(57)【要約】  有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を、ハロゲン化物および強酸を含有する反応媒体を使用しながら、貴金属触媒の存在下で、水素および酸素を含有する非爆発性のガス状の混合物から直接合成により製造する際、反応を、反応のあいだステンレス鋼の表面と反応器を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所がない場合に、ステンレス鋼反応器中で反応器材料の腐蝕が生じることなく実施することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接合成法による有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液の製造法であって、その際、水素および酸素を含有する非爆発性のガス状の混合物と、少なくとも１種の水溶性有機溶剤、１０−６〜１０−２モル／ｋｇの濃度の臭化物および／またはヨウ化物と０．０００１〜０．５モル／ｋｇの濃度の強酸を含有する液体反応媒体とを、反応器中に配置されかつ担持された触媒粒子または触媒を含有する貴金属触媒の粒子と触媒不含の貴金属触媒の粒子との混合物からなる固定床に導通させる製造法において、反応をステンレス鋼反応器中で実施しかつ、反応のあいだステンレス鋼の表面と反応器を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所がないことを特徴とする、有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液の製造法。
【請求項２】
液体反応媒体を０．３〜２０ｍ／ｈ、有利には１〜１０ｍ／ｈの断面負荷で固定床に導通させることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
反応器を気泡塔として作動させかつ液体反応媒体を、反応器が凝集したガス相を含有しないように塔底から塔頂へ反応器に導通させることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
使用される有機溶剤が、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノールおよびｎ−ブタノールからなる群からのアルコール、有利にはメタノールであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を用いて、チタンシリカライトおよびバナジウム化合物、モリブデン化合物および／またはタングステン化合物からなる群からの酸化触媒の存在下でオレフィン、アルキル基、アルコキシ基およびヒドロキシル基からなる群からの置換基を有してよい芳香族炭化水素、およびカルボニル化合物からなる群からの有機基体を接触酸化する方法において、使用される有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液、殊に使用されるアルコール性過酸化水素溶液が請求項１から４までのいずれか１項記載の方法により得られたことを特徴とする、有機基体を接触酸化する方法。
【請求項６】
オレフィンを、触媒としてのチタンシリカライトの存在下で酸化してエポキシドにすることを特徴とする、請求項５記載の方法。
【請求項７】
オレフィンがプロペンであることを特徴とする、請求項６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を、貴金属触媒の存在下で水素および酸素を含有するガス状の混合物から直接合成する製造法に関し、前記方法はステンレス鋼反応器中で反応器材料の腐食が生じることなく実施することが可能である。
【０００２】
過酸化水素を、液体の水性反応媒体、有機水性反応媒体または有機反応媒体の存在下でガス状の混合物を貴金属触媒により反応させることにより水素および酸素を含有するガス状の混合物から直接合成して製造することが公知である。直接合成法により得られる有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液は、有機化合物を接触酸化するための酸化剤として関心を持たれている。
