JPS5964525A - 一酸化炭素とアンモニアからシアン化水素酸の製造法 - Google Patents
一酸化炭素とアンモニアからシアン化水素酸の製造法Info
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- JPS5964525A JPS5964525A JP58136667A JP13666783A JPS5964525A JP S5964525 A JPS5964525 A JP S5964525A JP 58136667 A JP58136667 A JP 58136667A JP 13666783 A JP13666783 A JP 13666783A JP S5964525 A JPS5964525 A JP S5964525A
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- C01C3/0237—Preparation in gaseous phase from carbon monoxide and ammonia
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
木発明け、−酸化炭素(Go ) とアンモニア(N
l5 )からシアン化水素酸(HCN )の製造に関す
る0さらに詳しくは、本発明は金属が担体の細孔表面に
析出しており寸だ炭素に無秩序に結合している非炭素質
多孔性触媒担体、Fe、 Nl 、 Go、Ru
の少なくとも1種である触媒■族金属、炭素からなる
触媒の存在でco とNl5がら1−ICNの製造に
関する。
l5 )からシアン化水素酸(HCN )の製造に関す
る0さらに詳しくは、本発明は金属が担体の細孔表面に
析出しており寸だ炭素に無秩序に結合している非炭素質
多孔性触媒担体、Fe、 Nl 、 Go、Ru
の少なくとも1種である触媒■族金属、炭素からなる
触媒の存在でco とNl5がら1−ICNの製造に
関する。
ベルギー特許第869.185号は鉄または他の■族金
属の小塊を含む炭素繊維がら々るメタン製造に有用な新
規触媒物質を記載している。この物質は■族金属とCO
および水素の混合物を高温で接触させて、COの不均化
反応により炭素を析出させることによって形成する。こ
の物質を高温で水素と接触させると、上記物質中の炭素
が水素と反応してメタンを生成する。
属の小塊を含む炭素繊維がら々るメタン製造に有用な新
規触媒物質を記載している。この物質は■族金属とCO
および水素の混合物を高温で接触させて、COの不均化
反応により炭素を析出させることによって形成する。こ
の物質を高温で水素と接触させると、上記物質中の炭素
が水素と反応してメタンを生成する。
1927年5月3日付のり−プクネヒト(Liebkn
echt ) の米国特許第1.626.848号は
、多孔性非酸(nonaclcl )木炭からなる触媒
の存在でCOとNH3を反応させることによるHCNの
製造法を明らかにしている。この多孔性非酸木炭は外独
でまたは金M酸化物のような他の不活性寸たは触媒物質
と組合せて使用できる活性木炭である。上記酸化物は木
炭と混合でき、寸たは木炭を金属酸化物で含浸贅たは被
覆できる。
echt ) の米国特許第1.626.848号は
、多孔性非酸(nonaclcl )木炭からなる触媒
の存在でCOとNH3を反応させることによるHCNの
製造法を明らかにしている。この多孔性非酸木炭は外独
でまたは金M酸化物のような他の不活性寸たは触媒物質
と組合せて使用できる活性木炭である。上記酸化物は木
炭と混合でき、寸たは木炭を金属酸化物で含浸贅たは被
覆できる。
1960年6月25日イ寸のリンドナー(Llndne
r )の米国特許第1.751.933号は、NH3と
COを炭化鉄からなる触媒と接触させることによるHC
Nの製造法を明らかにしている。
r )の米国特許第1.751.933号は、NH3と
COを炭化鉄からなる触媒と接触させることによるHC
Nの製造法を明らかにしている。
この触媒は単独で使用でき、または遊離オたは結合状態
でモリブデン、マンガン、タングステン、セリウム、チ
タン、または銅の少なくとも1種と組合せて使用できる
。
でモリブデン、マンガン、タングステン、セリウム、チ
タン、または銅の少なくとも1種と組合せて使用できる
。
グレディッヒ(Bredig) らの米国特許第1
、598 、7.07号は、F/A族甘たせIVB族炭
化炭化物触媒在でNH3とCOを反応させることによる
HCNの製造法を明らかにしている。
、598 、7.07号は、F/A族甘たせIVB族炭
化炭化物触媒在でNH3とCOを反応させることによる
HCNの製造法を明らかにしている。
またグレディッヒらの米国%許第1+610.o35号
は酸化バナジウムの存在でNH3とco と反応させ
ることによるHCNの製造法を明らかにしている。
は酸化バナジウムの存在でNH3とco と反応させ
ることによるHCNの製造法を明らかにしている。
プl/デイツヒらの米国特許第1.627,144qは
川原、■族、■族、■化合がくの酸化物の存在で00と
NHう を反応させることによりHCNを製造する方法
を明らかにしている。プレデイツヒらの米国特¥′f第
1 、634.735号は、希土類金属酸化物触媒の存
在でNH3とCOを反応させることによるHCN酸の製
造法を明らかにしている。
川原、■族、■族、■化合がくの酸化物の存在で00と
NHう を反応させることによりHCNを製造する方法
を明らかにしている。プレデイツヒらの米国特¥′f第
