金屬、及銅。

本發明的另一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之催化劑。該催化劑可係骨架金屬催化劑，其包括銅作為促進劑。

本發明的另一個實例係一種製備催化劑之程序。該程序可包括熔融並混合銅、第一元素、及第二元素以形成合金前驅物，接著使用鹼性溶液來活化以形成該催化劑。該第一元素可係Ni，且該第二元素可係鋁。

本發明係參照本發明之實施例加以描述，以使得所屬技術領域中具有通常知識者對本揭露之技術解決方案有更佳理解。

本文中以「約(about)」修飾的數字意指該數字可在相差其10%下變化。本文中以「約」修飾的數值範圍意指該數值範圍之上限及下限可在相差其10%下變化。丁醇、正丁醇及1-丁醇皆為用於吾等目的之同義字且可互換。

本發明的一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之程序。該程序可包括在有效量之催化劑存在下使包括1,4-丁炔二醇之溶液與氫反應，該催化劑包括銅作為促進劑。本文中「有效量之催化劑(an effective amount of a catalys)」係指該程序達到至少約95%、較佳地至少約99%的起始丁炔二醇之整體轉化率，對1,4-丁二醇具有良好的選擇性。相較於其他主要組分（諸如鎳及鋁），促進劑係催化劑中之次要組分，以增強催化劑之活性、選擇性、或耐久性。

包括1,4-丁炔二醇之溶液可係呈水溶液形式的工業級1,4-丁炔二醇，且可額外含有作為不溶性或溶解成分之來自丁炔二醇合成的組分，例如鉍、鋁、或矽化合物。用於包括1,4-丁炔二醇之溶液的主要溶劑通常係水。包括1,4-丁炔二醇之溶液亦可包含其他溶劑，諸如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、或回收的1,4-丁二醇產物。含有回收的1,4丁二醇產物之溶液可含有低於僅含有水作為溶劑者之1,4丁炔二醇含量。該溶液中之1,4-丁炔二醇含量通常係該溶液的5至90重量%、較佳係10至80重量%、特別佳係10至50重量%。在一個實施例中，包括1,4-丁炔二醇之溶液係100%純的丁炔二醇。

包括1,4-丁炔二醇之溶液可具有在約4.0至約11.0、較佳地約7.5至約10.0之範圍中的pH。該溶液pH可係丁炔二醇品質、溫度、壓力等程序條件固有的，或可選地藉由用少量稀釋鹼（諸如NaOH溶液）調整來達成。

較佳的是，反應所需的氫係以純的形式使用。但其亦可含有另外的組分，諸如甲烷及一氧化碳。針對此程序施加至固定床反應器的氫壓可在約15至約30 MPa之範圍中。固定床反應器的入口溫度可在約80℃至約120℃之範圍中。可由所屬技術領域中具有通常知識者可結合有效量之催化劑來選擇進料溶液的流速，以允許所選的轉化率，藉此達成該丁炔二醇之所欲整體轉化位準，亦即與氫反應以形成產物。所選的丁炔二醇轉化率從而取決於程序流是否經部分回收至反應器入口。對於非回收的程序流而言，所選轉化率在「單程(single pass)」中產生高的整體轉化%，例如超過98 wt.%的1,4丁炔二醇。同樣高的整體轉化位準亦可在可變的速率下達成，例如使用部分回收的程序流，其中將在反應器出口處的10至20%程序流移除作為最終產品，並且將其他80至90%返回至入口。

根據本發明，所使用之催化劑係能夠將C≡C三鍵及雙鍵氫化為單鍵的催化劑。催化劑可呈固定床、漿料或懸浮液、或其組合之形式。在一個實施例中，催化劑呈固定床之形式，且可具有在約1 mm至約8 mm、較佳地約2 mm至約5 mm之範圍中的粒徑。在另一個實施例中，催化劑呈漿料或懸浮液之形式，且可具有在約10 µm至約100 µm、較佳地約20 µm至約80 µm之範圍中的中值粒徑。

該催化劑可進一步包括至少一第一元素，其係選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組。在一個實施例中，第一元素係Ni。該催化劑可進一步包括至少一第二元素，其係選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組。在一個實施例中，第二元素係鋁。