【０００３】
過酸化水素の直接合成がもつ問題は、使用される貴金属触媒が不所望の触媒活性を有し、過酸化水素が水および酸素に接触分解されることである。触媒のこの不所望の活性は、十分な濃度の強酸およびハロゲン化物を液体反応媒体に添加することにより阻止することができる。しかしながら、過酸化水素の高い選択性を達成するために酸およびハロゲン化物を添加するというその必要性から、液体反応媒体は金属材料、とりわけステンレス鋼に対して著しく腐食性である。
【０００４】
工業規模での反応を実施する際に高い反応熱を放散しうるために、金属材料からなる反応器を使用することが所望される。しかしながら反応媒体による反応器材料の腐蝕は安全問題をひき起こし、それは殊に高い空時収量を達成するために所望される、高められた温度で直接合成が実施される場合にもたらされる。さらに腐食により反応器材料から溶出した金属イオンも、製造された過酸化水素溶液の安定性に悪影響を及ぼし、かつ溶液が酸化反応において使用される際に不所望の副反応をひき起こす。
【０００５】
反応媒体中に酸およびハロゲン化物イオンが同時に存在することに基づく腐食性の問題は、ＥＰ−Ａ０９７８３１６およびＥＰ−Ａ１３４４７４７から公知である。これらの２つの明細書中で提案されているのは、酸基を含有する触媒担体に貴金属が施与されている特別な触媒の存在下で反応を実施することである。提案された触媒担体の使用により反応媒体中の酸濃度を比較的低くすることが可能になるけれども、貴金属触媒の分解活性を阻止するためにはまだ３〜３４ｐｐｍのＨＢｒを添加する必要があり、その結果、液体反応混合物は腐食性を帯びたままとなる。従ってＥＰ−Ａ０９７８３１６では、腐食性のために、とりわけ耐蝕性の合金ハステロイＣからなるかまたはステンレス鋼からなり、かつ液体反応媒体を収容するためのガラスインサートを有するオートクレーブが使用される。
【０００６】
工業規模で直接合成を実施する場合、ハステロイＣのような高い耐蝕性の合金または反応器インサートまたは不活性材料、例えばガラスまたはＰＴＦＥからなる反応器コーティングの使用は、従来技術から公知のように反応器の製造において相当な余分の出費ないし高い経費をまねき、ひいては方法を非経済的なものにする。従って、過酸化水素の高い選択性を達成するために必要である酸およびハロゲン化物の濃度の存在下で過酸化水素を直接合成するために前記方法は反応器で腐食が生じない市販のステンレス鋼材料からなる反応器中で実施することが可能である方法が必要である。
【０００７】
ＤＥ−Ａ１９６４２７７０から、硫酸０．４質量％、リン酸０．１質量％および臭化ナトリウムの形の６ｐｐｍの臭化物を含有するメタノールの反応媒体中で直接合成を実施すること、および触媒としてパラジウム金属でコーティングされたＶ４Ａの鋼織物(steel fabric)からなる成形体を使用することが公知である。Ｖ４Ａの鋼織物は金属パラジウムでコーティングされているので、触媒担体として使用されるＶ４Ａの鋼織物は腐蝕性の反応混合物と直接的に接触することはない。そのため該明細書は、腐蝕性の反応混合物と直接的に接触したステンレス鋼の腐蝕をどのように回避することができるのかについて教示していない。
【０００８】
ＤＥ−Ａ１９８５７１３７は、硫酸０．３質量％、リン酸０．０３質量％および臭化ナトリウムの形の５ｐｐｍの臭化物を含有するメタノールの反応媒体中での過酸化水素の直接合成を記載している。反応は連続攪拌型タンク(continuous stirred tank)として作動させられる鋼Ｖ４Ａのオートクレーブ中で行われる。オートクレーブはこの場合、ガス状の混合物を液体反応媒体中に分散させるためにガス攪拌機を用いて作動させられる。このタイプの構造の場合、オートクレーブは、ガス攪拌機がガスを吸入しかつそれを反応混合物中に分散させるために、ふたがある領域にガスクッションを含有している必要がある。明細書は直接合成がどの時間にわたって、記載されたＶ４Ａの攪拌式オートクレーブ中で実施されたのかを開示していない。同じく該明細書は腐蝕が反応容器で生じたのかどうか、かつどの程度腐蝕が反応容器で生じたか、また反応容器の腐蝕を回避するためにどのように反応を行いうるかを開示していない。