1 、634.735号は、希土類金属酸化物触媒の存
在でNH3とCOを反応させることによるHCN酸の製
造法を明らかにしている。
これらの文献が示すように、触媒の存在においてCOと
NH3を反応させることによるHCNの生成は、−望<
1900年代から知られていた。この反応は反応物とし
て安価な物質を使う利点をもつが、これらの初期の方法
は、本発明の方法により軽減または最小にされる幾つか
の制限事項(11m1tatlons )を有している
。これらの制限には、比較的高価な、バナジウムのよう
な物質からなる触媒の使用を含む。また、高価でない物
質を使う触媒はしばしば劣った収率を生じる。さらに、
従来の触媒はしばしば再循環できないか、または著しく
限られた寿命時間を示すにすき゛なかった。
NH3を反応させることによるHCNの生成は、−望<
1900年代から知られていた。この反応は反応物とし
て安価な物質を使う利点をもつが、これらの初期の方法
は、本発明の方法により軽減または最小にされる幾つか
の制限事項(11m1tatlons )を有している
。これらの制限には、比較的高価な、バナジウムのよう
な物質からなる触媒の使用を含む。また、高価でない物
質を使う触媒はしばしば劣った収率を生じる。さらに、
従来の触媒はしばしば再循環できないか、または著しく
限られた寿命時間を示すにすき゛なかった。
一層近代的方法はNH5とメタンを反応させることによ
り1−ICNを製造するが、一部には上記の制限による
。この反応はNH−13とCOを使う従来の方法より一
層大きい収率を生じ得るが、この反応は比較的安価に維
持されている化合物を得るために、着実に価格の上昇し
ている高価な成分、すなわちメタンを使う欠点を有する
。
り1−ICNを製造するが、一部には上記の制限による
。この反応はNH−13とCOを使う従来の方法より一
層大きい収率を生じ得るが、この反応は比較的安価に維
持されている化合物を得るために、着実に価格の上昇し
ている高価な成分、すなわちメタンを使う欠点を有する
。
従って1本発明の目的は金属が担体の細孔表面に析出し
寸た炭素が金属に無秩序に結合している非炭素質多孔性
触媒担体、Fe、Nl、Co、Ruの少なくとも1種か
らなる触媒■族金属、炭素から々る触媒とCOおよびN
H5を接触させることによるHCNの製造法を提供する
ことにある。
寸た炭素が金属に無秩序に結合している非炭素質多孔性
触媒担体、Fe、Nl、Co、Ruの少なくとも1種か
らなる触媒■族金属、炭素から々る触媒とCOおよびN
H5を接触させることによるHCNの製造法を提供する
ことにある。
本発明の別の目的は、触媒が非炭素質多孔性触媒担体と
、Fe、Nl、C□、Ruの少なくとも1揮であり担体
の細孔表面に析出している触媒■族金属と、実質上連鎖
しておυネた当該金属に無秩序に結合している炭素とか
らなっている触媒とCOおよびNH5を接触させること
によるHCNの製造法を提供することにある。
、Fe、Nl、C□、Ruの少なくとも1揮であり担体
の細孔表面に析出している触媒■族金属と、実質上連鎖
しておυネた当該金属に無秩序に結合している炭素とか
らなっている触媒とCOおよびNH5を接触させること
によるHCNの製造法を提供することにある。
本発明の別の目的、利点、新規外特徴は一部分以下の記
載で示し、一部分は以下の記載をしらべれば当票者には
明らかとなシ、または本発明の実施によシ知ることがで
きよう。何れにしろ1本発明の目的と利点は特に特許請
求の範囲に指摘した手段と組合せにより実現できること
に留意すべきである。
載で示し、一部分は以下の記載をしらべれば当票者には
明らかとなシ、または本発明の実施によシ知ることがで
きよう。何れにしろ1本発明の目的と利点は特に特許請
求の範囲に指摘した手段と組合せにより実現できること
に留意すべきである。
一般に、本発明は金属が担体の細孔表面に析出しており
すだ炭素に無秩序に結合している非炭素質多孔性触媒担
体、Fe 、 Ni、Co 、 nuの少々くとも1
種である触媒■族金属、炭素からなる触媒とCOおよび
NH,を接触させることによるHCNの製造法を提供す
る。
すだ炭素に無秩序に結合している非炭素質多孔性触媒担
体、Fe 、 Ni、Co 、 nuの少々くとも1
種である触媒■族金属、炭素からなる触媒とCOおよび
NH,を接触させることによるHCNの製造法を提供す
る。
HCNを生成するCOとNH3の反応は気相で起り、触
媒の存在で進行する。この反応はオた副産物として少量
のl−1,20、CH4、H2、N2、および多分CO
2を生成できる。CO対NH3のモル比は反応条件およ
び触媒組成に依存し変化できる。しかし、COの等しい
景または過剰量を使うと一層大きい生成物収率が得られ
るから、この比は約1対1〜約6対1が好オしい。
媒の存在で進行する。この反応はオた副産物として少量
のl−1,20、CH4、H2、N2、および多分CO
2を生成できる。CO対NH3のモル比は反応条件およ
び触媒組成に依存し変化できる。しかし、COの等しい
景または過剰量を使うと一層大きい生成物収率が得られ
るから、この比は約1対1〜約6対1が好オしい。
NH30町およびH2のような種々の副生物への分解を
最小にするために、本発明の方法を希釈ガスの存在でも
実施できる。ガスN2.)12、Ar、ト(e、空気が
この目的に好すしい。しかし、酸素の存在はHCN収率
を減らす傾向がある力ら、酸素を工程から排除すること
も好寸しい。そこで、町およびH2は空気より反応性が
少々く、またAr、He より安価であるから、特に