催化劑可係骨架金屬催化劑。合適的骨架金屬催化劑包括：骨架金屬鎳、骨架金屬鈷、骨架金屬鎳/鉬、骨架金屬鎳/鉻、骨架金屬鎳/鉻/鐵、或錸海綿。

銅可以在該催化劑之約1.0重量%至約20.0重量%、較佳地約1.0重量%至約12.0重量%、且更佳地約2.0重量%至約8.0重量%之範圍中的量存在於該催化劑中。

反應器中氫與丁炔二醇的莫耳比可係至少3:1，較佳的是4:1至100:1。

當在本發明之程序中使用固定床反應器時，流過催化劑之固定床的溶液及氣體之空間速度不受限制。所屬技術領域中具有通常知識者可調整溶液及氣體之空間速度，以獲得最佳1,4-丁二醇產率及低量副產物（諸如丁醇及縮醛）。

根據本發明之催化劑可包含僅一種類型的催化劑、或數種類型的催化劑之混合物。數種類型的催化劑之混合物可以擬均相混合物存在，或者以其中個別反應區各自由擬均相催化劑床所組成之結構化床存在。亦可能組合該等方法，例如，在反應開始時使用一種催化劑類型，而於進一步下游使用混合物。

該程序可產生在小於約1.0%重量、較佳係小於約0.5重量%、更佳係小於約0.25重量%的範圍中之縮醛作為副產物，此係以該縮醛、丁醇、及1,4-丁二醇作為包含1,4-丁炔二醇之溶液之總重量計，該溶液具有7.5或更高之pH。

在用於製造1,4-丁二醇之程序的一個實施例中，催化劑係骨架元素催化劑。該催化劑包括：至少一第一元素，其係選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組；至少一第二元素，其係選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組；及銅作為促進劑。銅係以在該催化劑之約1.0重量%至約12.0重量%之範圍中的量存在。包含1,4-丁炔二醇之溶液具有約4.0至約11.0之pH。該程序產生在小於約1.0%重量、較佳係小於約0.5重量%、更佳係小於約0.25重量%的範圍中之縮醛作為副產物，此係以該縮醛、該丁醇、及該1,4-丁二醇作為包含1,4-丁炔二醇之溶液之總重量計，該溶液具有7.5或更高之pH。

本發明的另一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之催化劑的合金前驅物。該合金前驅物可包括在該合金前驅物之約1.0重量%至約10.0重量%、較佳地約2.0重量%至7.0重量%之範圍中之第一金屬、第二金屬、及銅。

在一個實施例中，銅係在該合金前驅物之約2.0重量%至約5.0重量%之範圍中。

在一個實施例中，該第一金屬係在該合金前驅物之約30重量%至約60重量%之範圍中的Ni，且該第二金屬係在該合金前驅物之約40重量%至約65重量%之範圍中的Al。在另一個實施例中，該第一金屬係在該合金前驅物之約40重量%至約49重量%之範圍中的Ni，且該第二金屬係在該合金前驅物之約50重量%至約60重量%之範圍中的Al。

本發明的另一個實例係一種用於製造1,4-丁二醇之催化劑。該催化劑可包括骨架金屬催化劑，其包括銅作為促進劑。銅可以在該催化劑之約1.0重量%至約10.0重量%、較佳地約2.0重量%至約8.0重量%之範圍中的量存在於該催化劑中。在包含約1.0重量%至約10.0重量%的銅之一個實施例中，該骨架金屬之第一元素係鎳，且該骨架金屬之第二元素係鋁。

本發明的另一個實例係一種製備催化劑之程序。該程序可包括熔融並混合銅、第一元素、及第二元素以形成合金前驅物。

該第一元素可選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組。該第二元素可選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組。在一個實施例中，第一元素係Ni，且第二元素係鋁。Ni可以在約30重量%至約60重量%、較佳地約40重量%至約49重量%之範圍中的量存在，其係以該合金前驅物之總重量計。鋁可以在約40重量%至約65重量%、較佳地約50重量%至約60重量%之範圍中的量存在，其係以該合金前驅物之總重量計。銅可以在約1.0重量%至約10.0重量%、較佳地約2.0重量%至約6.0重量%之範圍中的量存在，其係以該合金前驅物之總重量計。

