JPS6283041A - エチレンオキシド製造用銀触媒の製造方法 - Google Patents

エチレンオキシド製造用銀触媒の製造方法

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JPS6283041A
JPS6283041A JP60223662A JP22366285A JPS6283041A JP S6283041 A JPS6283041 A JP S6283041A JP 60223662 A JP60223662 A JP 60223662A JP 22366285 A JP22366285 A JP 22366285A JP S6283041 A JPS6283041 A JP S6283041A
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catalyst
silver
carrier
producing
saddle
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Fumihide Tamura
文秀 田村
Minoru Saotome
五月女 稔
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明はエチレンと分子状酸素とをハロゲン化反応抑制
剤の存在下、接触気相酸化してエチレンオキシドを製造
するに際して使用されるエチレン第1゛シト製造用銀触
媒の製造方法に関するものである。
【従  来  の  技  術】
工業的にエチレンと分子状酸素とをハロゲン化反応抑制
剤の存在下、接触気相酸化してエチレンオキシドを製造
するに際し使用される銀触媒には、その性能として高選
択性、高活性、触媒寿命の耐久性および触媒層における
低圧力損失が要求される。 これらの要求に対し、その性能を改善する目的で今日迄
種々検討がなされており担体、反応促進剤、銀化合物等
の改良に多くの努力が払われてきた。銀の担持方法につ
いては種々の方法が提案されている。たとえば、特公昭
46−19606号、特公昭55−22146号、特公
昭59−29291号、特公昭59−29293号、米
国特許第4305844号、米国特許第4400308
号の各公報明細書などにおいて銀の担持方法の改良が試
みられている。 また反応促進剤については、主としてアルカリ金泥およ
びタリウムが有効とされ、元素の種類と場および添加方
法について、種々の提案がされている。たとえば、特開
昭49−30286号、特開昭50−50307号、特
開昭50−74589号、特開昭50−95213号、
特開昭50=160187号、特開昭52−11729
3号、特公昭59−29293号、特開昭55−127
144号、特開昭56−5471号の各公報明細書など
である。 ざらに担体に関する報告が多数提案されている。 たとえば、特公昭42−1412号、特公昭43−13
137号、特公昭45−21373号、特公昭45−2
2419号、特公昭45−11217号、特開昭56−
89843号、米国特許第2766261号、米国特許
第3172893号、米国特許第3664970号、米
国特許第4242235号の各公報明細書などであるが
その多くは、担体の細孔分布と比表面積に関するもので
ある。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしこれらのいずれの方法においても担体の形状によ
る選択率および触媒層の圧力損失の改良に関する記載は
なく、これまでの工業的規模に大部分採用されている形
状であるペレットか球かラシヒリングが開示されている
にすぎない。 また、特開昭57−107240号明細書においては、
銀と反応促進剤としてアルカリ金属および/またはタリ
ウムとを多孔性無機質耐火性担体に担持せしめた後、最
終的に、含有酸素濃度が3容け%以下の不活性ガス中で
500〜950℃の範囲内で高温加熱処理する方法が開
示されている。 この方法は最も高い選択率、最も高い活性、および触媒
寿命の最も良い耐久性を合せもった触媒性能を有する工
業用銀触媒の製造方法の一つであるがまだ選択性におい
て十分満足できるものではない。 エチレンオキシド製造用銀触媒の担体についてまだ不明
な点も多く改良すべき問題が数多く存在する。たとえば
、担体を構成する成分、担体の比表面積、細孔径、細孔
分布、細孔容積、気孔率、粒径、形状等の物理的性質、
また、α−アルミナ、シリコンカーバイド、シリカ、ジ
ルコニア等の担体材料の持つ化学的性質等の最適化への
改良が挙げられる。 したがって、本発明の目的は、エチレンと分子状酸素と
をハロゲン化反応抑制剤の存在下、接触気相酸化してエ
チレンオキシドを製造するに際し使用される新規なエチ
レンオキシド製造用銀触媒の製造方法を提供することに
ある。 本発明の他の目的は、エチレンと分子状酸素とをハロゲ
ン化反応抑制剤の存在下、接触気相酸化して高選択率で
エチレンオキシド製造する、触媒層における低圧力損失
の銀触媒の製造方法を提供することにある。 本発明者等はエチレンオキシド製造用銀触媒に用いるた
めの好適な形状の担体を選択し、さらにその担体に適し
た新規なエチレンオキシド製造用銀触媒に関する研究を
行なった結果、これまでになく、高選択性でしかも触媒
層の圧力損失が少ない触媒の製造方法が得られることを
見出して本発明を完成した。
【問題点を解決するための手段】
本発明は銀とアルカリ金属および/またはアルカリ金属
化合物とをインターロックスサドルまたはベルルサドル
の形状を有する多孔性無機質耐火性担体に担持せしめた
後、最終的に、含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガ
ス中で550〜950℃の範囲で高温加熱処理すること
を特徴とするエチレンと分子状酸素とをハロゲン化反応
