JPS585704B2 - つぶれ難い多孔質触媒およびその製造方法 - Google Patents
つぶれ難い多孔質触媒およびその製造方法Info
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【発明の詳細な説明】
本発明は結晶性のアルミノ二珪酸ナトIJウムを含む母
材の全体に分散した0.5〜45重量%の金属成分を特
徴とするつぶれ難い触媒体に関する。
材の全体に分散した0.5〜45重量%の金属成分を特
徴とするつぶれ難い触媒体に関する。
触媒の粒子は塊状、粒状または流動可能の大きさのいず
れの大きさのものであっても、摩耗抵抗、つぶれ難さ、
および機械的強度を有することが望ましい。
れの大きさのものであっても、摩耗抵抗、つぶれ難さ、
および機械的強度を有することが望ましい。
しかし従来かかる目的を達成することは困難であった。
すなわち、精製結晶性塩基性方ソーダ石を製造する従来
の方法では孔の大きさが小さすぎるため商品価値のある
ほとんどの反応体に有効に利用することができなかつた
。
の方法では孔の大きさが小さすぎるため商品価値のある
ほとんどの反応体に有効に利用することができなかつた
。
一方、反応体が触媒母材中の活性触媒の場所まで拡散で
きるようにするためには、母材が600乃至2000オ
ングストロームのマクロ細孔を有することが必要である
。
きるようにするためには、母材が600乃至2000オ
ングストロームのマクロ細孔を有することが必要である
。
マクロ細孔の多くが比較的狭い寸法範囲内にあることが
望ましいにもかかわらず、多くの母材材料のマクロ細孔
の大きさは広範囲にひろがっている。
望ましいにもかかわらず、多くの母材材料のマクロ細孔
の大きさは広範囲にひろがっている。
触媒工学者はモレキュラーシーブによりミクロ細孔の大
きさを狭い範囲にすることができたが、マクロ細孔の大
きさが無作為なすなわち統計学的な分布となる傾向を避
ける努力は一様に成功したわけではなかった。
きさを狭い範囲にすることができたが、マクロ細孔の大
きさが無作為なすなわち統計学的な分布となる傾向を避
ける努力は一様に成功したわけではなかった。
マクロ細孔の寸法範囲の狭さの度合はマクロ細孔の寸法
分布曲線の主要部分の傾斜として表わされることがある
。
分布曲線の主要部分の傾斜として表わされることがある
。
マクロ細孔の寸法分布曲線の中央の主要部分の傾針が小
さい母材を得るということは長い間待ち望まれていた目
標であったが、マクロ多孔質を改良する努力は一般にか
かる目標から遠かった。
さい母材を得るということは長い間待ち望まれていた目
標であったが、マクロ多孔質を改良する努力は一般にか
かる目標から遠かった。
本発明によレハ、触媒を以下で述べるようなエージング
を行なうことにより、従来得られなかった、広範な接触
反応に使用できる600乃至2000オングストローム
のマクロ細孔及び最適の狭いマクロ細孔の寸法分布を有
する触媒体を製造することができる。
を行なうことにより、従来得られなかった、広範な接触
反応に使用できる600乃至2000オングストローム
のマクロ細孔及び最適の狭いマクロ細孔の寸法分布を有
する触媒体を製造することができる。
方ソーダ石はカオリンを含む非常に種々なアルミノ珪酸
塩から製造されてきた。
塩から製造されてきた。
沸騰する5.5重量%NaOH溶液中で生のカオリンを
19時間処理して塩基性方ソーダ石を製造し、この方ソ
ーダ石をパームチツク酸(permutic acid
)に変換することは文献に記述されている。
19時間処理して塩基性方ソーダ石を製造し、この方ソ
ーダ石をパームチツク酸(permutic acid
)に変換することは文献に記述されている。
更にもしNaOHの濃度が約20重量%よシ大ならばア
ルミノ珪酸塩の成分が再結晶して塩基性方ソーダ石を作
る傾向があることも述べられている。
ルミノ珪酸塩の成分が再結晶して塩基性方ソーダ石を作
る傾向があることも述べられている。
多くの結晶性アルミノ二珪酸ナトリウムは多量の沸石型
水分を有し、脱水して接触反応を助長するモレキュラー
シーブ型の多孔質を得ることができる。
水分を有し、脱水して接触反応を助長するモレキュラー
シーブ型の多孔質を得ることができる。
脱水した方ソーダ石は単環式有機化合物の接触反応に明
らかに不適当な型の小細孔多孔質である。
らかに不適当な型の小細孔多孔質である。
本明細書において方ソーダ石とは時としてヒドロキシ方
ソーダ石と呼ばれる物質、塩基性方ソーダ石、および水
和と脱水によってそれらから作られる生成物を云い、N
aClを含有する組成物を除外する。
ソーダ石と呼ばれる物質、塩基性方ソーダ石、および水
和と脱水によってそれらから作られる生成物を云い、N
aClを含有する組成物を除外する。
本発明における方ソーダ石の組成は、一般式:3Na2
O・3Al2O3・6SiO2・XH2Oを有する。
O・3Al2O3・6SiO2・XH2Oを有する。
本発明によれば、つぶれ難い触媒体、例えば粒状ペレッ
ト、流動可能の粒子または単一体で塊状の触媒体はアル
ミノ二珪酸ナトリウム母材の全体に亘って活性な接触性
金属成分約0.5乃至約45重量%が分散含有されるよ
