JP3233652B2 - Silver catalyst for ethylene oxide production - Google Patents

Silver catalyst for ethylene oxide production

Info

Publication number
JP3233652B2
JP3233652B2 JP11582491A JP11582491A JP3233652B2 JP 3233652 B2 JP3233652 B2 JP 3233652B2 JP 11582491 A JP11582491 A JP 11582491A JP 11582491 A JP11582491 A JP 11582491A JP 3233652 B2 JP3233652 B2 JP 3233652B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
silver
cesium
catalyst
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11582491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04346835A (en
Inventor
旬 高田
慎一 長瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP11582491A priority Critical patent/JP3233652B2/en
Publication of JPH04346835A publication Critical patent/JPH04346835A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3233652B2 publication Critical patent/JP3233652B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66Silver or gold

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエチレンを分子状酸素に
より接触気相酸化してエチレンオキシドを製造するに際
して使用される銀触媒に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silver catalyst used for producing ethylene oxide by catalytically oxidizing ethylene with molecular oxygen.

【0002】[0002]

【従来の技術】工業的にエチレンを分子状酸素により接
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
される触媒には、その性能として高選択性、高活性、お
よび触媒寿命の耐久性が要求される。
2. Description of the Related Art Catalysts used for industrially producing ethylene oxide by catalytic vapor-phase oxidation of ethylene with molecular oxygen are required to have high selectivity, high activity and durability of catalyst life. Is done.

【0003】これらの要求に対し、その性能を改善する
目的で触媒調製上今日迄種々検討がなされており担体の
種類、銀触媒に添加する促進剤の種類、銀化合物等の改
良に多くの努力が払われてきた。促進剤に関する報告は
多数提案されている。たとえば、米国特許第21253
33号明細書には、ナトリウムまたはカリウムおよびそ
の金属塩を含有するアルカリ金属塩はエチレンオキシド
製造用銀触媒の添加剤として使用されることが記載され
ている。
To meet these demands, various studies have been made to date on the preparation of catalysts for the purpose of improving their performance. Many efforts have been made to improve the type of carrier, the type of promoter added to the silver catalyst, the silver compound and the like. Has been paid. Many reports on accelerators have been proposed. For example, US Pat.
No. 33 describes that an alkali metal salt containing sodium or potassium and a metal salt thereof is used as an additive of a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0004】米国特許第2238474号明細書には、
水酸化ナトリウムはエチレンオキシド製造用銀触媒の活
性度を向上させるが、水酸化カリウムは触媒作用に悪影
響を及ぼすことが記載されている。
[0004] US Patent No. 2,238,474 discloses that
Although sodium hydroxide improves the activity of the silver catalyst for producing ethylene oxide, it is described that potassium hydroxide adversely affects the catalytic action.

【0005】米国特許第2765283号明細書には、
担体に銀を担持する前に触媒担体に塩化ナトウムのごと
き無機塩素化物を1〜2000ppm重量添加すること
により触媒が改善される旨が記載されている。
[0005] US Pat. No. 2,765,283 describes:
It is described that the catalyst is improved by adding 1 to 2000 ppm by weight of an inorganic chlorinated compound such as sodium chloride to the catalyst support before loading silver on the support.

【0006】米国特許第2799687号明細書には、
20〜16000ppm重量の塩化ナトリウム、塩化カ
リウムのごときハロゲン化物は抑制剤として作用し、触
媒の活性低下を起すことが記載されている。
US Pat. No. 2,799,687 describes:
It is described that halides such as sodium chloride and potassium chloride having a weight of 20 to 16000 ppm act as an inhibitor and cause a decrease in the activity of the catalyst.

【0007】特公昭46−32242号明細書には、銀
触媒の特性が促進剤の添加によって向上されることは公
知である。促進剤としては、アルカリおよびアルカリ土
類金属の酸化物が特に有効である。促進剤は、完成した
触媒中、担体の重量を基準にして0.03ないし0.5
重量%で一般に十分であることを開示している。また銀
触媒の製造方法として、促進剤は、銀含有溶液による含
浸と、その後につづく乾燥の後で添加することもできる
が、担体をアルカリおよびアルカリ土類金属の化合物の
水溶液で含浸させそのあとで酸素または空気のごとき酸
素含有ガス中350〜650℃乾燥後、銀含有溶液によ
る含浸と、その後につづく乾燥によりエチレンオキシド
製造用銀触媒が得られることを開示している。
[0007] It is known from JP-B-46-32242 that the properties of silver catalysts are improved by the addition of promoters. Oxides of alkali and alkaline earth metals are particularly effective as accelerators. The promoter is present in the finished catalyst in an amount of from 0.03 to 0.5, based on the weight of the support.
It discloses that weight percent is generally sufficient. As a method for producing a silver catalyst, the promoter can be added after impregnation with a silver-containing solution and subsequent drying.However, the carrier is impregnated with an aqueous solution of a compound of an alkali and an alkaline earth metal, followed by impregnation. Discloses that after drying in an oxygen-containing gas such as oxygen or air at 350 to 650 ° C., impregnation with a silver-containing solution and subsequent drying yield a silver catalyst for ethylene oxide production.

【0008】特開昭49−30286号明細書には、最
終触媒1Kgあたり0.0003ないし0.0030グ
ラム当量のカリウム、ルビジウムおよび/またはセシウ
ムが担体上に銀と同時に堆積した銀触媒が使用できる。
触媒の表面上に存在するアルカリ金属の量は臨界的であ
る。0.0003ないし0.0030グラム当量の範囲
外では改良をもたらさないように見える。またアルカリ
金属の量は触媒の表面に存在する量でありそして故意
に、銀の添加と同時に触媒に添加されたものであると開
示している。
JP-A-49-30286 can use a silver catalyst in which 0.0003 to 0.0030 gram equivalent of potassium, rubidium and / or cesium is deposited on a carrier simultaneously with silver on 1 kg of the final catalyst. .
The amount of alkali metal present on the surface of the catalyst is critical. Outside the 0.0003 to 0.0030 gram equivalent range, no improvement appears to result. It also discloses that the amount of alkali metal is the amount present on the surface of the catalyst and is intentionally added to the catalyst simultaneously with the addition of silver.

【0009】特開昭50−74589号明細書には、担
体をアルカリ金属化合物の溶液で含浸処理し、少なくと
も一部乾燥し、銀含有溶液による含浸と、その後につづ
く乾燥によりエチレンオキシド製造用銀触媒が得られる
ことを開示している。
JP-A-50-74589 discloses a silver catalyst for ethylene oxide production by impregnating a carrier with a solution of an alkali metal compound, drying at least partially, impregnating with a silver-containing solution, and subsequently drying. Is obtained.

【0010】特開昭50−160189号明細書には、
銀と一緒にアルカリ金属を沈着せしめ、カリウム、ルビ
ジウムおよび/またはセシウムが全体の触媒1Kgにつ
き0.00004〜0.008グラム当量重量の範囲で
ある銀触媒が使用できる。またアルカリ金属の量は触媒
の表面に存在する量でありそして故意に、銀の添加と同
時に触媒に計画的に加えられる分量であると開示してい
る。
[0010] JP-A-50-160189 discloses that
Alkali metals can be deposited with silver, and silver catalysts can be used in which potassium, rubidium and / or cesium range from 0.00004 to 0.008 gram equivalent weight per kg of total catalyst. It also discloses that the amount of alkali metal is the amount present on the surface of the catalyst and is intentionally the amount that is intentionally added to the catalyst at the same time as the silver is added.

【0011】特開昭52−117293号明細書には、
銀を含む銀触媒を150〜900℃で安定化処理をし、
安定化された触媒上にカリウム、ルビジウムまたはセシ
ウムのイオンを0.00004〜0.008グラム当量
重量沈着させた銀触媒が使用できると開示している。
[0011] JP-A-52-117293 discloses that
Stabilize the silver catalyst containing silver at 150 to 900 ° C,
It discloses that a silver catalyst having 0.00004 to 0.008 gram equivalent weight of potassium, rubidium or cesium ions deposited on the stabilized catalyst can be used.

【0012】特開昭50−90591号明細書には、担
体中に不純物またはセメントとして存在するよりも過剰
量であって促進作用を有する量の銅、金、亜鉛、カドミ
ウム、水銀、ニオブウム、タンタル、モリリブデン、タ
ングステン、バナジウム、または好ましくはクロム、カ
ルシウム、マグネシウム、ストロンチウムおよび/また
はさらに好ましくはバリウム、ならびに好ましくはさら
に、アルカリ金属を含有するアルキレンオキシド製造用
触媒を開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-90591 discloses copper, gold, zinc, cadmium, mercury, niobium, and tantalum in an excess amount which has an accelerating effect in excess of those present as impurities or cement in a carrier. , Molybdenum, tungsten, vanadium, or preferably a catalyst for the production of alkylene oxides containing chromium, calcium, magnesium, strontium and / or more preferably barium, and more preferably also an alkali metal.

【0013】特開昭52−151690号明細書には、
比表面積0.05〜10m2 /gを有する多孔質の耐熱
性担体に担持された銀を含有しさらに担体中の不純物も
しくは結合剤としての存在量以外に、促進量のナトリウ
ムとカリウム、ルビジウムおよびセシウムより成る群か
ら選ばれた少なくとも1種の促進量の他のアルカリ金属
とを含有するアルキレンオキシド製造用触媒を開示して
いる。
JP-A-52-151690 discloses that
It contains silver supported on a porous refractory carrier having a specific surface area of 0.05 to 10 m 2 / g and further contains, in addition to the amount of impurities or binders in the carrier, promoting amounts of sodium and potassium, rubidium and A catalyst for the production of alkylene oxides containing at least one promoting amount of another alkali metal selected from the group consisting of cesium is disclosed.

【0014】特開昭54−79193号明細書には、担
体上に先ず銀および場合によりナトリウムまたはリチウ
ムを該当する塩の形で施し、常法により加熱し、そして
後続の処理においてカリウム、ルビジウムおよびセシウ
ムのアルカリ金属の塩をアミンおよび/またはアンモニ
アと共に施すことによりアルキレンオキシド製造用触媒
が得られることを開示している。
JP-A-54-79193 discloses that silver and optionally sodium or lithium are first applied to the support in the form of the corresponding salts, heated in a conventional manner, and then subjected to potassium, rubidium and It is disclosed that a catalyst for producing an alkylene oxide can be obtained by applying an alkali metal salt of cesium together with an amine and / or ammonia.

