(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムからなる担体の上に、触媒活性成分としてのパラジウム、金およびアルカリ金属酢酸塩を含有する、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒において、担体が、付加的に、ジルコニウムおよび／またはチタンを含有していることを特徴とする、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒。
【請求項２】
付加的な元素が担体の重量に対して０．１〜２５重量％の濃度で存在する、請求項１に記載の担体触媒。
【請求項３】
塩基性溶液と、金塩およびパラジウム塩を含有する溶液とを用いて担体を含浸し、この場合、含浸は、同時にかまたは順次、中間乾燥を伴うかまたは中間乾燥なしに行われ、存在する塩化物含量を除去するために担体を洗浄し、担体の上に析出した不溶性の化合物を、洗浄の前または後に還元し、こうして得られた触媒前駆物質を乾燥させ、アルカリ金属酢酸塩または反応条件下に酢酸ビニルモノマーの生産の際に完全にかまたは部分的にアルカリ金属酢酸塩に変化するアルカリ金属化合物を用いて含浸することによって、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒を製造する方法において、担体を、前処理の際に、陽イオンとして、ジルコニウムおよび／またはチタンを含有し、かつ陰イオンとして、ＶＩＩＡ族の元素または錯体状の陰イオンまたは有機酸の陰イオンを有する塩を用いるかまたは前記の元素の有機金属化合物を用いて含浸し、高められた温度で乾燥させ、引き続き、１６０〜８００℃の温度でか焼させることを特徴とする、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒の製造法。
【請求項４】
担体を、担体の重量に対して０．１〜２５重量％の量での陽イオンを用いる前処理によって前被覆する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
還元を、保護ガス中で、３００〜５５０℃の温度で実施する、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムからなる担体の上に、触媒活性成分としてのパラジウム、金およびアルカリ金属酢酸塩を含有し、塩基性の溶液、金塩およびパラジウム塩を含有する溶液を用いて担体を含浸させることによって得られ、この場合、含浸は、同時にかまたは順次、中間乾燥を伴うかまたは中間乾燥なしに行われ、存在する塩化物含量を除去するために担体を洗浄し、担体の上に析出した不溶性の化合物を、洗浄の前または後に還元し、こうして得られた触媒前駆物質を乾燥させ、アルカリ金属酢酸塩または反応条件下に酢酸ビニルモノマーの生産の際に完全にかまたは部分的にアルカリ金属酢酸塩に変化するアルカリ金属化合物を用いて含浸することによって得られる、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒において、還元を、保護ガス中で、３５０〜５５０℃の温度で実施することを特徴とする、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒。
【請求項７】
二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムからなる担体の上に、触媒活性成分としてのパラジウム、金およびアルカリ金属酢酸塩を含有し、塩基性の溶液、金塩およびパラジウム塩を含有する溶液を用いて担体を含浸させることによって得られ、この場合、含浸は、同時にかまたは順次、中間乾燥を伴うかまたは中間乾燥なしに行われ、存在する塩化物含量を除去するために担体を洗浄し、担体の上に析出した不溶性の化合物を、洗浄の前または後に還元し、こうして得られた触媒前駆物質を乾燥させ、アルカリ金属酢酸塩または反応条件下に酢酸ビニルモノマーの生産の際に完全にかまたは部分的にアルカリ金属酢酸塩に変化するアルカリ金属化合物を用いて含浸することによって得られる、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒を製造する方法において、還元を、保護ガス中で、３５０〜５５０℃の温度で実施することを特徴とする、酢酸ビニルモノマーの生産のための担体触媒の製造法。
【請求項８】
気相中で高められた圧力で、触媒に接してのエチレン、酢酸および酸素の反応によって酢酸ビニルモノマーを生産する方法において、請求項１から７までのいずれか１項に記載の担体触媒を使用することを特徴とする、酢酸ビニルモノマーの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムからなる担体の上に、触媒活性成分としてのパラジウム、金およびアルカリ金属化合物を含有する、酢酸ビニルモノマー（ＶＡＭ）を生産するための担体触媒並びに該担体触媒の製造法および該担体触媒の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金、パラジウムおよびアルカリ金属化合物を含有する担体触媒は、酢酸ビニルの製造に使用されている。このためには、エテン、酢酸および分子状の酸素もしくは空気が、気相中で、場合によっては不活性ガスを添加しながら、１００〜２５０℃の温度および常圧または高められた圧力で、担体触媒の存在下に反応させられている。
【０００３】
この種の製造方法は、ドイツ連邦共和国特許第１６６８０８８号明細書および米国特許第４０４８０９６号明細書中に記載されている。前記の特許明細書には、金、パラジウムおよびアルカリ金属化合物を含有する担体触媒の製造法も開示されている。実施態様に応じて、触媒の横断面上に均一な貴金属分布および多少なりとも際立ったシェル形を有する触媒が得られる。
【０００４】
前記の触媒は、通常、塩基性の溶剤および金塩およびパラジウム塩を含有する溶液を用いて担体を含浸させることによって得られ、この場合、含浸は、同時にかまたは順次、中間乾燥を伴うかまたは中間乾燥なしに行われる。引き続き、この担体は、場合によっては存在する塩化物含量を除去するために洗浄される。洗浄の前または後に、担体の上に析出した不溶性の貴金属化合物を還元させる。こうして得られた触媒前駆物質は、乾燥され、かつ触媒の活性化のために、アルカリ金属酢酸塩または酢酸ビニルモノマーの生産の際に完全にかまたは部分的にアルカリ金属酢酸塩に変化するアルカリ金属化合物を用いて含浸される。有利なアルカリ金属化合物は、カリウム化合物、殊に酢酸カリウムである。
【０００５】
触媒の還元は、水相中または気相中で行うことができる。水相中での還元には、例えばホルムアルデヒドまたはヒドラジンが適している。気相中での還元は、水素もしくは保護ガス（Ｎ2９５容量％＋Ｈ2５容量％）またはエテンを用いて行うことができる。欧州特許第０６３４２０９号明細書の記載によれば、還元は、水素を用いて、４０〜２６０℃、有利に７０〜２００℃の温度で行われている。しかしながらしばしば、触媒は、アルカリ金属酢酸塩を用いる活性化後にようやく、直接、製造反応器中でエテンを用いて還元されている。
【０００６】
製造過程で、触媒は、ようやく緩徐に反応成分で負荷される。前記の運転段階の間に、触媒の活性は高められ、かつ通常、数日または数週間後にようやく、該触媒の最終的な水準に達するのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来の触媒と同じかもしくは改善された選択性で、より高い活性を示すような酢酸ビニルモノマーを生産するための担体触媒を記載する記載することである。この触媒の製造法を記載するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムからなる担体の上に、触媒活性成分としてのパラジウム、金およびアルカリ金属酢酸塩を含有する担体触媒によって解決される。この触媒は、担体が、付加的に元素の周期律表のＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＡおよびＩＶＢ族からの少なくとも１つの元素を有していることによって特徴付けられる。
【０００９】
この触媒は、公知技術水準から知られている方法により製造することができる。この場合、付加的な元素は、担体の前処理によって担体中に導入される。この前処理は、以下に変性とも呼称され、陽イオンとして、周期律表のＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＡおよびＩＶＢ族の元素を有し、陰イオンとして、ＶＩＩＡ族の元素または錯体状の陰イオン、例えば硝酸塩、硫酸鉛、炭酸塩または有機酸、例えば酢酸塩および乳酸塩の陰イオンを有する塩を用いて担体を含浸させることからなる。また、含浸のためには、前記の元素のオルガノ金属化合物、殊にアルコラートまたは別の前駆物質を使用することもできる。引き続き、前処理された担体は、乾燥され、かつ少なくとも１６０℃の温度でか焼される。
【００１０】
担体が、担体の重量に対して、０．１〜２５重量％の量での陽イオンを用いて前被覆されていることは有用であることが判明した。有利に、元素の周期律表のＩＩＩＡおよびＩＶＢ族、殊に、アルミニウム、ジルコニウムまたはチタンからの陽イオンは、その水溶性の塩の形（酢酸塩、硝酸塩、塩化物）で使用される。担体は、周期律表の記載された族からの個々の陽イオンまたは陽イオンの任意の組合せを用いて前処理することができる。
【００１１】
触媒のための担体材料としては、二酸化珪素、アルミノ珪酸塩または酸化アルミニウムが適している。二酸化珪素とは、沈殿した珪酸あるいはまた四塩化珪素の火焔加水分解によって得られたいわゆる熱分解法珪酸であってよい。触媒担体が、接触反応過程の反応条件下に、殊に酢酸の影響下に、該触媒担体の機械的強度を保持することは重要である。有利に、１０ｍ2／ｇを上回る比表面積、殊に５０〜２５０ｍ2／ｇを有する比表面積を有するような担体材料は有利である。
【００１２】
触媒担体は、押出し品、タブレット状物、環状物または固定床触媒に常用の別の形態で存在することができる。外寸は、通常、２〜１５ｍｍの範囲内である。熱分解法珪酸の場合には、例えばドイツ連邦共和国特許第３８０３８９５Ｃ１号明細書および同第３９１２５０４Ａ１号明細書中に記載された圧縮加工品が適している。
【００１３】
前処理された触媒担体の乾燥およびか焼後に、該触媒担体は、パラジウムおよび金を含有する溶液を用いて含浸される。貴金属を含有する溶液と同時にかまたは任意の順序で順次、触媒担体は、１つまたはそれ以上の塩基性の化合物を含有していることがある塩基性の溶液を用いて含浸される。１つまたはそれ以上の塩基性の化合物は、パラジウムおよび金をその水酸化物に移行させるために用いられる。
【００１４】
塩基性の溶液中の化合物は、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属珪酸塩またはこれらの混合物からなることができる。有利には、水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムが使用される。
【００１５】
貴金属を含有する溶液の製造のためには、パラジウム塩として、例えば塩化パラジウム、塩化ナトリウムパラジウムもしくは塩化カリウムパラジウムまたは硝酸パラジウムを使用することができる。金塩としては、塩化金（ＩＩＩ）およびテトラクロロ金（ＩＩＩ）酸が適している。好ましくは、塩化カリウムパラジウムもしくは塩化ナトリウムパラジウムおよびテトラクロロ金酸から出発される。
【００１６】
塩基性溶液を用いる担体の含浸は、担体材料中の貴金属の析出に影響を及ぼすものである。塩基性の溶液は、貴金属溶液と同時にかまたは任意の順序で前記の溶液と触媒担体とを接触させることができる。双方の溶液を用いて担体を順次含浸する場合、第一の含浸工程の後に、中間乾燥を行うことができる。
【００１７】
有利に、触媒担体は、まず、塩基性の化合物を用いて含浸される。パラジウムおよび金を含有する溶液を用いる引き続く含浸は、触媒担体状の表面シェルの中にパラジウムおよび金の沈殿を生じてしまう。含浸順序を逆にした場合には、一般に、触媒担体の横断面上に貴金属の多少なりとも均一な分布を生じることになる。しかしながら、適当な処理方法の場合、逆の含浸順序の場合にも、定義されたシェルを有する触媒を得ることができる（例えば、米国特許代４０４８０９６号明細書を参照のこと）。均一であるかまたはほとんど均一な貴金属分布を有する触媒は、一般に、より僅かな活性および選択性を示すものである。
【００１８】
１ｍｍ未満、有利に約０．５ｍｍ未満のシェル厚を有する触媒は、特に適している。このシェル厚は、担体材料の上に塗布された塩基性化合物の量によって、貴金属の望ましい量に対して相対的に影響を及ぼされている。前記の比が大きければそれだけ一層、形成されるシェルの厚さは減少する。塩基性化合物対貴金属化合物の、望ましいシェル厚のために必要とされる量比は、担体材料の性質並びに選択された塩基性化合物および貴金属化合物に左右される。必要とされる量比は、望ましい場合には、若干の予備試験によって測定される。この場合、生じたシェル厚は、簡単な方法で、触媒粒子を切り開くことによって測定することができる。
【００１９】
塩基性化合物の最小限必要な量は、水酸化物へのパラジウムおよび金の移行のために必要とされるヒドロキシドイオンの化学量論的に計算された量から明らかになる。塩基性の化合物が、０．５ｍｍのシェル厚のために１〜１０倍の化学量論的過剰量で使用されなければならないものが基準値とみなされる。
【００２０】
触媒担体は、塩基性化合物および貴金属塩を用いる細孔容量含浸（Porenvolumenimpraegnierung）の方法により被覆される。中間乾燥を用いて作業される場合には、双方の溶液の容量は、容量が、それぞれ、担体材料の吸収能の約９０〜１００％に相応するような程度に選択される。中間乾燥が放棄される場合には、双方の含浸溶液の個々の容量の総和は、上記の条件に相応していなければならず、この場合、個々の容量は、互いに１：９〜９：１の比であることができる。有利に、３：７〜７：３、殊に１：１の容量比が使用される。溶剤としては、双方の場合、有利に水が使用される。あるいはまた、適当な有機溶剤または水性有機溶剤を使用することもできる。
【００２１】
貴金属塩溶液と塩基性溶液とを反応させて不溶性の貴金属化合物にすることは、緩徐に行われ、かつ調製方法に応じて、一般に、１〜２４時間後にようやく終了する。この後、水に不溶性の貴金属化合物は、還元剤を用いて処理される。例えば水性ヒドラジン水和物を用いる湿式還元または水素、エテンあるいはまたエタノール蒸気を用いる気相還元を用いて行うことができる。この還元は、標準温度または高められた温度および標準圧力または高められた圧力で行うことができる。有利に、水性ヒドラジン水和物を用いる湿式還元または保護ガスを用いる気相還元が使用される。
【００２２】
貴金属化合物の還元の前もしくは後に、担体の上に場合によっては存在する塩化物は、徹底的な洗浄によって除去される。洗浄後に、この触媒は、塩化物を５００ｐｐｍ未満、より良好には２００ｐｐｍ未満含有していることになる。
【００２３】
還元後に得られる触媒前駆物質は乾燥され、引き続き、アルカリ金属酢酸塩または反応条件下に酢酸ビニルモノマーの生産の際に完全にかまたは部分的にアルカリ金属酢酸塩に変化するアルカリ金属化合物を用いて含浸される。好ましくは、酢酸カリウムを用いて含浸される。この場合、再度有利に、細孔容量含浸が使用され、即ち、容量が、選択された溶剤のために装入された担体材料のほぼ吸収能に相応するような、必要とされた量の酢酸カリウムが、溶剤、好ましくは水に溶解される。この容量は、担体材料の全細孔容量にほぼ等しいものである。
【００２４】
完成した触媒は、引き続き、２％未満の残留湿分量になるまで乾燥させられる。この乾燥は、空気に接して、場合によっては不活性ガスとしての窒素雰囲気下に行われる。
【００２５】
酢酸ビニルモノマーの合成には、それぞれ、使用された担体の重量に対して、パラジウム０．３〜４重量％、好ましくは０．５〜３重量％、金０．１〜２重量％、好ましくは０．２〜１．５重量％および酢酸カリウム１〜１０重量％、好ましくは３．５〜１０重量％を有する触媒を被覆することが好ましい。５００ｇ／ｌの嵩密度を有する触媒担体の場合、前記の濃度の記載は、パラジウム１．５〜２０ｇ／ｌ、金０．５〜１０ｇ／ｌおよび酢酸カリウム５〜５０ｇ／ｌの容量濃度に相応する。含浸溶液の調製のために、パラジウム化合物および金化合物の相応する量が、装入された担体材料の吸水能の約９０〜１００％に相応する容量の水に溶解される。
【００２６】
塩基性の溶液の調製の際にも同様に処理される。
【００２７】
同様に、記載された陽イオンを用いて触媒担体を本発明により前処理するためには、細孔容量含浸が使用される。この後、触媒担体は、高められた温度で乾燥させられ、かつ１６０〜８００℃、有利に１７０〜７００℃の温度でか焼される。
【００２８】
前処理された担体の上に塗布された触媒は、酢酸ビニルの製造の際に、従来の触媒よりも高い活性を示している。その上更に、前処理された触媒は、改善された貴金属付着が観察される。前処理されていない触媒担体を使用する場合には、貴金属化合物の還元の後の塩化物の洗浄の際に、貴金属損失が生じる。この損失は、金については典型的に約１０％であり、パラジウムについては約６％である。これとは異なり、触媒担体が本発明により前処理されている場合には、金損失は約６％に減少し、パラジウム損失は僅かに約３％に減少する。
【００２９】
驚異的なことに、本発明による触媒の場合、高められた単粒強度（Einzelkornfestigkeit）も観察される。この単粒強度は、本発明による担体触媒の場合、７０Ｎ（例２）もしくは７８Ｎ（例１）であり、他方、従来の方法により製造された担体触媒は、約４８Ｎの単粒強度しか有していない（比較例１）。
【００３０】
また、貴金属分散液も、本発明による触媒の場合には改善されている。従って、例えば本発明による触媒の場合、触媒１ｇ当たりＣＯ０．１８６ｍｌの、貴金属分散液についての尺度としてのＣＯ値（ＣＯ−パルス−化学吸着によるＣＯ−吸着）が測定され、他方、従来の触媒の場合のＣＯ値は、僅かに触媒１ｇ当たりＣＯ０．１５８ｍｌ（比較例１）である。触媒活性貴金属が改善された分散を示すのは、本発明により前処理された触媒担体の比表面積が、塩基性の溶液、殊に苛性ソーダ溶液または苛性カリ溶液を用いる含浸によって減少されていないことを観察することができることに起因するものである。これとは異なり、前処理されていない担体の場合は、塩基性の溶液が作用する際に、比表面積が部分的に著しい減少を示している。
【００３１】
本発明のもう１つの有利な実施態様は、触媒が、気相中で、水素を含有するガスを用いて、高められた温度で還元される場合に得られる。酢酸ビニルモノマーの合成のための触媒の気相還元は、確かに既に知られている。しかしながら、この気相還元は、相対的に低い温度で行われる。従って、例えば米国特許第４３７０４９２号明細書には、４０〜２６０℃、有利に７０〜２００℃の温度での還元が指示されている。
【００３２】
驚異的なことに、３００〜５５０℃、好ましくは３５０〜５００℃の温度範囲で、保護ガスを用いて還元される触媒が、酢酸ビニルモノマーの合成について、明らかにより高い活性と同時に、向上した選択性を示していることが判明した。このことは、殊に、担体を陽イオンで前処理しておかなかった触媒にも当てはまる。
【００３３】
【実施例】
比較例  １：
ジュートケミー（Suedchemie）のアルミノ珪酸塩担体ＫＡ  １６０の上の常用のパラジウム−金−酢酸カリウム触媒を製造した。担体粒子は、約５ｍｍの直径を有する球状であり、かつ１６０〜１７５ｍ2／ｇの比表面積、６００ｇ／ｌの嵩密度および０．６８ｃｍ3／ｇの全細孔容量を有している。含浸溶液の濃度を、完成触媒が、使用された担体の重量に対して、パラジウム０．５５重量％、金０．２５重量％および酢酸カリウム５重量％の濃度に相応する、触媒担体の嵩容量１リットル当たり、パラジウム３．３ｇ、金１．５ｇおよび酢酸カリウム３０ｇを含有しているような程度に選択した。
【００３４】
第一工程で、この担体を、まず、水酸化カリウムの溶液で含浸させた。水酸化カリウムの溶液の濃度を、含浸後に、担体上の水酸化カリウムの６２０％の化学量論的過剰量が存在するような程度に定めた。
【００３５】
触媒担体の乾燥後に、該触媒担体を、テトラクロロ金酸および塩化第二パラジウム酸カリウムからなる水溶液を用いて含浸した。２０分後に、水相中に不溶性の貴金属化合物を、ヒドラジン水和物を用いて４時間の間還元した。この後、この触媒担体を洗浄して塩化物不含にし、乾燥させてから、酢酸カリウム溶液を用いて含浸させ、かつ新たに乾燥させた。酢酸カリウムを用いる含浸の前に、ＤＩＮ６６１３２によるこの触媒の比表面積は、僅かに６０〜７０ｍ2／ｇであった。酢酸カリウムを用いる含浸もしくは活性化によって、触媒の比表面積は４１ｍ2／ｇに回復した。
【００３６】
活性化の前の触媒のＣＯ吸着は、触媒１ｇ当たりＣＯ０．１５８ｍｌであった。活性化された触媒の破壊強度もしくは単粒強度または圧縮強度を、４８Ｎで測定した（放射線測定の場合）。この触媒の貴金属を含有する外側シェルの厚さは、０．３ｍｍであった。
【００３７】
例  １：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例１で記載したのと同様にして製造した。しかしながら、この触媒担体を、予め、塩化アルミニウムで含浸した。触媒担体として、ジュートケミーのアルミノ珪酸塩担体ＫＡ  １６０を再度使用した。
【００３８】
この触媒担体に、担体材料２００ｇ当たり塩化アルミニウム水和物０．１１モルが存在するように濃度を定めておいた、塩化アルミニウム水和物からなる水溶液を接触させた。この含浸工程の後に、触媒担体を、１５０〜１８０℃の温度で２時間に亘って乾燥させ、かつか焼した。
【００３９】
酢酸カリウムを用いる含浸の前に、触媒の比表面積は、まだ１４０〜１５０ｍ2／ｇであった。酢酸カリウムを用いる活性化によって、触媒の比表面積は、９４ｍ2／ｇに回復した。
【００４０】
活性化前の触媒のＣＯ吸着は、触媒１ｇ当たりＣＯ０．１８６ｍｌであった。活性化された触媒の破壊強度を、７８Ｎで測定した。該触媒の貴金属を含有する外側のシェルは、０．３ｍｍの厚さを有していた。
【００４１】
例  ２：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例１で記載したのと同様にして製造した。しかしながら、この触媒担体を、予め、酢酸ジルコニウムで含浸した。触媒担体として、ジュートケミーのアルミノ珪酸塩担体ＫＡ  １６０を使用した。
【００４２】
担体材料２００ｇ当たり酢酸ジルコニウム０．１１モルが存在するように濃度を定めておいた、酢酸ジルコニウムからなる水溶液を接触させた。この含浸工程の後に、触媒担体を、１５０〜１８０℃の温度で２時間に亘って乾燥させ、かつか焼した。その他の点では、触媒を、比較例１で記載したのと同様にして製造した。
【００４３】
酢酸カリウムを用いる含浸の前に、触媒の比表面積は、まだ１４０ｍ2／ｇであった。酢酸カリウムを用いる活性化によって、触媒の比表面積は、９４ｍ2／ｇに減少した。
【００４４】
活性化前の触媒のＣＯ吸着は、触媒１ｇ当たりＣＯ０．１６８ｍｌであった。活性化された触媒の破壊強度を、７０Ｎで測定した。該触媒の貴金属を含有する外側のシェルは、０．３ｍｍの厚さを有していた。
【００４５】
比較例  ２：
常用のパラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例１で記載したのと同様にして、熱分解法珪酸（DegussaのAEROSIL−担体（Traeger）３５０；比表面積１８０ｍ2／ｇ；嵩密度４９０ｇ／ｌ；全細孔容量０．８ｃｍ3／ｇ；直径６ｍｍおよび高さ５．５ｍｍのタブレット）からなる触媒担体の上で製造した。含浸溶液の濃度を、完成触媒が、触媒担体の嵩用量１リットル当たりパラジウム２．７１ｇ、金１．２３ｇおよび酢酸カリウム２４．６ｇを有するような程度に選択した。これは、使用された担体材料の重量に対して、Ｐｄ０．５５重量％、Ａｕ０．２５重量％および酢酸カリウム５．０重量％に相応するものであった。その他の点では、触媒を、比較例１で記載したのと同様にして製造した。
【００４６】
活性化前の触媒のＣＯ吸着は、触媒１ｇ当たりＣＯ０．１４４ｍｌであった。該触媒のシェル厚を、０．５ｍｍで測定した。
【００４７】
例  ３：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例２で記載したのと同様にして製造した。しかしながら、この触媒担体を、予め、本発明により塩化アルミニウム水和物を用いて含浸した。塩化アルミニウム水和物を用いる含浸は、例１で記載したのと同様にして行った。触媒担体としては、比較例２の熱分解法珪酸から製造された担体を使用した。
【００４８】
酢酸カリウムを用いる活性化の前の触媒のＣＯ吸着は、触媒１ｇ当たりＣＯ０．３１４ｍｌであった。
【００４９】
使用例  １：
前記の実施例からの触媒の活性および選択性を、２００時間までの期間に亘る長時間試験の間測定した。触媒の活性は、数時間または数日であるような形成段階の間に、連続的に増大し、かつ前記の段階の終了後にようやく一定の値に達している。第１表中に記載された測定値は、それぞれの形成段階の終了後になってようやく得られた。
【００５０】
試験のために、比較例１および２並びに例１〜３の触媒を、油で加熱した流動管反応器（反応器の長さ８００ｍｍ、内径２４．８ｍｍ）中で、標準圧力および４００ｈ−1の空間速度（ＧＨＳＶ＝ガス空間速度）で、以下のガス組成物を用いて試験した：
エテン７６．０容量％、酢酸１８．０容量％、酸素６．０容量％。
【００５１】
触媒の活性および選択性に応じて、反応温度は、１３０〜１４５℃の温度範囲で、触媒床の中央での温度が１５０〜１６０℃であるような程度に調節した。
【００５２】
反応生成物を、反応器の出口で濃縮し、かつガスクロマトグラフィーを用いて該反応生成物の組成を試験した。触媒活性の尺度として、触媒の空時収量を、１時間当たりおよび触媒容量１リットル当たりの酢酸ビニルモノマーのｇ数（ＶＡＭｇ／（ｈ・ｌ触媒））もしくは１時間当たりおよび触媒のｋｇ当たりの酢酸ビニルモノマーのｇ数（ＶＡＭｇ／（ｈ・ｋｇ触媒））で測定した。殊に、エテンの燃焼によって形成される二酸化炭素を、反応器の排ガス中で測定し、かつ触媒選択性の評価に採用した。
【００５３】
第１表中には、前処理しなかった触媒担体の上に得られた触媒（比較触媒）ＶＢ１およびＶＢ２と比較した前処理された触媒担体の上に得られた触媒Ｂ１、Ｂ２およびＢ３の試験結果が記載されている。
【００５４】
【表１】
0003856862.tif 000002
【００５５】
これらの実施例は、本発明による触媒が、ＣＯ2の比較可能な形成の際に、酢酸ビニルモノマーの明らかに増大した空時収量を実現することを示している。
【００５６】
変性された熱分解法珪酸からなる担体の上の触媒（例３）は、重量に関して、変性されたアルミノ珪酸塩からなる担体ＫＡ１６０の上の触媒（例１および２）よりも明らかに高い空時収量を示している。その上更に、例３による触媒は、例１による相応する触媒よりも選択性が高いものである。
【００５７】
比較例  ３：
常用のパラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で製造した。含浸溶液の濃度を、完成触媒が、触媒担体の嵩容量１リットル当たりパラジウム３．３ｇ、金１．５ｇおよび酢酸カリウム３０ｇを含有するような程度に選択した。これは、使用された担体の重量に対して、パラジウム０．５５重量％、金０．２５重量％および酢酸カリウム５．０重量％の濃度に相応する。
【００５８】
第一工程で、この担体を、まず、水中の水酸化ナトリウムからなる塩基性溶液を用いて含浸した。このＮａＯＨ水溶液の容量は、乾燥触媒の吸水量の５０％に相応するものであった。水酸化ナトリウムを用いる含浸後に、この担体を、直接、中間乾燥なしに、同様に容量が、乾燥担体材料の吸水能の５０％に相応するものである塩化ナトリウムパラジウムとテトラクロロ金酸からなる貴金属水溶液を用いて含浸した。
【００５９】
貴金属化合物の加水分解のための１．５時間の待機時間の後に、担体粒子を洗浄して塩を除去した。
【００６０】
湖の触媒を乾燥させ、かつ欧州特許第０６３４２０９号明細書に記載されたのと同様にして、１５０℃で、気相中で保護ガスを用いて還元した。この後、この触媒を、酢酸カリウム水溶液を用いて含浸し、かつ新たに乾燥させた。乾燥を、気相中で窒素を用いて実施した。
【００６１】
塩基性溶液の水酸化ナトリウムの濃度を、担体粒子の上に、厚さ０．３ｍｍの貴金属を含有するシェルが形成されるような程度に定めた。
【００６２】
比較例  ４：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例３で記載したのと同様にして製造した。触媒担体として、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０を使用した。しかしながら、この触媒を、比較例２とは異なり、保護ガスではなくて、水相中でヒドラジンを用いて還元した。
【００６３】
比較例  ５：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例３で記載したのと同様にして製造した。触媒担体として、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０を使用した。しかしながら、この触媒を、比較例３とはとは異なり、保護ガスではなくて、エテンを用いて気相中で１５０℃で還元した。
【００６４】
例  ４：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、比較例３で記載したのと同様にして製造した。担体触媒として、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０を使用した。しかしながら、この触媒を、比較例３とは異なり、１５０℃ではなくて、４５０℃で、気相中で保護ガスを用いて還元した。
【００６５】
使用例  ２：
比較例３、４および５並びに例４からの活性および選択性を、２４時間までの期間に亘る試験の間測定した。
【００６６】
この触媒を、油で加熱した流動管反応器（反応器の長さ７１０ｍｍ、内径２３．７ｍｍ）中で、標準圧力および４００ｈ−1の空間速度（ＧＨＳＶ）で、以下のガス組成物を用いて試験した：エテン７５容量％、酢酸１６．６容量％、酸素８．３容量％。この触媒を、触媒床中で測定した１２０〜１６５℃の温度範囲で試験した。
【００６７】
この反応生成物を、反応器の出口で、オンラインガスクロマトグラフィーを用いて分析した。触媒活性の尺度として、触媒の空時収量を、１時間当たりおよび触媒容量１リットル当たりの酢酸ビニルモノマーのｇ数（ＶＡＭｇ／（ｈ・ｌ触媒））もしくは１時間当たりおよび触媒のｋｇ当たりの酢酸ビニルモノマーのｇ数（ＶＡＭｇ／（ｈ・ｋｇ触媒））で測定した。殊に、エテンの燃焼によって形成される二酸化炭素を、同様にして測定し、かつ触媒選択性の評価に採用した。
【００６８】
第２表中には、比較例３、４および５並びに例４からの触媒についての試験結果が記載されている。
【００６９】
【表２】
0003856862.tif 000003
【００７０】
例４は、４５０℃で保護ガスを用いて還元した触媒が、酢酸ビニルモノマーの明らかに増大した空時収量を実現することを示している。
【００７１】
この触媒を、比較例３で記載したのと同様にして、１５０℃で保護ガスを用いて気相中で還元した場合、専ら、酢酸ビニルモノマーの極めて低い空時収量が生じる。液相中でヒドラジンを用いる還元（比較例４）もしくはエテンを用いて気相中で１５０℃での還元（比較例５）は、酢酸ビニルモノマーについての明らかに改善された空時収量を有する触媒を生じる。この触媒を、次に、例４で記載したのと同様にして、４５０℃で気相中で保護ガスを用いて還元した場合には、酢酸ビニルモノマーの空時収量を、驚異的なことに更に明らかに増大させることができる。比較例４および５からの僅かな選択性の触媒と比較して、選択性も、明らかに増大させることができた。
【００７２】
比較例  ６：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例４で記載したのと同様にして製造した。しかしながら、この触媒担体を、予め、硝酸ランタンを用いて含浸した。
【００７３】
この触媒担体に、担体材料２００ｇ当たり硝酸ランタン０．１１モルが存在するように濃度を定めておいた、硝酸ランタンからなる水溶液を接触させた。この含浸工程の後に、触媒担体を、１５０〜１８０℃の温度で２時間に亘って乾燥させ、かつか焼した。
【００７４】
比較例  ７：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、比較例６で記載したのと同様にして製造した。硝酸ランタンの代わりに、この触媒担体を、塩化ビスマスを用いて前処理した。
【００７５】
例  ５：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、比較例６で記載したのと同様にして製造した。硝酸ランタンの代わりに、この触媒担体を、塩化チタン（ＩＩＩ）を用いて前処理した。
【００７６】
例  ６：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、比較例６で記載したのと同様にして製造した。硝酸ランタンの代わりに、この触媒担体を、酢酸ジルコニウムを用いて前処理した。
【００７７】
例Ｂ４〜Ｂ６および比較例ＶＢ６およびＶＢ７の触媒を、使用例２で記載したのと同様にして、活性および選択性について試験した。試験結果は、第３表中にまとめられている。
【００７８】
【表３】
0003856862.tif 000004
【００７９】
第３表中には、触媒が、それぞれ最高の空時収量を生じる触媒温度が記載されている。
【００８０】
比較例６からの触媒（ランタン変性された触媒担体）および比較例７からの触媒（ビスマス変性された触媒担体）は、例Ｂ４〜Ｂ６の触媒よりも劣った性能データを示している。例５からの触媒（チタン変性された触媒担体）および例６からの触媒（ジルコニウム変性された触媒担体）は、変性されなかった触媒担体の上の例４からの触媒よりも、なお僅かに活性および選択性が高いものである。例６の触媒（ジルコニウム変性された触媒担体）は、１３９℃の相対的に極めて低い温度で、最も高い空時収量を生じている。
【００８１】
例  ７：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例４により製造した。
【００８２】
しかしながらこの場合、例４による触媒とは異なり、この触媒を、パラジウム１．２重量％、金０．５重量％および酢酸カリウム５重量％の貴金属含量で製造した。
【００８３】
例  ８：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例４により製造した。
【００８４】
しかしながらこの場合、例４による触媒とは異なり、この触媒を、パラジウム１．２重量％、金０．５重量％および酢酸カリウム５重量％の含量で製造した。付加的に、この触媒担体を、貴金属を用いて被覆する前に、例２で記載したのと同様に酢酸ジルコニウムを用いて含浸した。
【００８５】
例  ９：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例８により製造した。
【００８６】
例８とは異なり、この触媒担体を、例１で記載したのと同様にして塩化アルミニウム水和物を用いて前処理した。
【００８７】
第４表中には、例７からの前処理していない触媒担体の上に製造された触媒と比較して、前処理されたかもしくは変性された触媒担体の上に製造された触媒の試験結果が記載されている。この触媒を、使用例２で記載したのと同様にして試験した。
【００８８】
【表４】
0003856862.tif 000005
【００８９】
例８および９も、変性された触媒担体の上の触媒が、比較可能な選択性の場合に、明らかに高められた空時収量を有することを示している。
【００９０】
例  １０：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例４により製造した。触媒担体としては、熱分解法珪酸からなる担体を、比較例２と同様にして使用した。例４による触媒とは異なり、この触媒を、この場合には、パラジウム１．２重量％、金０．５重量％および酢酸カリウム５重量％の貴金属含量で製造した。
【００９１】
例  １１：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例１０により製造した。
【００９２】
例１０とは異なり、この触媒担体を、貴金属を用いて被覆する前に、例２で記載したのと同様にして酢酸ジルコニウムを用いて含浸した。
【００９３】
例  １２：
パラジウム−金−酢酸カリウム触媒を、アルミノ珪酸塩担体ＫＡ１６０の上で、例１１により製造した。
【００９４】
例１１とは異なり、この触媒担体を、酢酸ジルコニウムを用いて前処理した後に、１５０〜１８０℃で乾燥させ、かつか焼するのではなくて、まず、１２０℃で乾燥させ、次に、４００℃で、１〜２時間の期間でか焼した。
【００９５】
第５表中には、例１０からの前処理していない触媒担体の上に製造された触媒と比較して、前処理されたかもしくは変性された触媒担体の上に製造された触媒の試験結果が記載されている。この触媒を、使用例２で記載したのと同様にして試験した。
【００９６】
【表５】
0003856862.tif 000006
【００９７】
第５表中の触媒試験結果は、変性された触媒担体の上の例１１および１２による触媒が、変性されていない触媒担体の上の例１０からの触媒と比較して、明化により高い活性並びにより低いＣＯ2形成、ひいてはより高い選択性を有していることを示している。
【００９８】
例  １３
以下の実施例の場合、 DegussaのAEROSIL−担体３５０（比較例２を参照のこと）を、種々のチタン化合物およびジルコニウム化合物を用いる含浸によって変性した。
【００９９】
チタン１．５重量％を用いて担体１００ｇを変性するために、１５％の塩化チタン溶液（ＴｉＣｌ3）３３ｇを、水を用いて、担体材料の細孔容量に相応する８０ｍｌに希釈した。前記の溶液を用いて、この担体材料を含浸した。
【０１００】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１００℃で３時間の間、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、６００℃で４時間の期間に亘ってか焼した。
【０１０１】
例  １４：
チタン４重量％を用いて担体１００ｇを変性するために、１５％の塩化チタン溶液８５．９３ｇを、水を用いて８０ｍｌに希釈し、かつこの担体の含浸のために、担体の上に分布させた。
【０１０２】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１００℃で３時間の間、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、６００℃で４時間の期間に亘ってか焼した。
【０１０３】
例  １５：
チタン５重量％を用いて担体１００ｇを変性するために、テトラブトキシチタン（Ｔｉ（Ｃ4Ｈ9Ｏ）4）３５．５ｇを、ブタノールを用いて８０ｍｌに希釈し、かつ担体の上に分布させた。
【０１０４】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１００℃で３時間の間、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、６００℃で４時間の期間に亘ってか焼した。
【０１０５】
例  １６：
ジルコニウム５重量％を用いて担体１００ｇを変性するために、テトラブトキシジルコニウム（ＩＶ）２１．０３ｇを、ブタノールを用いて８０ｍｌに希釈し、かつ担体の上に分布させた。
【０１０６】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１００℃で３時間の間、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、６００℃で４時間の期間に亘ってか焼した。
【０１０７】
例  １７：
ジルコニウム８重量％を用いて担体１００ｇを変性するために、塩化ジルコニル（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）２８．２３ｇを、水６２．３７ｇの中に溶解し、かつ担体の上に分布させた。
【０１０８】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１２０℃で一晩、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、５００℃で３時間の期間に亘ってか焼した。
【０１０９】
担体粒子の圧縮強度は、変性の前に１０１Ｎであった（放射線測定）。ジルコニウム８重量％を用いる変性後に、圧縮強度は、１４０Ｎであった。
【０１１０】
例  １８：
例１７と同様にジルコニウム８重量％を用いて担体１００ｇを変性させた。担体粒子の圧縮強度の向上に対するか焼温度の影響を試験するために、担体粒子の３分の１を２００℃で３時間か焼し、更に３分の１を４００℃で３時間か焼し、残りの３分の１を６００℃で３時間か焼した。
【０１１１】
前記の担体粒子の圧縮強度は、１２３Ｎ（２００℃でのか焼）、１５３Ｎ（４００℃でのか焼）および１４８Ｎ（６００℃でのか焼）であった。
【０１１２】
例  １９：
例１７の担体のジルコニウム含量を、新たな含浸によって更に増大させた。このために、塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ2・８Ｈ2Ｏ）８．９ｇを、水７．２３ｇの中に溶解し、かつこれを用いて担体１４．９５ｇを含浸した。これによって、担体のジルコニウム含量は、２１．１重量％に増大した。
【０１１３】
３０分間の作用時間後に、この担体を、１２０℃で一晩、乾燥棚の中で乾燥させ、引き続き、炉の中で、５００℃で３時間の期間に亘ってか焼した。
【０１１４】
２１．１重量％で変性された担体粒子の圧縮強度は、１６３Ｎであった。