好ましい希釈ガスである。希釈ガスを使うときは、希釈
剤対アンモニアガスモル比が約2対1またはそれ以下刃
I好寸しい。大きい割合の希釈ガスはCOとNH3の反
応を遅く進行させる原因となり得るからである。
最小にするために、本発明の方法を希釈ガスの存在でも
実施できる。ガスN2.)12、Ar、ト(e、空気が
この目的に好すしい。しかし、酸素の存在はHCN収率
を減らす傾向がある力ら、酸素を工程から排除すること
も好寸しい。そこで、町およびH2は空気より反応性が
少々く、またAr、He より安価であるから、特に
好ましい希釈ガスである。希釈ガスを使うときは、希釈
剤対アンモニアガスモル比が約2対1またはそれ以下刃
I好寸しい。大きい割合の希釈ガスはCOとNH3の反
応を遅く進行させる原因となり得るからである。
HCNを生成するCOとNH5の反応は種々の温度で実
施できる。しかし、本発明の方法を使う場合には、この
温度は約550〜約600℃の範囲にあるべきである。
施できる。しかし、本発明の方法を使う場合には、この
温度は約550〜約600℃の範囲にあるべきである。
実質上650℃以下の温度は反応を余りに遅く進めさせ
、一方実質上600℃以上の温度は酸素の存在で触媒か
ら炭素を除去させまたは炭素/金属結合に影響を与え得
る。好甘しい温度は、幾分触媒の正確な組成および反応
物のモル比に依存するが、本発明の方法を約400〜約
500℃で実線するのが好ましい。
、一方実質上600℃以上の温度は酸素の存在で触媒か
ら炭素を除去させまたは炭素/金属結合に影響を与え得
る。好甘しい温度は、幾分触媒の正確な組成および反応
物のモル比に依存するが、本発明の方法を約400〜約
500℃で実線するのが好ましい。
本発明の方法は種々の圧力で実施できる。約0〜約2
D Opsiの圧力が好ましく、常圧は加圧または真空
装置の必要を除くから常圧が特に好寸しい。圧力は本発
明に対し重要ではないが、実質上200 psiを越え
る圧力は酸素の存在で炭素の除去をひき起し得る。
D Opsiの圧力が好ましく、常圧は加圧または真空
装置の必要を除くから常圧が特に好寸しい。圧力は本発
明に対し重要ではないが、実質上200 psiを越え
る圧力は酸素の存在で炭素の除去をひき起し得る。
本発明で用いる触媒をつくるために、多くの担体物質を
使用できる。しかし、この担体物質は非炭素質でなけれ
ばならない。そこで、木炭のような担体物質を使っては
ならない。担体物質は多孔性のシリカ(5102) 、
アルミナ(At203)、5I02 とAt2o5の
混合物1.)yt、 コ=7 (ZrO2) 。
使用できる。しかし、この担体物質は非炭素質でなけれ
ばならない。そこで、木炭のような担体物質を使っては
ならない。担体物質は多孔性のシリカ(5102) 、
アルミナ(At203)、5I02 とAt2o5の
混合物1.)yt、 コ=7 (ZrO2) 。
またはチタニア(Tl02) が好オしい。しかし、
多孔性の3+02 tたはAt203が特に好寸しく
、特に多孔性5102 が好ましい。適当な商業上入
手できるシリカの例はアクゾヘミー・コポレーションか
ら得られるF−5bよびF−7シリカである。
多孔性の3+02 tたはAt203が特に好寸しく
、特に多孔性5102 が好ましい。適当な商業上入
手できるシリカの例はアクゾヘミー・コポレーションか
ら得られるF−5bよびF−7シリカである。
触媒の寸法と形状は使用する反応器の型に合わせ、寸た
他の都合により変化できる。本発明の1具体化では、(
必須ではないが、)触媒は粒状である。触媒が粒状のと
きは、担体物質は約20〜140ミクロンの、さらに好
ましくは約45〜90ミクロンの平均粒変とする。これ
は、流動床反応器で使うのに適した触媒の粒度分布と密
度をもたらす。
他の都合により変化できる。本発明の1具体化では、(
必須ではないが、)触媒は粒状である。触媒が粒状のと
きは、担体物質は約20〜140ミクロンの、さらに好
ましくは約45〜90ミクロンの平均粒変とする。これ
は、流動床反応器で使うのに適した触媒の粒度分布と密
度をもたらす。
担体物質の細孔容積は約3 cc / P以下が好まし
い。5CClFtよシ実質上大きい細孔容積は担体物質
を脆くし得るからである。炭素および金属の触媒的に意
味ある量が、反応物の細孔内腔への近づきを妨げること
なく細孔表面に析出できるよう、担体物質の細孔容積は
少なくとも約0.4cc/f!であることが好ましい。
い。5CClFtよシ実質上大きい細孔容積は担体物質
を脆くし得るからである。炭素および金属の触媒的に意
味ある量が、反応物の細孔内腔への近づきを妨げること
なく細孔表面に析出できるよう、担体物質の細孔容積は
少なくとも約0.4cc/f!であることが好ましい。
触媒が粒状でないときは、炭素および金属による細孔の
最大の充てんを可能にし、一方では反応物の触媒の細孔
表面への近づきを許すように、細孔容積は約1〜約2
CC/ 9−であるのが好ましい。
最大の充てんを可能にし、一方では反応物の触媒の細孔
表面への近づきを許すように、細孔容積は約1〜約2
CC/ 9−であるのが好ましい。
触媒が粒状であるときは、担体の細孔容積は約0.6〜
約2.CJcc/P、さらに好ましくは約0.7〜1.
6CC/ψであるのが好寸しい。細孔容積けH,N、ル
ーテア、C,F、 fレンズロー、「水銀多孔度計測定
のだめの表面積」、ヅヤーナル・オプ・フイソカル會ケ
ミストリー、71巻、2763頁(1967年)に記載
の水銀多孔度計測定によシ測定できる。
約2.CJcc/P、さらに好ましくは約0.7〜1.