【０００９】
ＷＯ０３／０８２４５８は過酸化水素の直接合成法を記載しており、該方法においてはガス状の混合物および液体反応媒体は高速度で管形反応器を通過するため凝集したガス相(coherent gas phase)が反応器中に形成されない。反応器に適した材料として明細書が記載しているのは、３４を上回る耐孔食係数（ＰＲＥＮ値）を有する二相ステンレス鋼である。前記二相ステンレス鋼は、市販のオーステナイト系ステンレス鋼より相当高いクロムおよびモリブデン含量を有し、そのため相当高価となりかつ入手するのがより困難となる。１．２ｍ／ｓ以上の高い流速が必要なことから、ＷＯ０３／０８２４５８に記載された方法でも同じくとりわけ長い、ひいては高価な反応器が必要とされる。従って、例えば２０００ｍを上回る長さを有する圧力反応器がＷＯ０３／０８２４５８の実施例１で使用されている。
【００１０】
ところで、臭化物および強酸を含有する液体反応媒体の存在下での水素および酸素を含有するガス状の混合物からの過酸化水素の直接合成は、反応を、反応のあいだステンレス鋼の表面と反応器を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所がないように実施するならば、市販のステンレス鋼からなる反応器中で反応器材料の腐蝕が生じることなく実施できることが判明した。反応器材料と反応器を通過するガス状の混合物との接触時間を制限することによりステンレス鋼の反応器材料の腐蝕を回避する可能性は当業者にとって意想外であり、かつこれは従来技術から予想することができなかった。なぜなら従来技術において腐蝕は腐蝕性の液体媒体から引き起こされかつそれは常に液体反応媒体がステンレス鋼と接触する場合に生じることが常に想定されていたからである。
【００１１】
従って本発明は、直接合成による有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液の製造法に関し、その際、水素および酸素を含有する非爆発性のガス状の混合物と、少なくとも１種の水溶性有機溶剤、１０−６〜１０−２モル／ｋｇの濃度の臭化物および／またはヨウ化物および０．０００１〜０．５モル／ｋｇの濃度の強酸を含有する液体反応媒体とを、反応器中に配置されかつ担持された触媒粒子または触媒を含有する粒子と触媒不含の粒子との混合物からなる固定床に導通させる方法であって、反応をステンレス鋼反応器中で実施しかつ、反応のあいだステンレス鋼の表面と反応器を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所がないことを特徴とする。
【００１２】
本発明はまた、有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を用いて、チタンシリカライトおよびバナジウム化合物、モリブデン化合物および／またはタングステン化合物からなる群からの酸化触媒の存在下でオレフィン、アルキル基、アルコキシ基およびヒドロキシル基からなる群からの置換基を有してよい芳香族炭化水素、およびカルボニル化合物からなる群からの有機基体を接触酸化するための方法を提供し、その際、使用した有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液は、本発明による上記の直接合成により獲得した。
【００１３】
本発明による方法において、水素および酸素を含有するガス状の混合物と、臭化物および強酸を含有する液体反応媒体とを触媒の固定床に導通させ、その際、ステンレス鋼を使用しかつ液体反応媒体を、ステンレス鋼の表面と反応器を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所がないように反応器中に導通させる。
【００１４】
