SK283777B6 - Hydrogenačné katalyzátory, spôsob ich výroby a ich použitie - Google Patents

Hydrogenačné katalyzátory, spôsob ich výroby a ich použitie Download PDF

Info

Publication number
SK283777B6
SK283777B6 SK648-98A SK64898A SK283777B6 SK 283777 B6 SK283777 B6 SK 283777B6 SK 64898 A SK64898 A SK 64898A SK 283777 B6 SK283777 B6 SK 283777B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
palladium
hydrogenation catalysts
activated carbon
catalysts according
less
Prior art date
Application number
SK648-98A
Other languages
English (en)
Other versions
SK64898A3 (en
Inventor
Marinella Malentacchi
Luigi Cavalli
Carlo Rubini
Original Assignee
S�D Chemie Mt S.R.L.
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 S�D Chemie Mt S.R.L. filed Critical S�D Chemie Mt S.R.L.
Publication of SK64898A3 publication Critical patent/SK64898A3/sk
Publication of SK283777B6 publication Critical patent/SK283777B6/sk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • 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
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/392Metal surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/391Physical properties of the active metal ingredient
    • B01J35/393Metal or metal oxide crystallite size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/487Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/18Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • B01J35/6350.5-1.0 ml/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • B01J35/657Pore diameter larger than 1000 nm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Hydrogenačné katalyzátory s obsahom paládiového kovu na aktívnom uhlí ako nosiči, kde menej ako 50 hmotn. % paládia sa nachádza v povrchovej vrstve do hrúbky 50 mikrometrov, zvyšok je lokalizovaný vo vrstve s hrúbkou od 50 do 400 mikrometrov. Katalyzátory možno použiť najmä pri purifikácii kyseliny tereftálovej získanej oxidáciou p-xylénu. ŕ

Description

Oblasť techniky
Predkladaný vynález sa týka hydrogenačných katalyzátorov, ktoré obsahujú paládium na nosiči aktívneho uhlia, ich spôsobu výroby a ich použitia pri hydrogenačných reakciách.
Vynález sa týka najmä použitia katalyzátorov pri purifikácii kyseliny tereftalovej od nečistôt obsahujúcich 4-karboxybenzaldehyd (4-CBA).
Doterajší stav techniky
Hydrogenačné katalyzátory obsahujúce paládium na nosiči aktívneho uhlia sú známe z literatúry. Vyrábajú sa adsorpciou zlúčeniny paládia na aktívne uhlie a potom redukciou adsorbovanej zlúčeniny na kovové paládiium.
Z USP 3 138 560 je známe, že ak sa paládium adsorbuje z roztoku tetra-chlorpaladátu sodného alebo z chloridu paládia, väčšina paládia sa redukuje okamžite a hromadí sa na povrchu v podobe tenkého filmu kovového paládia.
Výsledné katalyzátory sú nedostatočne účinné. Redukcia zlúčeniny paládia na kovové paládium súvisí s funkčnými skupinami, ako sú aldchydickc skupiny, ktoré sú prítomné na povrchu aktívneho uhlia.
Z dôvodu, aby sa zabránilo tejto redukcii, sa používajú také roztoky paládia, ktoré obsahujú oxidačné činidlo, ako napr. peroxid vodíka.
Aby mohlo dôjsť k hromadeniu kryštálikov paládia s relatívne malou veľkosťou (podľa možnosti menšou ako 35 A) na povrchu aktívneho uhlia, používajú sa roztoky paládiovej zlúčeniny v organickom rozpúšťadle (USP 4 476 242). V tomto prípade sa všetko paládium koncentruje do vrstvy tenšej ako 70 až 80 mikrometrov.
Podobné výsledky, ako bolo spomenuté skôr, možno dosiahnuť, ak sa paládium hromadí z vodných roztokov tetranitropaladátu sodného (USP 4 421 676).
Podľa bežných postupov sa katalyzátor vyrába premývaním aktívneho uhlia vodou, aby sa odstránili jemnozmné podiely; takto opracované uhlie sa disperguje vo vode, s voliteľnou korekciou zásaditosti, potom sa po kvapkách pridáva soľ paládia.
Nečistoty obsiahnuté v kyseline tereftálovej získanej oxidáciou p-xylénu tvoria zvyčajne kyselina paratoluylová a 4-CBA.
Zatiaľ čo kyselinu paratoluylovú možno odstrániť ochladením a kryštalizáciou roztokov kyseliny tereftálovej, ktoré ju obsahujú, odstránenie 4-CBA si vyžaduje transformáciu redukciou na zlúčeniny, ktoré možno separovať kryštalizáciou.
Transformácia sa uskutočňuje hydrogenáciou na paládiových katalyzátoroch na nosiči aktívneho uhlia.
Katalyzátory musia mať vysokú účinnosť a selektivitu, aby redukovali koncentráciu 4-CBA na hladiny akceptovateľné používateľmi kyseliny tereftálovej a aby konvertovali uvedené 4-CBA na zlúčeniny, ktoré možno separovať kryštalizáciou.
