JPH04352733A - 四塩化炭素の蒸気相水素添加 - Google Patents
四塩化炭素の蒸気相水素添加Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【0001】本発明は、クロロホルムと塩化メチレンを
生成させるための四塩化炭素の蒸気相水素添加に関する
ものである。
生成させるための四塩化炭素の蒸気相水素添加に関する
ものである。
【0002】飽和および不飽和有機化合物を脱ハロゲン
する様々な方法が知られている。例えば、マリン(Mu
llin)らの1971年4月18日に設定された米国
特許第3,579,596号は、白金触媒の存在下にお
ける四塩化炭素および/またはクロロホルムの蒸気相脱
塩素を記載している。また、アルミナの外面に配置され
た白金によって、四塩化炭素を水素で水素化脱塩素する
ことも、触媒ジャーナル(Journal of
Catalysis)22,245−254(1971
)に、ヴァイス(Weiss)らが記載している。しか
しながら、そのような方法では、選択性が悪く、触媒活
性の低下も速くて反応器の運転サイクルが短くなること
が、Ind.Eng.Chem.Prod.Res.D
ev.18,325−328(1979)で、ノエルケ
(Noelke)とレイズ(Rase)が指摘した。活
性と選択性を改良するために、様々な処置が探求された
。これらの処置の中には、硫黄と水素で触媒を前処理す
ることも含まれている。
する様々な方法が知られている。例えば、マリン(Mu
llin)らの1971年4月18日に設定された米国
特許第3,579,596号は、白金触媒の存在下にお
ける四塩化炭素および/またはクロロホルムの蒸気相脱
塩素を記載している。また、アルミナの外面に配置され
た白金によって、四塩化炭素を水素で水素化脱塩素する
ことも、触媒ジャーナル(Journal of
Catalysis)22,245−254(1971
)に、ヴァイス(Weiss)らが記載している。しか
しながら、そのような方法では、選択性が悪く、触媒活
性の低下も速くて反応器の運転サイクルが短くなること
が、Ind.Eng.Chem.Prod.Res.D
ev.18,325−328(1979)で、ノエルケ
(Noelke)とレイズ(Rase)が指摘した。活
性と選択性を改良するために、様々な処置が探求された
。これらの処置の中には、硫黄と水素で触媒を前処理す
ることも含まれている。
【0003】本発明は、
(1)四塩化炭素と水素に接触させる前に、塩化物源に
暴露することによって前処理した支持された白金族金属
触媒; (2)錫、レニウム、ゲルマニウム、チタン、鉛、ケイ
素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス、またはそれ
らの混合物から選択される少なくとも1つの成分を更に
含む支持された白金族金属触媒;および(3)四塩化炭
素と水素に接触させる前に、塩化物源に暴露することに
よって前処理した、錫、レニウム、ゲルマニウム、チタ
ン、鉛、ケイ素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス
、またはそれらの混合物から選択される少なくとも1つ
の成分を更に含む支持された白金族金属触媒; から成る群より選択される触媒を用いることを特徴とす
る、クロロホルムと塩化メチレンを生成させるのに十分
な条件下、四塩化炭素に水素を接触添加させて、クロロ
ホルムと塩化メチレンを製造するための蒸気相方法であ
る。
暴露することによって前処理した支持された白金族金属
触媒; (2)錫、レニウム、ゲルマニウム、チタン、鉛、ケイ
素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス、またはそれ
らの混合物から選択される少なくとも1つの成分を更に
含む支持された白金族金属触媒;および(3)四塩化炭
素と水素に接触させる前に、塩化物源に暴露することに
よって前処理した、錫、レニウム、ゲルマニウム、チタ
ン、鉛、ケイ素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス
、またはそれらの混合物から選択される少なくとも1つ
の成分を更に含む支持された白金族金属触媒; から成る群より選択される触媒を用いることを特徴とす
る、クロロホルムと塩化メチレンを生成させるのに十分
な条件下、四塩化炭素に水素を接触添加させて、クロロ
ホルムと塩化メチレンを製造するための蒸気相方法であ
る。
【0004】この方法は、例えばヘキサクロロエタン、
ペルクロロエチレン、およびメタンのような副産物の生
成を減少させ;四塩化炭素の転化レベルを比較的一定に
保つので;触媒の失活率は、低下する。
ペルクロロエチレン、およびメタンのような副産物の生
成を減少させ;四塩化炭素の転化レベルを比較的一定に
保つので;触媒の失活率は、低下する。
【0005】四塩化炭素と水素は、望ましい水素化脱塩
素が起こる任意の温度と圧力において接触させる。温度
は少なくとも約50℃で、且つ約200℃以下であるこ
とが好ましく;さらに好ましくは、少なくとも75℃で
、且つ約150℃以下であり;最も好ましくは、少なく
とも約80℃で、且つ約130℃以下である。圧力は、
少なくともほぼ大気圧で、且つ約1500kPa以下で
あることが好ましく;さらに好ましくは、約200kP
aで、且つ約1100kPaであり;最も好ましくは、
少なくとも275kPaで、且つ800kPa以下であ
る。本発明の実行では、より高温高圧でも実施可能であ
るが、経済的理由または他の事を考慮した場合、好まし
くないことを当業者は認識するであろう。本方法は、回
分法または連続法で行うことができる。一般的に、水素
と四塩化炭素は反応して、クロロホルムと塩化メチレン
を生成する。いくつかの好ましい態様においては、塩化
水素も反応体供給物に含まれる。クロロホルムと塩化メ
チレンを許容収率で生成させる任意量の水素、四塩化炭
素、および任意には、塩化水素は、本発明の実行におい