【0015】特開昭55−129150号明細書には、
担体に分解可能な銀化合物または錯体の溶液を110℃
以下含浸し、85〜200℃で銀化合物が分解して担体
に銀を担体に沈着させるのに十分な時間保つ、引続いて
残留溶液を溶媒例えばエタノールで銀含有担体から洗浄
除去する。洗浄銀含有触媒を100℃以下で乾燥し、乾
燥銀触媒にアルカリ金属を含浸することによって担持し
てなる銀触媒を開示している。
JP-A-55-129150 discloses that
A solution of a silver compound or a complex decomposable into a carrier at 110 ° C.
The impregnation is then carried out and kept at 85-200 ° C. for a time sufficient for the silver compound to decompose and deposit the silver on the carrier, followed by washing off the residual solution from the silver-containing carrier with a solvent such as ethanol. It discloses a silver catalyst obtained by drying a washed silver-containing catalyst at a temperature of 100 ° C. or lower and impregnating the dried silver catalyst with an alkali metal.

【0016】特開昭55−145677号明細書には、
酸化反応触媒としてアルミナ、シリカおよびチタニアの
合計含有量が99重量%以上であり、周期率表のVa 、
VIa 、VIIa 、VIII、Ib およびIIb の各族
の金属の含有量が金属酸化物合計量として0.1重量%
未満であり、かつpKa が+4.8のメチルレッドによ
り酸性いろを呈しない非酸性担体に銀および必要に応じ
てさらにアルカリ金属成分又はアルカリ土類金属成分を
担持してなる銀触媒を開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-145677 discloses that
The total content of alumina, silica and titania as an oxidation reaction catalyst is 99% by weight or more, and Va,
The content of the metal of each group of VIa, VIIa, VIII, Ib and IIb is 0.1% by weight as the total amount of metal oxides.
A silver catalyst comprising a non-acidic carrier having a pKa of less than +4.8 and having a pKa of +4.8 and not exhibiting an acidic color, and further supporting silver and, if necessary, an alkali metal component or an alkaline earth metal component. I have.

【0017】特開昭56−105750号明細書には、
ナトリウム成分が0.07重量%以下、比表面積が1〜
5m2 /gのα―アルミナ主成分担体を、完成触媒に対
し5〜25重量%担持率となる如き分解性銀溶液に、完
成触媒1キログラムあたり0.001〜0.05グラム
当量のアルカリ金属とホウ素の錯合物、アルカリ金属と
モリブデンの錯合物および/またはアルカリ金属とタン
グステンの錯合物含む含浸液で含浸処理をおこない、加
熱し、還元または熱分解して製造されたエチレンオキシ
ド製造用銀触媒を開示している。
JP-A-56-105750 describes that
The sodium component is 0.07% by weight or less, and the specific surface area is 1 to
5 m 2 / g of α-alumina main component carrier was added to a decomposable silver solution having a loading of 5 to 25% by weight based on the finished catalyst, and 0.001 to 0.05 gram equivalent of alkali metal per 1 kg of the finished catalyst. For the production of ethylene oxide produced by impregnating with an impregnating solution containing a complex of iron and boron, a complex of alkali metal and molybdenum and / or a complex of alkali metal and tungsten, and heating, reducing or pyrolyzing A silver catalyst is disclosed.

【0018】特開昭57−107240号明細書には、
銀と触媒1キログラムあたり0.001〜0.05グラ
ム当量のアルカリ金属および/またはタリウムとを担体
上に担持した後、最終的に、含有酸素濃度が3容量%以
下の不活性ガス中で500〜950℃の範囲で高温加熱
処理したエチレンオキシド製造用銀触媒の製造方法を開
示している。
JP-A-57-107240 discloses that
After loading silver and 0.001 to 0.05 gram equivalent of alkali metal and / or thallium per kilogram of catalyst on a carrier, finally, 500 mg of inert metal having an oxygen concentration of 3% by volume or less is contained in an inert gas. A method for producing a silver catalyst for producing ethylene oxide which has been heat-treated at a high temperature in the range of 9950 ° C. is disclosed.

【0019】特開昭57−107241号明細書には銀
の他にカチオン成分としてナトリウム(Na)およびア
ニオン成分として塩素(Cl)を少なくとも含有し、か
つCI/Naの原子比が1未満となるよう割合で加えら
れているエチレンオキシド製造用銀触媒を開示してい
る。
JP-A-57-107241 discloses that, in addition to silver, sodium (Na) is contained as a cation component and chlorine (Cl) is contained as an anion component, and the atomic ratio of CI / Na is less than 1. Disclosed are silver catalysts for the production of ethylene oxide which are added in proportions.

【0020】特開昭57−140654号明細書には銀
の他にカチオン成分としてナトリウムおよびセシウム
を、アニオン成分として塩素を少なくとも含有するエチ
レンオキシド製造用銀触媒を開示している。
JP-A-57-140654 discloses a silver catalyst for producing ethylene oxide which contains sodium and cesium as cationic components and at least chlorine as anionic components in addition to silver.

【0021】特開昭57−171435号明細書には、
ナトリウム成分が0.07重量%以下、比表面積が0.
5〜5m2 /gのα―アルミナ担体に完成触媒に対し5
〜25重量%担持された金属銀粒子と、担体中の存在量
以外に完成触媒1キログラムあたり0.001〜0.0
5グラム当量を担持されたアルカリ金属またはアルカリ
金属の化合物の少なくとも1種とを含有するエチレンオ
キシド製造用銀触媒を開示している。
JP-A-57-171435 discloses that
The sodium component is 0.07% by weight or less, and the specific surface area is 0.1%.
5 to 5 m 2 / g of α-alumina support
-25% by weight of the supported metallic silver particles and 0.001 to 0.0
Disclosed is a silver catalyst for the production of ethylene oxide containing 5 gram equivalents of a supported alkali metal or at least one alkali metal compound.

【0022】特開昭59−156436号明細書には、
銀を3〜15重量%、カチオンとしてセシウムを原子比
Cs/Agが0.01/100〜0.4/100になる
ように、またアニオンとしてフッ素を原子比F/Csが
5/100〜10になるように含有し、セシウム及び/
又はフッ素の少なくとも一部は銀と同時に担体に担持さ
れたものであるか、又は銀の担持に先立つて担体に担持
された触媒を開示している。
JP-A-59-156436 describes:
Silver is used in an amount of 3 to 15% by weight, cation is cesium in an atomic ratio Cs / Ag of 0.01 / 100 to 0.4 / 100, and fluorine is an anion in an atomic ratio F / Cs of 5/100 to 10/100. Containing cesium and / or
Alternatively, a catalyst is disclosed in which at least a part of fluorine is supported on a carrier at the same time as silver, or a catalyst is supported on a carrier prior to supporting silver.

【0023】特開昭59−196743号明細書には、
銀を3〜15重量%含有し、カチオンとしてセシウム及
びアニオンとして塩素を含有し、セシウム及塩素の少な
くとも一部を銀と同時に担体に担持させるか、又は銀担
持以前にあらかじめ担体に担持された触媒を開示してい
る。
JP-A-59-196743 describes:
A catalyst containing 3 to 15% by weight of silver, containing cesium as a cation and chlorine as an anion, and supporting at least a part of cesium and chlorine on a carrier simultaneously with silver, or a catalyst previously supported on a carrier before carrying silver. Is disclosed.

【0024】特開昭62−4443号明細書には、アル
ミニウム化合物をスズ化合物と混合して得られた混合物
を焼成した担体に、銀とアルカリ金属を担持した触媒を
開示している。
JP-A-62-2443 discloses a catalyst in which silver and an alkali metal are supported on a carrier obtained by calcining a mixture obtained by mixing an aluminum compound with a tin compound.

【0025】特開昭62−4444号明細書には、アル
ミニウム化合物を元素周期表第1A族の金属の塩と混合
して得られた混合物を焼成した担体に、銀とアルカリ金
属を担持した触媒を開示している。
JP-A-62-4444 discloses a catalyst in which silver and an alkali metal are supported on a carrier obtained by calcining a mixture obtained by mixing an aluminum compound with a salt of a metal of Group 1A of the periodic table. Is disclosed.

【0026】特開昭62−4445号明細書には、アル
ミニウム化合物を塩素化合物と混合して得られた混合物
を焼成した担体に、銀とアルカリ金属を担持した触媒を
開示している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-4445 discloses a catalyst in which silver and an alkali metal are supported on a carrier obtained by calcining a mixture obtained by mixing an aluminum compound with a chlorine compound.

【0027】特開昭63−116743号明細書には、
触媒成分として銀の他にカチオン成分として少くともナ
トリウム、カリウム、ルビジウム及び/又はセシウムを
含み、かつ担体が主としてα―アルミナよりなりその表
面積が0.6〜2m2 /g、吸水率が20〜50%、シ
リカ含量0.5〜12重量%、かつ表面積当りのシリカ
含量(重量%/m2 /g)が0.5〜12,好ましくは
1〜8であって、ナトリウム含量が0.08〜2重量%
であるエチレンオキシド製造用銀触媒を開示している。
JP-A-63-116743 describes:
It contains at least sodium, potassium, rubidium and / or cesium as a cation component in addition to silver as a catalyst component, and mainly comprises α-alumina, has a surface area of 0.6 to 2 m 2 / g, and has a water absorption of 20 to 50%, a silica content of 0.5 to 12% by weight, a silica content per surface area (% by weight / m 2 / g) of 0.5 to 12, preferably 1 to 8, and a sodium content of 0.08 ~ 2% by weight
And a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0028】特開平2−194839号明細書には、α
―アルミナ担体にコロイド状シリカを含有する水溶液を
含浸し、ついで加熱乾燥し、さらに焼成して得られた担
体の外表面上および担体の気孔の表面上が非晶質シリカ
で被覆されたα―アルミナ担体に完成触媒当り5〜25
重量%の金属銀微粒子および完成触媒1キログラム当り
0.001〜0.05グラム当量重量のセシウムを担持
せしめた後、賦活化処理して、銀とセシウムとを多孔性
無機質耐火性担体に析出した後、含有酸素濃度が3容量
%以下の不活性ガス中で400〜950℃の範囲で高温
加熱処理して得られるエチレンオキシド製造用銀触媒触
媒を開示している。
In the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-194839, α
-An alumina carrier is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then heated and dried, and further calcined.The outer surface of the carrier and the surface of pores of the carrier are coated with amorphous silica. 5-25 per finished catalyst on alumina carrier
% Of metallic silver fine particles and 0.001 to 0.05 gram equivalent weight of cesium per kilogram of the finished catalyst, and then activated to deposit silver and cesium on the porous inorganic refractory carrier. A silver catalyst catalyst for producing ethylene oxide, which is obtained by subsequently performing high-temperature heat treatment at 400 to 950 ° C. in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less is disclosed.

