BE1011364A6 - Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. - Google Patents
Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1011364A6 BE1011364A6 BE9700743A BE9700743A BE1011364A6 BE 1011364 A6 BE1011364 A6 BE 1011364A6 BE 9700743 A BE9700743 A BE 9700743A BE 9700743 A BE9700743 A BE 9700743A BE 1011364 A6 BE1011364 A6 BE 1011364A6
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- sep
- catalysts
- catalyst
- weight
- metal
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000004680 hydrogen peroxides Chemical class 0.000 title 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 93
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract 2
- INPHIYULSHLAHR-UHFFFAOYSA-N 1-pentylanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2CCCCC INPHIYULSHLAHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- LZNGSHFBWBKBFH-UHFFFAOYSA-N 1-pentyl-1,2,3,4-tetrahydroanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C(CCCCC)CCC2 LZNGSHFBWBKBFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N Diisobutylcarbinol Chemical compound CC(C)CC(O)CC(C)C HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- DXLGMHKUOYYRPV-UHFFFAOYSA-N 1-pentyl-1,2,3,4,4a,5,9a,10a-octahydroanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CCC2C(=O)C3CCCC(CCCCC)C3C(=O)C2=C1 DXLGMHKUOYYRPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEMDTZLMLMDSBI-UHFFFAOYSA-N 2-pentyl-3,4,4a,5a,6,10a-hexahydro-2h-dibenzo-p-dioxin-1-one Chemical compound O1C2CC=CC=C2OC2C1CCC(CCCCC)C2=O HEMDTZLMLMDSBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021124 PdAg Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0205—Impregnation in several steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Catalyseurs d'hydrogénation à base de palladium, de platine ou de rhodium comprenant au moins un autre métal M, déposés sur des supports d'oxydes de zirconium et silicium. Procédé de fabrication de ces catalyseurs par imprégnation successive du support à l'aide de palladium, la platine ou de rhodium et d'un autre métal M. Utilisation de ces catalyseurs dans des réactions d'hydrogénation et notammment pour préparer du peroxyde d'hydrogène.
Description
<Desc/Clms Page number 1> Catalyseurs d'hydrogénation, procédé de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour préparer du peroxyde d'hydrogène La présente invention concerne des catalyseurs d'hydrogénation à base de palladium, de platine ou de rhodium déposé sur des supports d'oxydes de zirconium et de silicium, leur procédé de fabrication ainsi que leur utilisation dans des réactions d'hydrogénation et notamment pour préparer du peroxyde d'hydrogène La synthèse du peroxyde d'hydrogène à l'intervention de catalyseurs d'hydrogénation comprenant du palladium et de la silice est une réaction connue de longue date Par exemple, il a déjà été proposé dans la demande de brevet EP-AI-0009802 de préparer du peroxyde d'hydrogène à l'intervention de catalyseurs comprenant du palladium, de l'oxyde de zirconium et de la silice. D'autre part, la demande de brevet EP-Al-0149816 décrit des catalyseurs particuliers à base de palladium, d'oxyde de zirconium et de silice. La présente invention a pour objet de fournir d'autres catalyseurs d'hydrogénation qui présentent une activité catalytique élevée et stable. Un autre objet de la présente invention est de fournir des catalyseurs d'hydrogénation qui présentent une sélectivité catalytique élevée. Ainsi, les catalyseurs selon l'invention, lorsqu'ils sont utilisés pour la synthèse du peroxyde d'hydrogène par le procédé AO (auto-oxidation process), limitent la formation de produits de dégradation. A cet effet, l'invention concerne des catalyseurs d'hydrogénation à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium comprenant au moins un autre métal