抑制剤の存在下、接触気相酸化してエチレンオキシドを
製造するに際し使用されるエチレンオキシド製造用銀触
媒の製造方法に関するものである。 エチレンオキシド製造用銀触媒に用いる好適な担体に関
する研究によれば、従来技術で一般的に工業的規模にお
いて用いられている球あるいはラシヒリングの形状の担
体よりもインターロックスサドルまたはベルルサドルの
形状を有する多孔性無機質耐火性担体に銀とアルカリ金
属および/またはアルカリ金属化合物とを担持せしめた
後、最終的に、含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガ
ス中で550〜950℃の範囲で高温加熱処理して得ら
れたエチレンオキシド製造用銀触媒は、これまでになく
高選択性、触媒層における低圧力損失の触媒が得られる
ことを見出したものである。 エチレンと分子状酸素とをハロゲン化反応抑制剤の存在
下、接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する際に
用いられる触媒は銀触媒であり、そのほとんどが担体を
使用した担持触媒であることは言うまでもないことであ
る。また、用いられる担体が多孔性粒状耐火物であるこ
とも周知である。 しかしながら、単に多孔性粒状耐火物担体と言っても千
差万別で担体の比表面積、細孔分布、細孔容積、粒径、
形状等の物理的性質及び担体を構成する材質、例えばα
−アルミナ、シリカ、シリコンカーバイド、ジルコニア
、粘土等のもつ化学的性質等、これらの物理的および化
学的性質が触媒の性能に及ぼす影響は大きい。 したがってどのような性質の担体を選ぶかは、当業者に
とって大きな問題である。特に担体の形状は触媒性能に
大きく関係し、触媒製造時、銀とアルカリ金属および/
またはアルカリ金属化合物の担持工程において均一なる
担持の容易な担体の形状を選ぶことが選択性に優れた触
媒を得ることになる。また反応時触媒の粒子内でのガス
の滞留が起こりにくく反応熱の除去しゃすい担体の形状
を選ぶことが選択性の優れた触媒を得る一つの方法とな
る。この為には、担体の見かけの表面積と見かけの体積
(排除体積)との比が大きい方が有利である。これまで
の工業的規模に採用されている大部分の担体の形状は球
かラシヒリングであるが、この比を大きくするには、球
においては粒径を小さくすればよい。しかしあまり粒径
を小さくすると反応時の圧力損失が非常に大きくなり、
装置、ユーティリティー両面で不利となる、またラシヒ
リングにおいては、この比を大きくするのにラシヒリン
グの肉厚を減少するのが効果的であるが圧壊強度が減少
し、また反応管の単位体積当りの触媒表面積が減少する
為不利となる。 したがって必ずしも担体の児か(プの表面積と見かけの
体積の比が大きい方が良いとばかりは言えず自ずと制限
が出てくる。 本発明者等は種々の形状の担体を検討した結果、インタ
ーロックスサドルまたはベルルサドルの形状を有する多
孔性無機質耐火性担体を使用した触媒が高選択率でしか
も触媒層の圧力損失が低いことを見出した。 インターロックスサドルおよびベルルサドルの形状を有
する多孔性無機質耐火性担体は、ラシヒリングに比べ、
粒径、肉厚が同じ場合、充填比重が小さい、このことは
反応管の単位体積当りの触媒表面積が小さくなることに
なる。このような−見不利とも考えられる形状にもかか
わらず選択性に優れ、しかも触媒層における低圧力損失
の触媒が得られたことは驚くべきことである。球やラシ
ヒリングの担体を用いた触媒において、見かけの表面積
と見かけの体積の比を、インターロックスサドルやベル
ルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体を用い
た触媒と同じようにしても、インターロックスサドルや
ベルルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体を
用いた触媒はど高選択性、低圧力損失とはならない。ま
たインターロックスサドルやベルルサドルの形状を有す
る多孔性無機質耐火性担体を用いた触媒と同じ充填比重
の球やラシヒリングの担体を用いた触媒はインターロッ
クスサドルやベルルサドルの形状を有する多孔性無機質
耐火性担体を用いた触媒はどの高選択性および低圧力損
失とはならない。 本発明のインターロックスサドルまたはベルルサドルの
形状を有する多孔性無機質耐火性担体の比表面積として
は0.01尻/g〜10尻/9、特に0.1〜EM/Q
の範囲が有効である。0゜01TIL/g未満となると
インターロックスサドルやベルルサドルの形状を有する
多孔性無機質耐火性担体は充填比重が小さいため、反応
管の単位体積当りの表面積が非常に小さくなり活性の面
で不利となる、また10TIl/Qを超えた場合は担体
的細孔径が小さくなりすぎ反応時触媒の粒子内での反応
ガスおよび生成ガスの滞留が起こりやすくなる。また、
本発明で使用されるインターロックスサドルやベルルサ
ドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体の見かけの
体積に対する見かけの表面積の比は0.1〜10ml6
−1である。見かけの体積に対する見かけの表面積の比
が0.1mm−1未満の場合、肉厚が厚くなり選択率が
低下する。また見かけの体積に対する見かけの表面積の
比が10mm”を超えた場合、肉厚が大変薄くなり工業
用触媒として必要な強度を保てなくなる。 インターロックスサドルの形状を有する多孔性無機質耐
火性担体の物性は、見かけの気孔率20〜80%、比気
孔容積0.06〜1.0cc/g、外周の長さくA)3
〜70mm、特に3.5〜30+nm、内周の長さくC
)1.5〜68mm、特に1゜8〜28mm、厚さくW
) 0.1〜4mm、特に0゜8〜3mm、外径(D)
0.5〜20mm、特に3〜15mm、長さくE)0.