在一個實施例中，製備該催化劑之該程序進一步包括藉由使該合金前驅物與鹼性溶液接觸而活化該合金前驅物。該鹼性溶液可係氫氧化鈉或氫氧化鉀之水溶液，其具有在1重量%至25重量%之範圍中之濃度。在一個實施例中，將該鹼性溶液連續泵送通過該合金前驅物床以活化該合金前驅物。在另一個實施例中，將該等合金前驅物粒子分批添加至該鹼性溶液中以活化該合金前驅物。在一個實施例中，催化劑係骨架金屬催化劑。

在一個實施例中，製備催化劑之程序包括：熔融並混合銅、第一元素、及第二元素以形成合金前驅物，並使該合金前驅物與鹼性水溶液接觸以產生該催化劑。該第一元素係選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組，且該第二元素係選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組。銅可以在約1.0重量%至約10.0重量%之範圍中的量存在，其係以該催化劑之總重量計。在包含約1.0重量%至約12.0重量%的銅之一個實施例中，該骨架金屬之第一元素係鎳，且該骨架金屬之第二元素係鋁。

本發明的另一個實例係藉由根據本發明的一個實施例製備催化劑之程序產生的催化劑。

已出於闡釋之目的呈現本發明的各種實施例之說明，但非意欲窮舉或限於所揭示之實施例。對所屬技術領域中具有通常知識者而言，許多修改及變化將係顯而易見的，而不脫離所述實施例之範疇及精神。本文中所使用的術語經選擇以對實施例之原理、實際應用、或相對於市面上所見技術的技術改善作出最佳解釋，或者使得其他所屬技術領域中具有通常知識者了解本文中所揭示之實施例。

下文，將參照實例更詳細描述本發明。然而，本發明之範疇不限於下述實例。實例實例1 催化劑製備：

將含有58重量%之Al、2.5%重量%之Cu、及39.5重量%之Ni的合金前驅物藉由熔融並混合該等三種組分來形成。接著，將合金前驅物壓碎並過篩成為合金前驅物粒子，該等合金前驅物粒子係在篩孔大小(mesh size)為8至12之範圍中或具有在約2 mm至約3 mm之範圍中的直徑。

將一份390 g的合金前驅物粒子放在燒杯中以形成「床(bed)」。藉由與「瀝濾劑(leachant)」接觸來使此合金前驅物粒子床轉化為催化劑，其包括以恆定速率將五份NaOH水溶液連續泵送通過合金前驅物床。各份NaOH水溶液係18公升，且該五份的強度在程序期間增加，分別為從1%開始、接著為2%、3%、4%、及最後為5%。將各份NaOH水溶液在40分鐘內遞送通過合金前驅物床，同時使用浸入式冷卻盤管（具有內部水流）以將程序溫度控制在38℃的目標。

接著將催化劑用2公升之0.25% NaOH溶液洗滌10分鐘，接著用45℃之水洗滌，直到放流洗滌水達到pH 9。

藉由ICP分析，此部分的催化劑具有下列檢定(wt.%)：54.6 Ni、41.7 Al、3.5 Cu、0.2 Fe 催化測試

將所製備的催化劑裝載至垂直管柱反應器中時，將催化劑維持於水潤濕狀態，其中床尺寸具有約0.5吋的內徑及約6吋的高度。此相當於具有18 mL之體積的催化劑床。

反應物進料溶液係藉由將40%的1,4丁二醇（表示回收的「BDO」產物）連同10%的2-丁炔- 1,4-二醇按重量計溶解在水中來製備。整體有機化合物含量標稱為50%，水為50%。當新鮮製造時，此混合物之pH從約4變化至約5.5。作為後續催化劑測試之進一步變數，製備反應物進料溶液之額外部分，然後藉由添加少量的15% NaOH溶液，以將pH調整在約7.0至約8.5之範圍中。