【0029】以上の特許公報明細書で開示されたエチレ
ンオキシド製造用銀触媒触媒の多くは担体を限定し、促
進剤としてアルカリ金属担持量を限定し、アルカリ金属
以外の促進剤の担持量を限定し、銀とアルカリ金属また
は銀とアルカリ金属およびアルカリ金属以外の促進剤を
担体に担持する方法を限定して触媒性能を向上させてい
るものである。
Most of the silver catalysts for ethylene oxide production disclosed in the above-mentioned patent publications have a limited carrier, a limited amount of an alkali metal as a promoter, and a limited amount of a promoter other than an alkali metal. The catalyst performance is improved by limiting the method of loading a carrier with silver and an alkali metal or an accelerator other than silver and an alkali metal or an alkali metal.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】エチレンオキシド製造
用銀触媒の調製方法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。たとえば特開昭49−30
286号明細書に開示されている最終触媒1Kgあたり
0.0003ないし0.0030グラム当量のカリウ
ム、ルビジウムおよび/またはセシウムが担体上に銀と
同時に堆積した銀触媒は反応の初期のエチレンのエチレ
ンオキシドへの選択率の向上は大きいが選択率の低下が
早期に起きるため触媒の寿命に問題がある。
There are still many unclear points about the method for preparing a silver catalyst for producing ethylene oxide, and there are many problems to be improved. For example, JP-A-49-30
The silver catalyst disclosed in US Pat. No. 286, in which 0.0003 to 0.0030 gram equivalents of potassium, rubidium and / or cesium per kg of the final catalyst are deposited simultaneously with silver on the support, converts the ethylene into ethylene oxide at the beginning of the reaction. The selectivity of the catalyst is greatly improved, but the selectivity is reduced at an early stage.

【0031】一方、特開昭57−107240号明細書
に開示されている銀と触媒1キログラムあたり0.00
1〜0.05グラム当量のアルカリ金属および/または
タリウムとを担体上に担持した後、最終的に、含有酸素
濃度が3容量%以下の不活性ガス中で500〜950℃
の範囲で高温加熱処理したエチレンオキシド製造用銀触
媒は、反応の初期のエチレンのエチレンオキシドへの選
択率の向上および触媒の寿命が改善されている。
On the other hand, silver disclosed in JP-A-57-107240 and 0.00 per kilogram of catalyst are disclosed.
After supporting 1 to 0.05 gram equivalent of alkali metal and / or thallium on the carrier, finally, the carrier is placed in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less at 500 to 950 ° C.
The silver catalyst for producing ethylene oxide heat-treated at a high temperature in the range described above has improved selectivity of ethylene to ethylene oxide in the initial stage of the reaction and improved catalyst life.

【0032】現在までに銀触媒に添加する促進剤に関す
る特許が数多く出されているが、その多くは限定された
範囲内のアルカリ金属およびアルカリ金属以外の促進剤
を銀触媒に添加することにより触媒性能を向上させてい
るものである。さらにはアルカリ金属および促進剤を銀
触媒に添加する順序を変えて銀触媒を調製し触媒性能を
向上させているものである。しかしながらこれらの特許
公報明細書で開示されたエチレンオキシド製造用銀触媒
はエチレンのエチレンオキシドへの選択率の向上および
その後の触媒寿命の点で改良の課題がある。
To date, a number of patents have been issued relating to promoters to be added to silver catalysts, and most of them have been obtained by adding promoters other than alkali metals and non-alkali metals within a limited range to silver catalysts. The performance is improved. Further, the order of adding the alkali metal and the promoter to the silver catalyst is changed to prepare a silver catalyst to improve the catalytic performance. However, the silver catalysts for producing ethylene oxide disclosed in these patent publications have a problem of improvement in selectivity of ethylene to ethylene oxide and subsequent catalyst life.

【0033】したがって、本発明の目的は特定の担体の
選択、担体に担持するセシウム化合物の選択、担体にセ
シウム化合物を担持する方法の選択、セシウムの担持し
た担体に添加する銀化合物およびセシウム化合物の選
択、セシウムの担持した担体に銀触媒およびセシウムを
担持する方法の選択、以上の組み合せの最適化を図るこ
とにより高選択性、高活性および触媒寿命の耐久性の各
性能を合せもった新規なエチレンオキシド製造用銀触媒
を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to select a specific carrier, a cesium compound to be supported on a carrier, a method of supporting a cesium compound on a carrier, and a method of selecting a silver compound and a cesium compound to be added to a cesium-supported carrier. Selection, selection of the method of supporting the silver catalyst and cesium on the cesium-supported carrier, and optimization of the above combination provide a new selectivity that combines high selectivity, high activity, and durability of catalyst life. An object of the present invention is to provide a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0034】本発明の他の目的は、α―アルミナ担体の
外表面上および担体の気孔の表面上が非晶質シリカで被
覆された担体を使用し、担体にセシウム化合物を担持す
る方法の選択、セシウムの担持した担体に添加する銀化
合物およびセシウム化合物の選択、セシウムの担持した
担体に銀触媒およびセシウムを担持する方法の選択、以
上の組み合せの最適化を図ることにより触媒性能を向上
した新規なエチレンオキシド製造用銀触媒を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to use a carrier coated with amorphous silica on the outer surface of an α-alumina carrier and on the surface of pores of the carrier, and to select a method for supporting a cesium compound on the carrier. , The selection of a silver compound and a cesium compound to be added to a cesium-supported carrier, the selection of a method of supporting a cesium-supported silver catalyst and a cesium on a cesium-supported carrier, and optimization of the above combination to improve the catalyst performance. To provide a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0035】本発明者等はエチレンオキシド製造用銀触
媒に用いる好適な担体を構成する成分および担体の比表
面積に関する研究を行なった結果、従来当分野の工業的
規模で用いられている銀触媒に使用される担体の中で担
体の外表面上および担体の気孔の表面上が非晶質シリカ
の層で被覆されたα―アルミナ担体を用い、硝酸セシウ
ム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥し、さらに40
0〜1200℃の範囲で高温加熱処理した後、担体に銀
化合物溶液および硫酸セシウム溶液で含浸処理を行な
い、ついで乾燥、賦活化処理して、銀とセシウムとを担
体に析出担持した銀触媒は、これまでになく、高選択性
でしかも高活性を長期に渡って維持できる触媒が得られ
ることを見出して本発明を完成した。
The present inventors have conducted studies on the components constituting the carrier suitable for use in the silver catalyst for producing ethylene oxide and the specific surface area of the carrier. As a result, the inventors have found that the silver catalyst used for the silver catalyst conventionally used on an industrial scale in this field is used. Using an α-alumina carrier in which the outer surface of the carrier and the surface of the pores of the carrier are coated with a layer of amorphous silica, the carrier is impregnated with a cesium nitrate solution, then dried, and further dried. 40
After heat treatment at a high temperature in the range of 0 to 1200 ° C., the carrier is impregnated with a silver compound solution and a cesium sulfate solution, then dried and activated to deposit silver and cesium on the carrier. As a result, the present inventors have found that a catalyst which has high selectivity and can maintain high activity for a long period of time can be obtained, and completed the present invention.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明はα―アルミナ担
体にコロイド状シリカを含有する水溶液を含浸し、つい
で加熱乾燥し、さらに焼成して得られた担体の外表面上
および担体の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆さ
れたα―アルミナ担体に、セシウムが担体1キログラム
当り0.0001〜0.045グラム当量重量の濃度に
なるように、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、つ
いで乾燥し、含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガス
中で400〜1200℃の範囲で高温加熱処理した後、
担体に完成触媒当り5〜25重量%の金属銀微粒子およ
びセシウムが完成触媒1キログラム当り0.001〜
0.05グラム当量重量の濃度になるように、銀化合物
溶液および硫酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、つい
で乾燥、賦活化処理して、銀とセシウムとを担体に析出
担持したことを特徴とするエチレンオキシド製造用銀触
媒に関するものである。
According to the present invention, an α-alumina carrier is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then heated and dried, and then calcined. An α-alumina carrier whose surface is coated with a layer of amorphous silica is impregnated with a cesium nitrate solution so that cesium has a concentration of 0.0001 to 0.045 gram equivalent weight per kilogram of carrier. Then, after drying and heating at a high temperature of 400 to 1200 ° C. in an inert gas having an oxygen content of 3% by volume or less,
The carrier contains 5 to 25% by weight of fine metal silver and cesium per finished catalyst in an amount of 0.001 to 1 kg per finished catalyst.
Impregnated with a silver compound solution and a cesium sulfate solution so as to have a concentration of 0.05 gram equivalent weight, then dried and activated to deposit silver and cesium on the carrier. The present invention relates to a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0037】[0037]

【作用】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、比表面積が0.1〜5m2
/g、見掛気孔率45〜70%よりなる担体の外表面上
および担体の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆さ
れたα―アルミナ担体を用いた場合、触媒にしたときの
選択率の低さのゆえに当該分野の工業的規模において一
般的に用いられることのなかった比較的高比表面績の担
体をも有効に使用でき、これと特にセシウムが担体1キ
ログラム当り0.0001〜0.045グラム当量重量
の濃度になるように、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行
ない、ついで乾燥し、含有酸素濃度が3容量%以下の不
活性ガス中で400〜1200℃の範囲で高温加熱処理
した後、担体に完成触媒当り5〜25重量%の金属銀微
粒子およびセシウムが完成触媒1キログラム当り0.0
01〜0.05グラム当量重量の濃度になるように、銀
化合物溶液および硫酸セシウム溶液で含浸処理を行な
い、ついで乾燥、賦活化処理して、銀とセシウムとを担
体に析出担持して得られた触媒はこれまでになく高活、
高選択性、耐久性の触媒が得られることを見い出したも
のである。
According to a study on a suitable carrier used for a silver catalyst for producing ethylene oxide, the specific surface area is 0.1 to 5 m 2.
/ G, an α-alumina carrier coated with a layer of amorphous silica on the outer surface of the carrier having an apparent porosity of 45 to 70% and on the surface of the pores of the carrier when the catalyst is used. Due to the low selectivity, carriers having a relatively high specific surface, which have not been commonly used on an industrial scale in the field, can also be used effectively, and in particular cesium can be used in an amount of 0.0001 kg / kg of carrier. Impregnation with a cesium nitrate solution to a concentration of 0.00.045 gram equivalent weight, followed by drying and heating at a high temperature in the range of 400 to 1200 ° C. in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less. After the treatment, the carrier contains 5 to 25% by weight of fine metal silver particles and cesium per 0.0 kg of the finished catalyst per kilogram of the finished catalyst.
An impregnation treatment with a silver compound solution and a cesium sulfate solution is performed so as to have a concentration of 01 to 0.05 gram equivalent weight, followed by drying and activation treatment to deposit and carry silver and cesium on a carrier. Catalyst is more active than ever,
It has been found that a highly selective and durable catalyst can be obtained.