5〜65mm、特ニ3〜2Q1mの範囲が好ましい。 ベルルサドルの形状を有する多孔性無感質耐火性担体の
物性は、見かけの気孔率20〜80%、比気孔容積0.
06〜1 、 OCC/(] 、外周の長さくA)3〜
70mm、特に3.5〜30mm、内周の長さくC)1
.5〜68mm、特に1.8〜28mm。 厚さくW) 0.1〜4mm、特に0.8〜3mm、外
径(D)0.5〜20mm、特に3〜15mm、長さく
E)0.5〜65mm、特に3〜20111mの範囲が
好ましい。また、担体材料としては、α−アルミナ、シ
リコンカーバイド、シリカ、ジルコニア、粘土が好まし
いが、特にα−アルミナが好適である。さらにまた担体
主成分以外の担体成分は当分野で慣用の担体に含まれる
程度の成分量が好ましい。 本発明に使用される担体の形状の例を図面に示す。図1
〜3はインターロックスサドルの形状を有する多孔性無
機質耐火性担体、図4〜6はベルルサドルの形状を有す
る多孔性無機質耐火性担体を示す。 本発明のインターロックスサドルまたはベルルサドルの
形状を有する多孔性無機質耐火性担体を用いた銀触媒の
調製方法は銀とアルカリ金属および/またはアルカリ金
属化合物とをインターロックスサドルまたはベルルサド
ルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体に担持せしめ
た後、最終的に、含有酸素濃度が3容ω%以下の不活性
ガス中で550〜950℃の範囲で高温加熱処理するも
のである。高温加熱処理する前までの触媒の調製過程は
、これまでの公知の方法の大部分が利用できる。たとえ
ば有機あるいは無機銀塩の水溶液あるいは有機溶媒溶液
たとえば乳酸銀水溶液あるいは有機酸銀の有機アミン溶
液とアルカリ金属および/またはアルカリ金属化合物の
水溶液あるいは有機溶llK溶液、たとえば硝酸セシウ
ム水溶液あるいは炭酸セシウム水溶液あるいは炭酸セシ
ウムのアルコール溶液をインターロックスサドルまたは
ベルルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体に
含浸、乾燥後、昇温し、銀塩を分解あるいは還元し、金
属銀およびアルカリ金属および/またはアルカリ金属化
合物を担体に析出担持後、余りな有機あるいは無機成分
を加熱分解飛散させるいわゆる賦活化処理をするために
ざらに昇温加熱し触媒とする過程または、有機あるいは
無機銀塩の水溶液あるいは有機溶媒溶液たとえば乳酸銀
水溶液あるいは有機酸銀の有機アミン溶液をインターロ
ックスサドルまたはベルルサドルの形状を有する多孔性
無機質耐火性担体に含浸、乾燥後、昇温し、銀塩を分解
あるいは還元し、金属銀を担体に析出担持後、余分な有
機あるいは無機成分を水又は有鏝溶媒にて洗浄除去また
は沸騰洗浄除去させるいわゆる賦活化処理をした後アル
カリ金属および/またはアルカリ金属化合物の水溶液あ
るいは有機溶媒溶液、例えば硝酸セシウム水溶液あるい
は炭酸セシウム水溶液あるいは炭酸セシウムのアルコー
ル溶液を浸漬し、つぎに乾燥し触媒とする過程等が挙げ
られる。 この過程で用い得る銀塩溶液はこれまで公知の■塩溶液
はほとんど利用できる。特に硝酸銀および乳酸銀の水溶
液、シュウ酸銀、酢酸銀および炭酸銀のアミン溶液、硝
酸銀のグリコール溶液等が好適である。銀担持率は触媒
に対し5〜30重量%、好ましくは5〜25重量%を微
粒状に担体内外表面に析出させることができる。 アルカリ金属またはアルカリ金属化合物はカリウム、ル
ビジウム、セシウムの金属または化合物の中から選ばれ
た1種あるいは2種以上を用いることができる。たとえ
ば硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、酢酸塩等の各種
化合物が挙げられる。 これらの水溶液あるいはメタノール、エタノールのごと
きアルコール性溶液の形で用いられる。アルカリ金属ま
たはアルカリ金属化合物は完成触媒1キログラムあたり
0.001〜0.05グラム当厘、特に0.003グラ
ム当量を超え、かつ、0.03グラム当吊以下の範囲内
を銀溶液に加えて銀と同時に析出させるか、または銀の
析出前の担体または銀担持後の担体に析出させることが
できる。 本発明の賦活処理はこの分野で通常実施される方法が適
用でき、たとえば使用される銀塩、溶媒によって多少異
なるが、約150〜400℃で空、−中あるいは不活性
ガス中で加熱分解による方法がある。例としては乳酸銀
水溶液、有機酸銀のアミン溶液等の加熱分解が挙げられ
る。他に硝酸銀の水溶液を使用した時に行なう水素気流
による還元方法があり、また特殊なものとしては、水あ
るいは、アルコール等による洗浄での賦活方法がある。 これ等も本発明に使用できる。ただし洗浄による方法は
、アルカリ金属またはアルカリ金属化合物を担持させる
時期が洗浄賦活後となる点に注意する必要がある。 以上のごとき賦活化後のアルカリ金属またはアルカリ金
属化合物含有銀触媒は、含有酸素濃度が3容量%以下、
好ましくは1容量%以下、好ましくは0.1容け%以下
の不活性ガス中で550〜950℃の範囲で高温加熱処
理される。 この過程において、不活性ガスとしては窒素、ヘリウム
、アルゴン、二酸化炭素、ネオン等が使用できる。高温
加熱処理温度は、550〜950℃の範囲であるが、好
ましくは55.0〜800℃の範囲である。 加熱時間は少なくとも3分以上で好ましくは20分以上
である。ただし昇温時間、15渇時間はこの時間に含ま
ない。 本発明の最終的という意味は、これまでに公知の方法で
の触媒調製に43いて、使用した銀化合物やアルカリ金
属またはアルカリ金属化合物等の反応促進剤に活性を与
えるために、有機物や不要無機物を分解飛散させるため
の比較的低温の150〜400℃の空気中あるいは酸素
含有ガスの熱処理のいわゆる賦活化処理の後で、触媒が