うに作られ、前記母材は結晶性主要成分として塩基性方
ソーダ石を有する。
ト、流動可能の粒子または単一体で塊状の触媒体はアル
ミノ二珪酸ナトリウム母材の全体に亘って活性な接触性
金属成分約0.5乃至約45重量%が分散含有されるよ
うに作られ、前記母材は結晶性主要成分として塩基性方
ソーダ石を有する。
可塑性の組成物は40〜50重量%苛性ソーダ水溶液、
予め決定した量の金属成分および主として生カオリンか
ら成るアルミノ珪酸塩を含む。
予め決定した量の金属成分および主として生カオリンか
ら成るアルミノ珪酸塩を含む。
この可塑性組成物は希望する触媒体に成形され、この触
媒体を油中に入れ、約1〜24時間約65〜115℃に
油中で加熱してエージングを施しカオリンから方ソーダ
石を生成させる。
媒体を油中に入れ、約1〜24時間約65〜115℃に
油中で加熱してエージングを施しカオリンから方ソーダ
石を生成させる。
ここで、「エージング」とは、上記の如く、未処理の可
塑性組成物を一定の温度、圧力、湿度等の条件下で所定
の時間保持し、アルミノ珪酸塩から方ソーダ石にゆっく
りと変換する方法をいう。
塑性組成物を一定の温度、圧力、湿度等の条件下で所定
の時間保持し、アルミノ珪酸塩から方ソーダ石にゆっく
りと変換する方法をいう。
方ソーダ石は時には金属成分の粒子を相互に結合するセ
メントとしておよび/または前記粒子を包み込むセメン
トとしてしばしば役立つ。
メントとしておよび/または前記粒子を包み込むセメン
トとしてしばしば役立つ。
高温で水酸化ナトリウム水溶液に金属成分が幾分溶解す
ることおよび再沈殿することがあり得るが、ある種の金
属成分粒子はアルカリ性溶液に対し不活性である。
ることおよび再沈殿することがあり得るが、ある種の金
属成分粒子はアルカリ性溶液に対し不活性である。
約1〜24時間約65〜115℃で触媒体を再結晶した
後、油から触媒体を取出し、過剰の油および過剰の浸出
可能の水酸化ナトリウムを除去するために適当な溶剤で
洗浄する。
後、油から触媒体を取出し、過剰の油および過剰の浸出
可能の水酸化ナトリウムを除去するために適当な溶剤で
洗浄する。
触媒体を油から取出した後、金属成分を活性化するに適
した雰囲気中で粒子を加熱処理するが、この処理は触媒
プラントでなく反応器中で行い得る。
した雰囲気中で粒子を加熱処理するが、この処理は触媒
プラントでなく反応器中で行い得る。
エージングを行った組成物は相当量の水を含み、熱処理
中にこの水分が除去されて組成物中に細孔ができ、かく
て工業上の多くの反応物に対して細孔の大きさが小さ過
ぎるという精製した結晶性の塩基性方ソーダ石構造の不
利が克服される。
中にこの水分が除去されて組成物中に細孔ができ、かく
て工業上の多くの反応物に対して細孔の大きさが小さ過
ぎるという精製した結晶性の塩基性方ソーダ石構造の不
利が克服される。
エージングを行った組成物は、無定形アルミノ珪酸塩を
含む。
含む。
この無定形アルミノ二珪酸ナトリウムはその含有量のほ
とんどが塩基性方ソーダ石であっても、すぐれた特性の
いくつかを提供する。
とんどが塩基性方ソーダ石であっても、すぐれた特性の
いくつかを提供する。
マクロ細孔の大きさは大部分約700乃至約1800オ
ングストロームのような狭い範囲内にあり、この結果は
再結晶したアルミノ二珪酸塩の(最大密度に代り)開放
網成長の理論に基づいて説明される。
ングストロームのような狭い範囲内にあり、この結果は
再結晶したアルミノ二珪酸塩の(最大密度に代り)開放
網成長の理論に基づいて説明される。
もし金属性の金属を含む触媒を望むならば、金属酸化物
を金属に還元するために活性化段階で水素を用い得る。
を金属に還元するために活性化段階で水素を用い得る。
熱処理は少くとも200℃望ましくは300℃以上で一
般に600℃以下とすべきである。
般に600℃以下とすべきである。
高温から約室温迄触媒体を冷却する間調整された雰囲気
を維持することが通常望ましい。
を維持することが通常望ましい。
以上のように製造した粒子は加熱による揮発物質の発散
に一部は帰因し得る多孔質を有し、また金属成分の存在
量に比して初期の活性が高いことを特徴とする。
に一部は帰因し得る多孔質を有し、また金属成分の存在
量に比して初期の活性が高いことを特徴とする。
触媒体のつぶれに対する強度は十分であり粒状粒子の深
床を使用しても触媒床の底部で粒子がつぶれない。
床を使用しても触媒床の底部で粒子がつぶれない。
マクロ細孔(すなわち直径約100乃至10000オン
グストロームの細孔)の分布は細孔の体積のほとんど(
曲線の両端の10〜30%を除外)が600〜2000
オングストロームまたは700〜1800オングストロ
ームのような狭い範囲を有するものである。
グストロームの細孔)の分布は細孔の体積のほとんど(
曲線の両端の10〜30%を除外)が600〜2000
オングストロームまたは700〜1800オングストロ
ームのような狭い範囲を有するものである。
金属成分として水和した水酸化ニッケルを使用し、中間
体を熱処理して担体付きニッケル触媒を得ることが有利
である。
体を熱処理して担体付きニッケル触媒を得ることが有利
である。
この触媒は水添反応に対して高活性度を有する。
ある目的に対してはニッケルと同様な作用を有するコバ