【0038】エチレンを分子状酸素により接触気相酸化
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。
The catalyst used in producing ethylene oxide by subjecting ethylene to catalytic gas phase oxidation with molecular oxygen is a silver catalyst. It goes without saying that most of the catalyst is a supported catalyst using a carrier. It is also well known that the carrier used is a porous granular refractory.

【0039】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―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。
However, the porous granular refractory carrier is simply different in physical properties such as specific surface area, pore distribution, pore volume, particle size, shape, etc. of the carrier and the material constituting the carrier. These physical and chemical properties, such as the chemical properties of α-alumina, silica, silicon carbide, zirconia, clay and the like, have a great effect on the performance of the catalyst.

【0040】したがつ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。担体の物性の中
でも比表面積は細孔径にも関係し、触媒性能に与える影
響は大きく大いに留意しなければならない。即ち、活
性、耐久性の面から考えると触媒比表面積は大きい方が
良く、その為には担体比表面は大きい方が望ましいが担
体比表面積を大きくする為には担体材料のアルミナ粒子
は小さいものを選ぶ必要がある。そのことは必然的に小
さな細孔径の形成を意味する。このことはガスの拡散滞
留、反応熱の除去という点から考えると不利になる。ま
た担体表面の露出面積が増大することからも不利であ
る。これ等のことはいずれも選択率の低下につながる。
このような事実から、必ずしも比表面積は大きい方が良
いとばかりは言えず自ずと制限が出てくる。これ迄の工
業的規模に採用されている大部分の担体の比表面積は1
2 /g以下であり、さらには0.5m2 /g以下であ
る。例外的には1m2 /g以上の担体を使った例もある
が、低表面積のものより選択率は低い。
Thus, the nature of the carrier to be selected is a major problem for those skilled in the art. Among the physical properties of the support, the specific surface area is also related to the pore diameter, and the effect on the catalyst performance has to be paid great attention. In other words, from the viewpoint of activity and durability, the larger the specific surface area of the catalyst is, the better the specific surface area of the carrier is. For this purpose, the larger the specific surface area of the carrier is, the larger the specific surface area of the carrier is. You need to choose That necessarily implies the formation of small pore sizes. This is disadvantageous in terms of gas diffusion retention and removal of reaction heat. It is also disadvantageous because the exposed area of the carrier surface increases. All of these lead to a decrease in selectivity.
From such a fact, it is not always possible to say that a larger specific surface area is better, and there is naturally a limitation. The specific surface area of most of the carriers used up to now on an industrial scale is 1
m 2 / g or less, and further 0.5 m 2 / g or less. Exceptionally, there is a case where a carrier of 1 m 2 / g or more is used, but the selectivity is lower than that of a carrier having a low surface area.

【0041】本発明者等は、これ等の欠点を無くすべく
検討した結果、これまでの0.5m2 /g以下の比表面
積のものだけでなく0.5m2 /g以上の大きな比表面
積の担体を用いても選択率の低下を招くことなく、さら
に向上させかつ高活性、耐久性を維持、促進させる方法
を発見した。それは簡単にはα―アルミナ担体にコロイ
ド状シリカを含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥
し、さらに焼成して得られた担体の外表面上および担体
の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―ア
ルミナ担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.0
001〜0.045グラム当量重量の濃度になるよう
に、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥
し、含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガス中で40
0〜1200℃の範囲で高温加熱処理した後、担体に完
成触媒当り5〜25重量%の金属銀微粒子およびセシウ
ムが完成触媒1キログラム当り0.001〜0.05グ
ラム当量重量の濃度になるように、銀化合物溶液および
硫酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥、賦
活化処理して、銀とセシウムとを担体に析出担持したこ
とにより達成される。このことは、特に0.75m2
g以上の高比表面積担体に有効で、また増量されたセシ
ウム化合物添加触媒に有効である。このような物性面か
らの不利益が担体の化学的性質特に担体の外表面上およ
び担体の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆された
α―アルミナ担体を、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行
ない、400〜1200℃の範囲で高温加熱処理した
後、銀化合物溶液および硫酸セシウム溶液で含浸処理を
行ない、銀とセシウムとを担体に析出担持したことによ
って改善されることは驚くべきことである。
The present inventors have studied to eliminate these drawbacks, and as a result, they have found that not only those having a specific surface area of 0.5 m 2 / g or less but also those having a large specific surface area of 0.5 m 2 / g or more. The present inventors have found a method of further improving the activity and maintaining and promoting high activity and durability without lowering the selectivity even when a carrier is used. Briefly, an α-alumina carrier is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then heated and dried, and then calcined.The outer surface of the carrier obtained and the surface of the pores of the carrier are made of amorphous silica. Cesium was added to the α-alumina carrier coated with
Impregnation with a cesium nitrate solution is performed to a concentration of 001 to 0.045 gram equivalent weight, followed by drying and 40% in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less.
After high-temperature heat treatment in the range of 0 to 1200 ° C., the carrier is provided with a concentration of 5 to 25% by weight of fine metal silver and cesium per finished catalyst in a concentration of 0.001 to 0.05 gram equivalent weight per kilogram of the finished catalyst. Then, a silver compound solution and a cesium sulfate solution are used for impregnation, followed by drying and activation to deposit silver and cesium on a carrier. This is especially true for 0.75 m 2 /
It is effective for a carrier having a high specific surface area of at least g and a catalyst for adding an increased amount of a cesium compound. Such disadvantages in terms of physical properties are due to the fact that the chemistry of the carrier, particularly the outer surface of the carrier and the surface of the pores of the carrier, are covered with an amorphous silica layer by impregnating the α-alumina carrier with a cesium nitrate solution. It is surprising that the improvement is achieved by performing the treatment, performing high-temperature heat treatment in the range of 400 to 1200 ° C., performing impregnation with a silver compound solution and a cesium sulfate solution, and depositing and supporting silver and cesium on the carrier. It is.

【0042】本発明によれば担体の外表面上および担体
の気孔の表面上は触媒性能に微妙に影響し、特に従来当
分野で通常使われている比表面積0.5m2 /g以下の
担体ではその悪い影響は、比表面積が小さくなる程小さ
いが、0.5m2 /g以上になるとだんだん大きくなり
0.75m2 /g以上になるとその影響は顕著になる。
ところがこれまで選択率が低くなるゆえに使われなかっ
た比表面積0.75m2 /g以上の担体、すなわち比表
面積が0.75〜5m2 /g、見掛気孔率45〜70
%、50〜100μのアルミナ2次粒子を使用したα―
アルミナ担体が本発明においては使用可能になるばかり
でなく、さらには活性、選択性において優位にさえなる
ことか見い出された。そのことは後述の実施例でも解る
様に、同じ0.89m2 /gぐらいの比表面積の担体で
も担体の外表面上および担体の気孔の表面上が非晶質シ
リカの層で被覆されたα―アルミナ担体に、セシウムが
担体1キログラム当り0.0001〜0.045グラム
当量重量の濃度になるように、硝酸セシウム溶液で含浸
処理を行ない、ついで乾燥し、含有酸素濃度が3容量%
以下の不活性ガス中で400〜1200℃の範囲で高温
加熱処理した担体では他の物性が多少関係あるにして
も、この担体にさらに銀化合物溶液および硫酸セシウム
溶液で含浸処理を行ない、銀とセシウムを添加した触媒
にしたときの触媒の寿命に性能の差が出ることは驚くべ
きことである。このことがどういう作用によるか、我々
には正確には分らない。ただ担体の外表面上および担体
の気孔の表面上に一定の範囲で非晶質シリカの層が存在
することが良いということ、また非晶質シリカの層で被
覆されたα―アルミナ担体に、硝酸セシウム溶液で含浸
処理を行ない、ついで乾燥し、含有酸素濃度が3容量%
以下の不活性ガス中で400〜1200℃の範囲で高温
加熱処理した後、担体に完成触媒当り5〜25重量%の
金属銀微粒子およびセシウムが完成触媒1キログラム当
り0.001〜0.05グラム当量重量の濃度になるよ
うに、銀化合物溶液および硫酸セシウム溶液で含浸処理
を行ない、ついで乾燥、賦活化処理して、銀とセシウム
とを担体に析出担持したことにより、従来の触媒に比較
し、選択率の向上があることが触媒性能に関係してい
る。
According to the present invention, the catalytic performance is slightly affected on the outer surface of the support and on the surface of the pores of the support, and particularly, the support having a specific surface area of 0.5 m 2 / g or less conventionally used in the art. However, the adverse effect is smaller as the specific surface area is smaller, but is gradually increased when the specific surface area is 0.5 m 2 / g or more, and becomes remarkable when the specific surface area is 0.75 m 2 / g or more.
However, a carrier having a specific surface area of 0.75 m 2 / g or more, which has not been used because of low selectivity, ie, a specific surface area of 0.75 to 5 m 2 / g and an apparent porosity of 45 to 70, has been used.
%, Using an alumina secondary particle of 50 to 100 μ
It has been found that alumina supports are not only usable in the present invention, but are even superior in activity and selectivity. As will be understood from the examples described later, even with the same specific surface area of about 0.89 m 2 / g, α is such that the outer surface of the support and the surface of the pores of the support are coated with a layer of amorphous silica. -Impregnating the alumina carrier with a cesium nitrate solution so that cesium has a concentration of 0.0001 to 0.045 gram equivalent weight per kilogram of the carrier, and then dried, and the oxygen content is 3% by volume.
In the following inert gas, the carrier heat-treated at a high temperature in the range of 400 to 1200 ° C. is impregnated with a silver compound solution and a cesium sulfate solution. It is surprising that there is a difference in the performance of the catalyst when cesium is added to the catalyst. We do not know exactly what effect this is. However, it is good that the amorphous silica layer is present in a certain range on the outer surface of the carrier and on the surface of the pores of the carrier.Also, in the α-alumina carrier coated with the amorphous silica layer, Impregnation treatment with cesium nitrate solution, then drying, containing oxygen concentration of 3% by volume
After high-temperature heat treatment in the range of 400 to 1200 ° C. in the following inert gas, 5 to 25% by weight of fine metal silver and cesium per kilogram of the finished catalyst are added to the carrier in an amount of 0.001 to 0.05 grams per kilogram of the finished catalyst. Impregnation was performed with a silver compound solution and a cesium sulfate solution so as to obtain a concentration of equivalent weight, followed by drying and activation treatment to deposit and carry silver and cesium on a carrier. The improvement in selectivity is related to the catalyst performance.