劣化を起さない程度までの間を、また使用した銀化合物
に活性を与えるために不要の有機物や無機物を洗浄除去
した復、アルカリ金属またはアルカリ金属化合物等の反
応促進剤を水または低級アルコールに溶解しこの溶液に
て浸漬し乾燥する工程完了後を意味する。 本発明の銀触媒を使用してエチレンと分子状酸素とを接
触気相酸化してエチレンオキシドを製造する方法におい
て、ハロゲン化反応抑制剤の存在は必須である。 ハロゲン化反応抑制剤としては二塩化エチレン、塩化ビ
ニール、塩化ジフェニル、モノクロロベンゼン、ジクロ
ロベンゼン等の塩素化物あるいはフッソ化物、臭素化物
、ヨウ素化物等のハロゲン化物が使用できる。 エチレンと分子状酸素とを接触気相酸化してエチレンオ
キシドを製造する際に存在させるハロゲン化反応抑制剤
の濃度は0.1〜10101)l)容量)、好ましくは
0.5〜5ppm(容量)存在させることが必須である
。 本発明の銀触媒を使用してエチレンと分子状酸素とを接
触気相酸化してエチレンオキシドを製造する方法におい
て、ハロゲン化反応抑制剤の存在させない場合エチレン
オキシドの選択率は低くなる。 本発明の銀触媒を使用してエチレンと分子状酸素とをハ
ロゲン化反応抑制剤の存在下、接触気相酸化してエチレ
ンオキシドを’IJ’Aする方法において採用できる反
応条件は、これまで当分野で知られている全ての条件が
採用できる。工業的製造規模における一般的な条件、す
なわち反応温度150〜300℃、好ましくは180〜
280℃、反応圧力2〜40kL/cmG、好ましくは
10〜30kfJ/cmG、空間速度1000〜300
00Hr−1(STP) 、好ましくは3000〜80
00Hr”(STP)が採用される。そして触媒を通過
する原料ガス組成としては、エチレン0.5〜40容量
%、酸素3〜10容量%、炭酸ガス5〜30容吊%、残
部が窒素、アルゴン、水蒸気等の不活性ガスおよびメタ
ン、エタン等の低級炭化水素類が好適に採用できる。 [実 施 例1 以下さらに具体的にするために実施例および比較例をあ
げて詳細に説明するが、本発明はその主旨に反しない限
りこれらの実施例に限定されるものではない。 なお、実施例および比較例に記載する変化率および選択
率は次式により算出されたものである。 〜化率(%)= 選択率(%)= エチレンオキシドに変化した エチレンのモル数       ×100反応したエチ
レンのモル数 実施例 1 修酸銀1440(+を水300dと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240−を加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300dを加えよく撹拌後、これに
22.4(+の硝酸セシウムを水500mに溶解した液
を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。 この含浸溶液
を見かけ気孔率60%、BET比表面積0.7rd/Q
、細孔容積0゜40CC/Q、予め約100℃に加熱し
た、外径(D)6.0mm、厚さくW)2.0mm、外
周の長さくA) 13.3mmおよび内周の長さ(C)
5.8mm、長さ(E)10.0mm1見かけの体積に
対する見かけの表面積の比が1.7m+n−1のインタ
ーロックスサドルの形状をしたα−アルミナ担体(図−
1〜3)9000mに含浸後、加熱濃縮乾燥し、さらに
、空気浴中で120℃で3時間加熱した後、空気気流中
で48時間280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触W層温度を630℃で3時間高
温加熱処理した。 この触媒を内径33mm、触媒周長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容母%、酸素7容間%、炭酸ガ
ス7容吊%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmからなる混合
ガスを導入し、反応圧力24KO/ciG、空間速度5
500Hr−1にて30日間反応を行った。30日後の
結果を表−1に示す。 実施例 2 條酸銀1440(+を水300mと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240mを加え、よく撹拌し、
溶解させ、ざらに水300dを加えよく撹拌後、これに
21.5(lの硝酸セシウムを水400−に溶解した液
を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶液を
見かけ気孔率60%、BET比表面積0.771L/!
It 、細孔容積0140CC/IJ、予め約100℃
に加熱した、外径<D)6.0mm、厚さくW)2.0
mm、外周の長さく△)15.4mmおよび内周の長さ
くC)6゜2mm、見かけの体積に対する見かけの表面
積の比が1.7mn+−’のベルルサドルの形状をした
α−アルミナ担体(図−4〜6)9000dに含浸後、
加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間
加熱した後、空気気流中で48時間280°Cで賦活化
した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を630℃で3R12
ii高温加熱処理した。 この触媒を内径33mm、触媒周長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充1眞層に、エチレン20容母%、酸素7容量%、炭酸
ガス7容礒%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタン
からなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmからなる混
合ガスを導入し、反応圧力24KQ/ciG、空間速度
5500Hr−1にて30日間反応を行った。30日後
の結果を表−1に示す。 実施例 3 修酸銀1440(]を水300成と泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240mを加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300mを加えよく撹拌後、これに
10.0(+の硝酸セシウムを水500mに溶解した液
を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶液を
見かけ気孔率60%、 BET比表面積0.7Td、/
c+ 、細孔容積0、40CC/(1、予め約100℃
に加熱した、外、1 (D ) 6.0mm、厚さくW
)2.0mm、外周の長さくA) 13.3+nmおよ
び内周の長さくC)5゜8mm、長さくE)10.0m
m、見かけの体積に対する見かけの表面積の比が1.7
mm−’のインターロックスサドルの形状をしたα−ア
ルミナ担体(図−1〜3)9000−に含浸後、加熱濃
縮乾燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間加熱し
た後、空気気流中で48時間280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を570℃で3時間高
温加熱処理した。 この触媒を内径33n+n+、触媒周長1000100
O0の外部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充
填し、該充填層に、エチレン20容量%、酸素7容量%
、炭酸ガス7容吊%、残部がメタン、窒素、アルゴン、
エタンからなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmから
なる混合ガスを導入し、反応圧力24K(110+fG
、空間速度5500Hr−’にて30日間反応を行った
。30日後の結果を表−1に示す。 実施例 4 修酸銀1440(lを水300dと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240−を加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300dを加えよく撹拌後、これに
46.!Mの硫酸ルビジウムを水500mに溶解した液
を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。 この含浸溶液を見かけ気孔率60%、BET比表面積0
.7m2/g、細孔容積0.40CC/(J、予め約1
00℃に加熱した、外径(D)6.0mm。 長さくE ) 10.0Il1m、厚さくW) 2.0
Imm、外周の長さくA) 13.3mmおよび内周の
長さくC)5.8mm、見か1ノの体積に対する見かけ
の表面積の比が1.7mm−’のインターロックスサド
ルの形状をしたα−アルミナ担体(図−1〜3)900
0I11に含浸後、加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴中
で120℃で3時間加熱した後、空気気流中で48時間
280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を630℃で3時間高
温加熱処理した。 この触媒を内径33mm、触媒周長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容隋%、酸素7容w%、炭酸ガ
ス7容呈%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmからなる混合
ガスを導入し、反応圧力24Kg/aIG、空間速度5
500Hr−1にて30日間反応を行った。30日後の
結果を表−1に示す。 実施例 5 修酸銀1440(+を水300mと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240−を加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300m1!を加えよく撹拌後、こ
れに19.4gの硝酸カリウムを水500−に溶解した
液を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。 この含浸溶液を見かけ気孔率60%、BET比表面積0
.7rrt/a、細孔容積0.40cc/a、予め約1
00℃に加熱した、外径(D)6.0+nm、厚さくW
>2.0mm、外周の長さくA)13.3mmおよび内
周の長さくC)5.8mm1長さくE)10.0mm、
見かけの体積に対する見かけの表面積の比が1.7mm
−1のインターロックスサドルの形状をしたα−アルミ
ナ担体く図−1〜3)9000dに含浸後、加熱濃縮乾
燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間加熱した後
、空気気流中で48時間280°Cで賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を630℃で3時間高
温加熱処理した。 コノ触媒を内径33mm、触媒周長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容過%、酸素7容吊%、炭酸ガ
ス7容昂%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmからなる混合
ガスを導入し、反応圧力24KG/cmG、空間速度5