6CC/ψであるのが好寸しい。細孔容積けH,N、ル
ーテア、C,F、 fレンズロー、「水銀多孔度計測定
のだめの表面積」、ヅヤーナル・オプ・フイソカル會ケ
ミストリー、71巻、2763頁(1967年)に記載
の水銀多孔度計測定によシ測定できる。
本発明おいては要求されないが、できるならば極度に小
さな細孔を排除すべきである。極度に小さな細孔は一層
大きい直径の細孔よりも炭素および金属で一層迅速に満
たされる傾向があるからである。そこで、好ましくは、
約so1以下の、好脣しくは約80X以下の、さらに好
ましくは約100λ以下の直径の測定可能な細孔を示さ
ない多孔性担体物質を使うべきである。
さな細孔を排除すべきである。極度に小さな細孔は一層
大きい直径の細孔よりも炭素および金属で一層迅速に満
たされる傾向があるからである。そこで、好ましくは、
約so1以下の、好脣しくは約80X以下の、さらに好
ましくは約100λ以下の直径の測定可能な細孔を示さ
ない多孔性担体物質を使うべきである。
好ましい細孔直径と容積を有する担体物質を商業上入手
できるが、他の商業上入手できる多孔性担体物質の細孔
直径と容積を本発明の具体化と調和するよう調節できる
。担体の細孔の1調節法は、担体物質を希塩基性溶液に
入れ、これを高温高圧にかけ、ついで洗い、乾燥するこ
とである。
できるが、他の商業上入手できる多孔性担体物質の細孔
直径と容積を本発明の具体化と調和するよう調節できる
。担体の細孔の1調節法は、担体物質を希塩基性溶液に
入れ、これを高温高圧にかけ、ついで洗い、乾燥するこ
とである。
本発明で使う金属は鉄(Fe)、ニッケル(N1)、コ
バルト(Go)、Aテニウム(Ru )の少々くとも1
種からなる触媒■族金属である。
バルト(Go)、Aテニウム(Ru )の少々くとも1
種からなる触媒■族金属である。
本発明の方法では、鉄およびニッケルが特に好ましい。
しかし、鉄が最も好ましい。これらの金属の種々の混合
物も使用できる。
物も使用できる。
金属のわずか々部分を触媒担体の外表面に析出できるが
、金属を担体内に、すなわち細孔表面上に主として析出
する。これは金属を外表面だけに析出する触媒オたは触
媒が単に触媒物質の混合物であるものより一層摩損抵抗
の触媒をつくる利点を有する。
、金属を担体内に、すなわち細孔表面上に主として析出
する。これは金属を外表面だけに析出する触媒オたは触
媒が単に触媒物質の混合物であるものより一層摩損抵抗
の触媒をつくる利点を有する。
触媒■化合局を、金属含浸によシ細孔の表面に析出でき
る。理論的には担体を金属含浸できる最大量は々いが、
余りに多すぎる金属は担体の細孔を充てんでき、それに
より有効な触媒点を減らす。
る。理論的には担体を金属含浸できる最大量は々いが、
余りに多すぎる金属は担体の細孔を充てんでき、それに
より有効な触媒点を減らす。
逆に、余υに少なすぎる金属は触媒が劣った触媒活性を
示す原因となシ得る。
示す原因となシ得る。
触媒中の金属量は、担体の金属負荷ノ4−セント(でよ
り表わすことができる。金属負荷パーセントは、次式に
より得ることができる。
り表わすことができる。金属負荷パーセントは、次式に
より得ることができる。
ただし、金属含有担体の重量は担体の重量と還元形の析
出金属の重量の和である。約8〜3oの金属負荷係が好
ましいが、約10〜2oの金属負荷チが特に好オしい。
出金属の重量の和である。約8〜3oの金属負荷係が好
ましいが、約10〜2oの金属負荷チが特に好オしい。
触媒の調製においては、幾つかの通常の含浸法の一つを
使って、多孔性担体を触媒■族金属で含浸または被覆で
きる。このような1技術は、多孔性担体を金属寸たばそ
の化合物、たとえば酢酸コバルト、 FRCI、、ま
たはFe(NO3)3”N20 のような金属塩の液
体混合物で含浸する方法である。ふつう、これについで
乾燥し、必要ならば適当な雰囲気または一連の雰囲気、
たとえば空気ついでN2ついでN2 中で熱処理する
。こうしで、金属を元素形でオたは実質上還元状態で細
孔表面に析出する。たとえば、Fe を■族金属とし
て使う場合、これをFeまたはFe として担体上に
析出できる。
使って、多孔性担体を触媒■族金属で含浸または被覆で
きる。このような1技術は、多孔性担体を金属寸たばそ
の化合物、たとえば酢酸コバルト、 FRCI、、ま
たはFe(NO3)3”N20 のような金属塩の液
体混合物で含浸する方法である。ふつう、これについで
乾燥し、必要ならば適当な雰囲気または一連の雰囲気、
たとえば空気ついでN2ついでN2 中で熱処理する
。こうしで、金属を元素形でオたは実質上還元状態で細
孔表面に析出する。たとえば、Fe を■族金属とし
て使う場合、これをFeまたはFe として担体上に
析出できる。
炭素含有ガスを金属含浸した担体物質上に通すと七によ
って、好捷しくけ酸素不在下に炭素を触媒担体上に析出
する。このガス中の炭素は好捷しくけco、 co2
、 または5個の炭素原子までの飽和捷たは不飽和炭化
水素たとえばメタンの形であるが、炭素析出条件下気相
である高級炭化水素を使用できる。しかし、COが好ま
しい。炭素含有ガスは分子状水素および窒素のような析
出条件で不活性である化合物を含むこともできる。
って、好捷しくけ酸素不在下に炭素を触媒担体上に析出
する。このガス中の炭素は好捷しくけco、 co2
、 または5個の炭素原子までの飽和捷たは不飽和炭化
水素たとえばメタンの形であるが、炭素析出条件下気相
である高級炭化水素を使用できる。しかし、COが好ま
しい。炭素含有ガスは分子状水素および窒素のような析
出条件で不活性である化合物を含むこともできる。
このガスを相体上に約350〜600℃で通すことがで
きるが、温度は約400〜550℃が好オしい。炭素を
約200 psi以下の種々の圧力で担体上に析出でき
るが、常圧付近の圧力で析出は最もよく起る。実質上2
00 psiを越える圧力は炭素が担体上に析出して残