「持続的に接触する」という意味はここでは、ステンレス鋼の表面は液体反応媒体により長い時間にわたって湿らされないが、ガス相と直接的に接触していることと理解される。ステンレス鋼の表面は反応器のどの箇所においても３０分以上の間、液体媒体により湿らされないことはない。有利には、ステンレス鋼の表面が液体媒体により湿らされていないままの状態であるのは３０秒に満たない間であり、かつとりわけ有利には１秒に満たない間である。最も有利な実施態様において液体反応媒体は、ステンレス鋼の表面がどの箇所でも液体反応媒体により連続的に湿らされるように導通する。
【００１５】
有利には本発明による方法は、反応器が液体反応媒体でオーバーフローし、かつガス状の混合物が気泡の形で、反応器中に収容された液体反応媒体中に分散するように実施する。反応器を組み立てかつ、ガス状の混合物が反応器壁またはステンレス鋼の反応器フィッティングと持続的に接触しているガスクッションが反応器中で形成されないように作動させる。
【００１６】
本発明によるそのような実施態様の例は、反応を気泡塔内で実施することであり、液体反応媒体およびガス状の混合物を気泡塔の底部に充填しかつ未反応のガスと一緒に、製造された有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を気泡塔反応器の最も高い箇所で取り出す。この場合における気泡塔反応器は、担持された触媒粒子のまたは触媒を含有する粒子と触媒不含の粒子との混合物の固定床を含有し、反応器中で触媒の固定床を保持するフィッティングは、反応器壁またはステンレス鋼フィッティングと持続的に接触するガスクッションがどの箇所にも形成されないように設計する。
【００１７】
代替的な一実施態様において、本発明による方法はまた適切な装置により反応器の壁全体が常に液体反応媒体により湿らされたままの状態にあるトリクルベッド反応器中で実施してもよい。このために有利には、反応器中に充填された液体反応媒体の少なくとも一部は、反応器の内壁全体が前記壁を流れ落ちる噴霧された反応媒体により湿るように反応器の上端部に向けて噴霧する。
【００１８】
本発明に関しては、ステンレス鋼の意味は主成分として鉄を有しかつまた１６．５〜１９質量％の範囲のクロム含有率、１０．５〜１５質量％の範囲のニッケル含有率および４質量％までのモリブデン含有率を有する任意の金属材料と理解される。当業者が精通しているのは、化学反応器のための材料としてのステンレス鋼、例えばＤＩＮ材料記号における１．４４０１、１．４４０４、１．４４０６、１．４４２９、１．４５４１および１．４５７１およびＡＩＳＩ材料記号における３１６、３１６Ｌ、３１６Ｎおよび３１６Ｔｉである。
【００１９】
本発明による方法において、液体反応媒体中で使用される有機溶剤は、直接合成において形成された過酸化水素および副生成物として形成された水を溶解することができる。有利には、前記有機溶剤は炭素原子６つまでを、殊に炭素原子４つまでを有するケトンおよびアルコールである。直接酸化を実施するためのとりわけ有利な溶剤はメタノール、エタノール、ｎ−プロパノールおよびｎ−ブタノール、殊にメタノールである。
【００２０】
有機化合物を酸化するための酸化剤として過酸化水素溶液を使用することについて、有機溶剤の水含有率が可能な限り低く保たれることが有利である。有利には、有機媒体の水含有率は最大で２０質量％、有利には１０質量％に制限される。とりわけ有利には、使用される溶剤は２〜１０質量％の水含有率を有するメタノールである。
【００２１】
有機溶剤および場合により水に加えて、直接合成のために使用される液体反応媒体はまた強酸およびハロゲン化物を、直接合成のあいだ貴金属触媒による過酸化水素の分解を阻害するのに適した量で含有する。
【００２２】
本発明に関しては、強酸は３未満のｐＫａおよび有利には２未満のｐＫａを有する任意の酸である。無機酸、例えば硫酸、リン酸および硝酸がとりわけ適している。媒体中で溶けるスルホン酸およびホスホン酸もまた使用することができる。有機液体媒体中または有機液体水性媒体中の酸濃度は０．０００１〜０．５モル／ｋｇ、有利には０．００１〜０．２モル／ｋｇおよびとりわけ有利には０．０１〜０．１モル／ｋｇの範囲にある。酸濃度が記載された範囲を上回る場合、液体相による腐蝕が同じく生じうる；記載された範囲を下回る場合、通常、選択的に得られる過酸化水素はもはや十分ではなくなる。比較的低い酸濃度は、形成される過酸化水素溶液のその後の使用を考慮すると有利である。