Neočakávane sa zistilo, že účinnosť a selektivita katalyzátorov, ktoré obsahujú paládium na nosiči aktívneho uhlia možno výrazne zvýšiť, ak je paládiová zlúčenina za sucha impregnovaná na aktívnom uhlí, pri adsorbovaní paládiovej zlúčeniny výhodne z koncentrovaných vodných roztokov, ktoré sa používajú v množstve rovnakom alebo nižšom, ako je objem pórov aktívneho uhlia.
Nosič je výhodne impregnovaný rozprašovaním roztoku zlúčeniny paládia na aktívne uhlie, výhodne s použitím množstiev roztoku rovnajúcim sa 1/2 až 1/5 objemu pórov aktívneho uhlia (objem pórov sa stanovuje vynásobením hmotnosti aktívneho uhlia použitého na nosič pórozitou aktívneho uhlia).
Takýmto postupom sa dosiahne, že menej ako 50 % paládiového kovu je obsiahnutých vo vrstve do hrúbky 50 mikrometrov; zvyšok je obsiahnutý vo vrstve s hrúbkou od 50 do 400 mikrometrov.
Distribúcia paládia sa stanovuje pomocou rôntgenovej eletrónovej mikro-sondážnej analýzy (EMPA).
Zlúčeniny paládia, ktoré možno použiť, sú rôzne. Príkladmi sú halogenidy, diacetátové, nitrátové, alkalické soli kyseliny chlórpaládiovej, komplexy paládia s amínmi a soli ako tetranitropaladát sodný (Na2Pd(NO2)4).
Je výhodné použiť zlúčeniny, ktoré sú dobre rozpustné vo vode, ako napr. tetrachlórpaladát. V tomto prípade sa paládiová soľ používa v koncentráciách, ktoré sa rovnajú 1 až 10 hmotn. %.
V iných prípadoch sa koncentrácia zlúčeniny paládia výhodne rovná 50 až 100 %jej saturačnej koncentrácie meranej pri izbovej teplote.
Roztok paládiovej zlúčeniny sa rozprašuje pomocou známych prístrojov v množstve 0,1 až 1 ml za minútu na 100 g nosiča.
Rozprašovanie sa výhodne uskutočňuje pri izbovej teplote. Ak sa teplota zvýši, zvýši sa rýchlosť sušenia, s možnosťou vytvorenia veľmi jemnej disperznej fázy; ale zvyšuje sa aj rýchlosť celkovej redukcie paládia, čo môže vytvárať neželateľne tenký film kovového paládia na povrchu nosiča.
Po rozprašovaní sa nosič impregnovaný roztokom zlúčeniny paládia, v ktorom paládium na ňom už môže byť čiastočne v podobe kovového paládia, opracuje známymi redukčnými činidlami, ktoré sa používajú na redukciu paládia na kovové paládium, aby sa dosiahla úplná redukcia paládia.
Možno použiť zlúčeniny, ako sú formaldehyd, hypofosforitan sodný, glukóza a iné. Možno tiež použiť peroxid vodíka, za podmienky, že k redukcii dochádza pri izbovej teplote alebo pri teplote mierne vyššej (použitie vysokých teplôt vedie k neželateľnému zväčšeniu kryštálikov).
Veľmi vhodne možno použiť roztok hypofosforitanu v koncentrácii 8 až 10 % s použitím objemu roztoku, ktorý je menší ako objem pórov. Katalyzátor sa potom scedí z roztoku, premyje sa a vysuší.
Aktívne uhlie použité na výrobu katalyzátorov môže byť zvieracieho alebo rastlinného pôvodu. Výhodné je aktívne uhlie z kokosového orecha. Povrchová oblasť aktívneho uhlia je výhodne väčšia ako 600 m2/g (BET) a môže dosiahnuť 1000 m2/g alebo viac; pórovitosť (BET) je od 0,3 do 0,9 cm3/g. Uhlie je výhodne používané vo forme granulátu, s veľkosťou častíc zvyčajne medzi 2 a 15 mesh; ale je tiež možné použiť aktívne uhlie vo forme vločiek, peliet alebo v iných granulárnych formách.
Jemná frakcia aktívneho uhlia (jemné častice) je odstránená prúdením suchého vzduchu a/alebo preosievaním.
Aktívne uhlie je výhodne opracované predtým, než sa rozprašuje roztok zlúčeniny paládia, okysleným vodným roztokom, ktorý napríklad obsahuje 1 až 5 hmotn. % koncentrovanej HC1. Roztok sa na aktívne uhlie rozprašuje v množstve rovnakom alebo menšom, ako je objem pórov.
Opracovanie roztokom kyseliny zvyšuje účinnosť katalyzátora.
