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JPH0638914B2 - Method for producing heat-resistant catalyst carrier composition - Google Patents
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JPH0638914B2 - Method for producing heat-resistant catalyst carrier composition - Google Patents

Method for producing heat-resistant catalyst carrier composition

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JPH0638914B2
JPH0638914B2 JP61163807A JP16380786A JPH0638914B2 JP H0638914 B2 JPH0638914 B2 JP H0638914B2 JP 61163807 A JP61163807 A JP 61163807A JP 16380786 A JP16380786 A JP 16380786A JP H0638914 B2 JPH0638914 B2 JP H0638914B2
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真 堀内
和男 秦
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は熱的に安定な耐熱性触媒担体組成物の製造方法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a method for producing a thermally stable heat-resistant catalyst carrier composition.

詳しく述べると、本発明は従来の活性アルミナおよび安
定化アルミナの耐熱性を改良し1000℃を越える高温
に長時間さらされても高表面積を有し続けうる、とくに
具体的には1200℃50時間の焼成処理後においても
少なくとも、10m/gの比表面積を有する安定化ア
ルミナ組成物、即ちアルミナ−ランタニド系複合酸化物
の製造方法に関するものである。
More specifically, the present invention improves the heat resistance of conventional activated alumina and stabilized alumina and can continue to have a high surface area even when exposed to high temperatures in excess of 1000 ° C. for a long time, specifically 1200 ° C. for 50 hours. The present invention relates to a method for producing a stabilized alumina composition having a specific surface area of at least 10 m 2 / g, that is, an alumina-lanthanide-based composite oxide even after the calcination treatment of.

<従来技術> 活性アルミナは高表面積を有しかつ、耐熱性にもすぐれ
た物質であり、その特性を生かして自動車排ガス浄化用
触媒、産業排ガス処理用触媒あるいは接触燃焼用触媒を
はじめ各種の触媒の担体などに利用されている。
<Prior Art> Activated alumina is a substance having a high surface area and excellent heat resistance, and by utilizing its characteristics, various catalysts such as automobile exhaust gas purification catalyst, industrial exhaust gas treatment catalyst or catalytic combustion catalyst. It is used as a carrier.

しかしながら、活性アルミナは1000℃程度以上の高
温にさらされた場合、結晶構造の変化によって最終的に
α−アルミナとなり比表面積が低下してしまう欠点を有
しており、その防止のため上述の如き利用分野において
は、通常活性アルミナに安定化剤として、アルカリ土類
元素や希土類元素などを酸化物、水酸化物あるいは各種
の化合物の形で添加して用いられている。
However, when activated alumina is exposed to a high temperature of about 1000 ° C. or higher, it has a drawback that the specific surface area is reduced to finally α-alumina due to a change in crystal structure. In the field of use, alkaline earth elements, rare earth elements and the like are usually added to activated alumina as stabilizers in the form of oxides, hydroxides or various compounds.

この場合、活性アルミナと上述の安定化剤は実質的には
混合物として共存しているにすぎず、1000℃以下の
温度において、あるいは1100〜1400℃の高温で
も数時間程度のごく短時間さらされた場合には、その安
定化効果は認められるものの1000℃を越える高温に
数十時間以上の長時間さらされた場合、結局α−アルミ
ナや安定化剤の酸化物、さらにはスピネルあるいはペロ
ブスカイト構造をもつアルミナと安定化剤との低表面積
複合酸化物を生成し、その比表面積は急激に低下してし
まうことが知られている。
In this case, the activated alumina and the above-mentioned stabilizer substantially coexist only as a mixture, and are exposed at a temperature of 1000 ° C. or lower, or even at a high temperature of 1100 to 1400 ° C. for a very short time of about several hours. However, when exposed to a high temperature of over 1000 ° C. for a long time of several tens of hours, α-alumina, an oxide of a stabilizer, a spinel or a perovskite structure are eventually formed. It is known that a low surface area composite oxide of alumina and a stabilizer is formed, and the specific surface area thereof is rapidly reduced.

例えば、活性アルミナにランタナとして5〜10重量%
の硝酸塩溶液を添加混合し、乾燥後1000℃で焼成し
たものは約70m/gの比表面積を有しており、安定
化されているが、これは活性アルミナとランタナとの混
合物である。
For example, 5-10 wt% as lantana on activated alumina
The mixture obtained by adding and mixing the nitrate solution (1), drying and firing at 1000 ° C. has a specific surface area of about 70 m 2 / g and is stabilized, but this is a mixture of activated alumina and lantana.

又、これを1200℃で5時間焼成したものは一部α−
アルミナの生成が認められるものの比表面積は18m
/gあり、まだかなり安定化されている。
Also, the product obtained by firing this at 1200 ° C. for 5 hours is partially α-
Although the formation of alumina is recognized, the specific surface area is 18 m 2.
/ G, which is still fairly stable.

しかし、1200℃でさらに100時間曝露すると結局
α−アルミナとペロブスカイト構造をもつランタンアル
ミネート(LaAlO3)になり比表面積は1〜2m/gに
まで低下する。
However, when exposed at 1200 ° C. for a further 100 hours, α-alumina and lanthanum aluminate (LaAlO 3 ) having a perovskite structure are eventually formed, and the specific surface area decreases to 1-2 m 2 / g.

一方、上述の如き触媒に求められる耐熱温度は年々高く
なり1000℃以上の耐熱性が要求されつつある。
On the other hand, the heat resistance temperature required for the catalyst as described above is increasing year by year, and heat resistance of 1000 ° C. or more is being demanded.

特に近年触媒燃焼方式の応用が検討されている大容量の
ボイラーやガスタービンなどにおいては触媒温度は10
00〜1200℃、条件によっては1300〜1500
℃の高温に達するため、これらの触媒の担体として従来
の方法で製造された安定化アルミナを使用した場合、触
媒が大きな熱履歴を受けその比表面積は時間の経過とと
もに急激に低下し、その結果触媒活性が低下してしまう
という欠点を有している。又、触媒層にクラックが生じ
触媒活性部位が剥離してしまう恐れもある。
Especially in the case of large-capacity boilers and gas turbines for which the application of the catalytic combustion system has been studied in recent years, the catalyst temperature is 10
00 to 1200 ° C, 1300 to 1500 depending on conditions
When stabilized alumina produced by the conventional method is used as a carrier for these catalysts because it reaches a high temperature of ℃, the catalyst undergoes a large thermal history and its specific surface area decreases rapidly with the lapse of time. It has a drawback that the catalytic activity is lowered. In addition, cracks may occur in the catalyst layer and the catalytically active sites may peel off.

<発明の目的> 本発明の目的は上述した活性アルミナあるいは従来方法
で安定化されたアルミナが有する耐熱性における問題点
を克服し、1000℃を越える高温に長時間さらされて
もα−アルミナへの結晶構造の変化が少なく、高表面積
を有し続けうる耐熱性を有し、結果的に触媒性能の低下
の少ない触媒のための担体組成物の製造方法を提供する
ことにある。
<Object of the Invention> The object of the present invention is to overcome the problems in the heat resistance of the above-described activated alumina or alumina stabilized by a conventional method, and to obtain α-alumina even when exposed to a high temperature of more than 1000 ° C for a long time. The present invention provides a method for producing a carrier composition for a catalyst, which has a small change in crystal structure, has a high surface area and has heat resistance capable of continuing, and consequently has a small decrease in catalyst performance.

<発明の構成> かかる目的を達成するために本発明はアルミナ水和物の
溶液とランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウ
ム、サマリウムおよびイットリウムよりなる群から選ば
れた少なくとも1種の希土類元素の化合物の溶液とカル
シウム、ストロンチウムおよびバリウムよりなるアルカ
リ土類元素;チタン、ジルコニウムおよびスズよりなる
第4族元素;鉄、コバルトおよびニッケルよりなる第8
族元素並びにクロムよりなる群から選ばれた少なくとも
1種の元素の化合物の溶液とを混合して、該アルミナ水
和物の溶液をゲル化させ、乾燥後焼成することによって
アルミナ−ランタニド系複合酸化物からなる耐熱性触媒
担体組成物の製造方法を提供し、しかもこれが1200
℃で50時間焼成後においてさえも10m/g以上の
比表面積を有する熱的に安定な触媒担体組成物となるこ
とを開示する。
<Structure of the Invention> In order to achieve the above object, the present invention provides a solution of an alumina hydrate and a solution of a compound of at least one rare earth element selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium and yttrium. And an alkaline earth element consisting of calcium, strontium and barium; a Group 4 element consisting of titanium, zirconium and tin; an eighth group consisting of iron, cobalt and nickel
Alumina-lanthanide-based composite oxidation by mixing with a solution of a compound of at least one element selected from the group consisting of group elements and chromium, gelling the solution of the alumina hydrate, and drying and firing. A method for producing a heat-resistant catalyst carrier composition comprising
It is disclosed that even after calcination at 50 ° C. for 50 hours, a thermally stable catalyst carrier composition having a specific surface area of 10 m 2 / g or more is obtained.

以下、本発明を具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明の特徴は、アルミナ水和物の溶液と上記希土類元
素の化合物の溶液と上記アルカリ土類元素、上記第4族
元素、上記第8族元素およびクロムよりなる群から選ば
れた少なくとも1種の化合物の溶液とを混合してアルミ
ナ水和物をゲル化させ、そのゲル化物を乾燥後、焼成す
ることにある。
The feature of the present invention is that at least one selected from the group consisting of a solution of alumina hydrate, a solution of a compound of the above rare earth element, the above alkaline earth element, the above Group 4 element, the above Group 8 element and chromium. The method is to mix the solution of the compound (1) with the solution of the compound (1) to gel the alumina hydrate, and to dry and then calcine the gelled product.

通常、複合酸化物の製造方法には沈殿法、含浸法、混合
法、共沈法などがあり、現在使用されている固体の工業
触媒は大部分これらの方法によって各組成を複合化して
用いられている。
Usually, there are a precipitation method, an impregnation method, a mixing method, a coprecipitation method, etc. as a method for producing a complex oxide, and most of the solid industrial catalysts currently used are used by compounding each composition by these methods. ing.

しかし、沈殿法では各組成の溶解度積の差のため、含浸
法では含浸あるいは浸漬によって得られたスラリーを乾
燥、焼成する時の各組成の移動のため、混合法では固相
反応によるため各組成を均一に混合することが困難であ
り、各組成の粒径が不均一のために安定化剤を均一にア
ルミナに分散させることは困難で遊離の状態のアルミナ
と安定化剤が存在することを避けられない。
However, in the precipitation method, there is a difference in the solubility product of each composition, in the impregnation method each composition moves when the slurry obtained by impregnation or immersion is dried and baked, and in the mixing method each composition depends on the solid phase reaction. Is difficult to mix uniformly, and it is difficult to uniformly disperse the stabilizer in alumina because the particle size of each composition is non-uniform. Inevitable.

そして高温で長時間さらされた場合、結果的にはこれら
はα−アルミナと安定化剤の酸化物あるいはアルミネー
トとなり比表面積が低下する原因となる。
When exposed to a high temperature for a long time, as a result, these become α-alumina and an oxide or aluminate of the stabilizer, which causes a decrease in the specific surface area.

又、共沈法による触媒担体組成物は本発明と同様に耐熱
性触媒担体組成物となり得る。しかしながら、キャリア
ーとしての希土類元素、アルカリ土類元素、第4族元
素、第8族元素あるいはクロムとアルミニウムの水酸化
物の溶解度積の差が小さくほぼ同時に沈殿が生じるだけ
で、溶解度積の差による可溶状態の金属イオンの吸着包
含による沈殿が完全には起こらず共沈とはなりにくいた
め、沈殿剤、温度、pHなどの条件に大きく影響をうけそ
の操作には厳密性が要求される。
Further, the catalyst carrier composition by the coprecipitation method can be a heat resistant catalyst carrier composition as in the present invention. However, the difference in solubility products of rare earth elements, alkaline earth elements, group 4 elements, group 8 elements or hydroxides of chromium and aluminum as carriers is small, and precipitation occurs almost at the same time. Precipitation due to the adsorption and inclusion of soluble metal ions does not occur completely and is unlikely to cause coprecipitation. Therefore, the operation is greatly affected by conditions such as precipitating agent, temperature, and pH, and strictness is required for the operation.

そして工業用として多量に調製する場合、アルミニウ
ム、希土類元素、アルカリ土類元素、第4族元素、第8
族元素あるいはクロムの高濃度溶液での調製では共沈に
はなりにくく単に均一沈殿が生じるのみであるため、低
濃度溶液で複数回調製しなければならず、又、共沈物の
粒径制御が困難でろ過、洗浄等の操作が煩雑であり、実
用的でないと言える。
When it is prepared in a large amount for industrial use, aluminum, rare earth elements, alkaline earth elements, Group 4 elements, Group 8 elements
Preparation with a high-concentration group element element or chromium solution does not result in co-precipitation, and only uniform precipitation occurs.Therefore, it is necessary to prepare a low-concentration solution multiple times, and to control the particle size of the co-precipitation. Is difficult and the operations such as filtration and washing are complicated, and it can be said that it is not practical.

一方、本発明になる触媒担体組成物はアルミナ水和物の
溶液が希土類元素の化合物、アルカリ土類元素、第4族
元素、第8族元素あるいはクロムの化合物によってゲル
化され、その時にアルミニウムに上記元素が均一にもし
くは一部層状に分散されることになり、これを乾燥熟成
することによって長時間高温焼成後でも高表面積を有す
るものである。
On the other hand, in the catalyst carrier composition of the present invention, a solution of alumina hydrate is gelled by a compound of a rare earth element, an alkaline earth element, a group 4 element, a group 8 element or chromium, and at that time, aluminum is formed. The above elements are uniformly or partially dispersed in a layered form, and by drying and aging this element, it has a high surface area even after being baked for a long time at high temperature.

この理由はよくわかっていないが、アルミナ水和物溶液
の安定、存在域に上記元素の化合物の溶液を添加する
と、pH変化、カチオン濃度変化が起こり、粒子間の反撥
を起こさせる電気二重層が充分に作用しない条件下で粒
子が会合することになって上記元素を架橋元とした結合
が生じその結果、上記元素を核として、アルミニウムが
そのまわりをとりかこむように複合化されたり、アルミ
ニウムと上記元素との層状化によるマグネトプランバイ
ト類似の層状アルミネート結晶構造を有するようにな
り、耐熱性を有する触媒担体組成物が得られると予想さ
れる。
The reason for this is not well understood, but the stability of the alumina hydrate solution, the addition of a solution of the compound of the above element in the existence region causes a pH change and a cation concentration change, and an electric double layer that causes repulsion between particles is generated. Under the condition that the particles do not sufficiently act, the particles are associated with each other to form a bond with the above element as a crosslinking source, and as a result, aluminum is complexed so as to surround it with the above element as a nucleus or aluminum and the above It is expected that a layered aluminate crystal structure similar to magnetoplumbite is obtained by layering with an element, and a catalyst carrier composition having heat resistance can be obtained.

さらに、本発明になる触媒担体組成物は添加物である上
記の各種元素の酸化物が酸、アルカリあるいは塩の溶液
の処理によっても溶出することが非常に少なくなり化学
的にも安定であるという長所も有する。
Further, the catalyst carrier composition according to the present invention is very stable in that the oxides of the above-mentioned various elements that are additives are hardly eluted even by the treatment with an acid, alkali or salt solution, and are chemically stable. It also has advantages.

上記元素の化合物によってアルミナ水和物の溶液をゲル
化させる場合40〜200℃の温度域に、より好ましく
は60〜150℃の温度域に保つのが適当である。
When the solution of the alumina hydrate is gelled by the compound of the above element, it is suitable to keep it in the temperature range of 40 to 200 ° C, more preferably 60 to 150 ° C.

200℃を越える温度ではゲル化する際に生じたゲルの
乾燥が同時におこり、しかも乾燥速度が速すぎるために
アルミナゲル中の上記元素が固形物の表面層に移動する
ようになり、偏在化が起こり好ましくない。
When the temperature exceeds 200 ° C, the gel formed during gelation is dried at the same time, and since the drying speed is too fast, the above-mentioned elements in the alumina gel move to the surface layer of the solid matter, resulting in uneven distribution. It does not happen.

又、40℃未満の温度では上記元素の化合物の均一に分
散したゲルができにくく、そのため長時間かけて撹拌混
合する必要があり実用的でない。
Further, at a temperature of less than 40 ° C., it is difficult to form a gel in which the compounds of the above elements are uniformly dispersed, and therefore it is necessary to stir and mix for a long time, which is not practical.

さらに、ゲル化の際あるいはゲル化後も少なくとも30
分間、好ましくは1時間以上40〜200℃の温度域に
保って充分混練、撹拌するのが適当である。
Furthermore, at least 30 times during or after gelation
It is suitable to sufficiently knead and stir while maintaining the temperature range of 40 to 200 ° C. for 1 minute or more, preferably 1 hour or more.

これによってほぼ完全に上記元素を核としてそのまわり
にアルミニウムがとりかこむような形態で均一にあるい
は層状に分散することができる。
As a result, it is possible to disperse the above elements in a uniform or layered manner in such a manner that the above elements are used as nuclei and aluminum is surrounded by the nuclei.

本発明により耐熱性を有する触媒担体組成物を製造する
場合アルミナ水和物の溶液中へ希土類元素化合物の溶液
とアルカリ土類元素、第4族元素、第8族元素およびク
ロムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素の化
合物の溶液との混合溶液を加えてもよく、又その逆でも
よいが、いずれの場合も均一にゲル化するように時間を
かけて徐徐に添加するように注意を要する。
In the case of producing a heat-resistant catalyst carrier composition according to the present invention, a solution of a rare earth element compound, an alkaline earth element, a group 4 element, a group 8 element and chromium are added to a solution of alumina hydrate. The mixed solution with the solution of the compound of at least one element may be added, or vice versa, but in any case, be careful to add gradually over time so as to form a uniform gel. Requires.

ゲル化後の固形物の乾燥では、充分撹拌、混練した後は
熟成は必要でなくすぐに行なってもよい。
Drying of the solid matter after gelation does not require aging after sufficient stirring and kneading, and may be carried out immediately.

乾燥する場合、急激に高温乾燥を行なうと、添加物であ
る希土類元素などが固形物の表面層へ移動するため好ま
しくなく、熱風循環式乾燥器など温度分布の少ない乾燥
器で徐々に昇温し、最終的に150〜200℃で10時
間以上乾燥するのが好ましい。
In the case of drying, rapid high-temperature drying is not preferable because rare earth elements as additives move to the surface layer of the solid matter, and the temperature is gradually raised by a dryer with a small temperature distribution such as a hot air circulation dryer. Finally, it is preferable to finally dry at 150 to 200 ° C. for 10 hours or more.

焼成は該乾燥固形物を500ミクロン程度に粗粉砕後あ
るいは、必要があれば20〜30ミクロン程度に粉砕後
行なってもよい。
The calcination may be carried out after roughly pulverizing the dried solid substance to about 500 μm or, if necessary, after pulverizing it to about 20 to 30 μm.

そして、その乾燥粉体を500〜1100℃、好ましく
は600〜1000℃の温度範囲にて少なくとも3時間
以上空気存在下で焼成することによって完成触媒担体組
成物を得る。
Then, the dried powder is calcined in the temperature range of 500 to 1100 ° C., preferably 600 to 1000 ° C. for at least 3 hours in the presence of air to obtain a finished catalyst carrier composition.

上記のようにして得られる耐熱性触媒担体組成物はアル
ミナとして60〜98重量%の範囲、好ましくは70〜
95重量%の範囲、希土類元素酸化物として1〜20重
量%の範囲、好ましくは3〜15重量%の範囲、アルカ
リ土類元素、第4族元素、第8族元素およびクロムより
なる群から選ばれた少なくとも1種の元素の酸化物とし
て1〜20重量%の範囲、好ましくは2〜15重量%の
範囲の組成を有してなるものが好ましい。
The heat-resistant catalyst carrier composition obtained as described above has an alumina content in the range of 60 to 98% by weight, preferably 70 to
95% by weight, 1-20% by weight as rare earth element oxide, preferably 3-15% by weight, selected from the group consisting of alkaline earth elements, Group 4 elements, Group 8 elements and chromium. It is preferable that the oxide of at least one element has a composition in the range of 1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight.

希土類元素酸化物が1重量%未満、アルカリ土類元素、
第4族元素、第8族元素およびクロムよりなる群から選
ばれた少なくとも1種の元素の酸化物として1重量%未
満の場合は、それぞれアルミナの安定化剤としての効果
はほとんど認められず、又、希土類元素酸化物が20重
量%を越え、アルカリ土類元素、第4族元素、第8族元
素およびクロムよりなる群から選ばれた少なくとも1種
の元素の酸化物として20重量%を越える場合も均一分
散がむつかしいため、安定化剤としての効果は少ししか
なく、長時間焼成ではペロブスカイトやスピネル構造を
有するアルミナとの複合酸化物を生成するようになり比
表面積は大きく低下する。
Less than 1% by weight of rare earth element oxides, alkaline earth elements,
When the amount of the oxide of at least one element selected from the group consisting of Group 4 elements, Group 8 elements and chromium is less than 1% by weight, almost no effect as a stabilizer of alumina is recognized, Further, the rare earth element oxide exceeds 20% by weight, and the oxide of at least one element selected from the group consisting of alkaline earth elements, group 4 elements, group 8 elements and chromium exceeds 20% by weight. Also in this case, since uniform dispersion is difficult, it has little effect as a stabilizer, and long-term calcination produces complex oxides with perovskite and alumina having a spinel structure, resulting in a large decrease in specific surface area.

本発明になる触媒担体組成物を製造する場合のアルミナ
原料としては無機酸もしくは有機酸に対して部分溶解性
をもつ非晶質、ベーマイト構造あるいは凝ベーマイト構
造をもつアルミナ水和物が適当でギブサイトあるいはダ
イアスポアなどのアルミナ水和物は好ましくない。
Alumina hydrate having an amorphous or boehmite structure or a cohesive boehmite structure, which is partially soluble in an inorganic acid or an organic acid, is suitable as an alumina raw material for producing the catalyst carrier composition of the present invention. Alternatively, alumina hydrate such as diaspore is not preferred.

又、希土類元素の化合物としては、ランタン、セリウ
ム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウムおよびイ
ットリウム化合物が好ましく特にランタンが好ましい。
アルカリ土類元素の化合物としてはカルシウム、ストロ
ンチウム、およびバリウムの化合物が好ましい。
As the compound of the rare earth element, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium and yttrium compounds are preferable, and lanthanum is particularly preferable.
As the alkaline earth element compound, compounds of calcium, strontium, and barium are preferable.

第4族元素の化合物としてはチタン、ジルコニウム、お
よびスズの化合物が好ましい。第8族元素の化合物とし
ては鉄、コバルトおよびニッケルの化合物が好ましい。
Compounds of titanium, zirconium, and tin are preferable as the compound of the Group 4 element. As the compound of the Group 8 element, compounds of iron, cobalt and nickel are preferable.

これら希土類元素、アルカリ土類元素、第4族元素、第
8族元素およびクロム化合物としては、硝酸塩、炭酸
塩、酢酸塩、蓚酸塩、塩化物アンモニウム塩など水可溶
性であればいずれを用いてもよい。
As the rare earth element, alkaline earth element, Group 4 element, Group 8 element and chromium compound, any of water-soluble salts such as nitrates, carbonates, acetates, oxalates and ammonium chlorides may be used. Good.

<効果> 本発明の製造方法によって調製されるアルミナ−ランタ
ニド系触媒担体組成物は以下の実施例で明らかにされて
いるように、1200℃で50時間の高温長時間焼成後
でさえも少なくとも10m/gの比表面積を有する、
優れた耐熱性を有する触媒担体組成物となる。
<Effect> The alumina-lanthanide-based catalyst carrier composition prepared by the production method of the present invention has a length of at least 10 m even after being baked at 1200 ° C. for 50 hours at a high temperature as shown in the following examples. Having a specific surface area of 2 / g,
The catalyst carrier composition has excellent heat resistance.

次に本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、
組成、製造法等これに限定するものではない。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. However,
The composition and manufacturing method are not limited to these.

実施例 1 150m/gの比表面積を有するコンディア社のベー
マイト(商品名:ディスプーラル)662gを60%硝
酸19.6mlを含む水1830mlに添加しホモミキサー
で1時間撹拌して部分溶解させアルミナゾルを得た。
Example 1 662 g of Condia Boehmite (trade name: Dispural) having a specific surface area of 150 m 2 / g was added to 1830 ml of water containing 19.6 ml of 60% nitric acid and stirred for 1 hour with a homomixer to partially dissolve the alumina sol. Obtained.

次にこのゾルを80℃に加温したニーダーに移し、撹拌
しながら硝酸ランタン185g、酢酸バリウム42.6
gを溶解した800mlの水を徐々にニーダー中へ添加し
た。
Next, this sol was transferred to a kneader heated to 80 ° C., and with stirring, 185 g of lanthanum nitrate and 42.6 of barium acetate.
800 ml of water in which g was dissolved was gradually added into the kneader.

添加後もニーダーによる混練撹拌を2時間続けた後、ゲ
ル化固形物を熱風循環式乾燥器に入れ30℃/時間の昇
温速度で150℃に昇温し同温度で12時間乾燥した。
After the addition, the kneading and stirring with a kneader was continued for 2 hours, and then the gelled solid was put into a hot air circulation dryer and heated to 150 ° C. at a heating rate of 30 ° C./hour and dried at the same temperature for 12 hours.

次いで、乾燥固体をアトマイザーで粉砕して10〜20
ミクロンの粉体にした後800℃で5時間仮焼してラン
タナとして11.7重量%、酸化バリウムとして4.3
重量%、アルミナとして84重量%を含有する複合酸化
物を得た。
The dry solid is then crushed with an atomizer for 10-20
Micronized powder is then calcined at 800 ° C for 5 hours and 11.7% by weight as lantana and 4.3 as barium oxide.
A composite oxide containing 40% by weight of alumina and 84% by weight of alumina was obtained.

実施例 2 実施例1と同様にして得たアルミナゾルを80℃に加温
したニーダーに移し、撹拌しながら硝酸ネオジウム12
1.4g、硝酸ストロンチウム31gを溶解した800
mlの水を徐々にニーダー中へ添加した。
Example 2 The alumina sol obtained in the same manner as in Example 1 was transferred to a kneader heated to 80 ° C. and stirred with neodymium nitrate 12
800 in which 1.4g and 31g of strontium nitrate were dissolved
ml water was gradually added into the kneader.

次いで実施例1におけると同様にしてネオジミアとして
8.3重量%、酸化ストロンチウムとして2.7重量%
アルミナとして89重量%を含有する複合酸化物を得
た。
Then, as in Example 1, 8.3% by weight as neodymia and 2.7% by weight as strontium oxide.
A composite oxide containing 89% by weight as alumina was obtained.

実施例 3 凝ベーマイト構造の結晶形で245m/gの比表面積
を有するアルミナゾル(日産化学(株)製)2500gを
150℃に加温したニーダーに入れ撹拌しながら硝酸ラ
ンタン71.8g、硝酸イットリウム11.2gおよび
硝酸ジルコニウム45.3gを溶解した1000mlの水
を徐々にニーダー中へ添加した。
Example 3 2500 g of alumina sol (manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) having a crystalline form of coagulated boehmite structure and having a specific surface area of 245 m 2 / g was placed in a kneader heated to 150 ° C., and 71.8 g of lanthanum nitrate and yttrium nitrate were stirred. 1000 ml of water in which 11.2 g and 45.3 g of zirconium nitrate were dissolved were gradually added into the kneader.

同温度で1時間混練撹拌した後、150℃に保った乾燥
器に入れ15時間乾燥した。
After kneading and stirring at the same temperature for 1 hour, the mixture was placed in a dryer kept at 150 ° C. and dried for 15 hours.

次いで乾燥固体を20〜50ミクロンの粉体に粗粉砕し
た後、600℃で5時間仮焼してランタナとして4.9
重量%、イットリアとして0.6重量%、ジルコニアと
して3.8重量%、アルミナとして90.7重量%を含
有する複合酸化物を得た。
The dried solid was then roughly crushed to a powder of 20 to 50 microns and then calcined at 600 ° C for 5 hours to give a lantana of 4.9.
A composite oxide containing wt%, yttria 0.6 wt%, zirconia 3.8 wt%, and alumina 90.7 wt% was obtained.

実施例 4 実施例3と同様のアルミナゾル2000gを用い、10
0℃に加温したニーダーに入れ撹拌しながら硝酸ランタ
ン96.8g、塩化第一スズ49.9gを溶解した10
00mlの水を徐々にニーダー中へ添加した。
Example 4 Using the same 2000 g of alumina sol as in Example 3, 10
96.8 g of lanthanum nitrate and 49.9 g of stannous chloride were dissolved with stirring in a kneader heated to 0 ° C. 10
00 ml of water was gradually added into the kneader.

次いで実施例1におけると同様にしてランタナとして
7.8重量%、酸化スズとして6.4重量%、アルミナ
85.8重量%を含有する複合酸化物を得た。
Then, in the same manner as in Example 1, a composite oxide containing 7.8 wt% as lantana, 6.4 wt% as tin oxide, and 85.8 wt% alumina was obtained.

実施例 5 水2070mlに酢酸を230ml加えた酢酸溶液中にコノ
コ社のベーマイト(商品名:SBアルミナ)270gを
添加してホモミキサーで2時間撹拌してアルミナゾルを
得た。
Example 5 To an acetic acid solution prepared by adding 230 ml of acetic acid to 2070 ml of water, 270 g of Boehmite (trade name: SB alumina) manufactured by Conoco Ltd. was added and stirred with a homomixer for 2 hours to obtain an alumina sol.

このゾルを60℃に加温したニーダーに移し、撹拌しな
がら酢酸ランタン48.4g、酢酸ニッケル38.3g
を溶解した500mlの水を徐々に添加した。
This sol was transferred to a kneader heated to 60 ° C., and while stirring, 48.4 g of lanthanum acetate and 38.3 g of nickel acetate.
500 ml of water in which was dissolved was gradually added.

次いで実施例1におけると同様にしてランタナとして
9.8重量%、酸化ニッケルとして4.9重量%、アル
ミナとして85.3重量%を含有する複合酸化物を得
た。
Then, in the same manner as in Example 1, a composite oxide containing 9.8 wt% as lantana, 4.9 wt% as nickel oxide, and 85.3 wt% as alumina was obtained.

実施例 6 実施例5と同様にして得たアルミナゾルと酢酸セリウム
7.5g、酢酸バリウム12.8g、酢酸コバルト13
gを用いて実施例1における操作と同様にしてセリアと
して3.5重量%、酸化バリウムとして3.5重量%、
酸化コバルトとして2.5重量%、アルミナとして9
0.5重量%を含有する複合酸化物を得た。
Example 6 Alumina sol obtained in the same manner as in Example 5, 7.5 g of cerium acetate, 12.8 g of barium acetate, and 13 cobalt acetate.
In the same manner as in Example 1 using g, 3.5% by weight as ceria and 3.5% by weight as barium oxide,
2.5% by weight as cobalt oxide, 9 as alumina
A composite oxide containing 0.5% by weight was obtained.

実施例 7 実施例5と同様にして得たアルミナゾル、酢酸ランタン
29.5g、重クロム酸アンモニウム36.8gを用いて実
施例1における操作と同様にしてランタナとして5重量
%、クロミアとして5重量%、アルミナとして90重量
%を含有する複合酸化物を得た。
Example 7 Using the alumina sol obtained in the same manner as in Example 5, 29.5 g of lanthanum acetate, and 36.8 g of ammonium dichromate, 5% by weight as a lantana and 5% by weight as a chromia were prepared in the same manner as in Example 1. A composite oxide containing 90% by weight of alumina was obtained.

実施例 8 硝酸ランタン61.9gと硝酸ジルコニウム10.4gを溶
解した1000mlと水のオキソチタンモノアンモニウム
オキサレートの30%水溶液33.3gを60℃に加温
したニーダーに移し撹拌しながら実施例3のアルミナゾ
ル1000gを添加した後、ニーダーを120℃に加温
して1時間混練、撹拌を続けた。
Example 8 1000 ml of a solution of 61.9 g of lanthanum nitrate and 10.4 g of zirconium nitrate and 33.3 g of a 30% aqueous solution of oxotitanium monoammonium oxalate in water were transferred to a kneader heated to 60 ° C. and stirred. After adding 1000 g of alumina sol, the kneader was heated to 120 ° C., kneading was continued for 1 hour, and stirring was continued.

次いで実施例1におけると同様にしてランタナとして
9.8重量%、ジルコニアとして2重量%、チタニアと
して4.2重量%、アルミナとして84重量%を含有す
る複合酸化物を得た。
Then, in the same manner as in Example 1, a composite oxide containing 9.8 wt% as lantana, 2 wt% as zirconia, 4.2 wt% as titania, and 84 wt% as alumina was obtained.

比較例 1 硝酸ランタン10.9g、酢酸バリウム6.8gを溶解
した800mlの水を用いた以外は実施例1におけると同
様にしてランタナとして0.8重量%、酸化バリウムと
して0.8重量%、アルミナとして98.4重量%を含
有する複合酸化物を得た。
Comparative Example 1 0.8% by weight of lanthanum and 0.8% by weight of barium oxide were prepared in the same manner as in Example 1 except that 10.9 g of lanthanum nitrate and 800 ml of water in which 6.8 g of barium acetate were dissolved were used. A composite oxide containing 98.4% by weight of alumina was obtained.

比較例 2 酢酸ランタン164.8g、酢酸ニッケル45gを溶解
した500mlの水を用いた以外は実施例5におけると同
様にしてランタナとして22.5重量%、酸化ニッケル
として4.9重量%、アルミナとして72.6重量%を
含有する複合酸化物を得た。
Comparative Example 2 22.5% by weight of lanthanum, 4.9% by weight of nickel oxide, and alumina as alumina were used in the same manner as in Example 5 except that 500 ml of water in which 164.8 g of lanthanum acetate and 45 g of nickel acetate were dissolved was used. A composite oxide containing 72.6% by weight was obtained.

比較例 3 比表面積120m/gを有する活性アルミナ500g
を酢酸ランタン73.7g、重クロム酸アンモニウム9
2gを溶解した500mlの水に浸漬させ混合しながら蒸
発乾固した。
Comparative Example 3 500 g of activated alumina having a specific surface area of 120 m 2 / g
73.7 g of lanthanum acetate, ammonium dichromate 9
2 g of the product was immersed in 500 ml of dissolved water, mixed and evaporated to dryness.

次いで実施例1における操作と同様にしてランタナとし
て5重量%、クロミアとして5重量%、アルミナとして
90重量%を含有する複合酸化物を得た。
Then, in the same manner as in Example 1, a composite oxide containing 5% by weight of lantana, 5% by weight of chromia and 90% by weight of alumina was obtained.

実施例 9 実施例1〜8、比較例1〜3によって得た複合酸化物を
1200℃においてそれぞれ5時間、20時間、50時
間、空気雰囲気下で焼成した後、その表面積を窒素ガス
を吸着ガスとしたBET式比表面計で測定した。表面積の
測定結果を表1に示す。
Example 9 The composite oxides obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were calcined at 1200 ° C. for 5 hours, 20 hours, and 50 hours in an air atmosphere, respectively, and then the surface area was adsorbed with nitrogen gas. Was measured with a BET-type specific surface meter. Table 1 shows the measurement results of the surface area.

表1より実施例1〜8によって得た複合酸化物は、12
00℃50時間焼成後でも10m/g以上の比表面積
を有しており、熱的に安定な触媒担体組成物であること
がわかる。
From Table 1, the composite oxides obtained in Examples 1 to 8 are 12
It can be seen that the catalyst carrier composition has a specific surface area of 10 m 2 / g or more even after firing at 00 ° C. for 50 hours, and is a thermally stable catalyst carrier composition.

一方、比較例1の希土類元素の酸化物(ランタナ)が1
重量%以下、アルカリ土類元素の酸化物(酸化バリウ
ム)が1重量%以下添加された複合酸化物はアルミナの
安定化効果はほとんどなく、1200℃5時間の焼成に
おいてα−アルミナとなり比表面積は10m/g以下
になる。
On the other hand, the oxide of the rare earth element (Lantana) in Comparative Example 1 was 1
A composite oxide containing less than 1% by weight of an oxide of an alkaline earth element (barium oxide) below 1% by weight has almost no stabilizing effect on alumina, and becomes α-alumina upon firing at 1200 ° C. for 5 hours, and has a specific surface area of It becomes 10 m 2 / g or less.

又、比較例2の希土類元素の酸化物(ランタナ)が20
重量%を越えて添加された複合酸化物は1200℃5時
間焼成からアルミナとの複合化がおこりペロブスカイト
構造をもつLaAlO3が生成するようになり比表面積も20
時間焼成後10m/g以下になる。
Further, the oxide of the rare earth element (Lantana) of Comparative Example 2 was 20
The complex oxide added in excess of weight% is complexed with alumina after firing at 1200 ° C. for 5 hours to produce LaAlO 3 having a perovskite structure, and the specific surface area is also 20.
After the time firing, it becomes 10 m 2 / g or less.

さらに比較例3の浸漬法による複合酸化物は20時間の
短時間焼成では安定化されているが、さらに長時間にな
るとその安定化効果はなくなっている。
Furthermore, the composite oxide prepared by the immersion method of Comparative Example 3 was stabilized by short-time firing for 20 hours, but the stabilizing effect disappeared when the time was further extended.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 23/26 M 8017−4G ZAB A 8017−4G 23/76 M 8017−4G ZAB A 8017−4G 23/78 M 8017−4G ZAB A 8017−4G 32/00 F23D 14/18 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical indication location B01J 23/26 M 8017-4G ZAB A 8017-4G 23/76 M 8017-4G ZAB A 8017-4G 23/78 M 8017-4G ZAB A 8017-4G 32/00 F23D 14/18 E

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルミナ水和物の溶液とランタン、セリウ
ム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウムおよびイ
ットリウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の希
土類元素の化合物の溶液とカルシウム、ストロンチウム
およびバリウムよりなるアルカリ土類元素;チタン、ジ
ルコニウムおよびスズよりなる第4族元素;鉄、コバル
トおよびニッケルよりなる第8族元素並びにクロムより
なる群から選ばれた少なくとも1種の元素の化合物の溶
液とを混合して、該アルミナ水和物の溶液をゲル化さ
せ、乾燥後焼成せしめ、得られた複合酸化物がアルミナ
として60〜98重量%の範囲、該希土類元素が酸化物
として1〜20重量%の範囲、該アルカリ土類元素、該
第4族元素、該第8族元素およびクロムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の元素が酸化物として1〜20
重量%の範囲である組成を有することを特徴とする耐熱
性触媒担体組成物の製造方法。
1. A solution of an alumina hydrate, a solution of a compound of at least one rare earth element selected from the group consisting of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium and yttrium and an alkaline earth consisting of calcium, strontium and barium. A group element; a Group 4 element consisting of titanium, zirconium and tin; a Group 8 element consisting of iron, cobalt and nickel, and a solution of a compound of at least one element selected from the group consisting of chromium; The solution of the alumina hydrate is gelled, dried and calcined, and the obtained composite oxide is in the range of 60 to 98% by weight as alumina, and the rare earth element is in the range of 1 to 20% by weight as oxide. At least one selected from the group consisting of alkaline earth elements, Group 4 elements, Group 8 elements, and chromium. 1 to 20 species of the element as an oxide
A method for producing a heat-resistant catalyst carrier composition, which has a composition in the range of wt%.
【請求項2】該耐熱性触媒担体組成物の一部がマグネト
プランバイト類似の層状アルミネート結晶構造を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein a part of the heat-resistant catalyst support composition has a layered aluminate crystal structure similar to magnetoplumbite.
【請求項3】アルミナ水和物の溶液のゲル化が40〜2
00℃の温度範囲で行なわれる特許請求の範囲1記載の
方法。
3. Gelation of a solution of alumina hydrate is 40 to 2
The method according to claim 1, which is carried out in a temperature range of 00 ° C.
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