M. L'invention concerne également le procédé de fabrication de ces catalyseurs, ainsi que l'utilisation de ces catalyseurs dans des réactions d'hydrogénation et notamment pour préparer du peroxyde d'hydrogène. Un des éléments essentiels de l'invention réside dans le caractère plurimétallique des catalyseurs En effet, les catalyseurs selon l'invention comprennent, d'une part, du palladium, du platine ou du rhodium et, d'autre part, au moins un autre métal M Le palladium est préféré Le métal M peut être choisi dans le groupe constitué par l'argent, le cuivre, l'or, le germanium, l'étain, le fer, le tellure, le nickel et leurs mélanges Le métal M est de préférence choisi <Desc/Clms Page number 2> parmi l'argent, le cuivre et l'or. De manière particulièrement préférée, le métal M est l'argent ou le cuivre D'excellents résultats ont été obtenus avec le palladium lorsque le métal M est l'argent. Les catalyseurs sont de préférence constitués essentiellement de palladium, de platine ou de rhodium et d'un autre métal M, sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium. Le palladium, le platine ou le rhodium et le métal M peuvent être à l'état élémentaire ou sous la forme d'un composé tel qu'un sel ou un oxyde. Les catalyseurs comprennent de préférence le palladium, le platine ou le rhodium et le métal M à l'état élémentaire Le support des catalyseurs selon l'invention contient des oxydes de zirconium et de silicium. Le support peut être sous forme cristalline, partiellement cristalline, amorphe ou partiellement amorphe. Le support est avantageusement sous la forme physique de cogel. Par cogel, on entend désigner un support qui présente une répartition homogène entre l'oxyde de zirconium et l'oxyde de silicium La quantité de palladium, de platine ou de rhodium dans les catalyseurs est avantageusement d'au moins 0, 1 %, de préférence d'au moins 0,2 % en poids par rapport au poids du catalyseur. Habituellement, la quantité de palladium, de platine ou de rhodium ne dépasse pas 5 % en poids par rapport au poids du catalyseur De préférence, elle ne dépasse pas 4 %. La quantité du métal M dans les catalyseurs est avantageusement d'au moins 0,1 %, de préférence d'au moins 0, 2 % en poids par rapport au poids du catalyseur Habituellement, la quantité de ce métal M ne dépasse pas 5 % en poids par rapport au poids du catalyseur. De préférence, elle ne dépasse pas 4 % Le rapport pondéral du palladium, du platine ou du rhodium au métal M est de préférence d'au moins 0,05. D'une manière particulièrement préférée, ce rapport pondéral est d'au moins 0,1. D'une manière tout particulièrement préférée, ce rapport est d'au moins 0,25. De préférence, le rapport pondéral du palladium, du platine ou du rhodium au métal M ne dépasse pas 20 D'une manière particulièrement préférée, ce rapport ne dépasse pas 10. D'une manière tout particulièrement préférée, ce rapport ne dépasse pas 4. La quantité d'oxyde de zirconium dans les catalyseurs est avantageusement d'au moins 1 %, de préférence d'au moins 2 % en poids par rapport au poids du catalyseur Habituellement, la quantité d'oxyde de zirconium ne dépasse pas 10 % EMI2.1 en poids par rapport au poids du catalyseur. De préférence, elle ne dépasse pas 5% <Desc/Clms Page number 3> La quantité d'oxyde de silicium représente en général au minimum 75 % en poids par rapport au poids du catalyseur, en particulier au moins 80 % La quantité d'oxyde de silicium est habituellement inférieure ou égale à 99 %, en particulier à 95 % Des catalyseurs donnant de bons résultats comprennent. de 0,5 à 2,5 % de Pd, de Pt ou de Rh en poids par rapport au poids du catalyseur, de 0, 5 à 2,5 % de métal M en poids par rapport au poids du catalyseur, de 4 à 6 % de Zr02 en poids par rapport au poids du catalyseur, et de 89 à 95 % de Si02 en poids par rapport au poids du catalyseur Les catalyseurs peuvent en outre éventuellement comprendre au moins un métal supplémentaire choisi parmi les métaux du groupe IB, IIB, IIIA, IVA, VA et VIII, à l'état élémentaire ou sous la forme d'un composé de ce métal (la désignation des groupes est effectuée selon la nomenclature CAS telle que reprise dans le CRC Handbook of Chemistry and Physics, 75th Edition, 1994-1995, D R Lide, page de couverture) Le cas échéant, la quantité de ce métal supplémentaire n'excède pas 50 % en poids du poids global de palladium, de platine ou de rhodium et du métal M Les catalyseurs de l'invention peuvent être préparés par les techniques habituelles, comme par exemple, par co-imprégnation des métaux sur le support, par co-précipitation des métaux sur le support ou par dépôts successifs des métaux sur le support Avantageusement, les catalyseurs selon l'invention sont préparés par dépôts successifs, d'une part, du palladium, du platine ou du rhodium et, d'autre part, du métal M dans un ordre quelconque sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium par imprégnation De préférence, on imprègne le support, d'abord, avec le palladium, le platine ou le rhodium et, ensuite, avec l'autre métal M. L'imprégnation du support peut être effectuée à l'aide de solutions contenant les constituants métalliques du catalyseur Les solutions d'imprégnation sont de préférence des solutions aqueuses salines Les sels utilisés à cet effet sont notamment des chlorures, des nitrates, des acétates ou des complexes ammoniacaux. De manière préférée, le dépôt du métal M est effectué EMI3.1 par imprégnation d'un catalyseur Pd/Si02 Zr02, Pt/Si02 Zr02 ou Rh/Si02 Zr02 102 Zr02, Pt/SI02 Zr02 ou Rh/Si02 Zr02 par une solution contenant le constituant métallique M sous une atmosphère réductrice telle que par exemple une atmosphère d'hydrogène Le dépôt du métal M par réduction à l'hydrogène ou par toute autre forme de réduction conduit également à la réduction du palladium, du platine ou du rhodium Les catalyseurs peuvent ensuite être filtrés, lavés et séchés <Desc/Clms Page number 4> Ainsi, les catalyseurs Pd. AglSi02 Zr02 peuvent être préparés en mettant en suspension un catalyseur Pd/Si02. ZrO2 dans une solution d'AgNO3 et en réduisant les métaux par barbotage d'hydrogène. Les catalyseurs Pd Cu/Si02 Zr02 peuvent être préparés de la même manière au départ d'une solution de Cucul2. Les catalyseurs de l'invention présentent de façon inattendue une sélectivité catalytique largement supérieure à celle observée avec les catalyseurs décrits dans la demande de brevet EP-AI-0009802. En effet, lorsque de tels catalyseurs à base de palladium sont utilisés pour la synthèse de peroxyde d'hydrogène par le procédé AO, on remarque une vitesse de formation réduite des produits de dégradation de l'amylanthraquinone (AQ) et de l'amyltétrahydroanthraquinone (ATQ). Les catalyseurs selon la présente invention conviennent à tous les types de catalyse d'hydrogénation Par conséquent, l'invention concerne aussi l'utilisation des catalyseurs à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium contenant au moins un autre métal M dans des réactions d'hydrogénation. Les catalyseurs présentent de préférence toutes les propriétés décrites plus haut. A titre d'exemples de réactions d'hydrogénation, on peut citer l'hydrogénation des alcynes en alcènes, l'hydrogénation du CO en méthanol et la réduction des aldéhydes insaturés en alcools insaturés Les catalyseurs selon l'invention sont utilisés avec de très bons résultats dans les procédés de fabrication du peroxyde d'hydrogène. Par conséquent, l'invention porte également sur un procédé de fabrication de peroxyde d'hydrogène en présence d'un catalyseur à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium contenant au moins un autre métal M. Les catalyseurs présentent de préférence toutes les propriétés décrites plus haut. Un procédé de synthèse de peroxyde d'hydrogène qui a donné des résultats particulièrement intéressants à l'intervention des catalyseurs de l'invention est le procédé de synthèse du peroxyde d'hydrogène connu sous le nom de procédé AO ou procédé aux anthraquinones. Ce procédé est décrit notamment dans l'ouvrage ULLMANN's Encyclopedia of Industrial Chemistry - 5th Edition, 1989, Vol A13, p 443 et suivantes. Les catalyseurs au palladium donnent d'excellents résultats <Desc/Clms Page number 5> Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Les exemples 1 à 10 et 12 illustrent la présente invention Les exemples 11 et 13 sont donnés à titre de référence Exemples 1 à 3-Synthèse de catalyseurs Pd. Ag/Si02 Zr02 selon l'invention Dans un barboteur muni d'une plaque frittées 20 g de catalyseur Pd/Si02. Zur02 ont été mis en suspension dans 400 ml d'eau Après avoir purgé le milieu sous azote pendant quelques minutes, on a introduit de l'hydrogène à un débit d'environ 700 ml/min On a ensuite ajouté 10 ml (exemple 1), 20 ml (ex. 2) ou 40 ml (ex 3) d'une solution 0,1 N en AgN03 en vue d'obtenir des catalyseurs contenant respectivement 0,5 % (ex 1), 1,0 % (ex 2) ou 2,0 % (ex. 3) d'argent (en poids par rapport au poids du catalyseur). On a laissé barboter l'hydrogène durant 1 heure Les catalyseurs ont ensuite été filtrés, lavés à l'eau déminéralisée jusqu'à l'obtention d'un pH neutre des eaux de lavage et séchés à pression atmosphérique pendant environ 16 heures à IOO C Les caractéristiques des catalyseurs Pd Ag/Si02 Zr02 obtenus et du catalyseur Pd/Si02 Zr02 de départ sont décrites dans le tableau 1. La dispersion EMI5.1 du Pd (exprimée en %) dans les catalyseurs et la surface de Pd accessible (exprimée en m2de Pd par g de catalyseur) sont mesurées par adsorption de CO La surface spécifique (exprimée en m2 de Pd par g de catalyseur) et le volume poreux (exprimé en cm3 par g de catalyseur) sont mesurés par adsorption de N2. Exemples 4 et 5-Synthèse de catalyseurs Pd Cu/Si02 Zr02 selon l'invention Les catalyseurs Pd Cu/Si02 Zr02, contenant respectivement 0,5 % (ex. 4) et 0, 9 % (ex 5) de cuivre (en poids par rapport au poids du catalyseur) ont été préparés selon le même mode opératoire que les catalyseurs Pd. Ag/Si02. ZrO2 des exemples 1 à 2 mis à part que la solution d'AgN03 a été remplacée par une solution de CuC12 2H20 à 26,8 g/kg (10 g/l en Cu). Les caractéristiques des catalyseurs Pd Cu/Si02 Zr02 obtenus sont également décrites dans le tableau 1 <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 <tb> <tb> TABLEAU <SEP> 1 <tb> Propriétés <SEP> Catalyseur <SEP> PdAg/SiOZrO <SEP> PdCu/SiOZrO <tb> physico-chimiques <SEP> Pd/Si02. <SEP> ZrO2 <SEP> (% <SEP> d'Ag) <SEP> (ex <SEP> 1-3) <SEP> (% <SEP> de <SEP> Cu) <SEP> (ex <SEP> 4-5) <tb> 0, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 0,5 <SEP> 0, <SEP> 9 <tb> Dispersion <SEP> du <SEP> Pd <SEP> (%) <SEP> 31 <SEP> 20 <SEP> 19 <SEP> 16 <SEP> 25 <SEP> 29 <tb> Surface <SEP> de <SEP> Pd <SEP> accessible <SEP> 136 <SEP> 90 <SEP> 86 <SEP> 73 <SEP> 111 <SEP> 129 <tb> (m <SEP> Pd/gcata) <SEP> yseur) <tb> Surface <SEP> spécifique <SEP> 250 <SEP> 249 <SEP> 248 <SEP> 256 <SEP> 253 <SEP> 256 <tb> (m2Pd/g) <tb> Volume <SEP> poreux <SEP> (cm3/g) <SEP> 0,86 <SEP> 0,89 <SEP> 0,91 <SEP> 0,88 <SEP> 0,92 <SEP> 0,90 <tb> Exemples 6 à 8-Hydrogénation de l'amylanthraquinone en discontinu par les catalyseurs Pd Ag/Si02. ZrO2 selon l'invention Les catalyseurs des exemples 1, 2 et 3 ont été évalués du point de vue de leur sélectivité d'hydrogénation de l'amylanthraquinone (AQ) en solution dans un mélange diisobutylcarbinol (DBC)-mélange d'hydrocarbures aromatiques commercialisé sous la marque enregistrée SOL VESSEZ 150 (S 150). Le mode opératoire est le même pour les trois catalyseurs. Dans un réacteur batch, la solution de travail (1000 ml), constituée de 70 g/kg d'amylanthraquinone dissoute dans le mélange DBC-S 150 (rapport pondéral de 20/80) saturé en eau, a été hydrogénée à 55 C sous une pression d'hydrogène de 1,1 bar absolu. Chaque catalyseur (6 g/kgsolutr de travail) a été maintenu en suspension à l'aide d'un agitateur type turbine tournant à 1300 t/min Les trois essais ont été arrêtés à un taux d'hydrogénation de 120 % L'évolution de la consommation d'hydrogène a été suivie au cours de chaque essai On a déterminé pour les trois catalyseurs un rapport kj/k qui est une mesure de la sélectivité du catalyseur entre l'hydrogénation de l'amylanthraquinone (AQ) en amylanthrahydroquinone (AQH) et la tendance à la surhydrogénation de l'AQH en amyltétrahydroanthrahydroquinone (ATQH) Les résultats sont repris dans le tableau II. Exemples 9 et 10-Hydrogénation de l'amylanthraquinone en discontinu par les catalyseurs Pd. Cu/Si02. ZrO2 selon l'invention Les catalyseurs des exemples 4 et 5 ont également été évalués du point de leur sélectivité d'hydrogénation de l'amylanthraquinone (AQ) en solution dans le même mélange DBC-S 150. Le mode opératoire est le même que pour les catalyseurs des exemples 6 et 7. <Desc/Clms Page number 7> Les résultats sont également repris dans le tableau II Exemple Il 1R - Hydrogénation de l'amylanthraquinone en discontinu par le catalyseur Pd/SiO ZrO L'amylanthraquinone est hydrogénée par le catalyseur Pd/Si02. ZrO2 dans les mêmes conditions opératoires que celles utilisées dans les exemples 6 à 10 Le résultat est également repris dans le tableau II TABLEAU II EMI7.1 <tb> <tb> Activité <SEP> Catalyseur <SEP> Pd <SEP> Ag/SiO2 <SEP> ZrO2 <SEP> Pd.Cu/SiO2 <SEP> ZrO2 <tb> catalytique <SEP> Pd/Si02 <SEP> Zr02 <SEP> (% <SEP> d'Ag) <SEP> (ex <SEP> 6-8) <SEP> (% <SEP> de <SEP> Cu) <SEP> (ex. <SEP> 9-10) <tb> (ex. <SEP> llR) <SEP> 0,5 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 0,5 <SEP> 0, <SEP> 9 <tb> kl/k2 <SEP> 53 <SEP> 63 <SEP> 72 <SEP> 54 <SEP> 66 <SEP> 50 <tb> Exemple 12 - Hydrogénation d'un mélange d'amylanthraquinone et d'amyltétrahydroanthraquinone en continu par le catalyseur Pd Agj%/SiO ZrO selonl'invention Le catalyseur de l'exemple 2 a été évalué du point de vue de son activité en régime, de l'évolution de son activité au cours du temps et du point de vue de sa sélectivité d'hydrogénation d'un mélange d'amylanthraquinone (AQ) et d'amyltétrahydroanthraquinone (ATQ) en continu en solution dans un mélange DBC-S 150 L'installation est constituée d'un hydrogénateur, d'un oxydateur et d'une colonne d'extraction placés en série. Le peroxyde d'hydrogène est produit par oxydation à l'oxygène de l'amylanthrahydroquinone (AQH) et de l'amyltétrahydroanthrahydroquinone (ATQH) fabriquées dans l'hydrogénateur. Après extraction du peroxyde d'hydrogène, la solution de travail oxydée est recyclée à l'hydrogénateur La solution de travail est constituée d'amylanthraquinone à 25 g/kg et d'amyltétrahydroanthraquinone à 75 g/kg dissoutes dans le mélange DBC-S 150 (20/80) Le volume total de la solution de travail est de 1260 ml et son débit de 6 ml/min La température dans l'hydrogénateur est de 55 C et la pression d'hydrogène de 2 bar absolu. La concentration du catalyseur est adaptée pour compenser la désactivation initiale et maintenir le taux d'hydrogénation plus ou moins constant (-50-55 %). l'essai est démarré avec une quantité limitée de catalyseur, du catalyseur frais est rajouté périodiquement Le temps de séjour de la solution de travail dans l'hydrogénateur est de 33 minutes L'oxydateur opère à 45 C <Desc/Clms Page number 8> La composition de la solution de travail est établie par chromatographie HPLC et son évolution est suivie au cours du temps et en fonction de la quantité de peroxyde d'hydrogène produit. Les résultats ont été comparés dans les figures 1 à 3 à ceux obtenus avec le catalyseur Pd/Si02 Zr02 (exemple 13R) en vue de déterminer l'influence de l'ajout d'argent sur l'activité en régime du catalyseur, sur l'évolution de son activité au cours du temps et sur sa sélectivité. Exemple 13R-Hydrogénation d'un mélange d'amylanthraquinone et d'amyltétrahydroanthraquinone en continu par le catalyseur Pd/Si02 Zr02 Le mélange d'amylanthraquinone et d'amyltétrahydroanthraquinone est EMI8.1 hydrogéné par le catalyseur Pd/Si02. ZrO2 dans les mêmes conditions opératoires que celles utilisées dans l'exemple 12. Comme pour l'exemple 12, la composition de la solution de travail est établie par chromatographie HPLC et son évolution est suivie au cours du temps et en fonction de la quantité de peroxyde d'hydrogène produit Le graphique à la figure 1 compare l'évolution de l'activité du catalyseur Pd Ag1%/SiO2 ZrO2 (exemple 12) à celle du catalyseur Pd/Si02 Zr02 (exemple 13R) Les courbes représentent l'évolution des quinones hydrogénées (mélange d'AQH et d'ATQH) produites par g de catalyseur, en fonction de la quantité cumulée de peroxyde d'hydrogène produit. Les graphiques des figures 2 et 3 comparent l'évolution de deux composés de dégradation des solutions de travail en présence du catalyseur EMI8.2 Pd Agj. SiO ZrO ou du catalyseur Pd/SiOZrO Le graphique de la figure 2 représente l'évolution de la concentration en amyltétrahydrodihydroanthraquinone (ATDQ) en fonction de la quantité cumulée de peroxyde d'hydrogène produit. Le graphique de la figure 3 représente l'évolution de la concentration en amyltétrahydrodihydrooxanthrone (ATDO) en fonction de la quantité cumulée de peroxyde d'hydrogène produit.
Claims (10)
- REVENDICATIONS 1-Catalyseurs d'hydrogénation à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium, caractérisés en ce qu'ils contiennent au moins un autre métal M
- 2 - Catalyseurs selon la revendication 1, caractérisés en ce que le métal M est choisi parmi l'argent, le cuivre, l'or, le germanium, l'étain, le fer, le tellure, le nickel et leurs mélanges.
- 3-Catalyseurs selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce que le métal M est l'argent ou le cuivre
- 4-Catalyseurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que le support présente une répartition homogène entre l'oxyde de zirconium et l'oxyde de silicium
- 5-Catalyseurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que la quantité de palladium, de platine ou de rhodium est de 0,1 à 5 % en poids par rapport au poids du catalyseur, en ce que la quantité de métal M est de 0,1 à 5 % en poids par rapport au poids du catalyseur, en ce que le rapport pondéral du palladium, du platine ou du rhodium au métal M est de 0,05 à 20 et en ce que la quantité d'oxyde de zirconium est de 1 à 10 % en poids par rapport au poids du catalyseur.
- 6-Catalyseurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenantde 0,5 à 2,5 % de Pd, de Pt ou de Rh en poids par rapport au poids du catalyseur, de 0,5 à 2,5 % de métal M en poids par rapport au poids du catalyseur, de 4 à 6 % de Zr02 en poids par rapport au poids du catalyseur, et de 89 à 95 % de Si02 en poids par rapport au poids du catalyseur.
- 7-Procédé de fabrication des catalyseurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le palladium, le platine ou le rhodium et le métal M sont imprégnés successivement sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium <Desc/Clms Page number 10>
- 8-Utilisation de catalyseurs à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium contenant au moins un autre métal M dans des réactions d'hydrogénation.
- 9-Procédé de fabrication de peroxyde d'hydrogène en présence d'un catalyseur à base de palladium, de platine ou de rhodium sur un support d'oxydes de zirconium et de silicium contenant au moins un autre métal M
- 10-Procédé selon la revendication 9 appliqué à la fabrication de peroxyde d'hydrogène par le procédé AO.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE9700743A BE1011364A6 (fr) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. |
AU44469/97A AU4446997A (en) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Hydrogenation catalysts, method for making same and use thereof for preparing hydrogen peroxide |
US09/269,877 US6306359B1 (en) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Hydrogenation catalysts, method for making same and use thereof for preparing hydrogen peroxide |
EP97942722A EP0930938A2 (fr) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene |
BR9712193-2A BR9712193A (pt) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Catalisadores de hidrogenação à base de paládio, platina ou ródio, sobre um suporte de óxidos de zircónio e de silício, processo de fabricação e utilização dos mesmos, e, processo de fabricação de peróxido de hidrogênio. |
PCT/BE1997/000115 WO1998015350A2 (fr) | 1996-10-04 | 1997-10-03 | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE9700743A BE1011364A6 (fr) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1011364A6 true BE1011364A6 (fr) | 1999-08-03 |
Family
ID=3890726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE9700743A BE1011364A6 (fr) | 1996-10-04 | 1997-09-11 | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1011364A6 (fr) |
-
1997
- 1997-09-11 BE BE9700743A patent/BE1011364A6/fr not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0686615B1 (fr) | Procédé d'hydrogénation catalytique et catalyseur utilisable dans ce procédé | |
BE1010717A3 (fr) | Procede de regeneration de catalyseurs. | |
EP0780155B1 (fr) | Catalyseur d'hydrogénation sélective et procédé utilisant ce catalyseur | |
FR2458524A1 (fr) | Procede d'hydrogenation selective d'une fraction d'hydrocarbures renfermant 2 ou 3 atomes de carbone par molecule | |
FR2755378A1 (fr) | Catalyseurs d'hydrogenation selective contenant du palladium et au moins un metal du groupe iva | |
FR2505205A1 (fr) | Nouveaux catalyseurs de metaux nobles du groupe viii supportes a haute dispersion et grande activite leur fabrication et leur utilisation notamment dans les reactions d'hydrogenation | |
FR2523971A1 (fr) | Catalyseur a l'argent, sur support avec promoteur alcalin, son procede de preparation et application a l'oxydation de l'ethylene en oxyde d'ethylene | |
BE1010716A3 (fr) | Procede de regeneration de catalyseurs de type silicalite au titane. | |
US6936568B2 (en) | Selective hydrogenation catalyst | |
WO1998015350A2 (fr) | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene | |
FR2631858A1 (fr) | Compositions catalytiques, procede pour leur obtention et procede d'hydrogenation de chlorofluoralcenes au moyen de ces compositions | |
CA1303013C (fr) | Catalyseurs a base d'argent pour la fabrication d'oxyde d'ethylene | |
CZ20023733A3 (cs) | Způsob epoxidace uhlovodíků | |
BE1011364A6 (fr) | Catalyseurs d'hydrogenation, procede de fabrication de ces catalyseurs et leur utilisation pour preparer du peroxyde d'hydrogene. | |
FR2635471A1 (fr) | Compositions catalytiques, procede pour leur obtention et procede d'hydrogenation de 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluorethane au moyen de ces compositions | |
CN1110472C (zh) | 将马来酸氢化成1,4-丁二醇的改进方法 | |
CA1334980C (fr) | Procede d'isomerisation du butene-1 en butenes-2 dans une coupe d'hydrocarbures en c _ contenant du butadiene et des composes sulfures | |
EP0623384A1 (fr) | Procédé de préparation de catalyseurs utilisables en déshydrogénation | |
EP0037137B1 (fr) | Procédé de réactivation d'un catalyseur, à base de métaux du groupe du platine, pour l'hydrogénation des sucres | |
BE1012267A3 (fr) | Procede de fabrication de peroxyde d'hydrogene. | |
EP0441685B1 (fr) | Système catalytique et son application à l'oxydéshydrogénation d'acides carboxyliques saturés | |
BE1005797A3 (fr) | Procede de dechloration des chloromethanes superieurs. | |
Benazzi et al. | Heterogeneous catalyzed benzylic acetoxylation of methylated aromatic hydrocarbons | |
JP2007501699A (ja) | 接触的還元及び酸化方法 | |
JP2005505633A (ja) | 選択的酸化 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RE | Patent lapsed |
Owner name: S.A. SOLVAY Effective date: 20010930 |