ることを妨げ得る。
きるが、温度は約400〜550℃が好オしい。炭素を
約200 psi以下の種々の圧力で担体上に析出でき
るが、常圧付近の圧力で析出は最もよく起る。実質上2
00 psiを越える圧力は炭素が担体上に析出して残
ることを妨げ得る。
金属含浸触媒担体上に析出する炭素は、金属に化学結合
するようになる。き1った秩序のある化学構造をもつ炭
化物と異なり、この炭素/金属結合は無秩序に起υ、そ
れにより一般化学式では表現できない炭素/金属錯体を
形成すZ)。金属に結合するほかに、若干の炭素原子は
触媒担体上の他の炭素原子に化学結合オたは連鎖するよ
うになることもでき、金属が無秩序に結合により合体し
ている炭素繊維を形成する。この無秩序の金属/炭素錯
化は金應が金属/炭素混合物寸たは炭化物よりも増加し
た活性を示す原因となる。
するようになる。き1った秩序のある化学構造をもつ炭
化物と異なり、この炭素/金属結合は無秩序に起υ、そ
れにより一般化学式では表現できない炭素/金属錯体を
形成すZ)。金属に結合するほかに、若干の炭素原子は
触媒担体上の他の炭素原子に化学結合オたは連鎖するよ
うになることもでき、金属が無秩序に結合により合体し
ている炭素繊維を形成する。この無秩序の金属/炭素錯
化は金應が金属/炭素混合物寸たは炭化物よりも増加し
た活性を示す原因となる。
触tlW担体上の炭紫駐は金属含有触媒担体の炭水負荷
幅で表現できる。触媒の炭素負荷係は次式によ如得るこ
とができる。
幅で表現できる。触媒の炭素負荷係は次式によ如得るこ
とができる。
ただし、金8含有相休の重量は担体と析出金属の重量の
和である。
和である。
適当な紛素負荷幅は、一部分触媒担体の細孔容積に依存
する。炭素負荷係は約5〜50係が好ましい。しかし、
炭素負荷係は約20〜304がさらに好ましい。一層大
きい炭素負荷係はかならずしも触媒活性に負の効果を与
えないことがあるが。
する。炭素負荷係は約5〜50係が好ましい。しかし、
炭素負荷係は約20〜304がさらに好ましい。一層大
きい炭素負荷係はかならずしも触媒活性に負の効果を与
えないことがあるが。
50係以上の炭素負荷は細孔を充てんする原因となり得
る。細孔の充てんは反応物に有効な触媒表面積を減少で
きるだけでなく、細孔内の炭素は膨張力を示すことがで
きるから担体物質の破壊を生じ得る。
る。細孔の充てんは反応物に有効な触媒表面積を減少で
きるだけでなく、細孔内の炭素は膨張力を示すことがで
きるから担体物質の破壊を生じ得る。
本発明の方法に対し必要ではないが、 l!II!媒は
少なくとも1種の助触媒を含むこともできる。この助触
媒はザーコンデンスト・ケミカル・デイクショナ!J
−、10版、G、G、ハウレイ、パンeノーストランド
・ラインホルト社、ニューヨーク、1981年により定
義されているように、Re。
少なくとも1種の助触媒を含むこともできる。この助触
媒はザーコンデンスト・ケミカル・デイクショナ!J
−、10版、G、G、ハウレイ、パンeノーストランド
・ラインホルト社、ニューヨーク、1981年により定
義されているように、Re。
Zn、 Mn、 Hg、 Sn、 Bi、La
、U、Th、Ce。
、U、Th、Ce。
■n、T7. アルカリ土類金属、1日、■B、ye、
■B、オたは■族金属、およびその混合物の少なくとも
一つであることができる。この助触媒を約1対0.99
までの金属対助触媒モル比で存在させることができる。
■B、オたは■族金属、およびその混合物の少なくとも
一つであることができる。この助触媒を約1対0.99
までの金属対助触媒モル比で存在させることができる。
これらの助触媒を触媒■族金属と共に溶液に入れ、つい
で担体と接触させ、か焼することによって、炭素を触媒
担体上に析出する前に触媒中に合体できる。触媒■族金
属を担体に合体前に脣たけ合体後に、しかし炭素析出の
前に、これらの助触媒を段階的に合体もできる。
で担体と接触させ、か焼することによって、炭素を触媒
担体上に析出する前に触媒中に合体できる。触媒■族金
属を担体に合体前に脣たけ合体後に、しかし炭素析出の
前に、これらの助触媒を段階的に合体もできる。
触媒■族金属は、触媒調製中実質上還元できるが、炭素
の析出前本発明の方法で使う触媒を完全に還元する必要
のないことに留意することが重要である。触媒が完全に
還元されないときは、非酸素触媒成分の原子価要求をみ
たすのに十分な量で酸素が存在できる。
の析出前本発明の方法で使う触媒を完全に還元する必要
のないことに留意することが重要である。触媒が完全に
還元されないときは、非酸素触媒成分の原子価要求をみ
たすのに十分な量で酸素が存在できる。
本発明の異なる面を具体化することにより、オたは比較
のため基礎を与えることによシ、本発明を示すために実
験を行なった。
のため基礎を与えることによシ、本発明を示すために実
験を行なった。
これらの実験で使った触媒は次の操作により調製した。
担体の細孔を所望の形態に調節するために、商卆上入手
できる粒状多孔性シリカを希に2C03水溶液で内張し
たがラスオートクレーブに入れた。ついでオートクレー
ブを230℃にし、この温度に30分、400 psl
g の圧力に保持した。30分後、オートクレーブを
迅速に冷した。
できる粒状多孔性シリカを希に2C03水溶液で内張し
たがラスオートクレーブに入れた。ついでオートクレー
ブを230℃にし、この温度に30分、400 psl
g の圧力に保持した。30分後、オートクレーブを
迅速に冷した。
ついでシリカをオートクレーブから除去し、蒸留水で3
回洗った。ついでシリカを窒気中110℃で一夜乾燥し
た。この方法は水個多孔度計法で制定したとき、約1.
22cc/1%の細孔容積を有し150X以下の直径の
測定できる細孔のない多孔性シリカ生成物を生じた。
回洗った。ついでシリカを窒気中110℃で一夜乾燥し
た。この方法は水個多孔度計法で制定したとき、約1.