【００２３】
使用されるハロゲン化物は臭化物およびヨウ化物であり、有利には臭化物である。液体反応媒体は、１０−６〜１０−２モル／ｋｇ、有利には１０−５〜１０−３モル／ｋｇおよびとりわけ有利には１０−５〜５・１０−４モル／ｋｇの範囲の濃度のハロゲン化物を含有する。ハロゲン化物の濃度が記載された範囲を上回る場合、製造される過酸化水素溶液の安定性が減少する；記載された範囲を下回る場合、通常、選択的に得られる過酸化水素はもはや十分ではなくなる。比較的低いハロゲン化物の濃度は、形成される過酸化水素溶液のその後の使用を考慮すると有利である。ハロゲン化物は、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、有利にはＮａＢｒまたはＮａＩの形で反応媒体に添加してよい。ハロゲン化物はまた、ハロゲン化水素酸、例えばＨＢｒまたはＨＩの形で添加してもよい。
【００２４】
有利には液体反応媒体は、反応器中の液体相による断面負荷が、反応器の負荷されていない断面に対して０．３〜２００ｍ／ｈの範囲にある割合で反応器中に充填される。有利には、断面負荷は０．３〜２０ｍ／ｈおよびとりわけ有利には１〜１０ｍ／ｈである。断面負荷の有利な範囲において、４〜１２質量％の過酸化水素含有率を有する過酸化水素溶液を製造することができ、過酸化水素の高い選択性、高い空時収量および長期の触媒寿命が同時に達成される。
【００２５】
触媒を含有する固定床を通過する水素および酸素を含有するガス状の混合物の成分は、ガス状の混合物が爆発性をもたないように選択する。有利には、使用されるガス状の混合物は、発生する溶媒の分圧を考慮に入れた場合でも確実に爆発限界の範囲外にあるものである。有利には、ガス状の混合物はまた１種以上の不活性ガス、有利には窒素を含有する。ガス状の混合物の水素含有率は、最大６体積％に、有利には最大５体積％に制限される。とりわけ、水素含有率は３〜５体積％の範囲にある。ガス状の混合物の酸素含有率は化学量論的量かまたは超化学量論的量であってよくかつ有利には１０〜５０体積％、殊に１５〜４０体積％の範囲にあってよい。有利には、水素および酸素は反応器中に別々に充填する。酸素は純粋な形で、または空気の形で、または酸素を富化された空気の形のいずれかで導入してよい。反応器の出口で得られる残留ガスは、未反応の水素を回収する手間を減らすために全体的にかまたは部分的に反応器中に循環させてよい。
【００２６】
本発明による方法は、過酸化水素の直接合成のための従来技術より公知のかつ１種以上の貴金属を含有する任意の触媒を固定床の形で使用しながら実施してよい。適切な触媒の例は、ＥＰ−Ａ１１６０１９６またはＵＳ６，１６８，７７５より公知である。他の市販の貴金属触媒、例えば乾燥されたＰｄ３％のＤｅｇｕｓｓａ社製１０５ＸＲ／Ｗを使用することも可能である。
【００２７】
触媒の触媒活性成分は、１種以上の貴金属を純粋な形でかまたは合金の形で含有する。有利な貴金属は白金属、殊にパラジウムおよび白金、ならびに金である。Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＣｕおよびＡｇからなる群からの元素も同じく存在してよい。とりわけ有利な触媒は、触媒活性金属として少なくとも８０質量％のパラジウムおよび０〜２０質量％の白金、ならびに０〜２０質量％の金および／または０〜５質量％の銀を合金または非合金の形で含有する。
【００２８】
触媒は担持されていないかまたは担持されているかのどちらであってもよく、後者が有利である。（複数の）触媒活性貴金属は担体材料の表面に存在してよくかつ／または粒子のように均一に分散して不活性の担体材料の層内に配置されていてよい。
【００２９】