500 I−1r  、にて30日間反応を行った。3
0日後の結果を表−1に示す。 比較例1 修酸銀1440gを水300dと泥状にしておき、これ
にエタノールアミン1240dを加え、よく撹拌し、溶
解させ、さらに水600mを加えよく撹拌後、これに2
5.00の硝酸セシウムを水500dに溶解した液を加
えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶液を見か
け気孔率60%、BET比表面積0.7m2/(J、細
孔容積0゜40CC/(1、予め約100℃に加熱した
、見かけの体積に対する見かけの表面積の比が1.3m
m”、外径(D)7.0mm、内径(B)3.0mm、
長さくE)7.0mmのラシヒリングの形状をしたα−
アルミナ担体(図−7〜9)9000rdに含浸後、加
熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間加
熱した後、空気気流中で48時間280℃で賦活化した
。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を620℃で3時間高
温加熱処理した。 コノ触媒を内径33mm、触媒胴長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容闇%、酸素7容堡%、炭酸ガ
ス7容最%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなり、ざらに二塩化エチレン3 DDIIからなる混
合ガスを導入し、反応圧力24K(1/cIiG、空間
速度5500Hr−’にて30日間反応を行った。30
日後の結果を表−1に示す。 比較例 2 修酸銀1440(+を水300Idと泥状にしておき、
これにエタノールアミン1240mを加え、よく撹拌し
、溶解させ、さらに水1600dを加えよく撹拌後、こ
れに33.1(lの硝酸セシウムを水500.dに溶解
した液を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸
溶液を見かけ気孔率60%、BET比表面積0.7rd
/Q 、細孔容積0゜40cc/a、予め約100℃に
加熱した、見かけの体積に対する見かけの表面積の比が
1.7mm−1の球(直径3.5111m>の形状をし
たα−アルミナ担体9000dに含浸後、加熱濃縮乾燥
し、さらに、空気浴中で120℃で3時間加熱した後、
空気気流中で48時間280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を590℃で3時間高
温加熱処理した。 この触媒を内径33m111、触媒胴長10000mm
の外部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し
、該充填層に、エチレン20容帛%、酸素7容但%、炭
酸ガス7容吊%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタ
ンからなり、さらに二塩化エチレン3 pI)IIIか
らなる混合ガスを導入し、反応圧力24Ka/ciG、
空間速度5500Hr−’にて30日間反応を行った。 30日後の結果を表−1に示す。 比較例 3 修酸銀1440C1を水300m1!と泥状にしておき
、これにエタノールアミン1240Idを加え、よく撹
拌し、溶解させ、さらに水50dを加えよく撹拌後、こ
れに19.7(]の硝酸セシウムを水500dに溶解し
た液を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶
液を見かけ気孔率60%、BET比表面積0.7nt/
(] 、細孔容積0.40CC/g、予め約100℃に
加熱した、見かけの体積に対する見かけの表面積の比が
1.7n+m−’、外径(D)7.0mm、内径(B)
4.2n+m、長さくE)7.0mmのラシヒリングの
形状をしたα−アルミナ担体(図−10〜12>900
0#Ii!に含浸後、加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴
中で120″Cで3時間加熱した後、空気気流中で48
時間280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層湿度を640℃で3時間高
温加熱処理した。 コノ触媒を内径33mm、触媒胴長100001III
lの外部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填
し、該充填層に、エチレン20容量%、酸素7容伍%、
炭酸ガス7容吊%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エ
タンからなり、ざらに二塩化エチレン31)l)mから
なる混合ガスを導入し、反応圧力24K(]/cjG、
空間速度5500Hr−1にて30日間反応を行った。 30日後の結果を表−1に示す。 比較例 4 修酸銀1440(lを水300dと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240dを加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300dを加えよく撹拌後、これに
4.3gの硝酸セシウムを水50(7に溶解した液を加
えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶液を見か
け気孔率60%、BET比表面積0.7rrt/a、細
孔容積0,40CC/(] 、予め約100℃に加熱し
た、外径(D)5、Qmm、厚さくW)2.0mm、外
周の長さくA>13.311111および内周の長さく