22cc/1%の細孔容積を有し150X以下の直径の
測定できる細孔のない多孔性シリカ生成物を生じた。
ついで触媒■族金属を次の方法により担体上に析出した
。Fe(NO3)3蕾9H2o(フィッシャーやサイエ
ンティフィック社から得ら)1−る)76.6g−を蒸
留水115meに溶かした。一定にかきまぜ上記溶液を
水熱処理した多孔性5102 (上記操作で得た)6
0.01iI−に徐々に加えた。5I02 への添加
が終了したとき、過剰の液体は存在しなかった。
。Fe(NO3)3蕾9H2o(フィッシャーやサイエ
ンティフィック社から得ら)1−る)76.6g−を蒸
留水115meに溶かした。一定にかきまぜ上記溶液を
水熱処理した多孔性5102 (上記操作で得た)6
0.01iI−に徐々に加えた。5I02 への添加
が終了したとき、過剰の液体は存在しなかった。
触媒を115℃で一夜乾燥した。ついで触媒を窒気中5
50℃で3時間、ついで650℃で1時間か焼し、硝酸
鉄を酸化鉄に分解した。触媒を石英流動床反応器に入し
、N2 で550℃で90分、650℃で3a分還元
し、酸化鉄を実質上元素状態に還元した。触媒をついで
室温に冷し1反応器から除去した。
50℃で3時間、ついで650℃で1時間か焼し、硝酸
鉄を酸化鉄に分解した。触媒を石英流動床反応器に入し
、N2 で550℃で90分、650℃で3a分還元
し、酸化鉄を実質上元素状態に還元した。触媒をついで
室温に冷し1反応器から除去した。
触媒■族金属の他の析出法も使用できる。たとえば、n
−ペンタンのような有機溶剤に溶かした鉄カルポニルオ
たけフェニル鉄のような有機金属化合物を含浸溶液とし
て使用できる。有機溶液に溶かした触媒■族金属の無機
塩も使用できる。
−ペンタンのような有機溶剤に溶かした鉄カルポニルオ
たけフェニル鉄のような有機金属化合物を含浸溶液とし
て使用できる。有機溶液に溶かした触媒■族金属の無機
塩も使用できる。
触媒上にCo / NH3を1回通すことによって、ま
たは複数回通すことによって1本法を実施できる。そこ
で、1回パスで得られる全収率としてまたは反応物の生
成物への転化率として、結果を報告できる。
たは複数回通すことによって1本法を実施できる。そこ
で、1回パスで得られる全収率としてまたは反応物の生
成物への転化率として、結果を報告できる。
ここで用いる1回パス当シ転化率% (ppc )とは
、触媒上へco / NHsの1回パスで1−1cNに
転化したNH,係を示す〇 反応物を触媒上に15分通すことによって、これらの実
験を行なった。ガスクロマトグラフィーを使い生成物の
分析を行なった。
、触媒上へco / NHsの1回パスで1−1cNに
転化したNH,係を示す〇 反応物を触媒上に15分通すことによって、これらの実
験を行なった。ガスクロマトグラフィーを使い生成物の
分析を行なった。
実施例1は本発明の一具体例を示すために行なったもの
である。
である。
実施例1
約15係のFe 負荷と23%の炭素負荷を有する5
102 多孔性触媒担体からなる5i02 / Fe
/ C触媒12.729−を使い、実施例1を実施し
た。
102 多孔性触媒担体からなる5i02 / Fe
/ C触媒12.729−を使い、実施例1を実施し
た。
希釈ガスとして窒素を使い500℃、常圧で反応を行な
った。Co / NH3/ N2モル比はほぼ2文11
対1であった。C05N83%お上びN2を夫々98C
C/分、50CCZ分、49cc1分の速度で触媒上を
通した。1回ノ臂ス転化a’、 13 、601がイ(
すられた。
った。Co / NH3/ N2モル比はほぼ2文11
対1であった。C05N83%お上びN2を夫々98C
C/分、50CCZ分、49cc1分の速度で触媒上を
通した。1回ノ臂ス転化a’、 13 、601がイ(
すられた。
本発明を使い実施例1で得られたHCN収率と、炭素を
はぶいた同一触媒を使い得られた収率を比較する基準を
与えるため、実施例2に記載の実験を実だクシた。
はぶいた同一触媒を使い得られた収率を比較する基準を
与えるため、実施例2に記載の実験を実だクシた。
実施例
約15係のFe 負荷を有する5102 多孔性触
媒担体からなる5102 / Fe触媒12.65g−
を使い、実姉例1と同一条件で実施例2を行なった。1
回パス転化率8.16係が得られた。
媒担体からなる5102 / Fe触媒12.65g−
を使い、実姉例1と同一条件で実施例2を行なった。1
回パス転化率8.16係が得られた。
触媒中に含まれている炭素は、本発明方法において反応
物ではないことを示すため、実施例6の実験を行なった
。
物ではないことを示すため、実施例6の実験を行なった
。
実施例6
実施例1に記載と同一反応条件および触媒を使い実tA
例13を行方った。しかし、この実験では、COO代り
にco2を用いた。検出できるHCNは得られなかった
。
例13を行方った。しかし、この実験では、COO代り
にco2を用いた。検出できるHCNは得られなかった
。
空気が本発明の希釈ガスとして働らくことができるが、
窒素のような非酸素含有ソfスが好オしいことを示すた
め、実施例4卦よび5に記載の実験を行なった・ 実施例4 上記操作を使い実施例4を行なった。触媒は約15係の
Fe 負荷と26係の炭素負荷を有する310.2
多孔性担体であった。触媒12.72Fを使い、希釈
ガスとして空気を使い、400℃、常圧で反応を行なっ
た。Co 、/ NHg ’/空気比は約2対1対1で
あった。Go、NH5,および空気を夫々913cc1
分、5[]cc/分、51]cc/分の速度で触媒上を
通した。HCNへの1回・臂ス転化率4,85憾が得ら
れた。
窒素のような非酸素含有ソfスが好オしいことを示すた
め、実施例4卦よび5に記載の実験を行なった・ 実施例4 上記操作を使い実施例4を行なった。触媒は約15係の
Fe 負荷と26係の炭素負荷を有する310.2
多孔性担体であった。触媒12.72Fを使い、希釈
ガスとして空気を使い、400℃、常圧で反応を行なっ
た。Co 、/ NHg ’/空気比は約2対1対1で
あった。Go、NH5,および空気を夫々913cc1
分、5[]cc/分、51]cc/分の速度で触媒上を
通した。HCNへの1回・臂ス転化率4,85憾が得ら
れた。
実施例5
希釈ガスとしてN2 を使い、実姉例4に記載の操作
と条件を使い、実施例5を行なった。HCNへの1回パ
ス転化率5.02係が得られた。
と条件を使い、実施例5を行なった。HCNへの1回パ
ス転化率5.02係が得られた。
本発明の方法に対する温度の効果を示すために、実施例
6〜9の実験を行なった。触媒は約15憾のFe 負
荷と23係の炭素負荷を有するS i O2多孔性担体
であった。Co / NH5/空気比約2対1対2で、
空気を希釈jfスとして使った。C01NH3、および
空気を夫々98cc1分、50ccZ分、9DCC7分
の速度で、触媒12.721−の上に通した。これらの
実験結果を第1表に捷とめた。しかし、実姉例1と5の
結果を比較すると、最適温度は使う希釈ガスに依存しわ
ずかに異な!ll得ることを示している。
6〜9の実験を行なった。触媒は約15憾のFe 負
荷と23係の炭素負荷を有するS i O2多孔性担体
であった。Co / NH5/空気比約2対1対2で、
空気を希釈jfスとして使った。C01NH3、および
空気を夫々98cc1分、50ccZ分、9DCC7分
の速度で、触媒12.721−の上に通した。これらの
実験結果を第1表に捷とめた。しかし、実姉例1と5の
結果を比較すると、最適温度は使う希釈ガスに依存しわ
ずかに異な!ll得ることを示している。
第1表
6 350 1.06
7 400 3.34
8 450 3.89
9 500 2.02
これらの実施例は本発明の操作可能々こととある種の面
を示すためにだけ示したものである。
を示すためにだけ示したものである。
すなわち本発明の技術的範囲は、上記具体例に制限され
ず、特許請求の範囲により規定される同等の具体化と変