て有用である。水素 対四塩化炭素のモル比は、好まし
くは、1:1 − 30:1;さらに好ましくは、2:
1 − 12:1、よりさらに好ましくは、3:1 −
9:1である。四塩化炭素対 塩化水素のモル比は、
1:0 − 1:6であり;さらに好ましくは、1:1
− 1:2である。反応体供給物に存在する塩化水素量
の上限は、触媒活性と関連がある。四塩化炭素の転化率
によって決められる触媒活性は、反応体供給物の塩化水
素量が増加すると、低下するようである。しかしながら
、クロロホルムに対する選択性は、反応体供給物の塩化
水素量が増加すると、増大する。したがって、反応体供
給物に含まれる塩化水素の最適量を、四塩化炭素の転化
率とクロロホルムに対する選択性を釣り合わせるように
選択する、ということを当業者は認識するであろう。 有意量の四塩化炭素を再循環させることができる反応機
構においては、より多量の塩化水素によって得られるク
ロロホルムに対する選択性は、四塩化炭素の転化率の損
失と比べて重要であると思われる。
素が起こる任意の温度と圧力において接触させる。温度
は少なくとも約50℃で、且つ約200℃以下であるこ
とが好ましく;さらに好ましくは、少なくとも75℃で
、且つ約150℃以下であり;最も好ましくは、少なく
とも約80℃で、且つ約130℃以下である。圧力は、
少なくともほぼ大気圧で、且つ約1500kPa以下で
あることが好ましく;さらに好ましくは、約200kP
aで、且つ約1100kPaであり;最も好ましくは、
少なくとも275kPaで、且つ800kPa以下であ
る。本発明の実行では、より高温高圧でも実施可能であ
るが、経済的理由または他の事を考慮した場合、好まし
くないことを当業者は認識するであろう。本方法は、回
分法または連続法で行うことができる。一般的に、水素
と四塩化炭素は反応して、クロロホルムと塩化メチレン
を生成する。いくつかの好ましい態様においては、塩化
水素も反応体供給物に含まれる。クロロホルムと塩化メ
チレンを許容収率で生成させる任意量の水素、四塩化炭
素、および任意には、塩化水素は、本発明の実行におい
て有用である。水素 対四塩化炭素のモル比は、好まし
くは、1:1 − 30:1;さらに好ましくは、2:
1 − 12:1、よりさらに好ましくは、3:1 −
9:1である。四塩化炭素対 塩化水素のモル比は、
1:0 − 1:6であり;さらに好ましくは、1:1
− 1:2である。反応体供給物に存在する塩化水素量
の上限は、触媒活性と関連がある。四塩化炭素の転化率
によって決められる触媒活性は、反応体供給物の塩化水
素量が増加すると、低下するようである。しかしながら
、クロロホルムに対する選択性は、反応体供給物の塩化
水素量が増加すると、増大する。したがって、反応体供
給物に含まれる塩化水素の最適量を、四塩化炭素の転化
率とクロロホルムに対する選択性を釣り合わせるように
選択する、ということを当業者は認識するであろう。 有意量の四塩化炭素を再循環させることができる反応機
構においては、より多量の塩化水素によって得られるク
ロロホルムに対する選択性は、四塩化炭素の転化率の損
失と比べて重要であると思われる。
【0006】白金族金属触媒は、本発明において有用で
ある。白金族金属とは、ルテニウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミウム、イリジウム、白金、およびそれらの
混合物を意味している。触媒は、好ましくは、白金を含
む。ある種の好ましい態様においては、触媒はまた、錫
、チタン、ゲルマニウム、レニウム、ケイ素、鉛、リン
、ヒ素、アンチモニー、ビスマス、またはそれらの混合
物から選択される第2金属成分を含む。触媒は、錫、チ
タン、またはゲルマニウムの内の少なくとも1つと、白
金を含むことが好ましい。
ある。白金族金属とは、ルテニウム、ロジウム、パラジ
ウム、オスミウム、イリジウム、白金、およびそれらの
混合物を意味している。触媒は、好ましくは、白金を含
む。ある種の好ましい態様においては、触媒はまた、錫
、チタン、ゲルマニウム、レニウム、ケイ素、鉛、リン
、ヒ素、アンチモニー、ビスマス、またはそれらの混合
物から選択される第2金属成分を含む。触媒は、錫、チ
タン、またはゲルマニウムの内の少なくとも1つと、白
金を含むことが好ましい。
【0007】触媒中に存在する白金族金属触媒の量は、
好ましくは、触媒の総重量を基準として、少なくとも0
.01重量%で、且つ5.0重量%以下である。好まし
い範囲は、0.03重量% − 0.5重量%である。
好ましくは、触媒の総重量を基準として、少なくとも0
.01重量%で、且つ5.0重量%以下である。好まし
い範囲は、0.03重量% − 0.5重量%である。
【0008】第2金属が存在している場合、第2金属は
、白金族金属 対第2金属の重量比が、500:1 −
2:1で存在することが好ましい。さらに好ましくは
、200:1 − 10:1である。
、白金族金属 対第2金属の重量比が、500:1 −
2:1で存在することが好ましい。さらに好ましくは
、200:1 − 10:1である。
【0009】好ましくは、本発明の触媒を支持する。好
ましくは支持体は、25 − 500m2/gmの表面
積を有する多孔質吸着性高表面積支持体である。適当な
支持体材料の例としては、活性炭、コークスまたは木炭
;シリカまたはシリカゲル、炭化ケイ素、クレー、およ
び酸処理されているか又は酸処理されていない人工調製
したものや自然に生成しているものを含むシリケート、
例えばアタパルガスクレー(attapulgus
clay)、ケイ藻土、カオリン、多孔質ケイ藻土;ア
ルミナ、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化クロ
ム、酸化亜鉛、マグネシア、トリア(thoria)、
ボリア(boria)、シリカ−アルミナ、シリカ−ジ
ルコニア、シリカ−マグネシア、クロミア−アルミナの
ような無機酸化物;結晶質ゼオライトアルミノシリケー
ト;およびこれらの群の1つ又はそれ以上からの1つ又