C) 5.8111m、長さくE)10.0mm、見か
けの体積に対する見かけの表面積の比が1.7mm−1
のインターロックスサドルの形状をしたα−アルミナ担
体(図−1〜3)9000mi!に含浸後、加熱濃縮乾
燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間加熱した後
、空気気流中で48時間280℃で賦活化した。 この触媒を内径33mm、触媒局長110000nの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容量%、酸素7容8%、炭酸ガ
ス7容堡%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなり、ざらに二塩化エチレン3 ppmからなる混合
ガスを導入し、反応圧力24K(1/cIiG、空間速
度5500Hr−’にて30日間反応を行った。30日
後の結果を表−1に示す。 比較例 5 修酸銀1440(lを水300mと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240dを加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水600mを加えよく撹拌後、これに
4.9gの硝酸セシウムを水500dに溶解した液を加
えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この含浸溶液を見か
け気孔率60%、BET比表面積0.7rtt/Q 、
細孔容積0.40CC/g、予め約100℃に加熱した
、見かけの体積に対する見かけの表面積の比がl、3m
m”1、外径(D)7.0mm、内径(B)3.0mm
、長さくE)7.0II1mのラシヒリングの形状をし
たα−アルミナ担体(図−7〜9)9000−に含浸後
、加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時
間加熱した後、空気気流中で48時間280℃で賦活化
した。 コノ触媒ヲ内径33nua、触媒局長10000mmの
外部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、
該充填層に、エチレン20容Φ%、酸素7容a%、炭酸
ガス7容消%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタン
からなり、ざらに二塩化エチレン3 pI)Illから
なる混合ガスを導入し、反応圧力24KO/ciG、空
間速度5500Hr−1にて30日間反応を行った。3
0日後の結果を表−1に示す。 比較例 6 條酸銀1440(+を水300−と泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240dを加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300dを加えよく撹拌後、これに
22.4aの硝酸セシウムを水500mに溶解した液を
加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。 この含浸溶液を
見かけ気孔率60%、BET比表面積0.7尻10、細
孔容積0゜40CC/(+、予め約100℃に加熱した
、外径(D)6.0mm5厚さくW)2.0mm、外周
の長さくA>13.3mmおよび内周の長さくC)5.
8mm、長さくE)10.0mm、見かけの体積に対す
る見かけの表面積の比が1.7mm”のインターロック
スサドルの形状をしたα−アルミナ担体く図−1〜3)
9000ateに含浸後、加熱濃縮乾燥し、さらに、空
気浴中で120℃で3時間加熱した後、空気気流中で4
8時間280℃で賦活化した。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製密閉容器に充填し、窒素ガスを送り
込みながら電気炉中で触媒層温度を630℃で3時間品
温加熱処理した。 この触媒を内径33mm、触媒局長10000mmの外
部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し、該
充填層に、エチレン20容椿%、酸素7容吊%、炭酸ガ
ス7容母%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタンか
らなる混合ガスを導入し、反応圧力24KfJ/cdG
、  空間速度5500H,−1にて30日間反応を行
った。30日後の結果を表−1に示す。 比較例 7 修酸銀1440(+を水300mと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン1240dを加え、よく撹拌し、
溶解させ、さらに水300dを加えよく撹拌後、これに
21.5CIの硝酸セシウムを水400dに溶解した液
を加えて撹拌し、含浸溶液を調製した。この@浸溶液を
見かけ気孔率60%、BET比表面積0.7rd/a 
、細孔容積0゜40CC/(+、予め約100℃に加熱
した、外径(D)6.On+m、厚さくW>2.0mm
、外周の長さくA)15.4nvおよび内周の長さくC
)6゜2+nm、見かけの体積に対する見かけの表面積
の比が1.7m111−1のベルルサドルの形状をした
α−アルミナ担体(図−4〜6)9000−に含浸復、
加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴中で120℃で3時間
加熱した後、空気気流中で48時間280℃で賦活化し
た。 この触媒を外部から不活性ガスが導入できるようになっ
ているステンレス製!l!j1容器に充填し、窒素ガス
を送り込みながら電気炉中で触媒層温度を630℃で3