ルトおよび鉄は触媒としてニッケルと区別し得る接触的
性質を有する。
ルトおよび鉄は触媒としてニッケルと区別し得る接触的
性質を有する。
本発明によれば方ソーダ石を担体としたニッケルおよび
/または鉄を特色とする触媒を製造することが可能であ
る。
/または鉄を特色とする触媒を製造することが可能であ
る。
金属成分を微細に分割した粉末を主として物理的混合に
よシ可塑性組成物中に混入する。
よシ可塑性組成物中に混入する。
もしアルカリ水溶液により分解される接触性の金属成分
を使用する場合には、その成分を可塑性組成物へ混入す
る前に前記反応を終了させねばならない。
を使用する場合には、その成分を可塑性組成物へ混入す
る前に前記反応を終了させねばならない。
接触性金属とは周期律表の第■B、■B、■A、■A、
■B、■A、VB、■A、■Aおよび■族のすべての金
属を云う。
■B、■A、VB、■A、■Aおよび■族のすべての金
属を云う。
多数の実施例を参照して本発明を更に明白にするが、実
施例は本発明を限定するものではない。
施例は本発明を限定するものではない。
例 1
ミンチエム・スペシャルとして市販されている触媒級の
生カオリンをアルミノ二珪酸塩の源として使用した。
生カオリンをアルミノ二珪酸塩の源として使用した。
先ず生カオリン7.9Kgおよび水和水酸化第一ニッケ
ル1.65Kgを乾式配合した。
ル1.65Kgを乾式配合した。
ランカスター混合機で粉砕しながら乾式配合物9.55
Kgへ50重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.5Kg
を加えた。
Kgへ50重量%の水酸化ナトリウム水溶液3.5Kg
を加えた。
約50分間の粉砕後組成物は押出に適した可塑性を有し
ていた。
ていた。
可塑性組成物をランカスター混合機から押出機へ移し、
直径2.4mmの開口を有するダイを通して押出した。
直径2.4mmの開口を有するダイを通して押出した。
押出物を長さ対直径の比が約2のペレットに切った。
ペレットを鉱油に浸漬した。
鉱油に浸漬したペレットの容器を95℃に保った炉の中
に24時間入れた。
に24時間入れた。
鉱油が水分を各ペレット内に閉じ込めたために、水熱処
理の間に起つたペレットからの水分の損失は最小となっ
た。
理の間に起つたペレットからの水分の損失は最小となっ
た。
ペレットを36.7重量%の水酸化ナトリウム水溶液へ
移した。
移した。
ペレットを穏かに沸騰する水酸化ナトIJウム溶液中で
4時間処理した。
4時間処理した。
次に10lの熱水中でペレットを5回洗浄した。
洗浄後ペレットを121℃で乾燥した。
X線回折測定により母材は高純度の方ソーダ石であった
。
。
触媒の分析により触媒は105℃で揮発する物質1.2
8重量%を含有することが分った。
8重量%を含有することが分った。
強熱減量は760℃(1400°F)2時間で8.8重
量%、982℃(1800°F)2時間で13.35重
量%であった。
量%、982℃(1800°F)2時間で13.35重
量%であった。
982℃の減量対760℃の減量は1.517であった
。
。
982℃で蝦焼した後触媒はNiO 11.89重量%
または金属としてNi9.34重量%を含有した。
または金属としてNi9.34重量%を含有した。
ナトリウム含量はNa2Oとして20.15重量%であ
った。
った。
982℃で収焼した生成物のシリカ含量は35.22重
量%であった。
量%であった。
アルミニウム含量はAl2O3として33.35重量%
であった。
であった。
この触媒を水素雰囲気中で560℃に加熱して、方ソー
ダ石の母材中にニッケル約10重量%を含有する触媒を
得た。
ダ石の母材中にニッケル約10重量%を含有する触媒を
得た。
触媒の水添活性度及びベンゼンの変換%は、シクロヘキ
サン85%、ベンゼン15%から成る有機化合物の混合
物の蒸気を、その混合物1モル当り4モルの水素ととも
にその触媒に当てることによって算出した。
サン85%、ベンゼン15%から成る有機化合物の混合
物の蒸気を、その混合物1モル当り4モルの水素ととも
にその触媒に当てることによって算出した。
圧力は28Kg/cm2(400psig)であった。
蒸気は1時間当り触媒の容積に対して油(シクロヘキサ
ンとベンゼンの混合物)が50液体容積の空間速度で触
媒区域を通過した。
ンとベンゼンの混合物)が50液体容積の空間速度で触
媒区域を通過した。
ベンゼン反応物に対しては容積による空間速度は350
V/V/H有の大きさであり、かくて少量の触媒活性を
評価するには太き過ぎるが高活性の触媒間のある種の差
別を観察し測定することができだ。
V/V/H有の大きさであり、かくて少量の触媒活性を
評価するには太き過ぎるが高活性の触媒間のある種の差
別を観察し測定することができだ。
変換%に関して観察することにより第1次の速度定数に
関する活性指数(単に活性度の測定量であって、公知の
標準と比較されるもの。
関する活性指数(単に活性度の測定量であって、公知の
標準と比較されるもの。
)を計算できた。ペレットはつぶす力に対して極めて抵
抗がありつぶれ強さは9.9Kgであった。
抗がありつぶれ強さは9.9Kgであった。