はそれ以上の成分の組合せ、が挙げられる。アルミナ支
持体は、本発明の触媒にとって好ましい。
ましくは支持体は、25 − 500m2/gmの表面
積を有する多孔質吸着性高表面積支持体である。適当な
支持体材料の例としては、活性炭、コークスまたは木炭
;シリカまたはシリカゲル、炭化ケイ素、クレー、およ
び酸処理されているか又は酸処理されていない人工調製
したものや自然に生成しているものを含むシリケート、
例えばアタパルガスクレー(attapulgus
clay)、ケイ藻土、カオリン、多孔質ケイ藻土;ア
ルミナ、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化クロ
ム、酸化亜鉛、マグネシア、トリア(thoria)、
ボリア(boria)、シリカ−アルミナ、シリカ−ジ
ルコニア、シリカ−マグネシア、クロミア−アルミナの
ような無機酸化物;結晶質ゼオライトアルミノシリケー
ト;およびこれらの群の1つ又はそれ以上からの1つ又
はそれ以上の成分の組合せ、が挙げられる。アルミナ支
持体は、本発明の触媒にとって好ましい。
【0010】好ましくは、支持体は、50 − 350
m2/gmの表面積を有し、さらに好ましくは、80
− 250m2/gmの表面積を有する。好ましい支持
体の平均細孔直径は、25 − 200Åであり、さら
に好ましくは50 − 125Åである。触媒の平均直
径は、1.5 − 12.5mmである。
m2/gmの表面積を有し、さらに好ましくは、80
− 250m2/gmの表面積を有する。好ましい支持
体の平均細孔直径は、25 − 200Åであり、さら
に好ましくは50 − 125Åである。触媒の平均直
径は、1.5 − 12.5mmである。
【0011】白金族金属と第2金属は、任意の適当な方
法で、触媒支持体に含浸させることができる。適当な技
術の例としては、沈殿、イオン交換または含浸が挙げら
れる。前記金属は、同時に又は別々に支持体に含浸させ
ることができる。好ましい態様では、白金族金属と第2
金属は、別々に含浸させる。
法で、触媒支持体に含浸させることができる。適当な技
術の例としては、沈殿、イオン交換または含浸が挙げら
れる。前記金属は、同時に又は別々に支持体に含浸させ
ることができる。好ましい態様では、白金族金属と第2
金属は、別々に含浸させる。
【0012】支持体への含浸方法は、支持体上への金属
の分布を変えることができる方法である。本発明の実行
においては、白金族金属を、触媒支持体の表面に分布さ
せることもできるし、あるいはまた支持体上に又は支持
体中に分布させることもできる。金属(1種類または2
種類以上)の浸透は、ミクロン単位で測定したが、支持
体上へ又は支持体中へ金属を分布させたので、それは支
持体表面からの距離を表している。好ましくは、白金族
金属は、表面から少なくとも50ミクロンで、且つ65
0ミクロン以下のところに分布させ、さらに好ましくは
、少なくとも250ミクロンで、且つ350ミクロン以
下のところに分布させる。
の分布を変えることができる方法である。本発明の実行
においては、白金族金属を、触媒支持体の表面に分布さ
せることもできるし、あるいはまた支持体上に又は支持
体中に分布させることもできる。金属(1種類または2
種類以上)の浸透は、ミクロン単位で測定したが、支持
体上へ又は支持体中へ金属を分布させたので、それは支
持体表面からの距離を表している。好ましくは、白金族
金属は、表面から少なくとも50ミクロンで、且つ65
0ミクロン以下のところに分布させ、さらに好ましくは
、少なくとも250ミクロンで、且つ350ミクロン以
下のところに分布させる。
【0013】白金族金属と同様に、第2金属もまた、支
持体表面に配置できるし、あるいはまた支持体上に又は
支持体中に分布させることもできる。好ましくは、第2
金属は、表面から少なくとも100ミクロンで、且つ1
000ミクロン以下のところに分布させ、さらに好まし
くは、少なくとも300ミクロンで、且つ500ミクロ
ン以下のところに分布させる。
持体表面に配置できるし、あるいはまた支持体上に又は
支持体中に分布させることもできる。好ましくは、第2
金属は、表面から少なくとも100ミクロンで、且つ1
000ミクロン以下のところに分布させ、さらに好まし
くは、少なくとも300ミクロンで、且つ500ミクロ
ン以下のところに分布させる。
【0014】白金族金属と第2金属に加えて、触媒は、
例えばアルカリ金属、アルカリ性金属、ハロゲン、硫黄
、および他の公知の触媒改質剤のような他の成分を含む
ことができる。
例えばアルカリ金属、アルカリ性金属、ハロゲン、硫黄
、および他の公知の触媒改質剤のような他の成分を含む
ことができる。
【0015】本発明において有用な触媒は、市販されて
いる。その例としては、アルミナ触媒上に配置された白
金が挙げられる。触媒は、当業において公知の方法によ
って調製することもできる。例えばイマイらの1988
年11月22日に設定された米国特許第4,786,6
25号は、少なくとも約850ミクロンの称呼径を有す
る耐火性酸化物支持体上に配置された、白金族金属成分
、および錫、ゲルマニウム、レニウム、およびそれらの
混合物から成る群より選択される改質用金属成分とを含
み、触媒の外側から100ミクロンの層における表面含
浸白金族成分の平均濃度が、直径200ミクロンの触媒
中心部における白金族成分の濃度の少なくとも2倍であ
るように、該白金族金属成分を表面に含浸させ、且つ該
改質用金属成分を、耐火性酸化物支持体中に均一に含浸
させている触媒と該触媒の製造方法を記載している。
いる。その例としては、アルミナ触媒上に配置された白
金が挙げられる。触媒は、当業において公知の方法によ
って調製することもできる。例えばイマイらの1988
年11月22日に設定された米国特許第4,786,6
25号は、少なくとも約850ミクロンの称呼径を有す
る耐火性酸化物支持体上に配置された、白金族金属成分
、および錫、ゲルマニウム、レニウム、およびそれらの
混合物から成る群より選択される改質用金属成分とを含
み、触媒の外側から100ミクロンの層における表面含