【0043】本発明のα―アルミナ担体にコロイド状シ
リカを含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥し、さ
らに焼成して得られた担体の外表面上および担体の気孔
の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ
担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.0001
〜0.045グラム当量重量の濃度になるように、硝酸
セシウム溶液で含浸処理する際の好適な添加量の範囲
は、セシウムが担体1キログラム当り0.0001〜
0.045グラム当量重量、好ましくは0.0001〜
0.025グラム当量重量であり、特に好ましくは0.
001グラム当量重量を越えかつ0.025グラム当量
重量以下である。
The α-alumina carrier of the present invention is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then dried by heating, and then calcined. The outer surface of the carrier and the surface of the pores of the carrier are amorphous. On an α-alumina support coated with a layer of silica, cesium was added at 0.0001 / kg of support.
The preferred range of the amount of the cesium nitrate solution to be impregnated with the cesium nitrate solution is 0.0001 to 0.045 gram equivalent weight per kilogram of the carrier.
0.045 gram equivalent weight, preferably 0.0001 to
0.025 gram equivalent weight, particularly preferably 0.1 g.
Not less than 001 gram equivalent weight and not more than 0.025 gram equivalent weight.

【0044】また、本発明のα―アルミナ担体にコロイ
ド状シリカを含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥
し、さらに焼成して得られた担体の外表面上および担体
の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―ア
ルミナ担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.0
001〜0.045グラム当量重量の濃度になるよう
に、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥
し、含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガス中で40
0〜1200℃の範囲で高温加熱処理した後、担体に完
成触媒当り5〜25重量%の金属銀微粒子およびセシウ
ムが完成触媒1キログラム当り0.001〜0.05グ
ラム当量重量のセシウムを担持せしめる際の好適な硫酸
セシウムの添加量の範囲は、セシウムが完成触媒1キロ
グラム当り0.001〜0.05グラム当量重量、好ま
しくは0.001〜0.03グラム当量重量であり、特
に好ましくは0.006グラム当量重量を越えかつ0.
03グラム当量重量以下である。
Further, the α-alumina carrier of the present invention is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then dried by heating, and then calcined. Cesium was added to the α-alumina carrier coated with a layer of
Impregnation with a cesium nitrate solution is performed to a concentration of 001 to 0.045 gram equivalent weight, followed by drying and 40% in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less.
After high-temperature heat treatment in the range of 0 to 1200 ° C., 5 to 25% by weight of fine metal silver particles and cesium on the carrier are loaded with 0.001 to 0.05 gram equivalent weight of cesium per kilogram of the finished catalyst on the carrier. The preferred range of the amount of cesium sulfate added is 0.001 to 0.05 gram equivalent weight of cesium per kilogram of the finished catalyst, preferably 0.001 to 0.03 gram equivalent weight, particularly preferably 0 to 0.03 gram equivalent weight. Over 0.006 gram equivalent weight and 0.
Not more than 03 gram equivalent weight.

【0045】本発明のα−アルミナ担体の比表面積とし
ては、比表面積が0.1〜5m2 /gの範囲、好ましく
は0.3〜3m2 /g、さらに好ましくは0.75〜2
2/gのものが有効である。5m2 /gを越えるもの
は実質的に良いものは得られてないので実際的でない。
[0045] As the specific surface area of α- alumina carrier of the present invention, ranges specific surface area of 0.1 to 5 m 2 / g, preferably 0.3~3m 2 / g, more preferably 0.75 to 2
Those with m 2 / g are effective. Those exceeding 5 m 2 / g are not practical because substantially no good ones have been obtained.

【0046】本明細書における比表面積はBrunau
er−Emmett−Teller(以下、BETとい
う)法により測定される値である。
The specific surface area in this specification is Brunau
This is a value measured by the er-Emmett-Teller (hereinafter, referred to as BET) method.

【0047】さらにまたα−アルミナの担体成分は当分
野で慣用の担体に含まれる程度の成分および量が好まし
い。
Further, the component and amount of the carrier component of α-alumina are preferably such that they are contained in a carrier commonly used in the art.

【0048】本発明のα−アルミナ担体の見かけの気孔
率は45〜70%、特に50〜60%が好ましい。
The apparent porosity of the α-alumina carrier of the present invention is preferably 45 to 70%, particularly preferably 50 to 60%.

【0049】本発明のα−アルミナ担体の比気孔容積は
0.1〜0.8cc/g、特に0.2〜0.5cc/g
が好ましい。
The α-alumina carrier of the present invention has a specific pore volume of 0.1 to 0.8 cc / g, particularly 0.2 to 0.5 cc / g.
Is preferred.

【0050】本発明のα−アルミナ担体は粒径3〜20
mmのα−アルミナ主成分、好ましくは90重量%以上
がα−アルミナ成分であり、1〜100μのアルミナ2
次粒子であるα―アルミナ担体が使用できる。なお、本
発明で使用される担体は球、ペレット、リング等の粒状
の耐火性担体であり、その平均相当直径は3〜20m
m、特に担体を構成する成分、担体の比表面積は触媒性
能に大きく関係し、触媒製造時、銀とセシウムおよび/
またはセシウム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α―アルミナ担体としては、例え
ば好ましくはBET比表面積0.75〜2m2 /g、見
掛気孔率50〜60%、細孔容積0.2〜0.5cc/
g、粒径3〜20mmのα−アルミナ主成分、好ましく
は90重量%以上がα−アルミナ成分であるα−アルミ
ナ担体に、粒径5〜50ミリミクロンのコロイド状シリ
カを担体含水量分の水に分散した液を含浸し、加熱濃縮
乾燥後、700〜1500℃で1〜10時間焼成し、得
られた担体の外表面上および担体の気孔の表面上が非晶
質シリカの層で被覆されたα―アルミナ担体が好適であ
る。
The α-alumina carrier of the present invention has a particle size of 3 to 20.
mm of α-alumina main component, preferably 90% by weight or more is α-alumina component, and 1 to 100 μm of alumina 2
An α-alumina carrier as a secondary particle can be used. The carrier used in the present invention is a granular refractory carrier such as a sphere, a pellet, and a ring, and the average equivalent diameter thereof is 3 to 20 m.
m, especially the components constituting the carrier and the specific surface area of the carrier are greatly related to the catalyst performance.
Alternatively, a catalyst having excellent selectivity can be obtained by selecting a uniform and easily supported carrier shape in the cesium compound supporting step. As the α-alumina carrier, for example, preferably a BET specific surface area of 0.75 to 2 m 2 / g, an apparent porosity of 50 to 60%, and a pore volume of 0.2 to 0.5 cc /
g, an α-alumina main component having a particle size of 3 to 20 mm, preferably 90% by weight or more of an α-alumina component, and colloidal silica having a particle size of 5 to 50 mm are added to the carrier water content. Impregnated with a liquid dispersed in water, heat-concentrated and dried, and calcined at 700 to 1500 ° C. for 1 to 10 hours. The outer surface of the obtained carrier and the surface of pores of the carrier are covered with a layer of amorphous silica. Α-alumina supports are preferred.

【0051】本発明のα−アルミナ担体はα―アルミナ
担体に対して、担体1グラムあたりSiとして3×10
-4〜2×10-1g/g担体、特に5×10-4〜1×10
-1g/g担体になるように非晶質シリカの層で被覆され
たα―アルミナ担体であることが好適である。
The α-alumina carrier of the present invention is 3 × 10
-4 to 2 × 10 -1 g / g carrier, especially 5 × 10 -4 to 1 × 10
It is preferred that the carrier is an α-alumina carrier coated with a layer of amorphous silica to give a carrier of -1 g / g.

【0052】本発明の担体の外表面上および担体の気孔
の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ
担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.0001
〜0.045グラム当量重量の濃度になるようにセシウ
ムを担持する方法は、あらかじめ加熱した、担体の外表
面上および担体の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被
覆されたα―アルミナ担体に、セシウムが担体1キログ
ラム当り0.0001〜0.045グラム当量重量の濃
度になるように、硝酸セシウムを水溶液あるいはアルコ
―ル性溶液の形で、好ましくは硝酸セシウム水溶液で含
浸処理を行ない、ついで100〜300℃、好ましくは
120〜200℃で加熱濃縮乾燥し、ついで含有酸素濃
度が3容量%以下の不活性ガス中で400〜1200
℃、好ましくは500〜800℃での範囲で高温加熱処
理して得られる。
Cesium was added to the α-alumina carrier coated with an amorphous silica layer on the outer surface of the carrier of the present invention and on the surface of the pores of the carrier in an amount of 0.0001 kg / kg of the carrier.
The method of supporting cesium to a concentration of 0.00.045 gram equivalent weight is carried out by heating α-alumina coated on the outer surface of the carrier and the surface of pores of the carrier with a layer of amorphous silica. The carrier is impregnated with cesium nitrate in the form of an aqueous solution or an alcoholic solution, preferably with an aqueous solution of cesium nitrate, such that the concentration of cesium is 0.0001 to 0.045 gram equivalent weight per kilogram of carrier. Then, it is heated and concentrated and dried at 100 to 300 ° C., preferably 120 to 200 ° C., and then 400 to 1200 in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less.
C., preferably in the range of 500 to 800.degree.

【0053】本発明の非晶質シリカの層で被覆されたα
―アルミナ担体に、セシウムを担持する際の高温加熱処
理は含有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガス中で40
0〜1200℃の高温加熱処理を行なわなければ有効で
ないことも重要である。有効な不活性ガスとしては窒
素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、ネオンが挙げら
れ、特に窒素または二酸化炭素が好ましい。
Α coated with a layer of amorphous silica according to the invention
-High-temperature heat treatment for supporting cesium on an alumina carrier is carried out in an inert gas containing 3% by volume or less of oxygen.
It is also important that the heat treatment is not effective unless a high-temperature heat treatment at 0 to 1200 ° C. is performed. Effective inert gases include nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, neon, with nitrogen or carbon dioxide being particularly preferred.

【0054】高温加熱処理時間は高温側では少なくとも
5分以上、好ましくは30分以上である。
The high temperature heat treatment time is at least 5 minutes or more, preferably 30 minutes or more on the high temperature side.