時間高温加熱処理した。 この触媒を内径33mm、触媒周長10000++un
の外部が加熱型の二重管式ステンレス製反応器に充填し
、該充填層に、エチレン20容量%、酸素7容母%、炭
酸ガス7容量%、残部がメタン、窒素、アルゴン、エタ
ンからなる混合ガスを導入し、反応圧力24K(1/C
iG、空間速度5500)(r−1にて30日間反応を
行った。30日後の結果を表−1に示す。
【発明の効果】
本発明の銀とアルカリ金属および/またはアルカリ金属
化合物とをインターロックスサドルまたはベルルサドル
の形状を有する多孔性無機質耐火性担体に担持せしめた
後、最終的に、含有酸素濃麿が3容量%以下の不活性ガ
ス中で550〜950℃の範囲で高温加熱処理して製造
されたエチレンオキシド製造用銀触媒は、エチレンと分
子状酸素とをハロゲン化反応抑制剤の存在下、接触気相
酸化してエチレンオキシドを製造するに際し使用される
とき、これまでになく、高選択性でしかも触媒層の圧力
損失が少ない触媒であり工業上大きな効果を発揮するも
のである。
【図面の簡単な説明】
図面は担体の形状を示すものである。 図−1はインターロックスサドル担体斜視図図−2はイ
ンターロックスサドル担体正面図図−3はインターロッ
クスサドル担体側面図図−4はベルルサドル担体斜視図 図−5はベルルサドル担体正面図 図−6はベルルサドル担体側面図 図−7はラシヒリング担体斜視図 図−8はラシヒリング担体正面図 図−9はラシヒリング担体側面図 図−10はラシヒリング担体斜視図 図−11はラシヒリング担体正面図 図−12はラシヒリング担体側面図 特許出願人   日本触媒化学工業株式会社第1図 第4図 第7図 弔10凶 年、ニ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エチレンと分子状酸素とをハロゲン化反応抑制剤の
    存在下、接触気相酸化してエチレンオキシドを製造する
    に際し使用される多孔性無機質耐火性担体の外表面およ
    び細孔内壁面に微細銀粒子を分散付着せしめてなる銀触
    媒の製造方法において、銀とアルカリ金属および/また
    はアルカリ金属化合物とをインターロックスサドルまた
    はベルルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担体
    に担持せしめた後、最終的に、含有酸素濃度が3容量%
    以下の不活性ガス中で550〜950℃の範囲で高温加
    熱処理することを特徴とするエチレンオキシド製造用銀
    触媒の製造方法。 2、インターロックスサドルの形状を有する多孔性無機
    質耐火性担体の比表面積が0.01〜10m^2/gで
    ある特許請求の範囲第1項記載の触媒の製造方法。 3、ベルルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担
    体の比表面積が0.01〜10m^2/gである特許請
    求の範囲第1項記載の触媒の製造方法。 4、インターロックスサドルの形状を有する多孔性無機
    質耐火性担体の見かけの体積に対する見かけの表面積の
    比が0.1〜10mm^−^1である特許請求の範囲第
    1〜2項のいずれかに記載の触媒の製造方法。 5、ベルルサドルの形状を有する多孔性無機質耐火性担
    体の見かけの体積に対する見かけの表面積の比が0.1
    〜10mm^−^1である特許請求の範囲第1または3
    項記載の触媒の製造方法。 6、比表面積が0.50〜2m^2/gである特許請求
    の範囲第1項記載の触媒の製造方法。 7、見掛気孔率が20〜80%の範囲である特許請求の
    範囲第1項記載の触媒の製造方法。 8、アルカリ金属およびアルカリ金属化合物よりなる群
    から選ばれた少なくとも1種の担持量が完成触媒1キロ
    グラム当り0.001〜0.05グラム当量重量である
    特許請求の範囲第1項記載の触媒の製造方法。 9、アルカリ金属がセシウムである特許請求の範囲第1
    項記載の触媒の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011212614A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nippon Shokubai Co Ltd エチレンオキシド製造用触媒およびエチレンオキシドの製造方法
US8895469B2 (en) 2010-11-02 2014-11-25 China Petroleum & Chemical Corporation Alumina support, a process for preparing the support, a silver catalyst prepared from the support, and use thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011212614A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Nippon Shokubai Co Ltd エチレンオキシド製造用触媒およびエチレンオキシドの製造方法
US8895469B2 (en) 2010-11-02 2014-11-25 China Petroleum & Chemical Corporation Alumina support, a process for preparing the support, a silver catalyst prepared from the support, and use thereof

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