浸白金族成分の平均濃度が、直径200ミクロンの触媒
中心部における白金族成分の濃度の少なくとも2倍であ
るように、該白金族金属成分を表面に含浸させ、且つ該
改質用金属成分を、耐火性酸化物支持体中に均一に含浸
させている触媒と該触媒の製造方法を記載している。
【0016】本発明方法において用いる前に、好ましく
は、触媒を塩化物源で前処理する。一つの好ましい態様
においては、触媒を乾燥させること、触媒を還元するこ
と、および塩化物源を用いて少なくとも2つの処理を触
媒に対して行うこと、即ち塩化物源を用いて、初期処理
時の温度と比べて低い温度で後の処理を行うことを含む
多段階前処理に触媒を暴露する。
は、触媒を塩化物源で前処理する。一つの好ましい態様
においては、触媒を乾燥させること、触媒を還元するこ
と、および塩化物源を用いて少なくとも2つの処理を触
媒に対して行うこと、即ち塩化物源を用いて、初期処理
時の温度と比べて低い温度で後の処理を行うことを含む
多段階前処理に触媒を暴露する。
【0017】例えば、一つの好ましい態様においては、
以下の工程:即ち (1)高温で、希釈ガスの下で触媒を乾燥させること;
(2)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、高温で触媒を処理すること; (3)触媒を還元すること;および (4)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、工程(2)の温度と比べて低い温度で、もう一度
触媒を処理すること を含む前処理に対して、触媒を暴露する。
以下の工程:即ち (1)高温で、希釈ガスの下で触媒を乾燥させること;
(2)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、高温で触媒を処理すること; (3)触媒を還元すること;および (4)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、工程(2)の温度と比べて低い温度で、もう一度
触媒を処理すること を含む前処理に対して、触媒を暴露する。
【0018】乾燥工程では、希釈ガスは、窒素であるこ
とが好ましい。温度は、好ましくは100℃ − 50
0℃である。乾燥工程に要する時間は、好ましくは2時
間 −6時間である。
とが好ましい。温度は、好ましくは100℃ − 50
0℃である。乾燥工程に要する時間は、好ましくは2時
間 −6時間である。
【0019】最初の塩化物処理においては、触媒を処理
する塩化物源は、好ましくは塩酸である。前処理のこの
工程における温度は、150℃ − 300℃である。 この工程に要する時間は、好ましくは2時間 − 4時
間である。
する塩化物源は、好ましくは塩酸である。前処理のこの
工程における温度は、150℃ − 300℃である。 この工程に要する時間は、好ましくは2時間 − 4時
間である。
【0020】還元工程では、従来の還元剤を用いて還元
する。適当な還元剤の例としては、水素、ヒドラジン、
およびホルムアルデヒドが挙げられる。好ましい還元剤
は、水素である。前処理のこの工程における温度は、好
ましくは150℃ − 500℃である。この工程に要
する時間は、好ましくは2時間− 24時間である。当
業者は認識するだろうが、好ましい温度と時間は関連し
ている。即ち、高温では、要する時間は少なく、低温で
はより多くの時間を要する。この工程の後、好ましくは
、約80℃ − 150℃の温度まで、触媒を冷やす。
する。適当な還元剤の例としては、水素、ヒドラジン、
およびホルムアルデヒドが挙げられる。好ましい還元剤
は、水素である。前処理のこの工程における温度は、好
ましくは150℃ − 500℃である。この工程に要
する時間は、好ましくは2時間− 24時間である。当
業者は認識するだろうが、好ましい温度と時間は関連し
ている。即ち、高温では、要する時間は少なく、低温で
はより多くの時間を要する。この工程の後、好ましくは
、約80℃ − 150℃の温度まで、触媒を冷やす。
【0021】第2の塩化物処理においては、触媒を処理
する塩化物源は、好ましくは塩酸である。前処理のこの
工程における温度は、工程(2)で用いた温度と比べて
低いという条件の下で、好ましくは約80℃ − 15
0℃である。この工程に要する時間は、好ましくは15
分 − 2時間である。
する塩化物源は、好ましくは塩酸である。前処理のこの
工程における温度は、工程(2)で用いた温度と比べて
低いという条件の下で、好ましくは約80℃ − 15
0℃である。この工程に要する時間は、好ましくは15
分 − 2時間である。
【0022】前処理の様々な工程の順序は変えることが
でき、いくつかの場合では、工程を並行して行う。例え
ば、高温で、同時に希釈ガスと塩化物源を用いて触媒を
処理することもできるし、不活性ガスと塩化物源による
処理を、ある時間並行して行うこともできる。
でき、いくつかの場合では、工程を並行して行う。例え
ば、高温で、同時に希釈ガスと塩化物源を用いて触媒を
処理することもできるし、不活性ガスと塩化物源による
処理を、ある時間並行して行うこともできる。
【0023】以下、実施例を掲げ、本発明を詳述するが
、実施例によって本発明が限定されるものと解釈すべき
ではない。すべての部と百分率は、特に断りがなければ
、重量基準である。
、実施例によって本発明が限定されるものと解釈すべき
ではない。すべての部と百分率は、特に断りがなければ
、重量基準である。
【0024】実施例1 チタン促進化触媒の調製H2
PtCl6・3H2O 0.266g部と(NH4)2
TiO(C2O2)2 0.1180gを、初期湿潤体
積が15.0cm3の1.0x10−2N HCl中に
溶かし、それを、表面積200m2/gを有するアルミ
ナ20gに加えて、白金0.5重量%とチタン0.1重
量%を含む触媒を製造する。その触媒を周囲温度で12
時間風乾させた後、400℃で4時間焼成した。次に、
焼成した触媒を、25℃で始動している窒素中水素10
