JPH1015389A - 触媒の再生方法 - Google Patents
触媒の再生方法Info
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- JPH1015389A JPH1015389A JP8179623A JP17962396A JPH1015389A JP H1015389 A JPH1015389 A JP H1015389A JP 8179623 A JP8179623 A JP 8179623A JP 17962396 A JP17962396 A JP 17962396A JP H1015389 A JPH1015389 A JP H1015389A
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- Catalysts (AREA)
Abstract
方法を提供する。 【解決手段】 塩化水素を含酸素ガスで酸化し塩素を製
造する際に使用した酸化クロムを主成分とする触媒を再
生するに際し、該触媒に銅、アルカリ金属、希土類金
属、および銅以外の遷移金属を含む溶液を含浸させ、焼
成する触媒の再生方法。
Description
り塩素を製造するために使用する酸化クロム系触媒の再
生方法に関する。
ているが、併産する苛性ソーダとの需要バランスを調整
するのが困難な状況になっている。一方、塩化水素は有
機化合物の塩素化反応またはホスゲンとの反応の際に大
量に副生しているが、その副生量は需要より大幅に多い
ため、大量の塩化水素がかなりの処理コストをかけて無
駄に廃棄されている。
出来れば、苛性ソーダとの不均衡を生じる事なく、塩素
の需要を満たすことが出来る。
用いる提案もあるが、工業的使用に耐え得る十分な性能
を示す結果は報告されていない。
溶液を適当な担体に含浸、熱分解して調製した触媒上に
塩化水素を400゜C前後で流通させて塩素を発生させ、
触媒が失活した後、塩化水素の供給を停止し、空気を流
通させて触媒を再生後、空気の供給を停止して再び塩化
水素を流通させる方法が提案されている(英国特許第5
84,790号)。
クロムを担体上に担持した触媒を用いることにより塩化
水素と含酸素ガスを反応温度420〜430゜C、空間速
度380Hr-1で反応させ、平衡値67.4%の塩化水素
転化率が得られている(英国特許第676,667
号)。この際、 空間速度680Hr-1では転化率63%
である。反応は340゜Cでも認められるが、 この場合
には空間速度を65Hr-1という低い値にして転化率5
2%を得ているにすぎない。これらの方法は反応温度も
高く、空間速度も低い為、工業的な実施には無理があ
る。
反応させて得られる化合物を800゜C以下の温度で焼成
することにより得られる酸化クロム触媒が塩化水素の酸
化反応に高活性を示す事が見いだされ(特開昭61-2
75104号公報)、当該触媒を用いることにより、従
来既知の触媒より低温かつ高い空時収率で塩素を製造出
来るようになった。
廃棄塩化水素ガスの酸化反応に使用すると、反応開始後
数ケ月の後には活性が低下してくることが挙げられる。
その賦活方法として高温気相で塩化水素ガス及び/また
は含酸素ガスと接触させる方法が提案されているが(特
開昭62-254846号公報)、この方法により賦活
した触媒を廃棄塩化水素ガスの酸化反応に使用すると、
反応開始後数日間は新触媒並の活性に戻るが、一週間以
上の後には活性が低下し始め、長期的使用には耐え得な
いという問題がある。
ム塩または酸化クロムの水溶液を含浸させ、800℃以
下の温度で焼成する方法も提案されているが(特開平3
-221145号公報)、この方法により賦活した触媒
もまた塩化水素ガスの酸化反応に使用すると、反応開始
後数日間は新触媒並の活性に戻るが、一ヵ月以上の後に
は活性が低下し始め、長期的使用には耐え得ないという
問題がある。
塩素の製造法は古くからDeacon反応としてしられてお
り、1868年の Deaconの発明による銅系の触媒につい
ては、その後塩化銅と塩化カリウムに第3成分として種
々の化合物を添加した触媒が多数提案されている。しか
しながら、この触媒を工業的に使用するには、反応温度
を高くしなければ十分な反応速度が得られず、この為、
触媒成分の揮散が起こり、短期間で活性の低下を生じ触
媒寿命に致命的な問題点があると共に、触媒が固結し特
に、流動床触媒として使用した場合流動化が困難となり
触媒として用をなさなくなるという大きな問題点がある
事も知られている。
水素の酸化により塩素を製造するに際して、上述した公
知の触媒が有する問題点を解決することであり、活性の
低下した酸化クロム触媒の有用な再生方法を提供するこ
とである。
め、本発明者らは塩化水素の酸化による塩素の製造に用
いる酸化クロムを主成分とする触媒の再生方法について
鋭意検討した。その結果、我々は、活性の低下した酸化