【0055】本発明の担体にセシウムを担持する際に、
担体として担体1グラムあたりSiとして3×10-4
2×10-1g/g担体、特に5×10-4〜1×10-1
/g担体になるように非晶質シリカの層で被覆されたα
―アルミナ担体を使用すること、担体に担持するセシウ
ム化合物として硝酸セシウムを使用すること、含浸処
理、加熱濃縮乾燥し、ついで含有酸素濃度が3容量%以
下の窒素、不活性ガス中で400〜1200℃の範囲で
高温加熱処理することのいずれの構成要件を欠いても本
発明の効果を達成することはできない。
When supporting cesium on the carrier of the present invention,
3 × 10 -4 as Si per gram of carrier as carrier
2 × 10 -1 g / g carrier, especially 5 × 10 -4 to 1 × 10 -1 g
/ G coated with a layer of amorphous silica to become a carrier
-Using an alumina carrier, using cesium nitrate as a cesium compound supported on the carrier, impregnating, heating and drying, and then containing 400 to 1200 in nitrogen or an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less. The effect of the present invention cannot be achieved without any of the constituent requirements of high-temperature heat treatment in the range of ° C.

【0056】本発明の担体にセシウムを担持する際に使
用する硝酸セシウムは水に溶解させて使用することが好
ましいが、メタノール、エタノール等の低級アルコール
に溶解させて使用することができる。
The cesium nitrate used for supporting cesium on the carrier of the present invention is preferably used by dissolving it in water. However, it can be used by dissolving it in a lower alcohol such as methanol or ethanol.

【0057】本発明の担体の外表面上および担体の気孔
の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ
担体にセシウムを担持した担体に、銀とセシウムとを析
出担持する方法は、本発明の担体の外表面上および担体
の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―ア
ルミナ担体にセシウムを担持した担体を使用し、これに
完成触媒当り5〜25重量%の金属銀微粒子およびセシ
ウムが完成触媒1キログラム当り0.001〜0.05
グラム当量重量の濃度になるように、有機酸銀のアミン
錯体等の分解性銀溶液および硫酸セシウム溶液ので含浸
処理を行ない、含浸後100〜300℃に加熱し、還
元、あるいは熱分解し、銀とセシウムおよび/またはセ
シウム化合物とを多孔性無機質耐火性担体に担持せしめ
エチレンオキシド製造用銀触媒が得られる。
A method of depositing and supporting silver and cesium on a carrier in which cesium is carried on an α-alumina carrier in which the outer surface of the carrier and the surface of pores of the carrier are coated with a layer of amorphous silica according to the present invention. Uses a carrier in which cesium is carried on an α-alumina carrier in which the outer surface of the carrier of the present invention and the surface of the pores of the carrier are coated with a layer of amorphous silica, and the carrier comprises 5 to 25 % By weight of metallic silver fine particles and cesium are contained in an amount of 0.001 to 0.05 per kilogram of the finished catalyst.
Impregnating with a decomposable silver solution such as an amine complex of organic acid silver and a cesium sulfate solution so as to have a concentration of gram equivalent weight, and after impregnation, heating to 100 to 300 ° C. to reduce or thermally decompose, And cesium and / or a cesium compound are supported on a porous inorganic refractory carrier to obtain a silver catalyst for producing ethylene oxide.

【0058】本発明の担体の外表面上および担体の気孔
の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ
担体にセシウムを担持した担体に、銀とセシウムとを析
出担持するする際に、完成触媒当り5〜25重量%の金
属銀微粒子およびセシウムが完成触媒1キログラム当り
0.001〜0.05グラム当量重量の濃度になるよう
に、有機酸銀のアミン錯体等の分解性銀溶液および硫酸
セシウム溶液で含浸処理を行なうことの構成要件を欠い
ても本発明の効果を達成することはできない。
Silver and cesium are deposited and supported on a carrier in which cesium is carried on an α-alumina carrier in which the outer surface of the carrier of the present invention and the surface of pores of the carrier are coated with a layer of amorphous silica. At this time, the decomposability of amine complex of organic acid silver or the like is adjusted so that 5 to 25% by weight of metallic silver fine particles and cesium per finished catalyst are in a concentration of 0.001 to 0.05 gram equivalent weight per kilogram of finished catalyst. The effect of the present invention cannot be achieved even without the constituent elements of performing the impregnation treatment with a silver solution and a cesium sulfate solution.

【0059】本発明の銀化合物溶液は、分解性銀塩の水
溶液域いは有機溶媒溶液、例えば硝酸銀水溶液、無機酸
銀、有機酸銀のアンモニア錯体、域いは有機酸銀のアミ
ン錯体、乳酸銀水溶液等を前記のごとき担体に含浸する
方法が採用される。
The silver compound solution of the present invention may be an aqueous solution of a decomposable silver salt or an organic solvent solution, for example, an aqueous solution of silver nitrate, inorganic acid silver, an ammonia complex of organic acid silver, or an amine complex of organic acid silver or lactic acid. A method of impregnating the carrier with an aqueous silver solution or the like as described above is employed.

【0060】本発明の銀触媒の銀は触媒に対し5〜25
重量%好ましくは5〜20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。
The silver of the silver catalyst of the present invention is 5 to 25 parts by weight of the catalyst.
% By weight, preferably 5 to 20% by weight, can be precipitated in fine particles on the inner and outer surfaces of the carrier.

【0061】本発明の外表面上および担体の気孔の表面
上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ担体に
セシウムを担持した担体に銀とセシウムとを析出担持す
る際に使用する硫酸セシウムは水に溶解させて使用する
ことが好ましいが、メタノール、エタノール等の低級ア
ルコールに溶解させて使用することができる。硫酸セシ
ウムはセシウムが完成触媒1キログラムあたり0.00
1〜0.05グラム当量、特に0.006グラム当量を
越え、かつ、0.03グラム当量以下の範囲内を銀溶液
に加えて銀と同時に析出させる。
The present invention is used for depositing and supporting silver and cesium on a carrier in which cesium is carried on an α-alumina carrier in which the surface of the pores of the carrier and the outer surface of the carrier are coated with an amorphous silica layer. Cesium sulfate is preferably used by dissolving it in water, but can be used by dissolving it in a lower alcohol such as methanol or ethanol. Cesium sulphate contains 0.001 kg of cesium per kilogram of finished catalyst.
A range of 1 to 0.05 gram equivalent, especially more than 0.006 gram equivalent and not more than 0.03 gram equivalent is added to the silver solution to precipitate simultaneously with silver.

【0062】本発明のα−アルミナ担体を用いた銀触媒
の調製方法としては、たとえばエチレンを分子状酸素に
より気相接触酸化してエチレンオキシドを製造する際に
使用する銀触媒において、α―アルミナ担体にコロイド
状シリカを含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥
し、さらに焼成して得られた担体の外表面上および担体
の気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―ア
ルミナ担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.0
001〜0.045グラム当量重量の濃度になるよう
に、硝酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで10
0〜300℃で加熱乾燥し、含有酸素濃度が3容量%以
下の不活性ガス中で400〜1200℃の範囲で高温加
熱処理した後、この担体に完成触媒当り5〜25重量%
の金属銀微粒子およびセシウムが完成触媒1キログラム
当り0.001〜0.05グラム当量重量の濃度になる
ように、有機酸銀のアミン錯体等の分解性銀溶液および
硫酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで100〜
300℃に加熱し、還元、あるいは熱分解して得られる
エチレンオキシド製造用銀触媒の製造方法等を採用する
ことができる。
As a method for preparing a silver catalyst using an α-alumina carrier of the present invention, for example, a silver catalyst used for producing ethylene oxide by subjecting ethylene to gas-phase catalytic oxidation with molecular oxygen may be used. Is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, then heated and dried, and further calcined.The α-alumina coated on the outer surface of the carrier and on the surface of the pores of the carrier with a layer of amorphous silica. Cesium is added to the carrier in an amount of 0.0
Impregnation with a cesium nitrate solution was carried out to a concentration of 001 to 0.045 gram equivalent weight.
After drying by heating at 0 to 300 ° C. and heat-treating at a high temperature in the range of 400 to 1200 ° C. in an inert gas having an oxygen content of 3% by volume or less, 5 to 25% by weight based on the finished catalyst is added to this carrier.
Is impregnated with a decomposable silver solution such as an amine complex of an organic acid silver and a cesium sulfate solution such that the concentration of the metallic silver fine particles and cesium is 0.001 to 0.05 gram equivalent weight per kilogram of the finished catalyst. Then 100 ~
A method for producing a silver catalyst for producing ethylene oxide, which is obtained by heating to 300 ° C. and reducing or thermally decomposing, may be employed.

【0063】本発明の銀触媒を使用してエチレンを分子
状酸素により酸化して酸化エチレンを製造する方法にお
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が、工業的製造規模におけ
る一般的な条件、すなわち原料ガス組成としてエチレン
0.5〜40容量%、酸素3〜10容量%、炭酸ガス5
〜30容量%、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さらに
また反応抑制剤としての二塩化エチレン、塩化ジフェニ
ル等のハロゲン化物、空間速度1000〜30000h
-1(STP)、圧力2〜40Kg/cm2 G等が好適
に採用できる。
As the reaction conditions that can be employed in the method of producing ethylene oxide by oxidizing ethylene with molecular oxygen using the silver catalyst of the present invention, all the conditions known so far in the art can be employed. General conditions on an industrial production scale, that is, 0.5 to 40% by volume of ethylene, 3 to 10% by volume of oxygen,
To 30% by volume, the balance being inert gases such as nitrogen, argon and water vapor and lower hydrocarbons such as methane and ethane, as well as halides such as ethylene dichloride and diphenyl chloride as reaction inhibitors, space velocities of 1000 to 30000 h
r -1 (STP), a pressure of 2 to 40 Kg / cm 2 G, etc. can be suitably adopted.

【0064】[0064]

【実施例】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。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples unless it violates the gist of the present invention. The rate of change and selectivity described in the examples and comparative examples are calculated by the following equations.