%の混合物中で還元した。温度を1分間に10℃ずつ4
00℃まで上昇させて、2時間その温度を維持した。還
元剤の下で、25℃まで触媒を冷やし、窒素でフラッシ
ュしてから、窒素中酸素1%に暴露して不動体化した。
PtCl6・3H2O 0.266g部と(NH4)2
TiO(C2O2)2 0.1180gを、初期湿潤体
積が15.0cm3の1.0x10−2N HCl中に
溶かし、それを、表面積200m2/gを有するアルミ
ナ20gに加えて、白金0.5重量%とチタン0.1重
量%を含む触媒を製造する。その触媒を周囲温度で12
時間風乾させた後、400℃で4時間焼成した。次に、
焼成した触媒を、25℃で始動している窒素中水素10
%の混合物中で還元した。温度を1分間に10℃ずつ4
00℃まで上昇させて、2時間その温度を維持した。還
元剤の下で、25℃まで触媒を冷やし、窒素でフラッシ
ュしてから、窒素中酸素1%に暴露して不動体化した。
【0025】実施例2 チタン促進化触媒の調製(N
H4)2TiO(C2O2)2の替わりに SnCl2
・2H2O 0.037gを用いた以外は、実施例1で
概説した手順に従った。
H4)2TiO(C2O2)2の替わりに SnCl2
・2H2O 0.037gを用いた以外は、実施例1で
概説した手順に従った。
【0026】実施例3 逐次含浸
SnCl2 0.037gmを、1.0M HCl 1
5cc中に溶かして、アルミナ20.00gmに加えた
以外は、実施例1の手順に従った。そのアルミナを周囲
温度で12時間風乾してから、400℃で4時間、空気
中で焼成した。次に、室温まで触媒を冷やした後、1.
0x10−2N HCl溶液15.0cm3中に溶かし
たH2PtCl6・3H2O 0.266gを含浸させ
た。その後、実施例1の乾燥、焼成、および還元手順に
従い触媒を製造した。
5cc中に溶かして、アルミナ20.00gmに加えた
以外は、実施例1の手順に従った。そのアルミナを周囲
温度で12時間風乾してから、400℃で4時間、空気
中で焼成した。次に、室温まで触媒を冷やした後、1.
0x10−2N HCl溶液15.0cm3中に溶かし
たH2PtCl6・3H2O 0.266gを含浸させ
た。その後、実施例1の乾燥、焼成、および還元手順に
従い触媒を製造した。
【0027】リン含有触媒は、上記の手順でリン酸を用
いて調製した。
いて調製した。
【0028】ゲルマニウム含有触媒は、ゲルマニウムを
含む市販のICP(誘導結合プラズマ)標準溶液を用い
て、上記のようにして調製した。
含む市販のICP(誘導結合プラズマ)標準溶液を用い
て、上記のようにして調製した。
【0029】実施例4 水素添加反応同心熱溜めに取
付けた幅12.7mm、長さ305mmのハステロイC
反応管に、実施例1(運転回数1 − 4)、実施例2
(運転回数5 −6)または実施例3(運転回数7 −
9)で調製した触媒5.0cm3(3.1g)を充填
した。その反応器を、総ガス流量200cm3/分、モ
ル比10:1の N2 と HClでパージした。圧力
は、調査制御バルブ(research contr
olvalve)によって、300kPaに維持した。 反応器を100℃まで加熱し、1時間維持した。次に、
200℃まで昇温させて、1時間維持した。HCl流を
止めて、N2を流しながら反応器を100℃まで冷やし
た。N2 を H2 に替えて、反応器を1分間に10
℃ずつ200℃まで昇温させて、2時間保った後、また
100℃まで冷やし、2.5cm3/分のHCl流と共
に、H2流を 65cm3/分で流した。気化させたC
Cl4 を、液体毎時空間速度(LHSV)0.5で導
入した。反応生成物は、オンラインガスクロマトグラフ
ィーで監視した。その結果を以下の表1に示す。
付けた幅12.7mm、長さ305mmのハステロイC
反応管に、実施例1(運転回数1 − 4)、実施例2
(運転回数5 −6)または実施例3(運転回数7 −
9)で調製した触媒5.0cm3(3.1g)を充填
した。その反応器を、総ガス流量200cm3/分、モ
ル比10:1の N2 と HClでパージした。圧力
は、調査制御バルブ(research contr
olvalve)によって、300kPaに維持した。 反応器を100℃まで加熱し、1時間維持した。次に、
200℃まで昇温させて、1時間維持した。HCl流を
止めて、N2を流しながら反応器を100℃まで冷やし
た。N2 を H2 に替えて、反応器を1分間に10
℃ずつ200℃まで昇温させて、2時間保った後、また
100℃まで冷やし、2.5cm3/分のHCl流と共
に、H2流を 65cm3/分で流した。気化させたC
Cl4 を、液体毎時空間速度(LHSV)0.5で導
入した。反応生成物は、オンラインガスクロマトグラフ
ィーで監視した。その結果を以下の表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】■新鮮触媒における第2金属の含有率■使
用触媒における第2金属の含有率 ■すべての転化率は、とくに断りがなければ、100%
である。
用触媒における第2金属の含有率 ■すべての転化率は、とくに断りがなければ、100%
である。
【0032】以下の実施例においては、耐蝕性ニッケル
/銅合金でできているコンピューター制御装置を用いた
。その装置は、1つのラインが、高純度水素が入ってい
るシリンダーと連絡し、もう1つのラインが、電子勾配
(electronic grade)塩化水素の入
っているシリンダーと連絡している2つのガスラインを
含んでいた。ガスを混合し抵抗加熱によって120℃ま
で加熱する通常充填試料シリンダーに対して、質量流量
制御器を用いて、2つのラインの流量を制御した。高圧
シリンジポンプを用いて、四塩化炭素(CCl4)を気
化させ抵抗加熱によって約105℃まで過熱するもう1
つの充填試料シリンダーに、四塩化炭素を計量しながら
供給した。2つのガス流を混合して、市販の触媒(アル
ミナ上に配置した0.3%白金)5cm3で充填した反
応器に供給した。触媒上を横断させた後、流出ガスを、
加熱した出口ラインを通して、ガスクロマトグラフィー