クロムを主成分とする触媒に銅、アルカリ金属、希土類
金属、および銅以外の遷移金属を含む溶液を含浸させ、
800゜C以下の温度で焼成することにより活性の低下し
た酸化クロム触媒を賦活、再生でき、しかも従来の酸化
クロム触媒の再生方法が有する前述の問題点を生じず、
長時間、工業的使用に耐え得る酸化クロム触媒の再生方
法を見出し本発明を完成した。
酸化し塩素を製造する際に使用した酸化クロムを主成分
とする触媒を再生するに際し、該触媒に銅、アルカリ金
属、希土類金属、および銅以外の遷移金属を含む溶液を
含浸させ、焼成する事を特徴とする触媒の再生方法であ
る。
用いられる酸化クロムを主成分とする触媒は、例えば硝
酸クロム、塩化クロムまたは有機酸のクロム塩等のクロ
ム塩とアンモニアあるいは尿素のようなアンモニアを放
出する化合物との反応物と、ケイ素の化合物とから成る
混合物を800゜C以下の温度で焼成する事により製造す
る。クロムとシリカとの混合比は通常、特に制限はない
が、触媒を最終的に焼成して得た後の形態であるCr2
O3とSiO2の重量比で、Cr2O3/SiO2=5/95
〜95/5の範囲が多用される。
に使用される原料の塩化水素は通常、化学工業界では有
機化合物の塩素化またはホスゲンとの反応に際して副生
する塩化水素を使用するのが経済的であるがそれに限定
されるものではない。
用され、通常、酸素ガスまたは空気が多用される。反応
器の形式は固定床でも流動床でも実施可能であるが、塩
化水素の酸化反応のように発熱が大きい反応の場合には
除熱が容易である流動床が多用される。流動床式の場合
には、酸素ガスを、固定床式の場合には空気を使用する
場合が多い。
酸素のモル比は、塩化水素1モルに対して酸素1/4モ
ル(当量)前後であり、通常、酸素を当量の5〜200
%過剰に使用する場合が多い。
800(Nl/Hr.)Kg-cat.の範囲が適している。
〜420゜Cで多用される。本反応は常圧、加圧のいずれ
でも実施可能であるが、通常1〜11×105Paの加
圧下で行うのが好ましい場合が多い。
は上記の反応条件で数ケ月ないし半年間反応に使用した
場合は活性が低下し、初期に塩化水素の転化率が70〜
80%を示したものが50〜60%になる。
希土類金属、および銅以外の遷移金属を含む溶液を含浸
し、800゜C以下の温度で焼成することにより活性を回
復させる事が出来る。
金属、および銅以外の遷移金属を酸化クロムを主成分と
する触媒に加える方法としては、含浸法、共沈法、蒸着
法等の従来公知の触媒調製法を採用できるが、含浸法が
より有効であり、また操作的にも簡便である。
とする触媒に銅、アルカリ金属、希土類金属、および銅
以外の遷移金属を含む溶液を含浸し、800℃以下の温
度で焼成する方法が挙げられる。
および希土類金属の3成分の使用は必須であり、このう
ちのどの成分が欠けても再生触媒の活性は充分には向上
しない。
浸量の増加と共に活性向上の効果がある一方、触媒流動
性が低下する傾向がある。そこで、この3成分に銅以外
の遷移金属を追加することで触媒活性のさらなる向上、
活性経時低下の減少、および含浸量増加に伴う触媒流動
性低下の防止を計ることができる。
含浸方法は、銅,アルカリ金属、希土類金属を含む溶液
の含浸を行う前、同時、および後に行う、先付け含浸
法、同時含浸法、および後付け含浸法が可能であり含浸
方法に特に制限はない。
銅、硫酸銅、塩化銅、および酸化銅が使用でき、アルカ
リ金属、希土類金属、および銅以外の遷移金属も同様
に、それらの金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物、および酸
化物などが使用でき、具体的に、アルカリ金属成分とし
ては、硝酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、硝
酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、酸化
ナトリウム等が挙げられる。希土類金属塩としては、ラ
ンタン、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマ
リウム、ユウロピウム等の硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化
塩、酸化物等が挙げられ、なかでもランタンの塩が好ま
しい。また、銅以外の遷移金属としては、チタン、バナ
ジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル等の硝酸
塩、硫酸塩、ハロゲン化塩、酸化物等が挙げられ、なか
でもコバルトの塩が好ましい。
以外の遷移金属の濃度は、高い程効果が得られるが、酸
化クロムを主成分とする触媒のクロムに対して原子比率
で銅=0.01〜0.3,カリウム=0.005〜0.2,ラ
