JP5595005B2 - オキシクロリネーション用触媒の製造方法 - Google Patents
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Description
本願発明者等は、アルミナ源としてあらかじめ調製した擬ベーマイトアルミナスラリーを用い、これに銅等の活性成分、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属等の助触媒成分を加え、噴霧乾燥して得られる触媒は前記流動性の低下が少なく、かつ、高い活性と選択性を示すことを開示している(特許文献5、6参照)。
また、耐摩耗性が高い触媒では、装置の内壁を削るというエロージョンが発生し、プラントの寿命が短くなると共に、その補修コストが高くなるという問題があった。
(a)アルミニウム塩水溶液にアルミン酸アルカリ水溶液と第二銅塩水溶液とを混合して噴霧乾燥用スラリーを調製する工程
(c)前記噴霧乾燥用スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥物を得る工程
(d)前記噴霧乾燥物を洗浄して洗浄物を得る工程
(e)前記洗浄物を乾燥して乾燥物を得る工程
(f)前記乾燥物を焼成して焼成物を得る工程
(g)前記焼成物に、アルカリ土類金属塩水溶液及び/又はアルカリ金属塩水溶液から選ばれる少なくとも1種の金属塩水溶液を含浸して含浸物を得る工程
(h)前記含浸物を焼成する工程
前記アルカリ土類金属塩及び/又はアルカリ金属塩は、硝酸塩又は塩化物であることが好ましい。
前記工程(h)で得られたオキシクロリネーション用触媒は、酸化物(CuO)として5〜20質量%の範囲の銅、およびAl2O3として40〜90質量%の範囲の担体アルミナを含むことが好ましい。
本発明に係るオキシクロリネーション用触媒は、銅及び担体アルミナを含んでいる。
銅の含有量は、酸化物(CuO)として5〜20質量%、更には8〜15質量%の範囲にあることが好ましい。銅の含有量が5質量%未満の場合は、活性が不充分となり、EDCの収率が低下する。銅の含有量が20質量%を超えると、原料エチレンの燃焼が顕著になり、EDCの収率が低下するとともに、銅が多すぎて触媒粒子外部表面に移動したり、昇華し、流動性低下の原因となることがある。
また、担体アルミナがγ-Al2O3であると、触媒の比表面積、細孔容積が大きく、触媒の活性、選択性とともに耐久性に優れる。
ここで、アルカリ土類金属の含有量は、酸化物(MO:Mはアルカリ土類金属元素を示す)として、0.1〜6質量%、更には0.2〜4質量%の範囲にあることが好ましい。アルカリ土類金属の含有量が0.1質量%未満の場合は、得られる触媒の嵩密度、耐摩耗性が低下する傾向がある。アルカリ土類金属の含有量が6質量%を超えると、得られる触媒の細孔容積が低下し、活性が不充分となることがある。
前記アルカリ土類金属としてはマグネシウムが好ましく、マグネシウムを用いると活性を低下させることなく耐摩耗性に優れた触媒を得ることができる。
前記アルカリ金属としてはカリウムが好ましい。カリウムを用いるとエチレンの酸化抑制効果が他のアルカリ金属に比してマイルドであり、主反応である酸素を介し塩酸から生成されるClのエチレンへの付与反応の活性を大きく低下することなく、エチレンの酸化を抑制することが容易である。
本発明に係るオキシクロリネーション用触媒の製造方法は、下記の工程(a)〜(h)からなり、工程(b)と工程(d)の洗浄工程はいずれかを実施すれば良い。以下、順に説明する。
(a)アルミニウム塩水溶液にアルミン酸アルカリ水溶液と第二銅塩水溶液とを混合して混合スラリーを調製する工程
(b)前記混合スラリーを洗浄して噴霧乾燥用スラリーを調製する工程
(c)前記噴霧乾燥用スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥物を得る工程
(d)前記噴霧乾燥物を洗浄して洗浄物を得る工程
(e)前記洗浄物を乾燥して乾燥物を得る工程
(f)前記乾燥物を焼成(1次焼成)して焼成物を得る工程
(g)前記焼成物に、アルカリ土類金属塩水溶液及び/又はアルカリ金属塩水溶液から選ばれる少なくとも1種の金属塩水溶液を含浸して含浸物を得る工程
(h)前記含浸物を焼成(2次焼成)する工程
本発明に用いるアルミニウム塩としては、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム等が挙げられる。特に、塩化アルミニウムは、繊維状の擬ベーマイトアルミナゲルを調製することが容易であり、活性、選択性に優れたオキシクロリネーション用触媒を得ることができるので好ましい。
アルミニウム塩水溶液にアルミン酸アルカリ水溶液と第二銅塩水溶液とを混合することによって、高い比表面積を有し、高い活性及び選択性を有するとともに、長期にわたって使用した場合にも活性及び選択性の低下の少ないオキシクロリネーション用触媒を得ることができる。
第二銅塩水溶液は、最終的に得られる触媒中のCuOの含有量が前記した範囲となるように混合することが好ましい。
混合する際の温度は特に制限はないが0〜60℃、更には20〜30℃の範囲にあることが好ましい。混合温度が0℃未満の場合は、第二銅塩の加水分解による銅成分の析出に長時間を要したり、最終的に得られる触媒中の含有量が不足することがある。混合温度が60℃を超えると、必ずしも理由は明らかではないが活性、選択性及び触媒寿命が不充分となることがある。