Množstvo Pd fixovaného na aktívne uhlie je vo všeobecnosti v rozmedzí 0,1 až 5 hmotn. %; výhodne, v prípade katalyzátorov na purifikáciu kyseliny tereftálovej v rozmedzí 0,2 až 0,6 hmotn. %; ešte výhodnejšie od 0,3 do 0,5 hmotn. %. Okrem paládia môžu byť prítomné iné kovy, napríklad ródium alebo meď. Purifíkácia surovej kyseliny tereftálovej s použitím katalyzátorov podľa vynálezu sa uskutočňuje zohriatím suspenzie uvedenej kyseliny vo vode na teplotu približne medzi 100 °C a 300 °C a za tlaku vodíka približne 15.105 až 100.105Pa.
Katalyzátory možno tiež použiť na purifikáciu pitnej vody od nitrátových a/alebo nitritových iónov a organických chloridov (napr. trichlóretylénu). V takomto prípade katalyzátory okrem paládia výhodne obsahujú aj meď s podielom Pd/Cu od 2 : 1 do 20 : 1.
V prípade nitrátov sa postup uskutočňuje pri izbovej teplote, pričom sa voda a prúd vodíka nechá prúdiť cez nepohyblivú vrstvu katalyzátora, kým v prípade chloridov sa postup uskutočňuje pri teplotách medzi 15 °C a 150 °C.
Paládiové katalyzátory získané postupom podľa vynálezu sú charakterizované distribúciou kryštálikov kovového paládia na povrchu granúl aktívneho uhlia tak, že menej ako 50 % paládia sa nachádza v 50-mikrometrovej vrstve a zvyšok je rozdelený v hrúbke od 50 do 400 mikrometrov.
Povrchová plocha kryštálikov paládia prislúchajúca kovovému paládiu je väčšia ako 150 m7g paládia a môže dosiahnuť aj 300 m2/g alebo viac; v závislosti od katalyzátora je povrchová plocha väčšia ako 0,8 m2/g a môže dosiahnuť 1,5 až 2 m2/g.
Povrchová plocha vzhľadom na paládium sa získa z CO chemisorpčných dát; povrchová plocha vzhľadom na katalyzátor sa získa BET stanovením.
Priemerná číselná pozdĺžna veľkosť kryštálikov je vo všeobecnosti menšia ako 100 A: v niektorých prípadoch môže byť znížená (najmä pri katalyzátoroch získaných rozprašovaním) na hodnoty menšie akt, 50 A alebo dokonca menej ako 35 A (35 A je hranicou, pod ktorou nie je možné stanoviť rozmery kryštálikov rontgenovými prístrojmi). Priemerný rozmer kryštálikov je stanovený pomocou rôntgenových difrakčných). Percento kryštálikov s priemernou veľkosťou menšou ako 35 A sa určuje prepočítaním rozdielu medzi koncentráciou Pd na katatalyzátore (ktorá je stanovená chemickými metódami) a koncentráciou, ktorá vyplýva z percenta kryštálikov s veľkosťou väčšou ako 35 A.
Katalyzátory podľa vynálezu sú ďalej charakterizované pomocou CO chemisorpčných hodnôt, vzhľadom na katalyzátor, ktoré sú vyššie ako 0,2 ml CO/g katalyzátora a ktoré môžu dosiahnuť až 0,5 ml CO/katalyzátor; chemisorpcia vzhľadom na paládium je vyššia ako 50 ml/g Pd a môže dosiahnuť 100 ml/g Pd.
CO chemisorpcia sa meria naplnením známych objemov CO do vzorky.
Tieto napĺňania sa uskutočňujú dovtedy, kým vzorka nasýtená CO nie je schopná ďalšej chemisorpcie a uvoľňuje rovnaké objemy CO, ktoré zodpovedajú napĺňaným objemom.
Merania sa uskutočňujú pri izbovej teplote: približne 6 g suchého katalyzátora sa zavedie do držiaka vzorky v tvare U vybaveného napúšťacím a vypúšťacím ventilom.
Pred analýzou sa vzorka opracuje vodíkom pri izbovej teplote tak, aby došlo k redukcii Pd, ktoré by mohlo počas sušenia vzorky oxidovať a tiež aby sa eliminovali akékoľvek stopové množstvá kyslíka, ktoré by mohli mať za následok konverziu CO na CO2.
Vzorka je potom prepláchnutá héliom, aby sa eliminovali akékoľvek stopy vodíka.
Známe objemy CO (merané slučkovou súpravou na známy objem) sa potom posunú do prúdu inertného plynu (hélium): adsorbované objemy sa merajú pomocou článku tepelnej konduktivity.
Chromatogram v súvislosti s chemisorpciou má rôzne vrcholy: každý vrchol znázorňuje náplň CO do vzorky.
Katalytická aktivita (meraná podľa štandardného 4-CBA hydrogenačného testu a vyjadrená ako odchýlka čiary získanej nanesením logaritmu koncentrácie 4-CBA ako funkcie reakčného času v minútach) je vyššia ako 0,05 a môže dosiahnuť 0,08. Aktivita vyjadrená ako pomer odchýlky a hmotnosti Pd v gramoch je vyššia ako 10 a môže dosiahnuť 20. Konverzia 4-CBA po 45 minútach reakcie je vyššia ako 90 %, môže dosiahnuť 99 %.