担体材料は、粉末のような粒子状材料、粉状材料から形成された押出物、顆粒または他の成形体である。酸化物をベースとするかまたはシリケートをベースとする担体材料、殊に酸化アルミニウム、シリカ、二酸化チタン、二酸化ジルコニウムおよびゼオライトを使用することが有利である。代替的な可能性は炭素をベースとする担体、例えば活性化された炭素担体を使用することである。
【００３０】
極めて微細な形で存在する触媒活性成分を粉状担体材料と混合し、可塑化しかつ混合物を成形しかつ該成形体をか焼により圧縮することが可能である。一代替案によれば、すでに前もって作られた、成形された担体を極めて微細な触媒活性成分を含有する懸濁液で含浸し、いわゆるシェル触媒を得ることも可能である。触媒活性材料が担体材料上にまたは担体材料中に施与される場合、公知のバインダー、例えば水ガラス、シュウ酸カルシウム、ホウ酸および他のガラスを形成する成分も存在していてよい。通常、担体材料への触媒活性材料の施与の後に、３００〜６００℃のか焼工程が続く。要するに、触媒活性のある担持された触媒は、担体を触媒活性金属の化合物を含有する溶液で含浸し、続けて水素化工程、か焼工程および洗浄工程を行うことによっても得られる。
【００３１】
固定床中の粒子のサイズは、広範な限界内で変化してよくかつ殊に０．１〜１０ｍｍの範囲にある。触媒活性粒子と不活性粒子との混合物を使用する場合、０．０２〜０．１ｍｍの範囲のサイズを有する触媒活性粒子を使用することも可能である。粒径が小さいと圧力降下が比較的大きくなる；粒径が大きすぎると、触媒活性の表面領域は減少する。０．１〜５ｍｍ、殊に０．１〜２ｍｍおよびとりわけ有利には０．１〜０．５ｍｍの範囲の粒径だと生産性が向上する。
【００３２】
圧力および温度に関して、反応条件は従来技術より公知の条件に相当する。従って、一般的に反応温度は０〜９０℃の範囲にあり、有利な温度は２０〜５０℃の範囲にある。一般的に圧力は、大気圧ないし約１０ＭＰａまで僅かに減少させた圧力の範囲にある。有利には、反応は０．５〜５ＭＰａの範囲の圧力で実施する。
【００３３】
とりわけ有利には本発明による方法を、有機基体を過酸化水素で酸化するための全体的な方法の中に組み入れてもよい。従って、オレフィン、アルキル基、アルコキシ基およびヒドロキシル基からなる群からの１種以上の置換基を有してよい芳香族炭化水素、およびカルボニル化合物からなる群からの有機基体を、ステンレス鋼反応器中で直接合成により製造される有機過酸化水素溶液または有機過酸化水素水溶液を用いて接触酸化するための方法が発見され、その際、過酸化水素を製造するための反応のあいだ、ステンレス鋼の表面と反応器中を通過するガス状の混合物とが持続的に接触する箇所はどこにもない。酸化は、チタンシリカライトおよび他のバナジウム化合物、モリブデン化合物および／またはタングステン化合物からなる群からの酸化触媒の存在下で、有利にはチタンシリカライトの存在下で実施する。有利には、有機基体としてオレフィンを酸化させてエポキシドにしかつとりわけ有利にはプロペンを酸化させてプロピレンオキシドにする。有利には、本発明による酸化方法は２〜１２質量％の水を含有するメタノールの過酸化水素溶液を用いて実施する。
【００３４】
本発明による酸化方法は、酸化反応の改善された選択性および酸化触媒の長寿命により、殊にチタンシリカライトが触媒として使用される場合に際立った特徴をもつ。それというのも過酸化水素溶液の製造において腐蝕を防止するため、妨害する遷移金属イオンが極微量しか酸化工程に関与しないからである。
【００３５】
本発明は、以下の実施例および比較例により説明される。
【００３６】
実施例：
実施例１
ステンレス鋼の気泡塔反応器中での直接合成
直接合成を１６ｍｍの内径および４０ｃｍの長さを有するステンレス鋼Ｖ４Ａ（材料１．４５７１）からなる気泡塔反応器中で実施した。反応器は約８０ｍｌのバルク容積を有する触媒の固定床を含有していた。使用した触媒は、触媒活性金属粒子と不活性粒子との混合物だった。Ｐｄ９５％およびＡｕ５％とからなる触媒活性粒子を、ＤＥ１９９１２７３３と同様に製造した。使用した不活性材料は、「Ａｌ２Ｏ３−含有率８５％の０〜０．５ｍｍを燃焼させたＳｔｅｍａｌｏｘ噴霧粒子」の名称を有するＣｅｒａｍｔｅｃｈ株式会社の粒状α−アルミニウム酸化物だった。使用前に、＜０．１ｍｍの留分を濾過により顆粒から除去した。極めて微細な金属触媒粉末を酸化物の担体粉末と混合した。触媒粒子と不活性粒子との混合物のＰｄ含有率は、０．２５質量％だった。