【0065】 変化率(%)=反応したエチレンのモル数Χ100/原
料ガス中のエチレンのモル数 選択率(%)=エチレンオキシドに変化したエチレンの
モル数Χ100/反応したエチレンのモル数 [担体Aの製造方法] BET比表面積0.89m2 /g、見掛気孔率52.8
%、比気孔容積0.28cc/g、Al23 (9
8.9重量%)担体(ノートン社製担体SA−510
2)に、粒径2〜50ミリミクロンのコロイド状シリカ
を担体含水量分の水に分散した液を含浸し、加熱濃縮乾
燥後、1000℃で4時間焼成し、得られたBET比表
面積0.89ml/g、見掛気孔率52.8%、細孔容
積0.28cc/g、Al23 (98.9重量%)の
気孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アル
ミナ担体をα―アルミナ担体Aとした。
Change rate (%) = mol number of reacted ethyleneΧ100 / mol number of ethylene in raw material gas Selectivity (%) = mol number of ethylene converted to ethylene oxideΧ100 / mol number of reacted ethylene [Carrier A Production method] BET specific surface area 0.89 m 2 / g, apparent porosity 52.8
%, Specific pore volume 0.28 cc / g, Al 2 O 3 (9
(8.9% by weight) carrier (Norton carrier SA-510)
2) impregnated with a liquid obtained by dispersing colloidal silica having a particle diameter of 2 to 50 mm in water corresponding to the water content of the carrier, drying by heating and concentration, and calcining at 1000 ° C for 4 hours; .89 ml / g, apparent porosity 52.8%, pore volume 0.28 cc / g, Al 2 O 3 (98.9 wt%) pores coated on the surface with amorphous silica layer The α-alumina carrier was designated as α-alumina carrier A.

【0066】担体Aに担持した非晶質シリカ量は以下の
方法による測定によれば、5×10-3 Si g/g担
体であった。
The amount of the amorphous silica supported on the carrier A was 5 × 10 −3 Sig / g according to the measurement by the following method.

【0067】「得られたα―アルミナ担体Aの担体の外
表面上および担体の気孔の表面上の非晶質シリカの量の
測定方法]10gの担体を8〜10メッシュにくだき4
6重量%フッ化水素酸水溶液20mlに1時間浸した
後、濾過を行ない溶液中のSiイオンを原子吸光分析器
で測定して求めた。
[Method of measuring the amount of amorphous silica on the outer surface of the obtained α-alumina support A and on the surface of pores of the support] 10 g of the support was cut into 8 to 10 mesh.
After immersion in 20 ml of a 6% by weight aqueous solution of hydrofluoric acid for 1 hour, the solution was filtered, and the Si ion in the solution was measured by an atomic absorption analyzer.

【0068】実施例1 硝酸セシウム14.2gを水1200mlに溶解した液
を、予め約100℃に加熱したα−アルミナ担体Aの4
000mlに含浸後、加熱濃縮乾燥し、さらに、空気浴
中120℃で3時間加熱した。この担体を外部から不活
性ガスを導入でき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担体層温度700℃
で3時間高温加熱処理した。(これをα−アルミナ担体
Bとした。) 次いでシュウ酸銀830gを200ml
と泥状にしておき、これにエタノールアミン700ml
を加え良く撹拌して溶解した。さらに水100mlと
9.9gの硫酸セシウムを水200mlに溶解した液を
加えて良く撹拌して、含浸溶液を調整した。
Example 1 A solution prepared by dissolving 14.2 g of cesium nitrate in 1200 ml of water was mixed with a solution of α-alumina carrier A, which was previously heated to about 100 ° C.
After impregnation in 000 ml, the solution was heated, concentrated and dried, and further heated in an air bath at 120 ° C. for 3 hours. This carrier is filled in a stainless steel sealed container into which an inert gas can be introduced from the outside, and the carrier layer temperature is 700 ° C. in an electric furnace while feeding nitrogen gas.
For 3 hours. (This was designated as α-alumina carrier B.) Then, 830 g of silver oxalate was added to 200 ml.
And put the ethanolamine in 700ml
Was added and stirred well to dissolve. Further, a solution prepared by dissolving 100 ml of water and 9.9 g of cesium sulfate in 200 ml of water was added and stirred well to prepare an impregnation solution.

【0069】この含浸溶液を予め100℃に加熱したα
−アルミナ担体Bの4000mlに含浸し、加熱濃縮乾
燥に続き、空気浴中120℃で3時間加熱した後、空気
気流中で48時間280℃で賦活化して完成触媒とし
た。
This impregnating solution was previously heated to 100 ° C.
-Impregnated in 4000 ml of alumina carrier B, heated, concentrated and dried, heated in an air bath at 120 ° C for 3 hours, and then activated in an air stream at 280 ° C for 48 hours to obtain a finished catalyst.

【0070】[α−アルミナ担体Bの全セシウムの量の
測定方法]α−アルミナ担体Bの約20gを粉末にし、
(20Kg/cm2 で)圧縮してテストシートにした。
セシウム濃度既知の触媒を同様に処理し標準とした。テ
ストシートを、蛍光X線分光分析装置で標準サンプルの
記録データのより得られた計算グラフを使って評価し
た。その結果0.26重量%のセシウムが測定された。
この量は19×10-3グラム当量/Kg触媒と計算され
た。
[Method of Measuring the Total Cesium Content of α-Alumina Support B] About 20 g of α-alumina support B was powdered,
Compressed (at 20 Kg / cm 2 ) into test sheets.
A catalyst having a known cesium concentration was treated in the same manner as a standard. The test sheet was evaluated with a fluorescent X-ray spectrometer using a calculation graph obtained from the recorded data of the standard sample. As a result, 0.26% by weight of cesium was measured.
This amount was calculated as 19 × 10 −3 gram equivalent / Kg catalyst.

【0071】[完成触媒の全セシウムの量の測定方法]
サンプルの約20gを粉末にし、(20Kg/cm2
で)圧縮してテストシートにした。セシウム濃度既知の
触媒を同様に処理し標準とした。テストシートを、蛍光
X線分光分析装置で標準サンプルの記録データのより得
られた計算グラフを使って評価した。その結果0.26
重量%のセシウムが測定された。
[Method of Measuring Total Cesium in Finished Catalyst]
Approximately 20 g of the sample is powdered and (20 kg / cm 2
) And compressed into test sheets. A catalyst having a known cesium concentration was treated in the same manner as a standard. The test sheet was evaluated with a fluorescent X-ray spectrometer using a calculation graph obtained from the recorded data of the standard sample. As a result, 0.26
Weight percent cesium was measured.

【0072】この量は19×10-3グラム当量/Kg触
媒と計算された。
This amount was calculated as 19 × 10 −3 gram equivalent / Kg catalyst.

【0073】得られた完成触媒を内径25mm、管長1
000mm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、その充填層にエチレン20容量%、酸素7
容量%、炭酸ガス7容量%、残余がメタン、窒素、アル
ゴン、エタンからなり、さらに二塩化エチレン1ppm
からなる混合ガスを導入し、反応圧力25Kg/cm2
G、空間速度5500Hr-1、熱媒温度240℃まで昇
温し反応を行った。その結果および1年後の結果を表1
に示す。
The obtained completed catalyst was used for an inner diameter of 25 mm and a tube length of 1
2,000 mm outside is filled in a heating-type double-tube stainless steel reactor, and the packed bed is filled with 20% by volume of ethylene and 7% of oxygen.
% By volume, 7% by volume of carbon dioxide, the balance consists of methane, nitrogen, argon and ethane, and 1 ppm of ethylene dichloride
And a reaction pressure of 25 kg / cm 2
G, a space velocity of 5500 Hr -1 and a heating medium temperature of 240 ° C. were carried out to carry out a reaction. Table 1 shows the results and one year later.
Shown in

【0074】実施例2〜3 実施例1において高温加熱処理を表1に示す条件にした
以外は実施例1と同様な方法で行なった。その10日後
の結果および1年後の結果を表1に示す。
Examples 2-3 The procedure of Example 1 was repeated, except that the high-temperature heat treatment was performed under the conditions shown in Table 1. The results after 10 days and one year are shown in Table 1.

【0075】実施例4〜5 実施例1において硝酸セシウムとして表1に示すα−ア
ルミナ担体Bの全セシウムの量を用いる以外は実施例1
と同様な方法で行なった。その10日後の結果および1
年後の結果を表1に示す。
Examples 4-5 Example 1 was repeated except that the amount of cesium in α-alumina carrier B shown in Table 1 was used as cesium nitrate in Example 1.
Was performed in the same manner as described above. 10 days later and 1
The results after one year are shown in Table 1.

【0076】実施例6 実施例1において硝酸セシウムと硫酸セシウムが表1に
示すα−アルミナ担体Bの全セシウムの量および完成触
媒の全セシウムの量を用いる以外は実施例1と同様な方
法で行なった。その10日後の結果および1年後の結果
を表1に示す。実施例7 実施例1において硫酸セシウムとして表1に示す完成触
媒の全セシウムの量を用いる以外は実施例1と同様な方
法で行なった。その10日後の結果および1年後の結果
を表1に示す。
Example 6 In Example 1, cesium nitrate and cesium sulfate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the total amount of cesium in the α-alumina carrier B and the total amount of cesium in the completed catalyst shown in Table 1 were used. Done. The results after 10 days and one year are shown in Table 1. Example 7 Example 7 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of cesium in the finished catalyst shown in Table 1 was used as cesium sulfate. The results after 10 days and one year are shown in Table 1.

【0077】実施例8〜9 実施例1において担体表面の非晶質シリカの量を表1に
示す量を用いる以外は実施例1と同様な方法で行なっ
た。その10日後の結果および1年後の結果を表1に示
す。
Examples 8 to 9 The procedure of Example 1 was repeated, except that the amount of amorphous silica on the surface of the carrier was changed as shown in Table 1. The results after 10 days and one year are shown in Table 1.

【0078】比較例1〜2 実施例1において高温加熱処理を表1に示す条件にした
以外は実施例1と同様な方法で行なった。その10日後
の結果を表2に示す。
Comparative Examples 1 and 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the high-temperature heat treatment was performed under the conditions shown in Table 1. Table 2 shows the results 10 days later.

【0079】比較例3 シュウ酸銀830gを200mlと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン700mlを加え良く撹拌して溶
解した。さらに水100mlと9.9gの硫酸セシウム
を水200mlに溶解した液を加えて良く撹拌して、含
浸溶液を調整した。
Comparative Example 3 830 g of silver oxalate was prepared in a slurry state with 200 ml, and 700 ml of ethanolamine was added thereto and dissolved with sufficient stirring. Further, a solution prepared by dissolving 100 ml of water and 9.9 g of cesium sulfate in 200 ml of water was added and stirred well to prepare an impregnation solution.

【0080】この含浸溶液を予め100℃に加熱したα
−アルミナ担体Aの4000mlに含浸し、加熱濃縮乾
燥に続き、空気浴中120℃で3時間加熱した後、空気
気流中で48時間280℃で賦活化して完成触媒とし
た。
This impregnating solution was previously heated to 100 ° C.
-Impregnated in 4000 ml of alumina carrier A, heated and concentrated and dried, heated in an air bath at 120 ° C for 3 hours, and activated in an air stream at 280 ° C for 48 hours to obtain a completed catalyst.