つぶれ強さは、一つの触媒ペレットを二枚の平面の間に
置き、ペレットが完全につぶれるのに必要な重量、例え
ばポンドで示される重量を記録することによって測定さ
れる。
置き、ペレットが完全につぶれるのに必要な重量、例え
ばポンドで示される重量を記録することによって測定さ
れる。
酸化ニッケルとしてニッケル56重量%を含有する市販
の珪藻土シリカ/ニッケル触媒と前記のペレットを比較
した。
の珪藻土シリカ/ニッケル触媒と前記のペレットを比較
した。
比較例 例 ■NiOとし
てのNiの重量% 56 11.89方ソーダ石の
重量% 0 88 つぶれ強さ、Kg 2.2 9.9C6
H6の変換% 82 79活性指数
65 68 例■の触媒のニッケル含量は比較例の九より少ないけれ
ども全体的な活性は同等であった。
てのNiの重量% 56 11.89方ソーダ石の
重量% 0 88 つぶれ強さ、Kg 2.2 9.9C6
H6の変換% 82 79活性指数
65 68 例■の触媒のニッケル含量は比較例の九より少ないけれ
ども全体的な活性は同等であった。
更に、方ソーダ石を担体とする触媒は優秀なつぶれ難さ
を有した。
を有した。
例■
例Iの一般的方法に従うがニッケルを約2倍含有する触
媒を得るために生カオリン6Kg、水利水酸化第一ニッ
ケル2.79Kg、50重量%の水酸化ナトリウム水溶
液3.311Kgを含む混合物を粉砕することにより可
塑性組成物を製造した。
媒を得るために生カオリン6Kg、水利水酸化第一ニッ
ケル2.79Kg、50重量%の水酸化ナトリウム水溶
液3.311Kgを含む混合物を粉砕することにより可
塑性組成物を製造した。
982℃で蝦焼した後、触媒組成物はNiO24.25
重量%、Na2014.88重量翅、Sio230.1
9重量%およびAl2O329.11重量%に相当し
た。
重量%、Na2014.88重量翅、Sio230.1
9重量%およびAl2O329.11重量%に相当し
た。
ニッケル含量を酸化第一ニッケルの代りにニッケルとし
て表わせば触媒中のニッケルは19.06重量%であっ
た。
て表わせば触媒中のニッケルは19.06重量%であっ
た。
例■
例■および例■の一般的方法に従いニッケルを更に大量
に含有するように触媒を製造した。
に含有するように触媒を製造した。
水酸化ニッケル4Kg、生カオリン4Kg、50重量%
水酸化ナトリウム3.95Kgの混合物から可塑性組成
物を製造した。
水酸化ナトリウム3.95Kgの混合物から可塑性組成
物を製造した。
触媒を982℃で蝦焼した後、その分析結果はNi04
0.3重量%、Na2014.17重量%、Sio22
2.9 6重量%、Al2O322.97重量%であっ
た。
0.3重量%、Na2014.17重量%、Sio22
2.9 6重量%、Al2O322.97重量%であっ
た。
例■〜X
例■〜■の特徴の或るものを他のものと置換して得られ
た結果を評価することによりある種の望ましい特徴が明
らかとなった。
た結果を評価することによりある種の望ましい特徴が明
らかとなった。
アルミノ珪酸塩は主として生カオリンから成るべきであ
るが5重量%または9重量%のような少量のメタカオリ
ン、方沸石またはその他適当な改質剤を希望により使用
し得る。
るが5重量%または9重量%のような少量のメタカオリ
ン、方沸石またはその他適当な改質剤を希望により使用
し得る。
金属成分は水酸化ナトリウム濃厚溶液と反応する不利が
あってはならず、これは通常酸化物、水酸化物、炭酸塩
、蟻酸塩、硝酸塩、蓚酸塩または同様物である。
あってはならず、これは通常酸化物、水酸化物、炭酸塩
、蟻酸塩、硝酸塩、蓚酸塩または同様物である。
触媒として活性な形の金属に熱分解し易い塩を使用する
。
。
ある種の粉末金属は金属成分として適している。
カリウムのようなアルカリ金属、アルミニウム、カルシ
ウムのようなアルカリ土類金属はその酸化物が気相反応
の触媒用の担体上に通常分散しないから、触媒金属成分
として使用しない。
ウムのようなアルカリ土類金属はその酸化物が気相反応
の触媒用の担体上に通常分散しないから、触媒金属成分
として使用しない。
金属成分は微細な粉末としなければならず、大部分は1
00メッシュの篩を通過し、望ましくは400メッシュ
の篩を通過する。
00メッシュの篩を通過し、望ましくは400メッシュ
の篩を通過する。
重量で大半部分}を占める粉末の有効直径が約37ミク
ロンより小さいことが一般に400メッシュの篩通過の
条件に相等する。
ロンより小さいことが一般に400メッシュの篩通過の
条件に相等する。
本発明の頑丈なつぶれ難い触媒体を作るには相当量のア
ルミノ珪酸ナトリウムの母材が必要であるから、最終製
品としての触媒中の金属成分の濃度は45%を超えては
ならない。
ルミノ珪酸ナトリウムの母材が必要であるから、最終製
品としての触媒中の金属成分の濃度は45%を超えては
ならない。
ある種の粉末では密度が小であり45重量%より相当に
低い濃度で頑丈さが大いに阻害されるので、NiO触媒
の製造の際に約1.3Kg(3ポンド)を超えるつぶれ
強さを必要とする深床に用いられる粒状NiO粒子はN
i040重量%を最大量とすることが望ましい。
低い濃度で頑丈さが大いに阻害されるので、NiO触媒