分析のために、試料を注入するガス試料採取バルブに移
動させた。大部分の反応器流出ガスは、コールドトラッ
プを通して、換気孔へ流した。
/銅合金でできているコンピューター制御装置を用いた
。その装置は、1つのラインが、高純度水素が入ってい
るシリンダーと連絡し、もう1つのラインが、電子勾配
(electronic grade)塩化水素の入
っているシリンダーと連絡している2つのガスラインを
含んでいた。ガスを混合し抵抗加熱によって120℃ま
で加熱する通常充填試料シリンダーに対して、質量流量
制御器を用いて、2つのラインの流量を制御した。高圧
シリンジポンプを用いて、四塩化炭素(CCl4)を気
化させ抵抗加熱によって約105℃まで過熱するもう1
つの充填試料シリンダーに、四塩化炭素を計量しながら
供給した。2つのガス流を混合して、市販の触媒(アル
ミナ上に配置した0.3%白金)5cm3で充填した反
応器に供給した。触媒上を横断させた後、流出ガスを、
加熱した出口ラインを通して、ガスクロマトグラフィー
分析のために、試料を注入するガス試料採取バルブに移
動させた。大部分の反応器流出ガスは、コールドトラッ
プを通して、換気孔へ流した。
【0033】比較例C−1
上記の方法に従った。触媒は、約100cm3/分の窒
素流を用いて、温度約200℃で約2時間、窒素乾燥し
て前処理した。次に、反応体供給を開始する前に、その
触媒を、温度200℃で約2時間、水素で処理して還元
した。四塩化炭素の転化率とメタン 対 エタンの比を
、その全時間にわたって測定した。四塩化炭素の転化率
は、初めは殆ど100%近かったが、約3時間後には約
20%まで低下した。しかし、また次第に増大し始めて
、運転開始から約20時間後には、約85%まで増大し
た。運転開始から50時間後、転化率は、90%を超え
るところまで増大した。メタン 対 エタンの比は、運
転開始時には100:1に近かったが;運転開始から約
2時間後には、約8:1まで低下した;しかし、また次
第に増大し始めて、約60:1まで増大した。メタン
対 エタン比は、触媒の失活と関係しており、メタン
対エタン比が高いということは、触媒の失活率が低いと
いうことである。この反応の主生成物は、クロロホルム
とメタンであった。ガスクロマトグラフィーによる同定
によると、四塩化炭素の転化率が低い間は、ペルクロロ
エチレンとヘキサクロロエタンが、有意量製造された。
素流を用いて、温度約200℃で約2時間、窒素乾燥し
て前処理した。次に、反応体供給を開始する前に、その
触媒を、温度200℃で約2時間、水素で処理して還元
した。四塩化炭素の転化率とメタン 対 エタンの比を
、その全時間にわたって測定した。四塩化炭素の転化率
は、初めは殆ど100%近かったが、約3時間後には約
20%まで低下した。しかし、また次第に増大し始めて
、運転開始から約20時間後には、約85%まで増大し
た。運転開始から50時間後、転化率は、90%を超え
るところまで増大した。メタン 対 エタンの比は、運
転開始時には100:1に近かったが;運転開始から約
2時間後には、約8:1まで低下した;しかし、また次
第に増大し始めて、約60:1まで増大した。メタン
対 エタン比は、触媒の失活と関係しており、メタン
対エタン比が高いということは、触媒の失活率が低いと
いうことである。この反応の主生成物は、クロロホルム
とメタンであった。ガスクロマトグラフィーによる同定
によると、四塩化炭素の転化率が低い間は、ペルクロロ
エチレンとヘキサクロロエタンが、有意量製造された。
【0034】比較例C−2
触媒を乾燥させて還元した後、100℃において、水素
対 塩化水素のモル比が6:1のガスを、触媒の上に
通した以外は、実施例C−1で概説した一般的方法と前
処理に従った。塩化水素で処理した後、四塩化炭素流を
流し始める前に、触媒を、100℃で30分間、純粋な
水素で処理した。四塩化炭素の転化率は、初めは100
%近かったが、運転開始から数分以内には10%未満ま
で低下した。しかし、また次第に増大し始めて、運転開
始から200時間後には約90%まで増大した。メタン
対 エタン比は、本実験では、わずか約30:1であ
った。
対 塩化水素のモル比が6:1のガスを、触媒の上に
通した以外は、実施例C−1で概説した一般的方法と前
処理に従った。塩化水素で処理した後、四塩化炭素流を
流し始める前に、触媒を、100℃で30分間、純粋な
水素で処理した。四塩化炭素の転化率は、初めは100
%近かったが、運転開始から数分以内には10%未満ま
で低下した。しかし、また次第に増大し始めて、運転開
始から200時間後には約90%まで増大した。メタン
対 エタン比は、本実験では、わずか約30:1であ
った。
【0035】実施例5 塩化物による浸漬の効果この
実施例では、実施例C−1で述べたように、触媒を乾燥
させて、水素で還元してから、100℃で1時間、純粋
な塩化水素に触媒を暴露した。次に、モル比1:1の塩
化水素と水素の混合物を、約100℃で約30分間、触
媒の上に通した。四塩化炭素を供給流に加えて、水素
対 四塩化炭素 対 塩化水素のモル比を約6:1:6
とした。約15分後、塩化水素量が減少して、水素 対
四塩化炭素 対 塩化水素のモル比は、6:1:1と
なった。四塩化炭素の転化率は、比較的一定で約98%
であった。転化率の低下は観察されなかった。ペルクロ
ロエチレンとヘキサクロロエタンは、検出されなかった
。メタン 対 エタンの比は、80:1まで素早く上昇
し、その後100:1 − 120:1となった。触媒
の失活率は、運転300時間につき1%の転化率損とな
ってあらわれた。
実施例では、実施例C−1で述べたように、触媒を乾燥
させて、水素で還元してから、100℃で1時間、純粋
な塩化水素に触媒を暴露した。次に、モル比1:1の塩
化水素と水素の混合物を、約100℃で約30分間、触
媒の上に通した。四塩化炭素を供給流に加えて、水素
対 四塩化炭素 対 塩化水素のモル比を約6:1:6
とした。約15分後、塩化水素量が減少して、水素 対
四塩化炭素 対 塩化水素のモル比は、6:1:1と