更に、本工程(a)では、混合スラリーのpHを前記範囲に調整し、維持するため酸又はアルカリ金属を混合することができる。酸としては塩酸、硝酸、硫酸等を用いることができ、アルカリ金属としてはアルカリ金属水酸化物、アンモニア、有機アミン等を用いることができる。
混合スラリーを洗浄して噴霧乾燥用スラリーを調製する。
先ず、工程(a)で調製した混合スラリーを濾過する。濾過する際には必要に応じて温水等を掛けることができ、この濾過によって混合スラリー中の塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム等の過剰の塩を低減することができる。過剰の塩を低減しておくと耐摩耗性等に優れた触媒を得ることができる。
次いで、必要に応じて、更に濾過し脱水するか、水を加えることによって濃度調整して噴霧乾燥用スラリーを調製する。
なお、噴霧乾燥用スラリーは、必要に応じてホモジナイザー、コロイドミル等により乳化処理、均一化処理等を行ってもよい。
工程(b)で得た噴霧乾燥用スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥物(微小球状粒子)を得る。噴霧乾燥する方法としては、従来公知のオキシクロリネーション用流動触媒と同様に微小球状の流動触媒が得られれば特に制限はないが、例えば熱風気流中でディスク回転式、ノズル式等の種々の噴霧乾燥機を用いることができる。
このとき、熱風気流温度は150〜500℃、さらには200〜350℃の範囲にあることが好ましい。熱風気流温度が150℃未満の場合は、乾燥が不充分となることがある。一方、500℃を超えると、乾燥が急激に起こるために、活性成分や助触媒成分が粒子表面に偏在することがある。
上記した平均粒子径、粒子径分布は、例えばマイクロメッシュシーブ法によって求めることができる。
次いで、工程(c)で得た噴霧乾燥物を洗浄して洗浄物を得る。洗浄する方法としては触媒中の有効成分(担体成分としてのアルミナ、活性成分としての銅、希土類金属)以外の不純分塩を低減あるいは除去できれば特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができる。例えば、噴霧乾燥物を水に分散させ、濾過し、水(温水)等を掛けて洗浄することができる。洗浄後の残留塩は固形分として5質量%以下、更には2質量%以下、特に1質量%以下であることが望ましい。
次いで、工程(d)で得た洗浄物を乾燥して乾燥物を得る。乾燥する方法としては従来公知の方法を採用することができ、乾燥温度としては特に制限はないが、通常60〜200℃、更には80〜150℃の範囲にあることが好ましい。乾燥時間は温度によっても異なるが通常1〜24時間の範囲である。
次いで、工程(e)で得た乾燥物を焼成(1次焼成)して焼成物を得る。このとき、焼成温度は350〜850℃、特に400〜700℃の範囲にあることが好ましい。焼成温度が350℃未満の場合は、擬ベーマイトアルミナの脱水及び結晶化(γ−Al2O3化)が不充分となり、また活性成分や助触媒成分との結合が不充分となるためか活性及び選択性が不充分となる。焼成温度が850℃を超えるとγ−Al2O3がε−Al2O3、α−Al2O3等に結晶型が変化したり、活性成分である銅が完全に酸化物化し活性が不充分となる。焼成時間は焼成温度によって変えることができ、特に限定されないが、概ね0.1〜24時間の範囲である。一次焼成により、銅−アルミナを触媒としての機能を発現させることができる。
次いで、工程(f)で得た焼成物に、アルカリ土類金属塩水溶液及び/又はアルカリ金属塩水溶液から選ばれる少なくとも1種の金属塩水溶液を含浸して含浸物を得る。
ここで、アルカリ土類金属の含有量は、酸化物(MO:Mはアルカリ土類金属元素を示す)として、0.1〜6質量%、更には0.2〜4質量%の範囲にあることが好ましい。アルカリ土類金属の含有量が0.1質量%未満の場合は、得られる触媒の嵩密度、耐摩耗性が低下する傾向がある。アルカリ土類金属の含有量が6質量%を超えると、得られる触媒の細孔容積が低下し、活性が不充分となることがある。
また、アルカリ金属の含有量は、酸化物(N2O:Nはアルカリ金属元素を示す)として、0.1〜3質量%、更には0.2〜2質量%の範囲にあることが好ましい。アルカリ金属の含有量が0.1質量%未満の場合は、エチレンの燃焼を抑制する効果が不充分となるためにEDCの収率が低下する。アルカリ金属の含有量が3質量%を超えると、Clの反応率が低下しEDCの収率が低下する。
更に、アルカリ土類金属塩及び/又はアルカリ金属塩は、硝酸塩又は塩化物であることが好ましい。
また、本工程において、希土類金属塩水溶液を混合してもよい。
乾燥した後、ついで焼成(2次焼成)することによってオキシクロリネーション用触媒物を得ることができる。このとき焼成温度は、350〜850℃、特に400〜700℃の範囲にあることが好ましい。焼成時間は焼成温度によって変えることができ、特に限定されないが、概ね0.1〜24時間の範囲である。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.13kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.99kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.88kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し洗浄物を得た。