Hydrogenačná reakcia sa uskutočňuje v 2-litrovom autokláve vybavenom lopatkovým miešadlom a držiakom katalyzátora z drôteného pletiva.
Automatický posúvač umožňuje ponárať držiak do reakčného roztoku, keď sa dosiahnu reakčné podmienky (200 °C). Autokláv je vybavený kanálikom, z ktorého je možné v pravidelných intervaloch odoberať vzorku.
1,5 1 vodného roztoku obsahujúceho 500 ppm 4-CBA sa zavedie do autoklávu a na držiak katalyzátora sa vloží 0,750 g katalyzátora v smere kanálika.
Autokláv sa uzavrie a najprv sa premyje argónom, aby sa eliminovali stopy kyslíka a potom sa premyje dusíkom. Potom sa použije 18.105 Pa vodíka pred začiatkom miešania a zohrievania.
Hneď ako sa dosiahne reakčná teplota (200 °C), ale pred posunutím držiaka do roztoku, odoberie sa vzorka, ktorá predstavuje vzorku v čase 0.
Potom sa opakovane odoberajú vzorky podľa harmonogramu (5, 10, 15, 20, 0, 45, 60 a 90 min.). Všetky vzorky sa analyzujú pomocou HPLC, aby sa stanovil obsah reziduálneho 4-CBA a kyseliny hydroxymetylbenzoovej a kyseliny para-toluylovej, ktoré vznikli.
Okrem vysokej účinnosti sú katalyzátory podľa vynálezu charakterizované tým, že majú významnú selektivitu v redukcii 4-CBA na kyselinu paratoluylovú a kyselinu hydroxymetylbenzoovú (napríklad po ich účinkovaní 45 minút podľa opísaného testu sa vytvorí 200 až 300 ppm uvedených kyselín).
Použitím katalyzátora známeho typu, získaného napr. podľa USP 4 476 242 a pri účinkovaní podľa opísaného testu sa získajú odchýlky menšie ako 0,04 pre čiary, ktoré znázorňujú logaritmus koncentrácie 4-CBA ako ťunkciu času v minútach. Koncentrácia kyseliny paratoluylovej a p-hydroxymetylbenzoovej je nižšia ako 100 ppm.
Nasledovné príklady sú uvedené na ilustráciu, neliminujú však vynález.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
500 g aktívneho uhlia z kokosového orecha vo forme vločiek, s veľkosťou povrchu (BET) 1100 m2 a poróznosťou (BET) 0,68 cm3/g a s veľkosťou častíc medzi 4 a 8 mesh, pričom jemné častice boli eliminované jemným preosiatím a prúdom dusíka, boli naplnené do fľaše vybavenej regulátorom otáčania, čo umožňovalo rotáciu fľaše. (24 otáčok za minútu).
ml vodného roztoku obsahujúceho 7,1 g Na2PdCI4, udržiavaného na pH medzi 0 a 1 kyselinou chlorovodíkovou a pridaním 6 ml H2O2 v množstve rovnajúcom sa 35 hmotn. % sa vyše 20 minút rozprašovalo na aktívne uhlie, ktoré kontinuálne rotovalo.
Impregnácia sa uskutočňovala pri izbovej teplote, za rotácie fľaše.
Na konci rozprašovacieho postupu bolo aktívne uhlie, ktoré si udržiavalo svoj pôvodný vzhľad, opracované 300 ml vodného roztoku obsahujúceho 25 g NaH2PO2.H2O.
Katalyzátor bol odvodnený, premytý a vysušený pri 120 °C. Obsah paládia bol 0,413 hmotn. %.
Ďalšie charakteristiky katalyzátora a jeho účinnosť z hľadiska redukcie 4-CBA podľa uvedeného štandardného testu sú prezentované v tabuľke.
Príklad 2
Zopakoval sa postup z príkladu 1 s výnimkou toho, že impregnácia aktívneho uhlia sa uskutočnila pridaním 300 ml roztoku chlorpaladátu sodného do fľaše.
Obsah Pd v konečnom katalyzátore bol 0,464 hmotn. %.
Charakteristiky katalyzátora a jeho účinnosť sú prezentované v tabuľke.
Porovnávací príklad 1
Zopakoval sa test z príkladu 2 s výnimkou toho, že aktívne uhlie sa premylo vodou, aby sa eliminovali jemné častice a potom bolo impregnované 600 ml roztoku paládiovej soli. 5 mín. po pridaní bol roztok bezfarebný a nosič mal kovový vzhľad.
Redukcia bola ukončená pridaním 50 ml vodného roztoku obsahujúceho 25 g hypofosforitanu sodného.
Obsah Pd v konečnom katalyzátore bol 0,474 hmotn. %.
Ďalšie charakteristiky katalyzátora a jeho účinnosť z hľadiska redukcie 4-CBA podľa uvedeného štandardného testu sú prezentované v tabuľke.