の製造の際に約1.3Kg(3ポンド)を超えるつぶれ
強さを必要とする深床に用いられる粒状NiO粒子はN
i040重量%を最大量とすることが望ましい。
しかしながら浅床用のペレットは1.3Kg(3ポンド
)のつぶれ強さで工業上使用し得るゆえに40重量π以
上ニッケルを含有する有用なペレットを1製造し得る。
)のつぶれ強さで工業上使用し得るゆえに40重量π以
上ニッケルを含有する有用なペレットを1製造し得る。
化学的観点から見れば、NaOH水溶液中Na20のモ
ル量はアルミノ珪酸塩(例えば純粋な生カオリン)中の
Al2O3のモル量と少くとも等しいことが望ましく、
また過剰のNa2Oが望ましい。
ル量はアルミノ珪酸塩(例えば純粋な生カオリン)中の
Al2O3のモル量と少くとも等しいことが望ましく、
また過剰のNa2Oが望ましい。
苛性ソーダの濃度は極めて高く約50重量%が望ましく
少くとも40重量%とすべきである。
少くとも40重量%とすべきである。
25重量%NaOH溶液からは弱いペレットが生成する
。
。
方ソーダ石の生成にはNa2o/Al2O3のモル比が
少くとも1でなければならない。
少くとも1でなければならない。
しかしながらNaOH水溶液対アルミノ珪酸塩の割合を
調節して成形工程に適した可塑性を与えるためには前記
の式は無視される。
調節して成形工程に適した可塑性を与えるためには前記
の式は無視される。
NaOHの水溶液は可塑剤として作用しまたランカスク
ー混合機の加圧された回転作用は更に最小の水含量で押
出し可能の組成物を作ることを可能ならしめる。
ー混合機の加圧された回転作用は更に最小の水含量で押
出し可能の組成物を作ることを可能ならしめる。
金属成分の外部表面積は水の必要量に影響する。
成形工程に適度な可塑性を得るために必要以上に水を使
用することは燗焼した触媒体のつぶれ強さを減少させ易
い。
用することは燗焼した触媒体のつぶれ強さを減少させ易
い。
50重量%NaOH水溶液の量はアルミノ珪酸塩の重量
の40重量%と金属成分の重量の50重量%との合計に
近いが、成形工程に適する可塑性が得られるように調整
され、一般に水含量を最小にする。
の40重量%と金属成分の重量の50重量%との合計に
近いが、成形工程に適する可塑性が得られるように調整
され、一般に水含量を最小にする。
粒状触媒粒子は深床に用いるに適するペレットとして製
造することが多く、相当なつぶす力に耐えるように強く
また重力沈降床中を流れるように十分に粒状でなければ
ならない。
造することが多く、相当なつぶす力に耐えるように強く
また重力沈降床中を流れるように十分に粒状でなければ
ならない。
回転円板により粒状の扁平球形粒子を作成できる。
押出しと切断の組合せは粒状の触媒粒子の製造に便利な
方法である。
方法である。
新たに押出されたペレットは扁平球形の玉に再成形され
得る。
得る。
新たに押出されたペレットを油中に浸漬された急速回転
の混合羽根で切断することにより流動可能の粒子を作り
油中に分散し得る。
の混合羽根で切断することにより流動可能の粒子を作り
油中に分散し得る。
可塑性組成物の塊状触媒体は陶器製造に適する方法で成
型し得る。
型し得る。
一連の試験により油浸漬触媒体を周囲温度でエージング
を行う期間の長さは方ソーダ石触媒の性質の測定値にほ
とんど影響を及ぼさないように見えることが実証された
。
を行う期間の長さは方ソーダ石触媒の性質の測定値にほ
とんど影響を及ぼさないように見えることが実証された
。
従って一般に長期間の周囲温度のエージングを要するホ
ージャサイト合成方法より方ソーダ石触媒が更に卓越し
ている。
ージャサイト合成方法より方ソーダ石触媒が更に卓越し
ている。
触媒および収着剤用のアルミノ珪酸塩先駆物質の高温エ
ージングに用いる高沸点鉱油は触媒技術者に周知であり
、また押出機からエージングタンクへの移送用の液体と
しても使用し得る。
ージングに用いる高沸点鉱油は触媒技術者に周知であり
、また押出機からエージングタンクへの移送用の液体と
しても使用し得る。
エージングタンクの温度を維持するために粒子を含まな
い油をポンプで熱交換器を通し、また触媒床を通して上
方へ循環させ得る。
い油をポンプで熱交換器を通し、また触媒床を通して上
方へ循環させ得る。
エージングタンクの供給速度と取出し速度を調節して希
望する滞留時間となるようにペレットを重力沈降させ得
る。
望する滞留時間となるようにペレットを重力沈降させ得
る。
触媒体から残留油を除去するためにベンゼン、テトラク
ロロエチレンまたは他の適当な有機溶剤を使用すること
の有利性が判明したが、ある種の触媒ではこの工程を省
略してアルカリ水溶液による洗浄と空気中の蝦焼を組合
せて残留油を除去することにより製造した。
ロロエチレンまたは他の適当な有機溶剤を使用すること
の有利性が判明したが、ある種の触媒ではこの工程を省
略してアルカリ水溶液による洗浄と空気中の蝦焼を組合
せて残留油を除去することにより製造した。
新たに押出したペレットは水中で崩壊し易いが、高温油
中でエージングした後は方ソーダ石の膠結作用によりペ
レットが十分強化されて高温水の洗浄に耐える。
中でエージングした後は方ソーダ石の膠結作用によりペ
レットが十分強化されて高温水の洗浄に耐える。