【００３７】
反応器を、直流で流れるガスおよび液体を有するオーバーフローした気泡塔反応器として５ＭＰａ（５０ｂａｒ）の圧力および２５℃の反応温度で作動した。使用した液体反応媒体は、臭化ナトリウム０．０００２モル／ｌおよび硫酸０．０１モル／ｌを含有するメタノールだった。液体反応媒体を、反応器の下端部に１２０ｍｌ／ｈで充填した。液体の流速と反応器の断面とから０．６ｍ／ｈの液体の断面負荷が生じた。水素３体積％、酸素２０体積％および窒素７７体積％からなるガス状の混合物２３０Ｎｌ／ｈを同時に反応器の下端部に充填した。反応生成物を未反応のガスと一緒に、いかなるガスクッションも反応器内部で形成されないように反応器の上端部から取り出した。
【００３８】
２４時間後、Ｈ２変換率は６５％だった。変換されたＨ２に基づくＨ２Ｏ２の選択率は７４％だった。反応器の端のＨ２Ｏ２の濃度は５．２質量だった。パラジウムの生産性はＨ２Ｏ２１４．１ｇ／Ｐｄ１ｇ・ｈだった。
【００３９】
実験を６００ｈ実施した際に、反応を停止しかつ反応器を空にしかつ反応器材料の腐蝕を検査した。いかなる腐蝕も反応帯域または反応器の頂部において発見されなかった。
【００４０】
実施例２（比較例）
ハステロイＣのトリクルベッド反応器中での直接合成
液体反応媒体およびガス状の混合物が反応器の上端部に充填されている、同じ寸法のハステロイＣ４（材料２．４６１０）のトリクルベッド反応器を使用した以外は実施例１を繰り返した。
【００４１】
２４時間後、Ｈ２変換率は６９％だった。変換されたＨ２に基づくＨ２Ｏ２の選択率は７０％だった。反応器の端のＨ２Ｏ２の濃度は５．０９質量だった。パラジウムの生産性はＨ２Ｏ２１３．７ｇ／Ｐｄ１ｇ・ｈだった。
【００４２】
実験を５００ｈ実施した後、反応を停止しかつ反応器を空にしかつ反応器材料の腐蝕を検査した。反応器の頂部において、ガス相と持続的に接触していたこれらの領域中で孔食が顕著に見られた。
【００４３】
直接合成からの反応混合物による腐蝕試験
腐蝕試験を６０×２０ｍｍのステンレス鋼Ｖ４Ａ（材料１．４５７１）または中央のＴＩＧ溶接シームを有するハステロイＣ４（材料２．４６１０）の試験片を用いて実施したが、それらは実験前にＨＦとＨＮＯ３との混合物で酸洗いした。
【００４４】
実施例３
２２〜２６℃の閉じた装置中で、Ｈ２Ｏ２２．２０質量％、ＮａＢｒ０．０００２モル／ｌおよびＨ２ＳＯ４０．０００５モル／ｌを含有する直接合成からのメタノールの反応混合物中に、秤量した試験片を完全に含浸する（ｃ）かまたは半分を含浸し（ｈ）、その際、混合物を攪拌した。１４日後、試験片を取り出しかつ外観的に腐蝕を試験した。次いでそれらをＨＮＯ３２０質量％で洗浄しかつ腐蝕による侵食率を測定するために再び秤量した。腐蝕試験の結果は第１表に整理されている。孔食は、反応混合物の上方で形成されるガス相と持続的に接触していた試験片の一部分で観察されただけであった。
【００４５】
第１表
ＮａＢｒ０．０００２モル／ｌおよびＨ２ＳＯ４０．０００５モル／ｌによる１４日後の腐蝕
【表１】
2007537119.tif 000002
【００４６】
実施例４
実施例３を、Ｈ２Ｏ２３．６３質量％、ＮａＢｒ０．００１モル／ｌおよびＨ２ＳＯ４０．００５モル／ｌを含有する直接合成からのメタノールの反応混合物を用いて繰り返した。試験片を７日後に取り出しかつ検査した。腐蝕試験の結果は第２表に整理されている。孔食は、反応混合物の上方で形成されるガス相と持続的に接触していた試験片の一部分で観察されただけであった。
【００４７】
第２表
ＮａＢｒ０．００１モル／ｌおよびＨ２ＳＯ４０．００５モル／ｌによる７日後の腐蝕
【表２】
2007537119.tif 000003
【国際調査報告】
2007537119.tif 000004
2007537119.tif 000005
2007537119.tif 000006