Príklad 3
Zopakoval sa postup z príkladu 1, s jediným rozdielom, že aktívne uhlie, z ktorého boli eliminované jemné častice, ako v príklade 1, bolo opracované vodným roztokom HCI pred impregnáciou roztokom paládiovej soli. Toto predopracovanie roztokom HCI sa uskutočnilo tým istým spôsobom, ako bol použitý pre impregnáciu, to znamená rozprašovaním roztoku HCI (100 ml obsahujúceho 3,5 hmotn. % HCI) na aktívne uhlie obsiahnuté vo fľaši, ktorá kontinuálne rotuje.
Charakteristiky katalyzátora sú prezentované v tabuľke.
Analýza rontgenovou elektrónovou mikrosondou sa uskutočnila na povrchu plochy lomu niektorých granúl katalyzátora. Tento spôsob (MPA) pozostáva z detekcie primárneho rôntgenového žiarenia, ktoré je typické pre element, ktorý je vo vzorke podrobený ostreľovaniu elektrónmi.
S použitím EDX (alebo EDS, energetickej rozptyľovacej spektometrickej) metódy je možné rýchlo hodnotiť elementy tvoriace vzorku, ktorá má byť hodnotená a je možné získať kompozičné mapy. Ale rozlišovacia schopnosť v tomto systéme je príliš malá (150 ev) na to, aby sa získala spoľahlivá informácia o uvedených elementoch.
Aby sa získala kvantitatívna informácia, je potrebné mať vyššie rozlíšenia, ktoré možno získať s použitím WDX (alebo WDS, vlnovú dĺžku rozptyľovacej spektrometrickej) metódy. V tomto prípade sa získajú výrazne vyššie rozlíšenia (10 ev) a získali sa kvantitatívne diagramy, ktorc znázorňujú percento Pd ako funkciu pozície lúča na povrchu plochy lomu.
V tomto prípade celokvantitatívna analýza pozdĺž osi snímanej plochy sa získa bod po bode, posunom súradníc elektrónového lúča po každom snímaní, pomocou počítača.
Profil Lalfa radiácie paládia pozdĺž oblasti, ktorá zahrnuje vonkajšiu hrúbku granuly ukazuje, že paládium sa nachádza vo vrstve, ktorá má hrúbku približne 350 mikrometrov a menej ako 50 % paládia je vo vrstve, ktorá má hrúbku 50 mikrometrov.
Príklady 4 a 5
Zopakuje sa postup z príkladu 3, s jedinou výnimkou, že v príklade 4 bolo rozprášených 100 ml roztoku s koncentráciou HCI 7 hmotn. % rozprášených a v príklade 5 bolo rozprášených 200 ml roztoku s kone. HCI 1,75 hmotn. %.
Charakteristiky katalyzátorov sú prezentované v tabuľke.
Porovnávací príklad 2
Katalyzátor vyrobený podľa príkladu C USP 4 476 241.
g aktívneho uhlia v podobe vločiek použitého v príklade 1 sa premylo metanolom, aby sa odstránili jemné častice. Metanol bol dekantovaný a uhlie sa prenieslo do 300-ml fľaše s tromi hrdlami a potom suspendovalo v 40 ml metanolu. Disperzný systém bol pretrepávaný ponorením lopatiek pretrepávača do horných vrstiev tekutiny (bez kontaktu s tuhou íátkou).
Dôjde k ochladeniu na 5 °C, po kvapkách sa zavádza roztok 0,072 g Pd(NO3)2 v 50 ml metanolu. Pretrepávanie pokračovalo 21 hodín.
Potom sa pridala voda a katalyzátor sa premyl a bol vysušený pri 60 °C.
Obsah Pd na katalyzátore predstavoval 0,17 hmotn. %. Katalyzátor bol kovového vzhľadu (čo naznačuje slabé dispergovanie paládia).
Charakteristiky katalyzátora sú prezentované v tabuľke.
Analýzou pomocou elektrónovej mikrosondy, ako je opísané v príklade 3, bolo ukázané, že všetko paládium sa nachádzalo vo vrstve s hrúbkou od 60 do 70 mikrometrov.
Tabuľka
Príklad katalyzátora Hmotn. % Pd Chemlscrpda ml CO/g katalyzá* tcra Kryštáliky A Povrchová plocha tayštálov Pd m2/s Pd Smernica aktivity Smernica aktivltyfg Pd % konverzie 4-CBApri45’
Pr. 1 0,413 0,34 53 339 0,065 15,74 94,4
Pr. 2 0,464 0,275 105 244
Pr. 3 0,498 0,36 34 296 0,073 4,66 96,7
Pr. 4 0,486 0,2 68 168 0,0572 11,77 92 j 9
Pr. 5 0,485 0,31 44 264 0,0678 13,98 95,2
Porov. Pr. 1 0,474 0,17 87 148 0,0409 8,63 84,9
Pórov. Pr. 2 0,17 0,04 76 97 0,0395 23,24 83,2
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Hydrogenačné katalyzátory s obsahom paládiového kovu na aktívnom uhlí ako nosiči, vyznačujúce sa t ý m , že menej ako 50 hmotn. % paládia sa nachádza v povrchovej vrstve do hrúbky 50 mikrometrov, zvy šok je lokalizovaný vo vrstve s hrúbkou od 50 do 400 mikrometrov.