形を含むことを理解すべきである第1頁の続き M 明 者 フレトリック・アンソニー・ペサ アメリカ合衆国オハイオ州4420 2オーロラ・サークルウッド・ ドライブ764
ず、特許請求の範囲により規定される同等の具体化と変
形を含むことを理解すべきである第1頁の続き M 明 者 フレトリック・アンソニー・ペサ アメリカ合衆国オハイオ州4420 2オーロラ・サークルウッド・ ドライブ764
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 金属が担体の細孔表面に析出しており、炭素
が無秩序に金属に結合している非炭素質多孔性触媒担体
、Fe、Nl、Co、Ruの少なくとも1種からなる■
族金属、および炭素からなる触媒とCOおよびNH,を
接触させることを特徴とするHCNの製造法。 (2) 非炭素質多孔性触媒担体、金属が担体の細孔
表面に析出しているFe、Nl、Co、Ruの少なくと
も1種からなる■族金属、および炭素が実質上連鎖して
おり捷た無秩序に■族金属に結合している炭素からなる
触媒とCOおよびNH5を接触させることを特徴とする
HCHの製造法。 (3)担体が約0.4〜約5te19−の細孔容積を有
する特許請求の範囲(1)または(2)に記載のHCN
の製造法、。 (4)担体が約1〜約2CC/?の細孔容積を有する特
許請求の範囲(1)寸たは(2)に記載のHCNの製造
法0 (5) 触媒が粒状であるノ時許請求の範囲(1)ま
たは(2)の記載のHCNの製造法。 (6) Ifltff カ約20〜140ミクロンの
平均粒度を有する特許請求の範囲(3)に記載のHCN
の製造法。 (力 触媒が約45〜90ミクロンの平均粒度を有する
特許請求の範囲(4)に記載のHCNの製造法。 (8)担体が約0.6〜約’l cc / li−の細
孔容積を有する%#’fiTN求の範囲(5ンに記載の
HCNの製造法。 (9) 金属が鉄またはニッケルである特許請求の範
囲(1)または(2)に記載のHCNの製造法。 CO金属が鉄である特許請求の範囲(9)に記載のHG
Nの製造法。 G11 触媒がさらにRe、 Zn、 Mn、
Hg、 Sn、 81、La、U、Th% Ce
、In、Tt、 アルカリ土類金属、1B、IVB、V
B、We、VMn金JiA(D少なくとも1種を含んで
いる特許請求の範囲(1)または(2)に記載のHCN
の製造法。 (6)担体がs+o2. 5102とAz2o3、At
205 。 Z r O2、TlO2からなる群から選ばれる特許請
求の範囲(1)甘たは(2)に記載のHCNの製造法。 (!タ 担体が8102 である特許請求の範囲〇の
に記載のHCNの製造法。 0喧 触媒が約8〜約50係の金属負荷を有する特許請
求の範囲(1)寸たけ(2)に記載のHCNの製造法。 (15) 触媒が約5〜約50係の炭素負荷を有する
特許請求の範囲(1)またfd (21に記載のHCN
の製造法。 (161co対N83モル比が約1対1〜約6対1であ
る特許請求の範囲(1)または(2)に記載のHCNの
製造法。 fi71 N2、N2、Ar、He、窒気からなる群
から選ばれる希釈ガスの存在で、COおよびNl−1,
を触媒と接触させる特許請求の範囲(1)寸たは(2)
に記載のHCNの製造法。 珀希釈剤対アンモニアガスモル比が、約2対1またはそ
れ以下である1時¥F請求の範囲σ力に記載のHCNの
製造法。 翰 約0〜約200 psiの圧力で実施する特許請求
の範囲(1)または(2)に記載のHCNの製造法。 (イ)約350〜約6oo℃の温度で実施するl特許請
求の範囲(1)オたは(2)に記載のl−1ON L7
′)製造法。 Ca11 約1交11〜約3対1のモA・比のco
およびNH3を非炭素質多孔性触媒担体からなる粒状触
媒と接触させることからなり、ただし該触媒担体が約4
5〜約90ミクロンの平均粒度と約0.4〜約3.0c
c/y−の細孔容積を有し、5102.5102とAz
2o3、At203 、 zro、、TlO2からなる
!1ηから選ばれ、核触媒がさらに担体の細孔表面に析
出しているFe、Ni、Co、RUからなる群から選ば
れる少なくとも1種の金属および実質上連鎖しており無
秩序に金属に結合している炭素からなシ、該触媒は約8
〜6o弼の金属負荷と約5〜50%の炭素負荷を有し、
約0〜約200 psiの圧力で約350〜約600℃
の温度で実施するHCNの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US401464 | 1982-07-26 | ||
| US06/401,464 US4423023A (en) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | Process for the production of hydrocyanic acid from carbon monoxide and ammonia |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964525A true JPS5964525A (ja) | 1984-04-12 |
Family
ID=23587871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136667A Pending JPS5964525A (ja) | 1982-07-26 | 1983-07-26 | 一酸化炭素とアンモニアからシアン化水素酸の製造法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4423023A (ja) |
| EP (1) | EP0100202B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5964525A (ja) |
| KR (1) | KR840006172A (ja) |
| AU (1) | AU554328B2 (ja) |
| CA (1) | CA1196472A (ja) |
| DE (1) | DE3366288D1 (ja) |
| ES (1) | ES524374A0 (ja) |
| IN (1) | IN158966B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001162167A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-06-19 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 青酸合成用触媒の製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3506872B2 (ja) * | 1997-03-13 | 2004-03-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 青酸の製造方法 |
| US7763225B2 (en) | 2007-06-25 | 2010-07-27 | Ascend Performance Materials Llc | Process of catalytic ammoxidation for hydrogen cyanide production |
| RU2603656C2 (ru) * | 2012-06-27 | 2016-11-27 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Туймекент" | Способ получения цианистого водорода |
| PL3209607T3 (pl) | 2014-10-20 | 2020-07-13 | Haldor Topsøe A/S | Proces katalitycznego przygotowania cyjanowodoru z metanu i amoniaku |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA590468A (en) * | 1960-01-12 | Suddeutsche Kalkstickstoff-Werke Aktiengesellschaft | Manufacture of hydrocyanic acid | |