【0081】実施例1と同様な方法で行なった10日後
の結果および1年後の結果を表2に示す。
Table 2 shows the results after 10 days and one year after the same method as in Example 1.

【0082】比較例4〜5 実施例1において硝酸セシウムとして表1に示すα−ア
ルミナ担体Bの全セシウムの量を用いる以外は実施例1
と同様な方法で行なった。その10日後の結果および1
年後の結果を表2に示す。
Comparative Examples 4 and 5 Example 1 was repeated except that the amount of cesium in the α-alumina carrier B shown in Table 1 was used as cesium nitrate in Example 1.
Was performed in the same manner as described above. 10 days later and 1
The results after a year are shown in Table 2.

【0083】比較例6 実施例1において硝酸セシウムと硫酸セシウムが表1に
示すα−アルミナ担体Bの全セシウムの量および完成触
媒の全セシウムの量を用いる以外は実施例1と同様な方
法で行なった。その10日後の結果および1年後の結果
を表2に示す。 比較例7 実施例1において硫酸セシウムとして表1に示す完成触
媒の全セシウムの量を用いる以外は実施例1と同様な方
法で行なった。その10日後の結果および1年後の結果
を表2に示す。
Comparative Example 6 Cesium nitrate and cesium sulfate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of cesium in the α-alumina carrier B and the amount of cesium in the finished catalyst shown in Table 1 were used. Done. Table 2 shows the results 10 days later and 1 year later. Comparative Example 7 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of cesium in the finished catalyst shown in Table 1 was used as cesium sulfate in Example 1. Table 2 shows the results 10 days later and 1 year later.

【0084】比較例8 実施例1において担体としてノートン社製担体SA−5
102をそのまま用いる以外は実施例1と同様な方法で
行なった。その10日後の結果を表2に示す。 比較例9 シュウ酸銀830gを200mlと泥状にしておき、こ
れにエタノールアミン700mlを加え良く撹拌して溶
解した。さらに水100mlと9.9gの硫酸セシウム
を水200mlに溶解した液を加えて良く撹拌して、含
浸溶液を調整した。
Comparative Example 8 In Example 1, the carrier SA-5 manufactured by Norton was used as the carrier.
The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that 102 was used as it was. Table 2 shows the results 10 days later. Comparative Example 9 830 g of silver oxalate was prepared in a slurry state with 200 ml, to which 700 ml of ethanolamine was added and dissolved with good stirring. Further, a solution prepared by dissolving 100 ml of water and 9.9 g of cesium sulfate in 200 ml of water was added and stirred well to prepare an impregnation solution.

【0085】この含浸溶液を予め100℃に加熱したノ
ートン社製担体SA−5102の4000mlに含浸
し、加熱濃縮乾燥に続き、空気浴中120℃で3時間加
熱した後、空気気流中で48時間280℃で賦活化して
完成触媒とした。
The impregnating solution was impregnated into 4000 ml of Norton carrier SA-5102 previously heated to 100 ° C., heated and concentrated, dried, heated in an air bath at 120 ° C. for 3 hours, and then in an air stream for 48 hours. Activation was performed at 280 ° C. to obtain a finished catalyst.

【0086】実施例1と同様な方法で行なった10日後
の結果および1年後の結果を表2に示す。
Table 2 shows the results after 10 days and one year after the same method as in Example 1.

【0087】[0087]

【表1】 [Table 1]

【0088】[0088]

【表2】 [Table 2]

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明はα―アルミナ担体にコロイド状
シリカを含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥し、
さらに焼成して得られた担体の外表面上および担体の気
孔の表面上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミ
ナ担体に、セシウムが担体1キログラム当り0.000
1〜0.045グラム当量重量の濃度になるように、硝
酸セシウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥し、含
有酸素濃度が3容量%以下の不活性ガス中で400〜1
200℃の範囲で高温加熱処理した後、担体に完成触媒
当り5〜25重量%の金属銀微粒子およびセシウムが完
成触媒1キログラム当り0.001〜0.05グラム当
量重量の濃度になるように、銀化合物溶液および硫酸セ
シウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥、賦活化処
理して、銀とセシウムとを担体に析出担持したことによ
り高選択性および高活性を長期間に渡って維持できる効
果をもった新規なエチレンオキシド製造用銀触媒が得ら
れるものである。
According to the present invention, an α-alumina carrier is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, and then dried by heating.
Further, on an α-alumina carrier in which the outer surface of the carrier obtained by calcination and the surface of pores of the carrier were coated with a layer of amorphous silica, cesium was added in an amount of 0.000 kg / kg of carrier.
Impregnation is performed with a cesium nitrate solution to a concentration of 1 to 0.045 gram equivalent weight, then dried, and dried in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less.
After the high-temperature heat treatment in the range of 200 ° C., 5-25% by weight of the fine metal silver particles and cesium on the carrier are brought to a concentration of 0.001 to 0.05 gram equivalent weight per kilogram of the finished catalyst. Impregnation with a silver compound solution and a cesium sulfate solution, followed by drying and activation treatment to deposit and carry silver and cesium on the carrier, thereby achieving the effect of maintaining high selectivity and high activity over a long period of time. Thus, a novel silver catalyst for producing ethylene oxide can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−131140(JP,A) 特開 平2−119940(JP,A) 特開 平2−48040(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-131140 (JP, A) JP-A-2-119940 (JP, A) JP-A-2-48040 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 α―アルミナ担体にコロイド状シリカを
含有する水溶液を含浸し、ついで加熱乾燥し、さらに焼
成して得られた担体の外表面上および担体の気孔の表面
上が非晶質シリカの層で被覆されたα―アルミナ担体
に、セシウムが担体1キログラム当り0.0001〜
0.045グラム当量重量の濃度になるように、硝酸セ
シウム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥し、含有酸
素濃度が3容量%以下の不活性ガス中で400〜120
0℃の範囲で高温加熱処理した後、担体に完成触媒当り
5〜25重量%の金属銀微粒子およびセシウムが完成触
媒1キログラム当り0.001〜0.05グラム当量重
量の濃度になるように、銀化合物溶液および硫酸セシウ
ム溶液で含浸処理を行ない、ついで乾燥、賦活化処理し
て、銀とセシウムとを担体に析出担持したことを特徴と
するエチレンオキシド製造用銀触媒。
An α-alumina carrier is impregnated with an aqueous solution containing colloidal silica, heated and dried, and then calcined to form amorphous silica on the outer surface of the carrier and on the surface of pores of the carrier. Α-alumina carrier coated with a layer of
Impregnation with a cesium nitrate solution is carried out to a concentration of 0.045 gram equivalent weight, followed by drying and 400-120 in an inert gas having an oxygen concentration of 3% by volume or less.
After the high-temperature heat treatment in the range of 0 ° C., 5-25% by weight of the fine metal silver particles and cesium on the carrier are brought to a concentration of 0.001 to 0.05 gram equivalent weight per kilogram of the finished catalyst. A silver catalyst for producing ethylene oxide, comprising: impregnating with a silver compound solution and a cesium sulfate solution, and then drying and activating to deposit silver and cesium on a carrier.
JP11582491A 1991-05-21 1991-05-21 Silver catalyst for ethylene oxide production Expired - Fee Related JP3233652B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11582491A JP3233652B2 (en) 1991-05-21 1991-05-21 Silver catalyst for ethylene oxide production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11582491A JP3233652B2 (en) 1991-05-21 1991-05-21 Silver catalyst for ethylene oxide production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04346835A JPH04346835A (en) 1992-12-02
JP3233652B2 true JP3233652B2 (en) 2001-11-26

Family

ID=14672021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11582491A Expired - Fee Related JP3233652B2 (en) 1991-05-21 1991-05-21 Silver catalyst for ethylene oxide production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3233652B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4172827B2 (en) 1994-12-15 2008-10-29 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ Method for producing ethylene oxide catalyst
AU754631B2 (en) 1998-11-17 2002-11-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Carrier for catalyst for use in production of ethylene oxide, catalyst for use in production of ethylene oxide, and method for production of ethylene oxide
CA2490892C (en) * 2002-06-28 2012-03-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A method for the start-up of an epoxidation process, a catalyst and a process for the epoxidation of an olefin
US8148555B2 (en) 2003-06-26 2012-04-03 Shell Oil Company Method for improving the selectivity of a catalyst and a process for the epoxidation of an olefin
JP5313665B2 (en) * 2006-05-02 2013-10-09 株式会社日本触媒 Olefin partial oxidation catalyst, method for producing the same, and method for producing alkylene oxide
RU2757051C2 (en) 2016-12-02 2021-10-11 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Methods for processing ethylene epoxidation catalyst and related methods for producing ethylene oxide

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04346835A (en) 1992-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2637537B2 (en) Silver catalyst for producing ethylene oxide and method for producing the same
EP0737099B1 (en) Epoxidation catalyst and process
JP3961568B2 (en) Production method of epoxidation catalyst
US5395812A (en) Silver catalyst for production of ethylene oxide and method for production of the catalyst
WO1997046317A1 (en) Epoxidation catalyst and process
JP2544925B2 (en) Method for producing silver-containing catalyst
AU7695194A (en) Epoxidation catalyst and process
US11400437B2 (en) Catalyst for the oxidation of ethylene to ethylene oxide
JP3313164B2 (en) Silver catalyst for producing ethylene oxide and method for producing the same
CN102145306A (en) Method for adjusting properties of alumina carrier by selecting hydrated alumina with different grain size, carrier obtained by method and application
JP3233652B2 (en) Silver catalyst for ethylene oxide production
TWI808125B (en) Catalyst effective in the oxidative conversion of ethylene to ethylene oxide
JP2002136868A (en) Carrier of catalyst for manufacturing ethylene oxide, catalyst using the carrier for manufacturing ethylene oxide and method for manufacturing ethylene oxide
EP0934114B1 (en) Promoted silver catalyst
CN111437816A (en) Supported silver catalyst and preparation method and application thereof
JP2005052838A (en) Silver catalyst for producing ethylene oxide and method for producing ethylene oxide
KR960003791B1 (en) Silver supported catalysts for the production of ethylene oxide
JP2006524129A (en) Ethylene oxide catalyst
JPS6234419B2 (en)
CN115364834A (en) Modified alpha-alumina carrier, preparation method thereof, silver catalyst and application
CN117258786A (en) Silver catalyst for producing ethylene oxide by ethylene oxidation and preparation method and application thereof
JPH06296867A (en) Catalyst for manufacturing ethylene oxide
JPS6234418B2 (en)
MXPA99001135A (en) Promoted silver catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010911

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees