(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多不飽和Ｃ原子数２〜８−炭化水素を遊離水素の存在において触媒充填物と接触させることからなる流体中での該炭化水素の、単不飽和炭化水素への選択的水素添加法において、触媒充填物は、（１）ニッケル、パラジウムおよび／または白金から選ばれる触媒、または（２）該触媒と、銅、銀、金、亜鉛、クロム、カドミウム、鉛、ビスマス、スズ、アンチモン、インジウム、ガリウム、ゲルマニウム、タングステンまたはその混合物から選ばれる促進剤少なくとも１つの物質を担体材料としての織メッシュまたは編メッシュに適用することにより製造することができることを特徴とする多不飽和Ｃ原子数２〜８−炭化水素の、単不飽和炭化水素への選択的水素添加法。
【請求項２】
触媒、または触媒と促進剤を蒸着および／またはスパッタリングまたは含浸により適用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
触媒充填物がストリップの形である織メッシュまたは編メッシュから製造される少なくとも１つのモノリスからな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】
織メッシュまたは編メッシュが金属または無機材料からな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】
金属の織メッシュまたは編メッシュを、蒸着および／またはスパッタリングに先立ち、酸素含有雰囲気中で４００〜１１００℃で０．５〜２４時間加熱することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
流体が、多不飽和炭化水素の存在する蒸気分解装置または接触分解装置からのＣ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5またはＣ6の流れであることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
Ｃ2および／またはＣ3の流れの選択的水素添加を気相中で実施することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5および／またはＣ6の流れの選択的水素添加を、液相中または液相中に少なくとも５０重量％の流体を有する気液混合相中で実施することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
請求項１から６までのいずれか１項に定義された選択的水素添加が、触媒充填物上での同時的蒸留または精留と結合されている接触蒸留法において、流体がＣ3、Ｃ4、Ｃ5および／またはＣ6の流れであることを特徴とする接触蒸留法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｃ原子数２〜８−アルキンおよび／またはＣ原子数４〜８−アルキネンおよび／またはＣ原子数４〜８−アルカジエンを包含する流体中の多不飽和Ｃ原子数２〜８炭化水素の水素添加法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルキン、たとえばアセチレンおよびジエンは、その重合する傾向および遷移金属と錯体を形成する顕著な傾向のため、多数の工業的合成において望ましくない物質である。これらは時々、これらの反応において使用される触媒に対して非常に強い不利な効果を有する。こうしてたとえば、蒸気分解装置のＣ2の流れ中に存在するアセチレンはエチレンの重合を妨害するので、Ｃ2の流れのアセチレン含量は非常に小さく、好ましくは１ｐｐｍ未満に保たねばならない。プロピレンだけでなく、プロパジエン（ＰＤ）２〜３％およびほぼ同量のプロピン（メチルアセチレン、ＭＡ）を包含する蒸気分解装置のＣ3の流れも、ポリプロピレンを得るための重合前に精製しなければならない。多不飽和炭化水素の代表的含量は約４〜６重量％である。好ましくは、この含量の最大１０ｐｐｍへの減少が達成されるべきである。蒸気分解装置のＣ4の流れも、多不飽和炭化水素を７０％まで含有する。これらは、主にブタジエン、ビニルアセチレンおよびエチルアセチレンである。多不飽和炭化水素の全含量は２０ｐｐｍ未満、好ましくは最大１０ｐｐｍに減少すべきである。これは工業においては、セラミック担体上の不均一貴金属触媒上での炭化水素流の選択的水素添加により達成される。ここで、使用される水素添加触媒にはその選択率および活性の点で高い要求が課せられる。それというのも多不飽和炭化水素の非常に完全な水素添加はエチレン、プロペンまたはブテンのような単不飽和炭化水素の損失なしに達成されねばならないからである。
【０００３】
若干の場合、ブタジエン約４０〜６０重量％を含有する蒸気分解装置からの粗Ｃ4の流れは、できるだけ高い収率でブテンを生成するために選択的に水素添加しなくてはならない。この場合でも、セラミック担体上の工業用不均一貴金属触媒が使用される。この適用のために、通常活性成分としてパラジウムを０．０１〜１重量％の量で含有するセラミック担体上の、促進剤が添加されたかまたは添加されていない貴金属触媒が使用される。
【０００４】
公知方法においては、屡々一酸化炭素が、触媒の選択率を増加するため、アセチレンの水素添加のための反応混合物中に混合される。この方法の欠点は、一酸化炭素の選択率増加作用が強く温度依存性であることである。従って、触媒層中の大きい温度勾配は、選択率の悪化を生じる。さらに、一酸化炭素を添加する場合に必要な比較的高い作業温度は、望ましくないポリマー（ｇｒｅｅｎ  ｏｉｌ）の生成増加に好都合である。
【０００５】
多不飽和化合物の選択的水素添加のための公知触媒は、一般に不活性担体を、パラジウム塩、パラジウム塩と促進剤塩との混合物の水溶液で含浸するか、または触媒として活性の物質および／または促進剤の水溶液で順次に別個に含浸し、次いで乾燥し、比較的高い温度で焼成することにより製造される。利用しうる触媒の多くは、反応器中に設置した後に水素で還元される。
【０００６】
ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ）２１０７５６８号は、選択的水素添加による炭化水素の精製法を記載する。メチルアセチレンおよびプロパジエンのような多不飽和化合物は、直列に接続された２つの反応帯域中で液相中で水素添加される。最初の反応帯域中で、液体の一部が蒸発する。使用される触媒はＡl2Ｏ3上のＰｄである。
【０００７】
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０６５３２４３号は、硝酸パラジウム溶液を多分硝酸銀溶液と一緒に溶媒に溶解し、この溶液を高分子量のポリアクリル酸ナトリウムと混合し、担体としての酸化アルミニウムと混合することによって得られる担体付き触媒を記載する。得られる組成物は成形し、乾燥し、焼成される。触媒は、液相中でのＣ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの選択的水素添加のために使用される。
【０００８】
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０５３２４８２号は、ブタジエン富有の粗Ｃ4画分の選択的水素添加法を記載する。ブテンへのブタジエンの選択的水素添加は、液相中で固定層の担体付きパラジウム触媒上で実施される。水素添加は、直列に接続された２つの反応帯域中で実施される。
【０００９】
ドイツ国特許（ＤＥ−Ｃ）３１１９８５０号は、Ｃ4画分中のブタジエンの選択的水素添加法を記載する。液相水素添加は、２ｍｍの直径を有する球形の酸化アルミニウム担体上のパラジウム０．３重量％を使用して実施される。
【００１０】
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂ）０２８８３６２号は、ブタジエンおよび硫黄含有化合物を包含するＣ4炭化水素画分中の１−ブテンの２−ブテンへの異性化方法を記載する。炭化水素画分はパラジウムおよび金および／または白金を包含する第一触媒層を通過する。次いで、流れは酸化アルミニウムまたは二酸化ケイ素上に析出したパラジウムを包含する第二触媒層を通過する。
【００１１】
米国特許４２６０８４０号は、１−ブテンを包含する流れを精製する方法を記載する。ここではブタジエンは、１−ブテン少なくとも３０重量％を含有するＣ4の流れ中でブテンに選択的に水素添加される。担体付き触媒としては、充填触媒層中の酸化アルミニウム上のＰｄ／Ｃｒが使用された。
【００１２】
米国特許５４７５１７３号は、１，３−ブタジエンの選択的水素添加法を記載する。触媒は、Ａｌ2Ｏ3上のパラジウムおよび銀およびアルカリ金属フッ化物を包含する。
【００１３】
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂ）００６４３０１号は、アセチレンの選択的水素添加用触媒を記載する。触媒は、３〜７ｍ2／ｇの表面積を有するアルファＡｌ2Ｏ3担体上に、パラジウム０．０１〜０．０２５重量％およびこの量の２〜６倍の銀を包含する。触媒は、低いＣＯ感受性および長い使用寿命を有する。
【００１４】
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ｂ）００８９２５２号は、アセチレン系炭化水素の選択的水素添加用触媒を記載する。触媒は、Ａｌ2Ｏ3担体上のパラジウム０．０３〜１重量％および金０．００３〜０．３重量％を包含する。
【００１５】
米国特許４８３９３２９号は、二酸化チタン担体上のパラジウム触媒の製造法を記載する。パラジウム含量は０．０１〜０．２重量％である。触媒は、アセチレンのエテンへの選択的水素添加に適当である。
【００１６】
ドイツ国特許（ＤＥ−Ｃ）１２８４４０３号は、主としてモノオレフィンを包含するガス混合物から選択的水素添加によりアセチレンおよびジオレフィンを除去するためのパラジウム−重金属−アルミナ触媒の製造方法を記載する。アルミナ含有担体上のＰｄ／Ｃｒは、メチルアセチレンおよびプロパジエンを除去するために使用される。
【００１７】
ドイツ国特許（ＤＥ−Ｃ）１２９９６２９号は、主としてオレフィンを含有するガス混合物から選択的水素添加によりアセチレンを除去する方法を記載する。アルミナ上のＰｄ／Ｃｒ触媒は、プロパジエンおよびメチルアセチレンの気相水素添加のために同様に使用される。
【００１８】
公知担体付き触媒は、酸化物担体付き触媒の通常の欠点を有する。これらは磨耗を示し、触媒層にわたる圧力脈動または圧力降下発生の場合における機械的応力に対し敏感であり、新しいかまたは消費された触媒を設置または除去する場合取り扱いが不快である。
【００１９】
Ｃａｔａｌｙｓｉｓ  Ｔｏｄａｙ、２４（１９９５）、１８１〜１８７ページは、蒸気分解装置からのＣ2の流れのアセチレンを気液相中で選択的水素添加するために、０．２ｍｍの壁厚および気泡１１０個／ｃｍ2の気泡密度を有するα−Ａｌ2Ｏ3モノリスの使用を記載する。
【００２０】
セラミックモノリスの１つの欠点は、個々の別個の通路中での横混合の不在および低い流速の層流の形成であり、これがより不十分な選択率を生じる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１つの目的は、炭化水素の流れ中の多不飽和炭化水素の選択的水素添加のための触媒を提供することである。本発明の他の目的は、上記に記載した公知触媒の欠点を回避する多不飽和炭化水素の水素添加法の提供である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的は、多不飽和Ｃ原子数２〜８の炭化水素、とくにＣ原子数２〜８のアルキンおよび／またはＣ原子数４〜８のアルキネンおよび／またはＣ原子数４〜８のアルカジエンを、遊離水素の存在において触媒充填物との接触により流体中で水素添加する方法において、触媒充填物が担体材料として織メッシュ（ｗｏｖｅｎ  ｍｅｓｈｅｓ）、ニットウエアまたは箔に、触媒および／または促進剤として活性である少なくとも１つの物質を適用することにより製造することができることを特徴とする多不飽和炭化水素の水素添加法によって達成されることを見出した。
【００２３】
本発明により使用される触媒は、下記に記載した構造を有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
担体材料
本発明により使用される触媒に使用することのできる担体材料は、多数の箔および織メッシュならびに編メッシュ（ｋｎｉｔｔｅｄ  ｍｅｓｈｅｓ）である。本発明によれば、異なるタイプの織りを有する織メッシュ、たとえば平滑面織メッシュ（ｓｍｏｏｔｈ−ｓｕｒｆａｃｅ  ｗｏｖｅｎ  ｍｅｓｈ）、綾織メッシュ（ｔｗｉｌｌｅｄ  ｍｅｓｈ）、編組メッシュ（ｂｒａｉｄ−ｗｏｖｅｎ  ｍｅｓｈ）、５枚繻子織メッシュ（ｆｉｖｅ−ｓｈａｆｔ  ｓａｔｉｎ−ｗｏｖｅｎ  ｍｅｓｈ）または他の特殊なタイプの織りを使用することが可能である。適当な線材織メッシュは、本発明の１実施態様によれば、鉄、ばね鋼、黄銅、リン青銅、純ニッケル、モネルメタル、アルミニウム、銀、洋銀、ニッケル、ニクロム、クロム鋼、ステンレス、耐酸および耐熱性クロム−ニッケル鋼およびチタンのような可織性金属線からなるメッシュである。同じことは編メッシュにも当てはまる。
【００２５】
無機材料、たとえばＡｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2からなる織メッシュまたは編メッシュを使用することも同様に可能である。
【００２６】
プラスチックからなる合成線材および織メッシュも、本発明の１実施態様により使用することができる。例は、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレンおよび織メッシュまたは編メッシュに加工することのできる他のプラスチックである。
【００２７】
好ましい担体材料は、金属箔または金属織メッシュ、たとえば材料番号１．４７６７、１．４４０１、２．４６１０、１．４７６５、１．４８４７、１．４３０１を有するステンレス鋼等である。記述した材料番号によるこれら材料の表示は、Ｖｅｒｅｉｎ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｅｉｓｅｎｈｕｅｔｔｅｎｌｅｕｔｅにより刊行された“Ｓｔａｈｌｅｉｓｅｎｌｉｓｔｅ”８版、８７、８９および１０６ページ（ＳｔａｈｌｅｉｓｅｎＧｍｂＨ、デュッセルドルフ、１９９０年）における材料番号による。材料番号１．４７６７はカンタル（Ｋａｎｔｈａｌ）の名称で公知である。
【００２８】
金属箔および金属織メッシュは、これらが触媒活性化合物または促進剤でコーティングする前に表面を加熱することにより粗面化することができるのでとくに適当である。この目的のために、金属担体は空気のような酸素含有雰囲気中で４００〜１１００℃、好ましくは８００〜１０００℃で、０．５〜２４時間、好ましくは１〜１０時間加熱される。本発明の１実施態様により、この前処理は触媒の活性を制御または増加するために使用することができる。
【００２９】
触媒担体のコーティング
本発明によれば、本発明により使用される触媒担体は、種々の方法により触媒活性化合物および促進剤でコーティングすることができる。
【００３０】
本発明の１実施態様によれば、触媒および／または促進剤として活性の物質はバルクで担体の含浸によるか、電気化学的析出または還元剤の存在における析出（無電解析出）により適用される。
【００３１】
次いで、メッシュ触媒または箔触媒は、本発明の１実施態様により反応器中に設置するためのモノリスを形成するために成形することができる。本発明の他の実施態様により、成形は活性物質または促進剤の適用前に実施することもできる。
【００３２】
本発明の１実施態様によれば、本発明により使用することのできる触媒担体、とくに織メッシュまたは編メッシュおよび箔は、真空蒸着技術によって触媒活性化合物および促進剤の“薄層”でコーティングすることができる。本発明の目的のために、“薄層”は数Å（１０−10ｍ）から最大０．５μｍまでの厚さ範囲内の被膜である。真空蒸着技術としては、本発明により種々の方法を使用することができる。例は、熱蒸発、フラッシュ蒸発、陰極崩壊飛散（スパッタリング）および熱蒸発と陰極崩壊飛散の組合せである。熱蒸発は、直接または間接的電気加熱により実施することができる。
【００３３】
電子ビームによる蒸発は、同様に本発明により使用することができる。この目的のために、蒸発すべき物質は表面で水冷るつぼ中で電子ビームにより、高融点の金属および誘電体さえも蒸発するように強く加熱される。本発明の１実施態様によれば、化学反応は残留ガスに適当量の反応性ガスの標的添加による蒸着技術により層の付着の間に行うことができる。こうして適当な反応方法は、酸化物、窒化物または炭化物が担体上に生成するのを可能にする。
【００３４】
本発明の方法を用いると、担体、とくに織メッシュまたは編メッシュおよび箔を真空蒸着装置中で回分式または連続的に蒸気で処理することができる。たとえば、蒸気処理は適用すべき触媒活性成分または化合物、たとえば貴金属を、１０−2〜１０−10ｔｏｒｒ、好ましくは１０−4〜１０−8ｔｏｒｒの真空中で、電子ビームにより、金属が水冷るつぼから蒸発して担体上に付着する程度に強く加熱することにより実施される。担体メッシュまたはニットウエアは有利には、蒸気流のできるだけ大部分が担体上に凝縮するように配置される。メッシュまたはニットウエアは、巻取機により連続的にコーティングすることができる。本発明によれば、空対空装置（ａｉｒ−ｔｏ−ａｉｒ  ｕｎｉｔ）中での連続的スパッタリングが好ましい。
【００３５】
真空蒸着技術に対する適当なパラメーターおよび条件は、たとえば“Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”、Ｍａｉｓｓｅｌ  ａｎｄ  Ｇｌａｎｇ，ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ、ニューヨーク、１９７０、Ｊ．Ｌ．ＶｏｓｓｅｎおよびＢ．Ｋｅｒｎによる“Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”、Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク、およびヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０１９８４３５号に見出される。ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０１９８４３５号は、ステンレス鋼メッシュ上に白金または白金およびロジウムの真空蒸着による触媒メッシュパケットの製造を記載する。
【００３６】
真空蒸着技術による本発明による触媒の製造においては、担体上にできるだけ不規則かつ分離している多結晶粒子を製造すべきでありかつ粒子の原子の大部分は表面に存在すべきである。ここで使用した真空蒸着技術は、担体および蒸着材料の高純度を確保しなければならずかつ担体に所定の凝縮温度ならびに特定の蒸着速度を設定しなければならない光学および電気工業における公知蒸着技術とは異なる。
【００３７】
本発明の方法においては、１種または数種の触媒活性化合物または促進剤を蒸着させることが可能である。
【００３８】
本発明の１実施態様によれば、触媒活性物質のコーティング膜は好ましくは０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、とくに好ましくは０．５ｎｍ〜２０ｎｍ、とくに３ｎｍ〜７ｎｍの厚さである。
【００３９】
本発明の１実施態様によれば、使用される触媒活性化合物は元素の周期表の第ＶＩＩＩ遷移族の元素、好ましくはニッケル、パラジウムおよび／または白金、とくにパラジウムである。本発明の１実施態様によれば、促進剤は存在していてもよくかつ本発明により元素の周期表の第ＩＩＩ、ＩＶ、ＶおよびＶＩ主族および第Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＶＩおよびＶＩＩ遷移族の元素から選択することができる。
【００４０】
本発明の１実施態様により使用される促進剤は、好ましくは銅、銀、金、亜鉛、クロム、カドミウム、鉛、ビスマス、スズ、アンチモン、インジウム、ガリウム、ゲルマニウム、タングステンまたはその混合物、とくに好ましくは銀、インジウムおよびゲルマニウム、銅、金、亜鉛、クロム、カドミウム、鉛、ビスマス、スズ、アンチモンからなる群から選択される。本発明の１実施態様により使用される１種または数種の促進剤の層厚は０．１〜２０ｎｍ、好ましくは０．１〜１０ｎｍ、とくに０．５〜３ｎｍである。
【００４１】
触媒活性物質および／または促進剤の適用前に、担体を酸化可能金属層の蒸着、および次の酸化物層を生成するための酸化により変性することができる。本発明の１実施態様によれば、使用される酸化可能金属はマグネシウム、アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウム、スズまたはゲルマニウムまたはその混合物である。酸化物層の厚さは、本発明によれば０．５〜２００ｎｍ、好ましくは０．５〜５０ｎｍの範囲内である。
【００４２】
コーティングされた担体材料は、コーティング後に熱処理、たとえばパラジウムコーティングした担体材料は２００〜８００℃、好ましくは３００〜７００℃で０．５〜２時間熱処理することができる。
【００４３】
触媒を製造した後、触媒は所望または必要な場合、２０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃で水素で還元することができる。この還元は、好ましくは反応器自体中で実施することができる。
【００４４】
本発明の１実施態様によれば、触媒はたとえば１つの蒸着装置中で複数の異なる蒸発源を使用して系統的に増成することができる。たとえば、１つの酸化物層、または反応性蒸着により、結合層を最初に担体に適用することができる。この基層上に触媒活性成分および促進剤を複数の交番層で蒸着させることができる。蒸着の間レセプタクル中への反応性ガスの導入は、酸化物および他の化合物の促進剤層を製造するのを可能にする。熱処理工程は、中間にまたは引き続いて実施することができる。
【００４５】
触媒および／または促進剤として活性の１種または数種の物質は、含浸により適用することもできる。
【００４６】
本発明により蒸着によって製造された触媒、とくにメッシュ触媒、ニットウエア触媒および箔触媒は、触媒活性化合物または促進剤の非常に良好な付着を有する。従って、これらは成形、切断およびたとえば触媒活性化合物または促進剤が分離することなしに、モノリス触媒要素に加工する事ができる。反応器、たとえば流通反応器、反応塔または蒸留塔のための任意形の触媒充填物は、本発明のメッシュ触媒、ニットウエア触媒および箔触媒から製造することができる。蒸留および抽出技術から公知であるように、異なる形状寸法を有する触媒充填要素を製造することが可能である。作業時に低い圧力降下の利点を示す本発明による触媒充填物の有利な形状寸法の例は、構造型モンツ（Ｍｏｎｔｚ）Ａ３およびスルツアー（Ｓｕｌｚｅｒ）  ＢＸ、ＤＸおよびＥＸのものである。箔触媒またはエキスパンデッドメタル箔触媒からなる本発明による触媒の形状寸法の例は、型モンツＢＳＨのものである。
【００４７】
単位体積あたり加工される触媒の量、とくにメッシュ触媒、ニットウエア触媒の量または箔触媒の量は、広い範囲内で制御することができ、これによりメッシュ触媒またはニットウェア触媒中または箔触媒中の開口または通路幅の異なる寸法が得られる。単位体積あたりのメッシュ触媒、ニットウェア触媒または箔触媒の量の適当な選択は、反応器、たとえば通過反応器または蒸留反応器中で最大の圧力降下を設定するのを可能にし、こうして触媒を実験的に決定した要求に適合させることができるようにする。
【００４８】
本発明により好ましく使用される触媒は、たとえばヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０５６４８３０号に記載されたようなモノリス形を有する。さらに適当な触媒は、ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０２１８１２４号およびヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０４１２４１５号に記載されている。
【００４９】
本発明により使用されるモノリス触媒のさらなる利点は、反応層中での良好な固定性であるので、たとえばこれらは液相中上昇流方式（ｕｐｆｌｏｗ  ｍｏｄｅ）で高い横断面負荷での水素添加において非常に良好に使用することができる。これに比べて、通常の触媒担体の場合には、触媒層中で流動化する危険があり、成形体の可能な磨耗または破砕が生じうる。気相水素添加においては、触媒充填物が衝撃または振動に耐えることができる。磨耗は起きない。
【００５０】
水素添加
上記に記載した触媒は、本発明により多不飽和Ｃ原子数２〜８の炭化水素の、これらを包含する流体中での水素添加、とくに選択的水素添加法において使用される。多不飽和炭化水素は、たとえばＣ原子数２〜８のアルキン、Ｃ原子数４〜８のアルキネン、Ｃ原子数４〜８のアルカジエンまたはこれらの混合物であってもよい。これらは、好ましくは不飽和Ｃ原子数２〜６の炭化水素、とくにＣ原子数２〜４の炭化水素である。
【００５１】
本発明の１実施態様によれば、これらの多不飽和炭化水素はＣ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5またはＣ6の流れ中、好ましくは蒸気分解装置または触媒分解装置からの流れ中に存在する。これらの流れは一般に、上記に記載したように、多かれ少なかれ大量の相当する多不飽和Ｃ原子数２〜６の炭化水素を包含する。
【００５２】
本発明の触媒を使用することにより、これらの化合物を高い選択率および高い収率で相応する単不飽和炭化水素に変換することができる。
【００５３】
選択的水素添加は、本発明によれば、気相または液相中で断熱的または等温的に実施される。反応器の数は、ガス流または液体流中で水素添加すべき化合物の量に依存する。たとえば、断熱作業の反応器は気相水素添加において１重量％以下の含量に対しては、約１．８〜２の水素／多不飽和炭化水素の比で十分である。多不飽和化合物の含量が高い場合、水素添加は直列に接続された２個以上の反応器中で実施される。この場合、水素は各反応器の前に供給される。
【００５４】
気相中でのＣ3の流れの水素添加は、通常直列に接続された３個の反応器中で、第一反応器中で６０〜７０％の変換率が達成され、第二反応器中で３０〜４０％の変換率が達成されるように実施される。残余の変換は第三反応器中で達成されるか、または第三反応器は安全反応器として役立つ。
【００５５】
液相中での水素添加の場合、３．３重量％までの多不飽和炭化水素の含量に対しては再循環なしの断熱作業の反応器が十分である。約１〜１．５の水素／多不飽和炭化水素の比において、該炭化水素含量は出力中で５００〜１０００ｐｐｍへの減少を生じ、これは９５〜９９％の変換率に相当する。多不飽和炭化水素の含量が高い場合、再循環は一般に必要である。出力中の多不飽和炭化水素の含量を１０ｐｐｍ未満に減少すべき場合、水素添加は一般に直列に接続された２個の反応器中で実施され、水素は上記に記載したように、各反応器の前に供給される。約４〜８の水素／不飽和炭化水素の比において、第二反応器中で９９．９％以上の全変換率が達成される。
【００５６】
２重量％以上のアセチレン含量を有するＣ2の流れの水素添加においては、水素添加は通常１個の等温反応器および等温反応器に接続された１個又は２個の断熱反応器中で実施される。
【００５７】
ブタジエンの高い含量を有するＣ4の流れの液相水素添加においては、所望のブタジエン減損に依存して１個または２個の工程が設けられる。約２００の減損因子（ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）以上では、一般に２工程法が好ましい。こうして、たとえば約４５重量％のブタジエンを含有する蒸気分解装置からの粗Ｃ4の流れの選択的水素添加は、２工程で残留ブタジエン含量１０ｐｐｍ未満に実施される。
【００５８】
ブタジエンの低含量をいわゆる残余水素添加において選択的に除去することも十分に可能である。この場合には、１工程法が１０００以上の減損因子で利用される。たとえば、ブタジエン０．５重量％の１０ｐｐｍ未満の値にまでの水素添加は１工程法で行われ、同時に存在するブテン−１の最大量を保持することができる。
【００５９】
本発明の１実施態様によれば、水素添加は気相中で実施される。とくに、Ｃ2および／またはＣ3の流れの水素添加は気相中で実施される。使用することのできる反応器の例は、管形反応器およびシャフト反応器ならびに管束反応器である。
【００６０】
本発明の１実施態様によれば、複数の管形反応器を直列に接続することができる。ここで本発明の１実施態様によれば、水素は各反応器の前に供給される。本発明による適当な反応器の更なる記載のためには、序文が引用される。
【００６１】
気相中での選択的水素添加は、本発明の１実施態様により、５〜５０ｂａｒ、好ましくは１０〜３０ｂａｒ、とくに１５〜２５ｂａｒの圧力で実施される。本発明の１実施態様によれば、空間速度は５００〜８０００ｍ3／ｍ3ｈ、好ましくは１０００〜５０００ｍ3／ｍ3ｈ、とくに２０００〜４０００ｍ3／ｍ3ｈである。水素添加のための入口温度は、本発明の１実施態様によれば、−２０〜１５０℃、好ましくは２０〜１２０℃、とくに２０〜８０℃である。断熱作業または等温作業の反応器を使用するのが可能である。水素は同様に、直列に接続された複数の反応器中で実施することができ、該反応器は等温または断熱操作する。たとえば、とくにＣ2の流れの水素添加においては２個の断熱反応器に１個の等温反応器を続けることができる。
【００６２】
本発明の１実施態様によれば、水素添加は液相中または、液相中に炭化水素流少なくとも５０重量％を有する気液混合相中で実施される。ここで、本発明の１実施態様により、水素添加は下降流方式または上昇流方式で実施することができる。上昇流方式においては、添加される水素は液相中に溶液として存在しうる。ここで使用することのできる反応器は、たとえば管形反応器または管束反応器である。
【００６３】
本発明の１実施態様によれば、水素添加は５〜７０ｂａｒ、好ましくは５〜４０ｂａｒ、とくに１０〜３０ｂａｒの圧力で実施される。本発明の１実施態様によれば、空間速度は１〜１００ｍ3／ｍ3ｈ、好ましくは２〜４０ｍ3／ｍ3ｈ、とくに２〜２０ｍ3／ｍ3ｈである。水素添加のための入口温度は、本発明の１実施態様によれば−１０〜１５０℃、好ましくは０〜１２０℃、とくに０〜９０℃である。液相の形成を確保するためには、それぞれの場合に使用される物質の混合物に依存する適当な温度および圧力パラメーターを選択することが必要である。
【００６４】
本発明の１実施態様によれば、水素添加は接触蒸留法において実施される。この方法においては、水素添加は上記に記載したように、触媒充填物上での同時蒸留または精留と組合わされる。
【００６５】
かかる方法において、水素添加および蒸留は同時にまたは順次に行われる。反応混合物の少なくとも１つの成分は、水素添加後の水素添加混合物から蒸留される。用語“接触蒸留”は、化学反応、ここでは水素添加が適当な装置中で蒸留または精留と組合わされることを指示する。接触蒸留用の反応器としては、触媒充填物を蒸留部中に設置することのできる任意の適当な蒸留装置を使用することが可能である。これは、たとえば蒸留装置中の蒸留塔内に触媒充填物を設置することにより可能である。
【００６６】
反応混合物、即ち炭化水素の流れは、蒸留装置中へ適当な箇所で、１実施態様によれば蒸留装置の底部に導入される。これは、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5またはＣ6の流れの水素添加においてとくに有利である。水素添加された成分およびアルケンは蒸留装置の頂部で取り出される。
【００６７】
好ましくは水素添加は、選択的にかつ本質的にアルケンのアルカンへの水素添加が起きずに進行する。
【００６８】
【実施例】
本発明を次の例により説明する。
【００６９】
気相中の水素添加に対する性能試験においては、モノリス触媒が無加圧実験室用装置中または増加圧力下のパイロット部分装置中で使用された。水素添加帯域に入るガス混合物の温度は、一般に１５℃〜約１２０℃、好ましくは２５〜９０℃である。水素対多不飽和炭化水素の体積比は、一般に０．５：１〜２．５：１であり、Ｃ2の水素添加においては好ましくは１．１：１〜２：１、とくに１．２：１〜１．８：１であり、Ｃ3の水素添加の第一工程においては０．５：１〜０．８：１である。下記において、ガスの体積割合はＳ．Ｔ．Ｐ．における体積割合である。
【００７０】
例１
材料番号１．４３０１からなり、０．１２５ｍｍの目開きおよび０．１ｍｍの線材直径を有する平織線材メッシュを、空気中８００℃で３時間加熱した。冷却後、こうして前処理した担体メッシュに初めにＰｄ６ｎｍ、次にＡｇ１ｎｍを電子ビーム蒸着装置中、１〜３×１０−6ｔｏｒｒの圧力で両側に蒸着した。層の厚さを水晶発振器により測定し、蒸着速度を水晶発振器を用いて制御した。蒸着したパラジウムの量は１３８ｍｇ／ｍ2であり、銀の量は１９．５ｍｇ／ｍ2であった。こうして製造したメッシュ触媒は、９０ｍｍの高さおよび１８．６ｍｍの直径を有する３個のモノリスに二次加工した。モノリスの真中に直径４ｍｍの熱電対孔があった。モノリスを製造するために、幅９２ｍｍおよび長さ３７．５ｃｍを有するメッシュストリップを切断し、その１つを歯付きローラ（モジュラス０．５ｍｍ）により波形付け加工した。この波形メッシュを平滑メッシュと一緒に置き、太さ４ｍｍの金属棒の周りに巻き付けた。これは、外端部で点溶接により補強したモノリス触媒を生じた。
【００７１】
例２
加圧下のＣ3の流れの気相水素添加
例１に記載したように製造した、４２１９ｃｍ2の全表面積を有する３個のモノリスを、上記分解装置からのＣ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの気相水素添加に対する試験のための反応器内に設置した。マルチプル熱電対を、４ｍｍ幅の熱電対孔中へ軸方向に導入した。
【００７２】
方法条件は、Ｃ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの通常の３工程の選択的水素添加の第一工程における条件により設定した。
【００７３】
反応器は１８．６ｍｍの直径および２ｍの長さを有する。モノリス触媒は２７ｃｍの高さおよび７０ｍｌの体積を有していた。
【００７４】
１２０℃で窒素および水素でのフラッシング後、プロピレン中のプロパン６．８％、プロパジエン１．７％およびメチルアセチレン２．２％からなるガス混合物６６０ｇ／ｈを種々の量の水素と混合し、入口温度５０℃および圧力１０ｂａｒで触媒に通した。反応生成物の組成は下記の表に要約されている。
【００７５】
【表１】
0004350173.tif 000002
【００７６】
ＭＡＰＤは、多不飽和炭化水素、即ちメチルアセチレンおよびプロパジエンの混合物である。水素対ＭＡＰＤの比は体積比である。Ｓはプロペンに関する選択率である。
【００７７】
第一水素添加工程の条件下で、触媒は非常に高い選択率を有していた。
【００７８】
例３
材料番号１．４７６７からなり、０．１８ｍｍの目開きおよび０．１１２ｍｍの線材直径を有する平織線材メッシュを、空気中９００℃で５時間加熱した。冷却後、こうして前処理した担体メッシュに初めにＰｄ９２ｍｇ／ｍ2、次にＺｎ２６．４ｍｇ／ｍ2を、電子ビーム蒸着装置中１×１０−6ｔｏｒｒの圧力で、両面に同じ条件下に蒸着した。例１に記載したように、こうして得られたメッシュ触媒から、１２６ｃｍ3の巻いたモノリスを製造した。
【００７９】
例４
無加圧Ｃ2の気相水素添加
例３に記載したように得られたモノリス触媒を、例２に記載したような管形反応器中に設置した。触媒の試験は、アセチレン１容量％、水素２容量％およびエチレン９７容量％のガス混合物を使用し、触媒上の空間速度３０００ｍ3／ｍ3(触媒）ｈで大気圧下に実施した。８２℃で、９７％のエチレンの選択率で７０％のアセチレン変換率が達成された。他は同じ反応条件下に、Ｐｄ０．０２重量％およびＺｎ０．０１重量％を含有する市販の担体付き触媒は、７０％の変換率でわずか６２％のエチレンへの選択率を与えた。
【００８０】
例５
使用した担体材料は、９００℃で空気中で前処理し、引き続き例３と類似の方法を使用して蒸着したパラジウム１３８ｍｇ／ｍ2を有する例３に記載した材料であった。１０ｃｍの幅を有するメッシュ触媒の波形付け加工した１個のストリップおよび１個の平滑なストリップを一緒に巻いて、５ｍｍの熱電対孔を有するモノリスを製造した。得られるモノリスは７１．６ｃｍ3の体積を有し、１５．２５ｄｍ2のメッシュ触媒を包含していた。
【００８１】
例６
２０ｂａｒの圧力下でのＣ2の流れの気相水素添加
例５に記載したように製造したモノリス触媒を、例２に記載したような管形反応器中に設置した。窒素でのフラッシング後、触媒を１５０℃で３時間水素１０ｌ／ｈで還元した。入口温度８２℃で、エチレン９８．８２４容量％およびアセチレン１．１４５容量％を包含し、水素１．４６容量％と混合したガス混合物１６０ｌ／ｈを触媒に通した。反応生成物は、エチレン９９．３９４容量％、エタン０．４８６容量％およびアセチレン０．０１容量％からなっていた（変換率９９．１％、選択率５８％）。
【００８２】
水素含量が１．６７容量％に増加すると、反応生成物中のエタン含量が０．６７８容量％に上昇する。その際、アセチレンはもはや検出できなかった（変換率１００％、選択率４３％）。
【００８３】
一酸化炭素１．５ｐｐｍの添加は、選択率をさらに増加するのを可能にする。８４℃の入口温度において、アセチレン不含の反応生成物が得られた。エチレン含量は９９．４１９容量％であり、エタン含量は０．４４２容量％であった。
【００８４】
例７
例１に記載した方法を用いて、材料番号１．４７６７からなり、９００℃で空気中で加熱することにより例１に記載したように前処理した担体メッシュ上にＰｄ１３８ｍｇ／ｍ2、次にＡｇ１９．５ｍｇ／ｍ2を蒸着した。引き続き、メッシュ触媒を１２６ｃｍ3の体積を有するモノリスに加工した。
【００８５】
例８
Ｃ2の流れの無加圧の気相水素添加
例１に記載したように製造した触媒を、アセチレンの選択的水素添加のために例４に記載したように使用した。７０％の変換率で、９１％のエチレンへの選択率が達成された。
【００８６】
例９
Ｃ3の流れの液相水素添加
例１に記載したように製造した触媒を、蒸気分解装置からのＣ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの液相水素添加のために使用した。方法条件は、Ｃ3の流れの通常２工程の第一工程の条件に相応して選択した。
【００８７】
例１に記載したように製造され、４２１９ｃｍ2全表面積を有するモノリス３個を２０ｍｍの直径を有する断熱作業の管形反応器中に設置した。マルチプル熱電対を、幅４ｍｍの熱電対孔中へ軸方向に導入した。工業用反応器中で高い横断面負荷により確保されるような触媒の良好な湿潤を確保するために、上昇流方式を使用した。１２０℃で窒素および水素でのフラッシング後、プロピレン中にプロパン６．８容量％、プロパジエン１．７容量％およびメチルアセチレン２．２容量％の組成を有する蒸気分解装置からのＣ3の流れ５２０ｇ／ｈを入口温度１０℃および圧力２３ｂａｒで触媒に通した。反応生成物は、プロピレン中にプロパン７．３容量％および未知物（オリゴマー）０．３容量％を包含していた。これは、９９．９％以上の変換率でプロピレンに対する８０％の選択率に相当する。結果は第２表に要約されている。
【００８８】
比較例１
ヨーロッパ特許（ＥＰ−Ａ）０６５３２４３号に記載されたように製造された触媒を、蒸気分解装置からのＣ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの液相水素添加における比較触媒として使用した。方法条件は例９におけるように選択した。触媒７０ｍｌを断熱作業の管形反応器中に設置した。１２０℃で窒素および水素でのフラッシング後、プロピレン中にプロパン５．１容量％、プロパジエン１．８容量％、メチルアセチレン２．３容量％からなる蒸気分解装置からのＣ3の流れ５２０ｇ／ｈおよび水素１３ｌ（標準）／ｈを、入口温度１０℃および圧力２２ｂａｒで触媒に通した。反応生成物は、プロピレン中にプロパン５．５容量％および未知成分０．５容量％を包含していた。未知成分は生成したオリゴマーである。これは９９．９％以上の変換率において７８％のプロピレンへの選択率に相当する。結果は第２表に要約されている。
【００８９】
比較例２
Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｐｒｏｇ．、７０巻（１９７４年）、７４〜８０ページに記載された触媒ＬＤ２６５を、蒸気分解装置からのＣ3の流れ中のメチルアセチレンおよびプロパジエンの液相水素添加のための比較触媒として使用した。方法条件は、比較例１におけるように選択したが、上記の流れはプロパン８容量％、プロパジエン１．７容量％およびメチルアセチレン２．１容量％を含有していた。反応生成物は、プロピレン中にプロパン８．５容量％および未知成分０．７容量％を含有していた。これは９９．９％以上の変換率において６９％のプロピレンへの選択率に相当する。結果は、第２表に要約されている。
【００９０】
【表２】
0004350173.tif 000003
【００９１】
表中、ｗｈｓｖはｋｇ／ｌでの毎時空間速度あたりの重量である。ＭＡＰＤは、多不飽和炭化水素、即ちメチルアセチレンおよびプロパジエンの量である。指示されたＨ2／ＭＡＰＤの比は、反応において消費されたＨ2の量から計算した。
【００９２】
表は、比較例２から比較例１を通り例９へと選択率の増加を示す。例９において使用した薄層触媒は使用した触媒量中にＰｄ２８ｍｇおよびＡｇ４ｍｇを含有するにすぎず、たとえば比較例２における触媒はＰｄ２４０ｍｇを含有するが、該薄層触媒は比較しうる活性および高い選択率を有する。未知成分として要約されたオリゴマーの生成は、例９において使用した本発明の触媒に対しては最も低い。
【００９３】
例１０
触媒を製造するため、材料番号１．４７６７からなり、０．１８ｍｍの目開きおよび線材直径０．１１２ｍｍを有する平織線材メッシュを、９００℃で５時間空気中で加熱した。冷却後、担体材料の両側に１×１０−6ｔｏｒｒの圧力でＰｄ１３８ｍｇ／メッシュｍ2を蒸着させた。引き続き、このメッシュ触媒からモノリスを製造した。この目的のために、幅２０ｃｍのメッシュストリップを歯付きローラ（モジュラス０．５ｍｍ）により波形付け加工し、平滑メッシュと一緒に４．５ｍｍの直径を有する金属棒の周りに巻き上げてロールにする。ロールを外縁で点溶接により補強し、金属棒を除去すると熱電対孔が残存する。こうして得られたモノリス触媒は、１６ｍｍの直径および２０ｃｍの高さを有する。モノリス中のメッシュ触媒の量は９４０ｃｍ2であり、５個のモノリスを水素添加反応器中に設置した。
【００９４】
例１１
蒸気分解装置からの粗Ｃ4画分の液相水素添加
粗Ｃ4画分の選択的水素添加は、分離器および液体循環路を備えたパイロットプラントユニット中の固定層反応器中の例１０からの触媒を通して実施した。固定層反応器は、電気加熱により加熱することができ、かつ１６ｍｍの直径および２ｍの長さを有していた。出発物質をポンプにより循環流中に配量し、混合箇所で必要な水素と混合した。選択的水素添加は、例１０に記載したモノリス触媒を包含する固定層中で実施した。反応混合物は次いで分離器に入り、ここで気相と液相が分離された。液相の大部分は循環させた。出発物質の量に相当する小部分は系から連続的に取り出し、ガスクロマトグラフィーにより分析した。
【００９５】
実験の開始前、設置したモノリス触媒を１２０℃および５ｂａｒの圧力で１２時間水素で還元した。装置は引き続き、水素添加されたＣ4画分および水素を用いて作業した。選択的水素添加に関する実験の結果は、下記の第３表に要約されている。
【００９６】
【表３】
0004350173.tif 000004
【００９７】
触媒は非常に高い活性を示した。高い空間速度でも高い変換率を達成することができた。１．８重量％の残留ブタジエン含量への水素添加においてさえ、ｎ−ブタンへの水素添加はたんに０．５重量％にすぎなかった。イソブテンの水素添加は起きなかった。
【００９８】
例１２
触媒を製造するため、材料番号１．４７６７からなり、０．１８ｍｍの目開きおよび０．１１２ｍｍの線材直径を有する平織線材メッシュを空気中１０００℃で５時間加熱した。冷却後、担体材料の両側にＰｄ９２ｍｇ／ｍ2を１×１０−6ｔｏｒｒの圧力で蒸着した。選択率を増加するために、Ｐｄメッシュ触媒を引き続き蒸着によりゲルマニウム０．５ｎｍでドーピングした。ゲルマニウムドーピング層の厚さは、水晶発振器を用いて蒸着操作の間測定した。こうして得たメッシュ触媒から、例１０に記載したように５個のモノリスを加工し、これらを水素添加反応器中に設置した。
【００９９】
例１３
蒸気分解装置からの粗Ｃ4画分の液相水素添加
例１２に記載した触媒を、例１１に記載したユニット中で同様に使用した。実験の開始前に、触媒を例１１と類似に１２０℃、圧力５ｂａｒで１２時間水素で還元した。装置を、引き続き水素添加したＣ4画分および水素を用いて操作した。選択的水素添加に対する実験の結果は、下記の第４表に要約されている。
【０１００】
【表４】
0004350173.tif 000005
【０１０１】
触媒は非常に高い活性を有していた。使用時に、触媒は高い空間速度を使用することができるようにすると同時に高い変換率を達成する。例１１からの触媒と比べて、全ブテン選択率は幾分改善され約９９％である。イソブテンの水素添加は起きなかった。
【０１０２】
例１４
例１２と類似の方法を使用し、材料番号１．４７６７からなる金属メッシュを空気中１０００℃で５時間加熱した。冷却後、担体メッシュを記載した真空コーティング装置中でＭｇ５０ｎｍでコーティングした。層の厚さを、水晶発振器を用い蒸着操作の間測定した。引き続き、メッシュを６０分の時間にわたり３００℃に加熱し、空気中この温度で３０分間放置した。再びコーティング装置中に設置した後、メッシュを１×１０−6ｔｏｒｒでＰｄ６ｎｍでコーティングした。こうして得たメッシュ触媒から例１０と類似の方法を用いて５個のモノリスを得、これらを水素添加反応器中に設置した。
【０１０３】
例１５
蒸気分解装置からの粗Ｃ4画分の液相水素添加
例１４に記載したように製造した触媒を、例１１に記載したユニット中で同様に試験した。実験の開始前に、触媒を例１１と類似に１００℃および圧力５ｂａｒで１２時間水素で還元した。引き続き、該ユニットを水素添加したＣ4画分および水素を使用して操作した。選択的水素添加に対する実験の結果は、下記第５表に要約されている。
【０１０４】
【表５】
0004350173.tif 000006
【０１０５】
触媒は、同様に高い活性を示し、高い空間速度を使用することができるようにし、同時に高い変換率を達成する。性能データは例１３からの触媒の性能と類似である。イソブテンの水素添加は起きなかった。
【０１０６】
例により示したように、本発明の触媒は多不飽和炭化水素の選択的水素添加に非常に適している。
【０１０７】
蒸気分解装置からのブタジエン含有ラフィネート１の液相水素添加
比較例３
ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ）３１１９８５０号、例３に記載されたように製造したＰｄ、Ａｇ／Ａｌ2Ｏ3触媒を、蒸気分解装置からのブタジエン含有ラフィネート１の液相水素添加における比較触媒として使用した。ブタジエンの選択的水素添加は、例１１に記載したパイロットプラントユニットで実施した。
【０１０８】
実験の開始前、Ｐｄ、Ａｇ比較触媒を１２０℃、圧力５ｂａｒで１２時間水素で還元した。引き続き、パイロットプラントをブタジエン含有ラフィネート１および水素を使用して操作した。この実験の結果は、第６表に要約されている。
【０１０９】
例１６
本発明による触媒を製造するために、材料番号１．４３０１からなり、０．１８０ｍｍの目開きおよび０．１０５ｍｍの線材直径を有する平織線材メッシュを、空気中８００℃で３時間加熱した。冷却後、こうして前処理した担体メッシュをロールコーター中でスパッタリングによりＰｄ５ｎｍおよびＡｇ１ｎｍでコーティングした。引き続き、メッシュ触媒からモノリスを製造した。この目的のために、幅２０ｃｍの線材メッシュストリップを歯付きローラ（モジュラス０．５ｍｍ）によって波形付け加工し、例１０と類似の方法を使用して１６ｍｍの直径、２０ｃｍの高さおよび４．５ｍｍの直径を有する内部熱電対孔を有する５個のモノリスを製造した。１個のモノリスに対するメッシュ触媒の量は１１８０ｃｍ2であった。最後に、５個のモノリスを例１１に記載した水素添加反応器中に設置した。
【０１１０】
実験の開始前、本発明によるＰｄ、Ａｇ触媒を１２０℃、圧力５ｂａｒで１２時間水素で還元した。引き続き、パイロットプラントをブタジエン含有ラフィネートおよび水素を使用して操作した。この実験の結果は、第６表に要約されている。
【０１１１】
例１７
本発明による触媒を製造するために、材料番号１．４７６７からなり、０．１８ｍｍの目開きおよび０．１１２ｍｍの線材直径を有する平織線材メッシュを、空気中９００℃で５時間加熱した。冷却後、こうして前処理した担体メッシュを１×１０−6ｔｏｒｒの減圧で両側に初めにＰｄ４ｎｍ、次にＡｇ２ｎｍを蒸着した。層の厚さを水晶発振器により測定し、蒸着速度を水晶発振器を用いて制御した。引き続き、このメッシュ触媒からモノリスを製造した。この目的にために、幅２０ｃｍの線材メッシュストリップを歯付きローラー（モジュラス０．５ｍｍ）により波形付け加工し、例１０と類似の方法を用い、１６ｍｍの直径、２０ｃｍの高さおよび４．５ｍｍの直径を有する内部熱電対孔を有する５個のモノリスを製造した。１個のモノリスに対するメッシュ触媒の量は９４０ｃｍ2であった。最後に、５個のモノリスを例１１に記載した水素添加反応器中に設置した。
【０１１２】
実験の開始前、本発明によるＰｄ、Ａｇ触媒を１２０℃、圧力５ｂａｒで１２時間水素で還元した。引き続き、パイロットプラントをブタジエン含有ラフィネート１および水素を使用して操作した。この実験の結果は、第６表に要約されている。
【０１１３】
【表６】
0004350173.tif 000007
【０１１４】
第６表は比較例３からの通常の触媒と例１６および１７からの本発明による２つの触媒との性能の比較を示す。認めうるように、例１６からの本発明による触媒は、２０ｐｐｍの水素添加生成物中の同じ最終ブタジエン含量において、記載した比較触媒を使用して得られたよりも約３％高い１−ブテンの収率を生じる。例１７からの本発明によるモノリス触媒の利点は、可成り顕著であり、１０ｐｐｍの水素添加生成物中の残留ブタジエン含量が達成される。ここで得られる１−ブテンの収率は９７％以上であった。記載した比較触媒を越える本発明による触媒の性能データーが示す４つの重要な利点を記載する：
（ｉ）    小さいＨ2／ブタジエンの比
（比較触媒の１．９の代わりに１．６）
（ｉｉ）  ｎ−ブタンを生じる過水素添加が少ない
（比較触媒の０．８重量％の代わりに０．４重量％のｎ−ブタン生成）
（ｉｉｉ）有意に高い１−ブテンの収率
（比較触媒の８９．２％の代わりに９７．４％）
（ｉｖ）  活性が高いので有意により低い活性成分含量
（比較触媒の活性成分４８０ｍｇの代わりに、使用した触媒量中の活性成分１２．３ｍｇ）。
【０１１５】
すべての例において、イソブテンの水素添加は認められなかった。
【０１１６】
例１８
比較例３に記載した通常の比較触媒および例１７に記載した本発明による触媒を、例１１に記載したパイロットプラントユニット中でより過酷な水素添加条件下に同様に試験した。これらの条件下で、水素添加生成物中の残留ブタジエン含量＜１０ｐｐｍを達成することができた。得られた結果は第７表に要約されている。
【０１１７】
【表７】
0004350173.tif 000008
【０１１８】
ブタジエン値＜１０ｐｐｍへの水素添加において、本発明による触媒は同様に、小さいＨ2／ブタジエンの比、ｎ−ブタンを生じる過水素添加が少ないおよび有意に高い１−ブテンの収率の上述した利点を示す。この場合に、先行例におけるようにイソブテンの水素添加は認められなかった。