なった。四塩化炭素の転化率は、比較的一定で約98%
であった。転化率の低下は観察されなかった。ペルクロ
ロエチレンとヘキサクロロエタンは、検出されなかった
。メタン 対 エタンの比は、80:1まで素早く上昇
し、その後100:1 − 120:1となった。触媒
の失活率は、運転300時間につき1%の転化率損とな
ってあらわれた。
【0036】実施例6 高温塩化水素処理この実施例
では、窒素下、200℃で4時間、触媒を乾燥させた。 触媒を100℃まで冷やしてから、温度を200℃まで
上げ、純粋な塩化水素を触媒の上に通して、2時間維持
した。次に、ガスを純粋な塩化水素から純粋な水素に変
えて、2時間200℃に保った。さらに、モル比1:1
の塩化水素と水素の混合物を、100℃で30分間、触
媒の上に通した。四塩化炭素を供給流に加えて、水素対
四塩化炭素 対 塩化水素のモル比を、6:1:6に
した。15分後、塩化水素の量は減少し、水素 対 四
塩化炭素 対 塩化水素のモル比は、6:1:1となっ
た。全時間にわたる四塩化炭素の転化率は、99.8%
である。実施例5と6を比較すれば、低温(100℃)
で塩化物を浸漬させた後、高温(200℃)で塩化水素
を用いて処理すると、四塩化炭素の高い転化率が得られ
る、ことが分かる。メタン 対 エタンの比は、120
:1 − 180:1である。失活率は、運転2000
時間につき転化率損1%と推測される。
では、窒素下、200℃で4時間、触媒を乾燥させた。 触媒を100℃まで冷やしてから、温度を200℃まで
上げ、純粋な塩化水素を触媒の上に通して、2時間維持
した。次に、ガスを純粋な塩化水素から純粋な水素に変
えて、2時間200℃に保った。さらに、モル比1:1
の塩化水素と水素の混合物を、100℃で30分間、触
媒の上に通した。四塩化炭素を供給流に加えて、水素対
四塩化炭素 対 塩化水素のモル比を、6:1:6に
した。15分後、塩化水素の量は減少し、水素 対 四
塩化炭素 対 塩化水素のモル比は、6:1:1となっ
た。全時間にわたる四塩化炭素の転化率は、99.8%
である。実施例5と6を比較すれば、低温(100℃)
で塩化物を浸漬させた後、高温(200℃)で塩化水素
を用いて処理すると、四塩化炭素の高い転化率が得られ
る、ことが分かる。メタン 対 エタンの比は、120
:1 − 180:1である。失活率は、運転2000
時間につき転化率損1%と推測される。
【0037】実施例7 メタン生産の減少反応体供給
物における塩化水素量を、H2:CCl4:HClにお
いて、6:1:0 − 6:1:1 − 6:1:6
と変化させた以外は、実施例5の手順に従った。四塩化
炭素の転化率は、比が 6:1:0の場合の約98.5
%から、6:1:6の場合の90.5%に低下した。メ
タンに対する選択性は、比が 6:1:0の場合の25
.5%から、6:1:6の場合の20.75%に低下し
た。メタンに対して選択性が低いということは、クロロ
ホルムに対しては選択性が高いということである。
物における塩化水素量を、H2:CCl4:HClにお
いて、6:1:0 − 6:1:1 − 6:1:6
と変化させた以外は、実施例5の手順に従った。四塩化
炭素の転化率は、比が 6:1:0の場合の約98.5
%から、6:1:6の場合の90.5%に低下した。メ
タンに対する選択性は、比が 6:1:0の場合の25
.5%から、6:1:6の場合の20.75%に低下し
た。メタンに対して選択性が低いということは、クロロ
ホルムに対しては選択性が高いということである。
Claims (9)
- 【請求項1】 (1)四塩化炭素と水素に接触させる
前に、塩化物源に暴露することによって前処理した支持
された白金族金属触媒; (2)錫、レニウム、ゲルマニウム、チタン、鉛、ケイ
素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス、またはそれ
らの混合物から選択される少なくとも1つの成分を更に
含む支持された白金族金属触媒;および(3)四塩化炭
素と水素に接触させる前に、塩化物源に暴露することに
よって前処理した、錫、レニウム、ゲルマニウム、チタ
ン、鉛、ケイ素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビスマス
、またはそれらの混合物から選択される少なくとも1つ
の成分を更に含む支持された白金族金属触媒; から成る群より選択される触媒を用いることを特徴とす
る、クロロホルムと塩化メチレンを生成させるのに十分
な条件下、四塩化炭素に水素を接触添加させて、クロロ
ホルムと塩化メチレンを製造するための蒸気相方法。 - 【請求項2】 反応体供給物が、さらに塩化水素を含
む請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 触媒が、塩化物源に暴露することを含
む前処理を施した支持された白金族金属触媒である請求
項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 触媒が、錫、ゲルマニウム、チタン、
またはそれらの混合物から選択される少なくとも1つの
成分を更に含む支持された白金族金属触媒である請求項
1または2記載の方法。 - 【請求項5】 白金族金属が、白金である請求項3ま
たは4記載の方法。 - 【請求項6】 触媒に関する前処理が、塩化物源によ
る少なくとも2つの逐次処理を含み、該処理において、
後の処理を、初期処理で用いた温度と比べて低い温度で
行う請求項1または2記載の方法。 - 【請求項7】 塩化物源が、塩酸である請求項1また
は2記載の方法。 - 【請求項8】 触媒に関する前処理が、以下の工程:
即ち、(1)高温で、希釈ガスの下で触媒を乾燥させる
こと; (2)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、高温で触媒を処理すること; (3)触媒を還元すること;および (4)塩酸と塩素を含む群から選択される塩化物源を用
いて、工程(2)の温度と比べて低い温度で、もう一度