| FR574055A (fr) * | 1922-12-02 | 1924-07-04 | Degussa | Procédé de préparation de l'acide cyanhydrique |
| US1634735A (en) * | 1922-12-07 | 1927-07-05 | Bredig Georg | Process for production of hydrocyanic acid |
| US1492194A (en) * | 1923-04-06 | 1924-04-29 | Beindl Carl | Method of producing hydrocyanic acid |
| US1582851A (en) * | 1923-07-12 | 1926-04-27 | Basf Ag | Effecting catalytic reactions, particularly in catalytically producing hydrocyanic acid |
| US1627144A (en) * | 1924-01-28 | 1927-05-03 | Firm Of Rudolph Koepp & Co | Process for the production of hydrocyanic acid |
| US1598707A (en) * | 1924-01-28 | 1926-09-07 | Firm Of Rudolph Koepp & Co | Process for the production of hydrocyanic acid |
| US1610035A (en) * | 1924-01-28 | 1926-12-07 | Firm Of Rudolph Koepp & Co | Process for the production of hydrocyanic acid |
| US1626848A (en) * | 1924-06-24 | 1927-05-03 | Roessler & Hasslacher Chemical | Process for the manufacture of hydrocyanic acid |
| US1751933A (en) * | 1926-10-30 | 1930-03-25 | Ig Farbenindustrie Ag | Production of hydrocyanic acid |
| US1920795A (en) * | 1929-09-16 | 1933-08-01 | Selden Co | Production of hydrocyanic acid |
| US2478875A (en) * | 1948-03-27 | 1949-08-09 | Rohm & Haas | Preparation of hydrogen cyanide |
| GB683511A (en) * | 1949-07-26 | 1952-11-26 | Rudolf Wendlandt | Process for the production of hydrocyanic acid |
| US2861870A (en) * | 1952-10-16 | 1958-11-25 | Du Pont | Manufacture of hydrogen cyanide |
| FR1085714A (fr) * | 1952-10-28 | 1955-02-07 | Bergwerksgesellschaft Hibernia | Procédé pour la préparation de l'acide prussique |
| DE1107209B (de) * | 1958-02-22 | 1961-05-25 | Knapsack Ag | Verfahren zur Verhinderung von Kohlen-stoffabscheidungen am Platinnetzkontakt bei der Herstellung von Cyanwasserstoff |
| US3244479A (en) * | 1962-05-21 | 1966-04-05 | Monsanto Co | Method of catalytically producing hydrogen cyanide and regenerating the catalyst therefor in situ |
| CA1136413A (en) * | 1977-07-21 | 1982-11-30 | Jack L. Blumenthal | Carbonaceous material and process for producing a high btu gas from this material |
-
1982
- 1982-07-26 US US06/401,464 patent/US4423023A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-06-29 CA CA000431393A patent/CA1196472A/en not_active Expired
- 1983-07-06 IN IN463/DEL/83A patent/IN158966B/en unknown
- 1983-07-15 AU AU16893/83A patent/AU554328B2/en not_active Ceased
- 1983-07-20 EP EP83304209A patent/EP0100202B1/en not_active Expired
- 1983-07-20 DE DE8383304209T patent/DE3366288D1/de not_active Expired
- 1983-07-22 ES ES524374A patent/ES524374A0/es active Granted
- 1983-07-22 KR KR1019830003391A patent/KR840006172A/ko not_active Withdrawn
- 1983-07-26 JP JP58136667A patent/JPS5964525A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2001162167A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-06-19 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 青酸合成用触媒の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1689383A (en) | 1984-02-02 |
| CA1196472A (en) | 1985-11-12 |
| AU554328B2 (en) | 1986-08-14 |
| ES8504629A1 (es) | 1985-05-01 |
| EP0100202B1 (en) | 1986-09-17 |
| KR840006172A (ko) | 1984-11-22 |
| US4423023A (en) | 1983-12-27 |
| DE3366288D1 (en) | 1986-10-23 |
| ES524374A0 (es) | 1985-05-01 |
| IN158966B (ja) | 1987-02-28 |
| EP0100202A1 (en) | 1984-02-08 |
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