  2. 2. Hydrogenačné katalyzátory podľa nároku (vyznačujúce sa tým, že majúchemisorpčnú schopnosťou proti oxidu uhoľnatému v množstve vyššom ako 0,2 ml CO/g katalyzátora.
  3. 3. Hydrogenačné katalyzátory nodľa nárokov 1 a 2, vyznačujúce sa tým, že hodnoty chemisorpcie oxidu uhoľnatého sú vyššie ako 10 ml CO/g Pd fixovaného na aktívnom uhlí.
  4. 4. Hydrogenačné katalyzátory podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že obsah paládia je medzi 0,1 a 5 hmotn. %.
  5. 5. Hydrogenačné katalyzátory podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že obsah paládia je od 0,2 do 0,6 hmotn. %.
  6. 6. Hydrogenačné katalyzátory podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že povrchová plocha paládia je medzi 150 a 300 m2/g.
  7. 7. Hydrogenačné katalyzátory podľa nároku (vyznačujúce sa tým, že okrem paládia obsahujú kovy vybrané z ródia a medi.
  8. 8. Hydrogenačné katalyzátory podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým že priemerná veľkosť kryštálikov paládia je menšia ako 100 Ä.
  9. 9. Hydrogenačné katalyzátory podľa nárokov 2 a 3, vyznačujúce sa tým, že priemerná veľkosť kryštálikov je menšia ako 50 A.
  10. 10. Hydrogenačné katalyzátory podľa predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že aktívne uhlie je rastlinného pôvodu a jeho povrchová plocha jc väčšia ako 600 m2/g.
  11. 11. Spôsob výroby hydrogenačrých katalyzátorov podľa predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa t ý m , že vodný roztok zlúčeniny paládia je suchom impregnovaný na aktívnom uhlí, s použitím množstva roztoku, ktoré je rovnaké alebo nižšie ako objem pórov uhlia.
  12. 12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že sa impregnácia uskutočňuje rozprašovaním.
  13. 13. Spôsob podľa nárokov lial 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa adsorpcia uskutočňuje z roztokov zlúčeniny paládia v koncentráciách rovnajúcich sa 50 až 100 % saturačnej koncentrácie pri izbovej teplote.
  14. 14. Spôsob podľa nárokov 11 až 13, vyznačujúci sa tým, že aktívne uhlie je prcdopracované roztokmi kyselín, ktoré majú pH medzi 0 a 1, s použitím množstiev roztoku, ktoré sa rovnajú alebo sú nižšie ako objem pórov uhlia.
  15. 15. Použitie katalyzátorov podľa nárokov 1 až 10 na purifikáciu surovej kyseliny tereftálovej získanej oxidáciou p-xylénu a obsahujúcej 4-karboxybenzaldehyd ako nečistotu.
  16. 16. Použitie katalyzátorov podľa nárokov 1 až 10 na purifikáciu vody s obsahom nitrátov a/alebo nitritov.
SK648-98A 1997-05-19 1998-05-15 Hydrogenačné katalyzátory, spôsob ich výroby a ich použitie SK283777B6 (sk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT97MI001161A ITMI971161A1 (it) 1997-05-19 1997-05-19 Catalizzatori di idrogenazione
CN98109754A CN1104949C (zh) 1997-05-19 1998-05-18 加氢催化剂
US09/081,335 US6066589A (en) 1997-05-19 1998-05-19 Hydrogenation catalysts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK64898A3 SK64898A3 (en) 1998-12-02
SK283777B6 true SK283777B6 (sk) 2004-01-08

Family

ID=27179193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK648-98A SK283777B6 (sk) 1997-05-19 1998-05-15 Hydrogenačné katalyzátory, spôsob ich výroby a ich použitie

Country Status (25)

Country Link
US (1) US6066589A (sk)
EP (1) EP0879641B1 (sk)
JP (2) JP4113615B2 (sk)
KR (1) KR100515271B1 (sk)
CN (1) CN1104949C (sk)
AT (1) ATE243559T1 (sk)
AU (1) AU736565B2 (sk)
BR (1) BR9801657B1 (sk)
CA (1) CA2237027C (sk)
CZ (1) CZ97998A3 (sk)
DE (1) DE69815754T2 (sk)
DK (1) DK0879641T3 (sk)
ES (1) ES2202690T3 (sk)
HR (1) HRP980166B1 (sk)
HU (1) HU221667B1 (sk)
ID (1) ID22375A (sk)
IT (1) ITMI971161A1 (sk)
MX (1) MX208986B (sk)
NO (1) NO317355B1 (sk)
PL (1) PL326346A1 (sk)
PT (1) PT879641E (sk)
RU (1) RU2205686C2 (sk)
SI (1) SI0879641T1 (sk)
SK (1) SK283777B6 (sk)
TW (1) TW470667B (sk)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1306194B1 (it) * 1999-01-08 2001-05-30 Sued Chemie Mt Srl Catalizzatori per reazioni esotermiche su letto fisso.