在催化劑測試中，所採用之反應條件係：入口溫度為100℃、尖峰溫度：150℃（出口溫度）、氫壓=約2500 psig (16-17 MPa)、及可控制的液體進料流率。0.25 mL/min係預設液體流速；0.10至2.5的範圍係可行的。當流速改變時，接著將其維持在恆定水平達數天以達到穩定的產品位準。在整個測試程序中維持H₂ 氣體(300 mL/min)與液體的並流向上流。

使用Restek Stabilwax 30 × 0.32 × 0.5管柱、90%的乙醇溶劑、二甘二甲醚（作為內部標準品）、及火焰離子化偵測器，藉由GC分析來判定產物檢定（以有機產物之wt.%表示）。表1及表2中針對各條件之所記述產率係在各自連續操作8小時之後自樣本取得之平均值。

在各種pH條件下，所關注之主要副產物正丁醇(「BuOH」)的範圍係0.23%至0.35%。當使用較高pH的進料溶液時，丁醇產率較低。第二副產物2-(4羥基丁氧基)四氫呋喃，即藉由產物與進料分子之反應以及脫水所形成的環化縮醛，係以「縮醛」列於表1及表2中。如表1所示，縮醛隨不同的pH從0.17變化至0.38%。

所採用的反應物進料溶液之pH、在pH條件下經過的時間、以及兩個關鍵副產物之總結列於表1中。實例2 催化劑製備：

使用類似於實例1之方法，不同之處在於該合金的組成物：58重量%之Al、3.8重量%之Cu、及38.2重量%之Ni。所得催化劑組成物係42.6% Al、52.3% Ni、5.0% Cu、0.2% Fe。催化劑測試

進行類似於實例1之測試，以顯示相較於實例1之Ce-Ni的改善及隨Cu含量的變化。比較例(Ce-Ni) 催化劑製備

所採用之合金前驅物具有下列組成：61.5% Al、34.9% Ni、2.1% Ce。活化及洗滌程序類似於實例1，不同的是NaOH溶液的濃度分別係0.9、1.75、2.6、3.5、及4.35%。所得催化劑組成物係51.5% Al、45.2% Ni、3.3% Ce。催化劑測試

測試條件及方法係如實例1中所述。測試結果顯示於下表2中。如表2中所彙總，獲得範圍在0.21%至0.55%之丁醇副產物及範圍在0.40%至0.65%之縮醛。

如表1及表2所示，採用根據本發明之一個實施例之催化劑顯示藉由使用銅而不是鈰作為促進劑，在降低縮醛副產物的量方面有顯著改善，同時維持類似或稍微低位準的丁醇副產物。這些副產物在全規模工業用途中具有最大的容許值。因此，這些縮醛副產物的減少在工業應用中非常顯著，從而延長固定床催化劑系統的壽命，通常係增加數個月，而為使用者降低操作成本。相較於CeO₂ 亦有其他益處，諸如成本更低及Cu金屬使用更簡單。表1

BYD-＞BDO 副產物，銅- 鎳
進料pH	BuOH(%)	縮醛(%)
4.3	0.35	0.35
7.0	0.28	0.38
7.5	0.23	0.12
8.0	0.25	0.24
8.5	0.23	0.17

表2

BYD-＞BDO 副產物，比較性Ce-Ni
進料pH	BuOH(%)	縮醛(%)
4.3	0.55	0.40
7.0
7.5
8.0	0.25	0.65
8.5	0.21	0.58

本揭露之原理及實施例係闡述於說明書中。本揭露之實施例之說明僅係用於幫助了解本揭露之方法及其核心想法。同時，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，本揭露係關於本揭露之範疇，且技術方案並不限於技術特徵之特定組合，並亦應涵蓋其他技術方案，該等其他技術方案係藉由組合技術特徵或技術特徵之均等特徵形成，而不脫離本發明概念。例如，可藉由（但不限於）以類似特徵置換如本揭露中所揭示之上述特徵來獲得技術方案。