このように生カオリンを蝦焼しないで耐水構造に変換す
ることは通常のカオリン体処理と全く反対である。
ることは通常のカオリン体処理と全く反対である。
水洗した触媒体を約120℃(250°F)で乾燥し研
究者に興味ある分析を行い得るが、これは日常の製造方
法を管理するには必ずしも必要でない。
究者に興味ある分析を行い得るが、これは日常の製造方
法を管理するには必ずしも必要でない。
数時間の高温油浸漬により方ソーダ石に変換するアルミ
ノ珪酸塩の割合は一般に約51重量%乃至95重量琴の
範囲内にあり望ましくは約75重量%である。
ノ珪酸塩の割合は一般に約51重量%乃至95重量琴の
範囲内にあり望ましくは約75重量%である。
この51重量%という方ソーダ石含有量の下限が必要で
あるのは、これよりも低い含有量の場合、得られる触媒
が、必要な所定の触媒活性よりも低い接触性金属成分を
有することになるからである。
あるのは、これよりも低い含有量の場合、得られる触媒
が、必要な所定の触媒活性よりも低い接触性金属成分を
有することになるからである。
また、上限である95重量%が設定されるのは次の理由
による。
による。
油でエージングした粒子を適当な期間(約1日迄)水酸
化ナトリウム溶液で処理すると、多孔質、揮発分、嵩密
度、つぶれ強さ、およびX線回折の測定により示される
ように母材の約95重量%が方ソーダ石に変換するが、
それ以上の方ソーダ石を含む母材を上記のように生成し
ても、かかる処理の限界コストを正当化する程十分には
触媒の活性を増大させ得ないからである。
化ナトリウム溶液で処理すると、多孔質、揮発分、嵩密
度、つぶれ強さ、およびX線回折の測定により示される
ように母材の約95重量%が方ソーダ石に変換するが、
それ以上の方ソーダ石を含む母材を上記のように生成し
ても、かかる処理の限界コストを正当化する程十分には
触媒の活性を増大させ得ないからである。
主に塩基性方ソーダ石より成るが、相当量の無定形アル
ミノ二珪酸ナトリウムをも含有する母材を得るように、
エージング工程の管理に特別の注意を払った。
ミノ二珪酸ナトリウムをも含有する母材を得るように、
エージング工程の管理に特別の注意を払った。
残留する未反応の無定形アルミノ珪酸塩が触媒に有利な
つぶれ強さを付与すると思われる。
つぶれ強さを付与すると思われる。
触媒の母材に対して方ソーダ石含量を51〜95重量%
、望ましくは70〜80重量%、特に望ましくは約75
重量%とする時に、嵩密度、つぶれ難さ、および他の性
質にある種の差異が認められた。
、望ましくは70〜80重量%、特に望ましくは約75
重量%とする時に、嵩密度、つぶれ難さ、および他の性
質にある種の差異が認められた。
熱処理工程の間水素雰囲気は金属成分の還元を促進した
。
。
6乃至40時間の時間的変化および温度510℃(95
0°F)〜565℃(1050゜F)間の温度変化は水
素添加処理に何の影響も及ぼさないもののようであった
。
0°F)〜565℃(1050゜F)間の温度変化は水
素添加処理に何の影響も及ぼさないもののようであった
。
数種の触媒製造に関するデータを下表に示す。
なお、上記表中の本発明のニッケル触媒の孔寸法の分布
状態を従来のニッケル触媒のそれと比較した図を参照さ
れたい。
状態を従来のニッケル触媒のそれと比較した図を参照さ
れたい。
ここで、触媒のマクロ細孔は、水銀多孔度計による標準
方法に従って測定した。
方法に従って測定した。
すなわち、閉鎖系に触媒を置き、孔寸法で検量されてい
る圧力下で水銀を孔の中に押し込む方法である。
る圧力下で水銀を孔の中に押し込む方法である。
この場合、圧力が高いほど、一定の触媒試料に対する孔
寸法は小さい。
寸法は小さい。
水素処理した触媒は種々の変化が可能である。
その発火性の性質は粘稠な油の中に浸漬するかN29
9 %O2 1 %の雰囲気中の制限酸化により変化さ
せ得る。
9 %O2 1 %の雰囲気中の制限酸化により変化さ
せ得る。
例 ■■
最大粒度が約37ミクロンより小で従って400メッシ
ュの篩を通過する金属ニッケル粉末を製造するために、
流動ガスの成分として水素を約300℃で用いる反応器
で水和水酸化第一ニッケルを流動させた。
ュの篩を通過する金属ニッケル粉末を製造するために、
流動ガスの成分として水素を約300℃で用いる反応器
で水和水酸化第一ニッケルを流動させた。
前記の金属ニッケル粉末、水酸化ナトリウム水溶液、生
カオリン95重量%とメタカオリン5重量%の配合物か
ら成る可塑性組成物の生成の間、および回転円板上で粒
状扁平球が生成し油中に浸漬する間冷水素雰囲気とする
。
カオリン95重量%とメタカオリン5重量%の配合物か
ら成る可塑性組成物の生成の間、および回転円板上で粒
状扁平球が生成し油中に浸漬する間冷水素雰囲気とする
。
酸化された触媒がNiO約33重量%となるように割合
を調節する。
を調節する。
母材の約73重量πが方ンーダ石に変換するように油中
浸漬の扁平球を約24時間約65゜Cに維持する。
浸漬の扁平球を約24時間約65゜Cに維持する。
炭化水素および水で扁平球を洗浄し、次に水素中で4時
間400℃に加熱した後、触媒粒子を窒素中で約200
℃迄冷却する。
間400℃に加熱した後、触媒粒子を窒素中で約200