触媒を処理すること を含む請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 反応を、温度約50℃ − 約200
℃で行う請求項1または2記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US592724 | 1990-10-04 | ||
| US07/592,724 US5105032A (en) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | Vapor phase hydrogenation of carbon tetrachloride |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352733A true JPH04352733A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=24371821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3249254A Pending JPH04352733A (ja) | 1990-10-04 | 1991-09-27 | 四塩化炭素の蒸気相水素添加 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5105032A (ja) |
| EP (1) | EP0479116A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04352733A (ja) |
| KR (1) | KR960002591B1 (ja) |
| CN (1) | CN1060649A (ja) |
| AU (1) | AU646092B2 (ja) |
| BR (1) | BR9104194A (ja) |
| CA (1) | CA2052707A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07238039A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-09-12 | Solvay Deutsche Gmbh | 第4主族元素のハロゲン原子含有化合物の触媒的脱ハロゲン法 |
| KR100395208B1 (ko) * | 2000-11-06 | 2003-08-21 | 학교법인 포항공과대학교 | 비균등화반응을 이용한 사염화탄소의 처리 방법 |
| JP2007537039A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 四塩化炭素のクロロホルムへの接触気相水素化脱塩素反応方法 |
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| US5334782A (en) * | 1991-04-23 | 1994-08-02 | Ag Technology Co., Ltd. | Method for producing a hydrogen-containing chloromethane |
| US5463152A (en) * | 1994-12-08 | 1995-10-31 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Halofluorocarbon hydrogenolysis |
| CN1042528C (zh) * | 1993-04-24 | 1999-03-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 卤代烃催化加氢脱卤反应 |
| US5426252A (en) * | 1993-10-15 | 1995-06-20 | Akzo Nobel Nv | Catalytic hydrodechlorination of a chloromethane |
| JPH07285890A (ja) * | 1994-04-14 | 1995-10-31 | Dow Chem Co:The | 塩素化アルカンの水素化脱塩素方法 |
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| US5962366A (en) * | 1996-11-21 | 1999-10-05 | Akzo Nobel N.V. | Treatment to improve the durability and selectivity of a hydrodechlorination catalyst and catalyst |
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| IT1319258B1 (it) | 2000-10-31 | 2003-09-26 | Sued Chemie Mt Srl | Catalizzatore per la idrodeclorurazione del tetracloruro di carbonio acloroformio. |
| JP2006159021A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Toyota Motor Corp | 排ガス浄化用触媒 |
| KR102537116B1 (ko) * | 2016-06-30 | 2023-05-26 | 롯데정밀화학 주식회사 | 클로로포름을 디클로로메탄으로 전환시키기 위한 탈염소수소화 촉매 및 그 제조방법, 상기 촉매를 이용하여 클로로포름을 디클로로메탄으로 전환시키는 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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