DE10104224A1 (de) * 2001-01-31 2002-08-01 Basf Ag Kohlenstoffasern enthaltender monolithischer Katalysator
US7659225B2 (en) * 2001-09-17 2010-02-09 Basf Catalysts Llc Precious metal catalyst for debenzylation
US6992037B2 (en) * 2001-09-17 2006-01-31 Engelhard Corporation Precious metal catalyst for debenzylation
DE10228245B4 (de) * 2002-06-25 2004-07-15 Kpss-Kao Professional Salon Services Gmbh Haarfärbemittel
RU2240182C1 (ru) * 2003-07-10 2004-11-20 Украинцев Валерий Борисович Способ получения палладийсодержащего катализатора гидрирования
JP4519438B2 (ja) * 2003-10-08 2010-08-04 株式会社トクヤマ 多塩素化アルカンの還元用触媒
JP2005225916A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Fuji Xerox Co Ltd 有機機能性材料の製造方法、有機機能性材料、および、これを用いた有機電界発光素子
JP4599868B2 (ja) * 2004-03-30 2010-12-15 三菱化学株式会社 水添触媒およびその製造方法
CN100402144C (zh) * 2004-06-18 2008-07-16 中国石油化工股份有限公司 用于精制粗对苯二甲酸的催化剂的制备方法
DE102004059282A1 (de) * 2004-10-13 2006-04-27 Basf Ag Selektivhydrierkatalysator
CN100473457C (zh) * 2004-12-24 2009-04-01 中国石油化工集团公司 一种碳负载型贵金属催化剂及其制备方法
EP1762561B1 (en) * 2005-09-09 2008-12-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for the preparation of amino compounds containing an aromatic ring by using a shell-type catalyst
CN101121127A (zh) * 2006-08-11 2008-02-13 中国石油化工股份有限公司 负载型钯/碳催化剂的制备方法
CN101347730B (zh) * 2007-07-18 2011-07-13 中国石油化工股份有限公司 用于粗对苯二甲酸精制的加氢催化剂
US7884254B2 (en) * 2007-08-08 2011-02-08 Honeywell International Inc. Dehydrochlorination of hydrochlorofluorocarbons using pre-treated activated carbon catalysts
CN102039122B (zh) * 2009-10-13 2012-07-18 中国石油化工股份有限公司 用于粗对苯二甲酸加氢精制钯炭催化剂
CN102070441B (zh) * 2009-11-25 2014-02-12 中国石油化工股份有限公司 一种催化加氢精制对苯二甲酸的方法
JP6403481B2 (ja) * 2013-09-26 2018-10-10 株式会社日本触媒 排水処理用触媒及び該触媒を用いた排水処理方法
CN104549284B (zh) * 2013-10-15 2016-12-07 中国石油化工股份有限公司 气态烃自热转化催化剂及其制备方法
JP6450352B2 (ja) * 2016-09-26 2019-01-09 デクセリアルズ株式会社 多孔質炭素材料、及びその製造方法、並びに合成反応用触媒
RU2641694C1 (ru) * 2016-12-14 2018-01-22 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" Способ получения катализатора и способ его применения для многократного использования в промышленном процессе двухстадийного гидрогенолиза при производстве 2,4,6,8,10,12-гексанитро-2,4,6,8,10,12-гексаазатетрацикло[5,5,0,03,11,05,9]додекана
JP6646088B2 (ja) * 2018-02-21 2020-02-14 デクセリアルズ株式会社 多孔質炭素材料、及びその製造方法、並びに合成反応用触媒
CN114260010B (zh) * 2021-12-17 2024-05-28 江苏飞马催化剂有限公司 一种用于脱保护基的钯炭催化剂的制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3138560A (en) * 1959-12-17 1964-06-23 Engelhard Ind Inc Process for producing palladium on carbon catalysts
DE2509251C3 (de) * 1975-03-04 1978-07-13 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung eines Palladiumkatalysators
US4415479A (en) * 1981-10-29 1983-11-15 Standard Oil Company (Indiana) Palladium on carbon catalyst for purification of crude terephthalic acid
US4421676A (en) * 1981-10-29 1983-12-20 Standard Oil Company Process for preparation of palladium on carbon catalysts used in the purification of crude terephthalic acid
US4467111A (en) * 1981-10-29 1984-08-21 Standard Oil Company (Indiana) Process for purification of crude terephthalic acid
US4476242A (en) * 1981-10-29 1984-10-09 Standard Oil Company (Indiana) Process for preparing palladium on carbon catalysts for purification of crude terephthalic acid
US4791226A (en) * 1983-06-23 1988-12-13 Amoco Corporation Catalyst and process for purification of crude terephthalic acid
US4629715A (en) * 1985-10-07 1986-12-16 Amoco Corporation Purification of terephthalic acid to relatively low levels of 4-carboxybenzaldehyde and catalyst therefor
SU1660282A1 (ru) * 1989-11-13 1997-02-10 Институт катализа СО АН СССР Катализатор для гидроочистки терефталевой кислоты и способ его получения