℃迄冷却する。
酸素約1%および窒素99%の混合物を用いて発火性の
ニッケル扁平球を酸化し酸化第一ニッケル約33重量%
含有の粒子にする。
ニッケル扁平球を酸化し酸化第一ニッケル約33重量%
含有の粒子にする。
例 ■■
例■■の一般的方法に従い400メッシュの金属鉄粉か
ら担体付きFeO触媒を製造した。
ら担体付きFeO触媒を製造した。
高温エージングに使用する高沸点有機液体を便宜上油と
した。
した。
例 ■■
例■〜Xの方法に従うが水利水酸化第一ニッケルの代り
に金属酸化物および/または金属酸化物の混合物を用い
て、過半量の方ソーダ石および相当な量の無定形アルミ
ノ珪酸ナトリウムから成る母材中に触媒金属酸化物粉末
約15重量%を含む一連の触媒を製造した。
に金属酸化物および/または金属酸化物の混合物を用い
て、過半量の方ソーダ石および相当な量の無定形アルミ
ノ珪酸ナトリウムから成る母材中に触媒金属酸化物粉末
約15重量%を含む一連の触媒を製造した。
粉末の金属成分の大部分が100メッシュの篩を通過す
る。
る。
モリブデン酸ランタン、亜マンガン酸銅、錫酸亜鉛、バ
ナジウム酸セリウム、亜クロム酸ビスマスおよび白金型
の触媒をかように製造して触媒の活性、安定性、選択性
およびつぶれ強さの有用な組合せが得られる。
ナジウム酸セリウム、亜クロム酸ビスマスおよび白金型
の触媒をかように製造して触媒の活性、安定性、選択性
およびつぶれ強さの有用な組合せが得られる。
上記の金属酸化物はそれぞれ■A、■A、IB、■A,
■B、■B,■A、■A、VB、■Aおよび■の諸族の
ものであり、上記の諸族のすべての金属成分にとってこ
の母材が有用であることを例証する。
■B、■B,■A、■A、VB、■Aおよび■の諸族の
ものであり、上記の諸族のすべての金属成分にとってこ
の母材が有用であることを例証する。
例 ■■
アルカリ性にした湿った生カオリン中にCoMoO4約
15重量%を含む新たに押出したペレットを油に浸漬し
高速回転ナイフ型混合機に掛け、かぐして粒度範囲が約
15ミクロン乃至約150ミクロンの扁平球形粒子を作
り、緩かな攪拌区域に入れ、そこで過大粒子を分散から
沈降除去した。
15重量%を含む新たに押出したペレットを油に浸漬し
高速回転ナイフ型混合機に掛け、かぐして粒度範囲が約
15ミクロン乃至約150ミクロンの扁平球形粒子を作
り、緩かな攪拌区域に入れ、そこで過大粒子を分散から
沈降除去した。
この分散を高温エージング区域へ移し約115℃に2時
間に保って、耐摩耗性で流動性の担体付きモリブデン酸
コバルト触媒の先駆物質粒子とする。
間に保って、耐摩耗性で流動性の担体付きモリブデン酸
コバルト触媒の先駆物質粒子とする。
溶剤洗浄し空気中蝦焼の後、この流動性触媒はモリブデ
ンおよびコバルトの酸化物の混合物による接触作用を受
ける諸反応に効果的である。
ンおよびコバルトの酸化物の混合物による接触作用を受
ける諸反応に効果的である。
例 XV
生カオリン90部、メタカオリン10部、亜酸化マンガ
ン25部、および45重量%NaOH溶液を含む可塑性
組成物を直径約1mmの円管の通路多数を有する単一体
の塊に成形し、成形した塊を主に多核芳香族炭化水素を
含む有機液体に浸漬し、約85℃に加熱し、約10時間
高温に維持した。
ン25部、および45重量%NaOH溶液を含む可塑性
組成物を直径約1mmの円管の通路多数を有する単一体
の塊に成形し、成形した塊を主に多核芳香族炭化水素を
含む有機液体に浸漬し、約85℃に加熱し、約10時間
高温に維持した。
かく再結晶させた触媒体を溶剤洗浄し、燗焼し、冷却し
て、有利な高いつぶれ強さを持つ単一体の触媒塊とした
。
て、有利な高いつぶれ強さを持つ単一体の触媒塊とした
。
第1図は、本発明のNi一方ソーダ石触媒のマクロ細孔
分布曲線と従来のNi含有触媒のそれとの関係を示す図
である。
分布曲線と従来のNi含有触媒のそれとの関係を示す図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 つぶれ難さが1.3Kg(3ポンド)より大きく、
マクロ細孔の直径が100乃至10000オングストロ
ームの範囲で、その大半が約600乃至2000オング
ストロームであり、接触性Ni成分が0.5乃至45重
量%及びアルミノ二珪酸ナトリウムから成る母材が99
.5乃至55重量%である水素化反応に使用される燗焼
され脱水された触媒体であって、前記母材の約51乃至
95重量%が方ソーダ石であシ、かつ該母材の約5乃至
49重量%が無定形アルミノ二珪酸ナトウムである触媒
体。 2 つぶれ難さが1.3Kg(3ポンド)より大きく、
マクロ細孔の直径が100乃至10000オングストロ
ームの範囲で、その大半が約600乃至2000オング
ストロームであり、接触性Ni成分が0.5乃至45重
量%及びアルミノ二珪酸ナトリウムから成る母材が99
.5乃至55重量%である水素化反応に使用される蝦焼
され脱水された触媒体であって、前記母材の約51乃至
95重量%が方ソーダ石であり、かつ該母材の約5乃至
49重量%が無定形アルミノ二珪酸ナトリウムである触
媒体の製造方法において、 (i)水酸化ナトリウム40乃至50重量%を含有する