無

：無

Claims

一種用於製造1,4-丁二醇之程序，其包含：在有效量之催化劑存在下使包含1,4-丁炔二醇之溶液與氫反應，其中該催化劑包含銅。
如請求項1之程序，其中該催化劑呈固定床、懸浮液、或其組合之形式。
如請求項2之程序，其中該催化劑呈該固定床之該形式，且具有在約1 mm至約8 mm範圍中的粒徑。
如請求項2之程序，其中該催化劑呈該懸浮液之該形式，且具有在約10至約100 µm之範圍中的中值粒徑。
如請求項1之程序，其中該催化劑進一步包含至少第一金屬，該第一金屬係選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組。
如請求項5之程序，其中該第一金屬係Ni。
如請求項5之程序，其中該催化劑進一步包含至少第二金屬，該第二金屬係選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組。
如請求項7之程序，其中該第二金屬係鋁。
如請求項1之程序，其中該催化劑係骨架金屬催化劑。
如請求項1之程序，其中銅係以在該催化劑之約1.0重量%至約12.0重量%之範圍中的量存在。
如請求項1之程序，其中銅係以在該催化劑之約2.0重量%至約8.0重量%之範圍中的量存在。
如請求項1之程序，其中該包含1,4-丁炔二醇之溶液具有在約4.0至約11.0之範圍中的pH。
如請求項1之程序，其中該包含1,4-丁炔二醇之溶液具有約7.5至約10之pH。
如請求項1之程序，其中該程序產生在小於約0.5重量%之範圍中之縮醛作為副產物，其係以丁醇、該縮醛、及該1,4-丁二醇作為包含1,4-丁炔二醇之溶液之總重量計，該溶液具有7.5或更高之pH。
如請求項1之程序，其中該程序產生在小於0.25%重量%之範圍中之縮醛作為副產物，其係以丁醇、該縮醛及該1,4-丁二醇作為包含1,4-丁炔二醇之溶液之總重量計，該溶液具有7.5或更高之pH。
一種用於製造1,4-丁二醇之催化劑的合金前驅物，該合金前驅物包含在該合金前驅物之約1.0重量%至約10.0重量%之範圍中之第一金屬、第二金屬、及銅。
如請求項16之合金前驅物，其中銅係在該合金前驅物之約2.0重量%至約5.0重量%之範圍中。
如請求項16之合金前驅物，其中該第一金屬係在該合金前驅物之約30重量%至約60重量%之範圍中的Ni，且該第二金屬係在該合金前驅物之約40重量%至約65重量%之範圍中的Al。
如請求項16之合金前驅物，其中該第一金屬係在該合金前驅物之約40重量%至約49重量%之範圍中的Ni，且該第二金屬係在該合金前驅物之約50重量%至約60重量%之範圍中的Al。
一種由如請求項18之合金前驅物所製備之催化劑，其中該催化劑係骨架金屬催化劑，其包含銅作為促進劑。
如請求項20之催化劑，其中銅係以在該催化劑之約1.0重量%至約12.0重量%之範圍中的量存在。
如請求項21之催化劑，其中銅係以在該催化劑之約2.0重量%至約8.0重量%之範圍中的量存在。
一種製備催化劑之程序，該程序包含：熔融並混合銅、第一金屬、及第二金屬以形成合金前驅物，其中該第一金屬係選自由Ni、Co、Fe、及其混合物所組成之群組，且該第二金屬係選自由鋁、鉬、鉻、鐵、錫、鋯、鋅、鈦、釩、及其混合物所組成之群組。
如請求項23之程序，其中該第一金屬係Ni，且該第二金屬係鋁。
如請求項24之程序，其中Ni係以在該合金前驅物之約40重量%至約49重量%之範圍中的量存在，鋁係以在該合金前驅物之約50重量%至約60重量%之範圍中的量存在，且銅係以在該合金前驅物之約1.0重量%至約10.0重量%之範圍中的量存在。
如請求項25之程序，其進一步包含：使該合金前驅物與鹼性水溶液接觸以產生該催化劑，其中該催化劑包含呈在該催化劑之約1.0重量%至約12.0重量%之範圍中的量之銅。
如請求項25之程序，其中該催化劑係骨架金屬催化劑。