次いで、120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物(焼成物)を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%硝酸マグネシウム6水和物0.07kgを溶解し、焼成物に添加して含浸物を得た。
次いで、含浸物を、120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(1)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(1)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.28kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物1.00kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.89kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%硝酸マグネシウム6水和物0.03kgを溶解し、焼成物に添加し、含浸物を得た。
次いで、含浸物を、120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(2)を得た。表1に、オキシクロリネーション用触媒(2)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水23.56kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.97kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.81kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%硝酸マグネシウム6水和物0.20kgを溶解し、焼成物に添加し、含浸物を得た。
次いで、含浸物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(3)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(3)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水22.98kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.94kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.74kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%硝酸マグネシウム6水和物0.33kgを溶解し、焼成物に添加し、含浸物を得た。
次いで、含浸物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(4)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(4)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.13kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.99kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.88kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%硝酸カリウム0.02kgを溶解し、焼成物に添加し、含浸物を得た。
次いで、含浸物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(5)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(5)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.13kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.99kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.88kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成して焼成物を得た。
《含浸》
焼成物の吸水率は0.33ml/gであった。吸水率相当の純水に純度97質量%塩化マグネシウム6水和物0.05kgを溶解し、焼成物に添加し、含浸物を得た。
次いで、含浸物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、550℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション触媒(6)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(6)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.42kgに、純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物1.00kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.91kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