水酸化ナトリウム水溶液を製造し、 (ii)100メッシュより小さい微細に分割した所定
量の接触性Ni成分粒子及び主として生カオリンから成
るアルミノ珪酸塩粉末を前記溶液と混合して可塑性組成
物を作り、 (iii)前記可塑性組成物を適当な触媒体に成形し、
(iv)触媒体を油に浸漬し、 (v)油に浸漬した触媒体を約65゜C乃至約115℃
の温度で約1乃至24時間加熱してアルミノ珪酸塩の過
半部を塩基性方ソーダ石へ変換し、(vi)方ソーダ石
含有触媒体を油から取り出し、(vii)触媒体を洗浄
して、油及び容易に浸出し得る水酸化ナトリウムを抽出
し、 (viii)200℃より高い温度で前記洗浄触媒体を
加熱して接触性Ni成分を活性化し、更に (iX)触媒体として使用するために前記の加熱した触
媒体を冷却する ことを含有する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17574771A | 1971-08-27 | 1971-08-27 | |
| US175747 | 1988-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4834790A JPS4834790A (ja) | 1973-05-22 |
| JPS585704B2 true JPS585704B2 (ja) | 1983-02-01 |
Family
ID=22641473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP47084421A Expired JPS585704B2 (ja) | 1971-08-27 | 1972-08-23 | つぶれ難い多孔質触媒およびその製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3745128A (ja) |
| JP (1) | JPS585704B2 (ja) |
| BR (1) | BR7205867D0 (ja) |
| CA (1) | CA980326A (ja) |
| DE (1) | DE2241866C3 (ja) |
| FR (1) | FR2150922B1 (ja) |
| GB (1) | GB1385406A (ja) |
| IT (1) | IT962221B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099597A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | 城山工業株式会社 | 物品切断装置 |
-
1971
- 1971-08-27 US US00175747A patent/US3745128A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-07-04 CA CA146,239A patent/CA980326A/en not_active Expired
- 1972-07-13 GB GB3282872A patent/GB1385406A/en not_active Expired
- 1972-08-22 FR FR7230573A patent/FR2150922B1/fr not_active Expired
- 1972-08-23 JP JP47084421A patent/JPS585704B2/ja not_active Expired
- 1972-08-25 BR BR005867/72A patent/BR7205867D0/pt unknown
- 1972-08-25 IT IT52351/72A patent/IT962221B/it active
- 1972-08-25 DE DE2241866A patent/DE2241866C3/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099597A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | 城山工業株式会社 | 物品切断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2150922A1 (ja) | 1973-04-13 |
| JPS4834790A (ja) | 1973-05-22 |
| CA980326A (en) | 1975-12-23 |
| GB1385406A (en) | 1975-02-26 |
| FR2150922B1 (ja) | 1976-05-21 |
| US3745128A (en) | 1973-07-10 |
| DE2241866C3 (de) | 1979-04-12 |
| BR7205867D0 (pt) | 1973-08-23 |
| DE2241866B2 (de) | 1978-08-17 |
| DE2241866A1 (de) | 1973-03-08 |
| IT962221B (it) | 1973-12-20 |
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