DE4209832A1 (de) * 1992-03-26 1993-09-30 Henkel Kgaa Schalenkatalysator, sein Herstellungsverfahren und seine Verwendung
JP3250675B2 (ja) * 1992-05-15 2002-01-28 花王株式会社 アミン製造用担持触媒組成物
GB9310070D0 (en) * 1992-05-29 1993-06-30 Ici Plc Process for the production of purified terephthalic acid
JP3402515B2 (ja) * 1994-05-23 2003-05-06 日本碍子株式会社 水素分離体とそれを用いた水素分離装置及び水素分離体の製造方法
JPH09263566A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk 粗ベンゼンジカルボン酸の精製方法、精製に使用する触媒およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1190223A (ja) 1999-04-06
ATE243559T1 (de) 2003-07-15
CN1205244A (zh) 1999-01-20
HU221667B1 (hu) 2002-12-28
KR100515271B1 (ko) 2005-12-06
JP4113615B2 (ja) 2008-07-09
CN1104949C (zh) 2003-04-09
ITMI971161A0 (sk) 1997-05-19
EP0879641A1 (en) 1998-11-25
NO317355B1 (no) 2004-10-18
SI0879641T1 (en) 2003-12-31
HUP9801037A3 (en) 1999-03-29
RU2205686C2 (ru) 2003-06-10
ITMI971161A1 (it) 1998-11-19
BR9801657B1 (pt) 2008-11-18
US6066589A (en) 2000-05-23
AU6710898A (en) 1998-11-19
ID22375A (id) 1999-10-07
SK64898A3 (en) 1998-12-02
EP0879641B1 (en) 2003-06-25
NO982261L (no) 1998-11-20
NO982261D0 (no) 1998-05-18
CZ97998A3 (cs) 1998-12-16
MX208986B (en) 2002-07-17
JP2008183557A (ja) 2008-08-14
CA2237027C (en) 2007-07-10
KR19980086653A (ko) 1998-12-05
HRP980166B1 (en) 2003-02-28
TW470667B (en) 2002-01-01
AU736565B2 (en) 2001-08-02
HUP9801037A2 (hu) 1999-01-28
HU9801037D0 (en) 1998-07-28
DE69815754T2 (de) 2004-05-19
HRP980166A2 (en) 1999-08-31
PT879641E (pt) 2003-09-30
DK0879641T3 (da) 2003-10-20
ES2202690T3 (es) 2004-04-01
PL326346A1 (en) 1998-11-23
CA2237027A1 (en) 1998-11-19
JP4920616B2 (ja) 2012-04-18
DE69815754D1 (de) 2003-07-31
BR9801657A (pt) 1999-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK283777B6 (sk) Hydrogenačné katalyzátory, spôsob ich výroby a ich použitie
MXPA98003931A (en) Catalysts for hidrogenac
KR101424042B1 (ko) 지지된 팔라듐/탄소 촉매 및 그의 제조방법
US4394299A (en) Palladium-rhodium catalyst for purification of crude terephthalic acid
US4476242A (en) Process for preparing palladium on carbon catalysts for purification of crude terephthalic acid
US8980104B2 (en) Activated carbon cloth-supported bimetallic Pd-Cu catalysts for nitrate removal from water
EP0091165B1 (en) A silver catalyst and a method for the preparation thereof
KR910004072B1 (ko) 에틸렌옥시드 제조용 은 촉매 및 그 제조방법
US4415479A (en) Palladium on carbon catalyst for purification of crude terephthalic acid
KR100560037B1 (ko) 구리 함유 물질
US4791226A (en) Catalyst and process for purification of crude terephthalic acid
SK18242000A3 (sk) Spôsob prípravy katalyzátora na výrobu vinylacetátu a spôsob výroby vinylacetátu
CN1304333A (zh) 包含金属钯、铜和金的乙酸乙烯酯催化剂及其制备
US4467111A (en) Process for purification of crude terephthalic acid
RU98109347A (ru) Катализатор гидрирования и способ его получения
RU2198731C2 (ru) Способ получения катализатора для получения винилацетата, включающего палладий и золото на медьсодержащем носителе, и способ получения винилацетата с использованием полученного катализатора (варианты)
SK18252000A3 (sk) Katalyzátor na výrobu vinylacetátu, spôsob jeho prípravy a spôsob výroby vinylacetátu
EP3560588A1 (en) Low-temperature oxidation catalyst
SK5882000A3 (en) Method for the production of vinyl acetate
CN1127472C (zh) 利用钯—金—铜催化剂的乙酸乙烯酯方法
US4421676A (en) Process for preparation of palladium on carbon catalysts used in the purification of crude terephthalic acid
CA2256182A1 (en) Silver catalyst for production of ethylene oxide, method for production thereof, and method for production of ethylene oxide
UA59349C2 (uk) Каталізатор гідрування та спосіб його одержання
MXPA99011181A (en) Vinyl acetate process utilizing a palladium-gold-copper catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20100515