《焼成》
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション用触媒(8)を調製した。表1にオキシクロリネーション用触媒(8)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成、耐摩耗性を示す。
《噴霧乾燥用スラリーの調製》
純水24.13kgに純度99質量%の塩化アルミニウム六水和物0.99kgを溶解し、塩化アルミニウム水溶液を調製した。これにAl2O3としての濃度22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液2.88kgを加え、酸化物濃度が3質量%のアルミナヒドロゲルスラリーを調製した。このとき、混合温度は30℃、得られたアルミナヒドロゲルスラリーのpHは11.5であった。アルミナヒドロゲルスラリーの一部を乾燥し、走査型電子顕微鏡写真で観察した結果、平均長さ10nm、平均幅0.5nmの繊維状一次粒子が束になった繊維状二次粒子であった。また、X線回折によれば擬ベーマイトアルミナであった。
噴霧乾燥用スラリーを温度250℃の熱風気流中に噴霧して微小球状粒子である噴霧乾燥物を得た。噴霧乾燥物の平均粒子径は65μmであり、20μm以下が10質量%、149μm以上が5質量%であった。
《洗浄》
噴霧乾燥物を重量比で10倍量の60℃温水に懸濁し、充分撹拌した後、濾過し、10倍量の60℃温水を掛けて洗浄し、洗浄物を得た。
次いで、洗浄物を120℃で2時間乾燥した後、回転式焼成炉にて、400℃で0.5時間焼成してオキシクロリネーション用触媒(9)を得た。表1にオキシクロリネーション用触媒(9)の平均粒子径、CBD、比表面積、アルミナの結晶形、組成、耐摩耗性を示す。
以下のように、オキシクロリネーション用触媒(1)〜(9)について、活性及び流動性を評価し、表1にそれらの結果を示す。
《活性評価》
固定流動床式反応器を用い、これに各オキシクロリネーション用触媒を5g充填し、温度230℃で、窒素ガスを28.8ml/minで供給しながら流動化させ、次いで窒素ガスに代えて反応用混合ガス(エチレン39.2vol%、塩酸46.1vol%、酸素14.7vol%)を62.5ml/minで供給して反応を行った。このとき、WHSV=750h-1である。
生成ガスをガスクロマトグラフにて分析し、活性、選択性、収率及びエチレン燃焼率を表に示した。
・活性:塩酸転化率=(供給塩酸−未反応塩酸)/供給塩酸X100(モル%)
・選択性:EDC選択率=EDCの実生成量/理論的EDC生成量×100(モル%)
・収率(塩酸基準):EDC収率=塩酸転化率 ×EDC選択率(モル%)
・燃焼性:エチレン燃焼率=(CO+CO2)モル数/C2H4モル数X100(モル%)
《流動性評価》
前記反応中に、流動層下部温度と流動層上部温度との温度差(ΔT:℃)を測定し、以下の基準で評価し、結果を表1に示す。
ΔTが3℃未満で、良好な流動性を示した :◎
ΔTが3℃以上、5℃未満で、比較的良好な流動性を示した:○
ΔTが5℃以上、7℃未満で、問題のない流動性を示した :△
ΔTが7℃以上で、流動性に問題があった :×
《耐金属磨耗評価》
ASTM C 704に準拠した試験装置を用いて評価した。試験片SUS304板に角度22.5°、圧力0.147MPa、200gの触媒を5分間吹き付け、試験片の質量減少より評価した。結果は表1に示す。
磨耗質量が0.001g未満 :◎
磨耗質量が0.001g〜0.005g未満:○
磨耗質量が0.005g〜0.01未満 :△
磨耗質量が0.01g以上 :×
Claims (4)
- 下記の工程(a)、(c)〜(h)からなることを特徴とするオキシクロリネーション用触媒の製造方法。
(a)アルミニウム塩水溶液にアルミン酸アルカリ水溶液と第二銅塩水溶液とを混合して噴霧乾燥用スラリーを調製する工程
(c)前記噴霧乾燥用スラリーを噴霧乾燥して噴霧乾燥物を得る工程
(d)前記噴霧乾燥物を洗浄して洗浄物を得る工程
(e)前記洗浄物を乾燥して乾燥物を得る工程
(f)前記乾燥物を焼成して焼成物を得る工程
(g)前記焼成物に、アルカリ土類金属塩水溶液及び/又はアルカリ金属塩水溶液から選ばれる少なくとも1種の金属塩水溶液を含浸して含浸物を得る工程
(h)前記含浸物を焼成する工程 - 前記工程(h)で得られたオキシクロリネーション用触媒は、アルカリ土類金属が酸化物として、0.1〜6質量%含まれている、及び/又は、アルカリ金属が、酸化物として、0.1〜3質量%含まれていることを特徴とするオキシクロリネーション用触媒の製造方法。
- 前記アルカリ土類金属塩及び/又はアルカリ金属塩は、硝酸塩又は塩化物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のオキシクロリネーション用触媒の製造方法。
- 前記工程(h)で得られたオキシクロリネーション用触媒は、酸化物(CuO)として5〜20質量%の範囲の銅、およびAl2O3として40〜90質量%の範囲の担体アルミナを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のオキシクロリネーション用触媒の製造方法。
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