ンタン=0.01〜0.3、コバルト=0.01〜0.3の
範囲が好ましい。
説明する。 実施例1 クロミア75重量%、シリカ25重量%からなる平均粒
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。廃塩化水素ガスを
334ml/min、酸素を167ml/minで流動床に流入させ
反応管外部を電気炉で内温380゜Cに加熱し反応させ
た。酸素/塩化水素モル比=1/2、酸素過剰率100
%である。反応開始3日目の塩化水素の転化率は73%
であった。反応開始30日目では転化率67%を示し、
65日目には55%まで低下した。この廃触媒にCu
(NO3)2・3H2O3.78g、KNO31.56g、L
a(NO3)2・6H2O5.32g、およびCo(NO3)
2・6H2O5.92gを溶解した水溶液27mlを同時に
含浸後、420℃で5時間焼成した。この再生触媒40
gを上記と同様にして反応させた。反応開始3日目の塩
化水素の転化率は78%であった。反応開始30日目で
は転化率70%を示し、65日目には転化率68%であ
り、新触媒と同等以上の活性及び寿命を示した。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、この廃触媒にCu
(NO3)2・3H 2O3.78g、KNO31.56g、L
a(NO3)2・6H2O5.32g、およびCo(NO3)
2・6H2O2.96gを溶解した水溶液25mlを含浸
後、420℃で5時間焼成した。この再生触媒40gを
上記と同様にして反応させた。反応開始3日目の塩化水
素の転化率は77%であった。反応開始30日目では転
化率68%を示し、65日目には転化率62%であり、
新触媒と同等以上の活性及び寿命を示した。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、Cu(NO3)2・3
H2O3.78g、KNO31.56g、La(NO3)2・
6H2O5.32g、を溶解した水溶液27mlに含浸後、
420゜Cで5時間焼成した。この再生触媒40gを上記
と同様にして反応させた。反応開始3日目の塩化水素の
転化率は75%、反応開始30日目では転化率66%を
示し、65日目には転化率56%であった。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、この廃触媒にCo
(NO3)2・6H 2O5.92gを溶解した水溶液27ml
に含浸後、420゜Cで5時間焼成した。この再生触媒4
0gを上記と同様にして反応させた。反応開始3日目の
塩化水素の転化率は55%であり転化率の向上はなかっ
た。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、この廃触媒にCu
(NO3)2・3H 2O3.78g、KNO31.56g、L
a(NO3)2・6H2O5.32gを溶解した水溶液20
mlを含浸後、420℃で5時間焼成した。その後Co
(NO3)2・6H2O5.92gを溶解した水溶液7.4m
lを含浸後、420℃で5時間焼成した。この再生触媒
40gを上記と同様にして反応させた。反応開始3日目
の塩化水素の転化率は78%であった。反応開始30日
目では転化率70%を示し、65日目には転化率68%
であり、新触媒と同等以上の活性及び寿命を示した。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、この廃触媒にCu
(NO3)2・3H 2O15.17g、KNO36.24g、
La(NO3)2・6H2O10.64g、およびCo(N
O3)2・6H2O5.92gを溶解した水溶液50.0ml
を含浸後、420℃で5時間焼成した。この再生触媒4
0gを上記と同様にして反応させた。反応開始3日目の
塩化水素の転化率は80%であった。反応開始30日目
では転化率72%を示し、65日目には転化率70%で
あり、新触媒と同等以上の活性及び寿命を示した。
径60μの微小球状流動床用触媒40g を内径1インチ
のガラス製流動床反応器に充填した。実施例1と同様に
反応して得られた廃触媒を抜き出し、この廃触媒にCu
(NO3)2・3H 2O15.17g、KNO36.24g、
La(NO3)2・6H2O10.64gを溶解した水溶液
50.0mlを含浸後、420℃で5時間焼成した。こ
の再生触媒40gを上記と同様にして反応させた。反応
開始3日目の塩化水素の転化率は79%であった。反応
開始30日目では転化率71%を示し、65日目には転
化率69%であり、新触媒と同等以上の活性及び寿命を
示すが30日目以降から触媒流動性がやや低下する傾向
が見られた。
反応に長期間使用し、活性が低下した従来公知の酸化ク
ロムを主成分とする触媒を銅、アルカリ金属、希土類金
属、および銅以外の遷移金属を含む溶液を含浸させ、8
00゜C以下の温度で焼成する事により賦活再生する事が
できる。このようにして得られた再生触媒は活性が高
く、触媒流動性も良好であり、長期間の寿命試験におい
ても新触媒と同程度の性能を有する。
Claims (4)
- 【請求項1】塩化水素を含酸素ガスで酸化し塩素を製造
する際に使用した酸化クロムを主成分とする触媒を再生
するに際し、該触媒に銅、アルカリ金属、希土類金属、
および銅以外の遷移金属を含む溶液を含浸させ、焼成す
る事を特徴とする触媒の再生方法。 - 【請求項2】アルカリ金属がカリウムである請求項1記
載の方法。 - 【請求項3】希土類金属がランタンである請求項1記載
の方法。 - 【請求項4】銅以外の遷移金属がコバルトである請求項
1記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17962396A JP3788530B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 触媒の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17962396A JP3788530B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 触媒の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1015389A true JPH1015389A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3788530B2 JP3788530B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=16069011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17962396A Expired - Lifetime JP3788530B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 触媒の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3788530B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000043313A1 (fr) * | 1999-01-22 | 2000-07-27 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Procede de fabrication du chlore |
| WO2001060743A1 (fr) * | 2000-01-19 | 2001-08-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Procede de production du chlore |
| JP2010274217A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 塩素製造用触媒の賦活方法および塩素の製造方法 |
| JP2012061450A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Mitsui Chemicals Inc | 塩素製造用再生触媒の製造方法、劣化触媒の再生方法、塩素の製造方法及び塩素製造用触媒の活性維持方法 |
| JP2020530190A (ja) * | 2017-08-08 | 2020-10-15 | ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト | ロック機構を有するバッテリユニット |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP17962396A patent/JP3788530B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR101513298B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2015-04-17 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | 염소의 제조 방법 |
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|---|---|
| JP3788530B2 (ja) | 2006-06-21 |
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