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特表2024-524709水素及びヨウ素からヨウ化水素を製造するための統合プロセス及び触媒

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-05

(54)【発明の名称】水素及びヨウ素からヨウ化水素を製造するための統合プロセス及び触媒

(51)【国際特許分類】

C01B 7/13 20060101AFI20240628BHJP

B01J 23/755 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

C01B7/13

B01J23/755 M

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024502134

(86)(22)【出願日】2022-07-11

(85)【翻訳文提出日】2024-01-15

(86)【国際出願番号】 US2022073601

(87)【国際公開番号】W WO2023288199

(87)【国際公開日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】63/222,794

(32)【優先日】2021-07-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100120754

【弁理士】

【氏名又は名称】松田豊治

(72)【発明者】

【氏名】ジュンゴン、クリスチャン

(72)【発明者】

【氏名】コプカリ、ハルク

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ハイユー

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、テリス

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ジョンチャンジュン

【テーマコード（参考）】

4G169

【Ｆターム（参考）】

4G169AA03

4G169AA10

4G169BA01B

4G169BB02A

4G169BB02B

4G169BC68A

4G169BC68B

4G169BD14B

4G169CB81

4G169DA06

4G169EA02Y

4G169FA02

4G169FA08

(57)【要約】

本発明は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスを提供する。プロセスは、水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、反応物流を触媒の存在下で反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含む。触媒は、ニッケル、コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酸化コバルト、塩化第一鉄、塩化第二鉄、酸化鉄、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含む。触媒は、担体上に担持されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヨウ化水素を生成するためのプロセスであって、
水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、
担体上に担持されたヨウ化ニッケル触媒の存在下で前記反応物流を反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含む、プロセス。

【請求項2】

前記担体が、アルミナ、炭素、シリカ、及びゼオライトからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。

【請求項3】

ニッケル触媒を活性化して、前記ヨウ化ニッケル触媒を形成するステップを更に含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項4】

前記活性化ステップが、前記ニッケル触媒をヨウ素蒸気と接触させることを含む、請求項３に記載のプロセス。

【請求項5】

前記プロセスが、連続的であり、前記反応ステップが、前記活性化ステップと少なくとも部分的に同時に起こる、請求項３に記載のプロセス。

【請求項6】

前記ヨウ化ニッケル触媒を再生するステップを更に含む、請求項１に記載のプロセス。

【請求項7】

前記再生ステップが、前記ヨウ化ニッケル触媒を少なくとも１回還元することと、前記ヨウ化ニッケル触媒を少なくとも１回酸化することと、を含む、請求項６に記載のプロセス。

【請求項8】

前記再生ステップが、前記ヨウ化ニッケル触媒の平均粒径を５００Å未満に減少させる、請求項６に記載のプロセス。

【請求項9】

前記反応ステップが、３００℃～４００℃の温度で行われ、前記気相反応物流中の水素対ヨウ素の比が、１：１～１：１０である、請求項１に記載のプロセス。

【請求項10】

触媒を再生するためのプロセスであって、
ニッケル、コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酸化コバルト、塩化第一鉄、塩化第二鉄、酸化鉄、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムからなる群から選択される触媒を提供することであって、前記触媒が、担体上に担持されており、水素及びヨウ素をヨウ化水素に変換するように構成されている、提供することと、
前記触媒を乾燥させることと、
前記触媒を１回目に還元することと、
前記触媒を１回目に酸化することと、
前記触媒を２回目に還元することと、を含み、前記プロセスが、８００Å未満の平均粒径を有する再生触媒を生成する、プロセス。

【請求項11】

前記触媒を２回目に酸化するステップと、
前記触媒を３回目に還元するステップと、を更に含み、各還元及び酸化サイクルが、前記平均粒径を更に減少させる、請求項１０に記載のプロセス。

【請求項12】

前記乾燥ステップが、前記触媒を不活性ガスの存在下で少なくとも２００℃の温度に加熱することを含む、請求項１０に記載のプロセス。

【請求項13】

前記触媒が、ヨウ化ニッケルであり、前記担体が、アルミナである、請求項１０に記載のプロセス。

【請求項14】

前記ヨウ化ニッケルを少なくとも部分的にニッケルに変換する、請求項１３に記載のプロセス。

【請求項15】

ヨウ化水素を生成するためのプロセスであって、
水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、
前記反応物流を触媒の存在下で反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含み、前記触媒が、ニッケル、コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酸化コバルト、塩化第一鉄、塩化第二鉄、酸化鉄、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含み、前記触媒が、担体上に担持されている、プロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年７月１６日に出願された、仮出願第６３／２２２７９４号に対する優先権を主張し、その全体が参照によって本明細書に組み込まれている。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスに関する。具体的には、本開示は、触媒の存在下で、水素及びヨウ素から無水ヨウ化水素を生成するためのプロセスに関する。

【背景技術】

【0003】

ヨウ化水素は、還元剤として、並びにヨウ化水素酸、有機及び無機ヨウ化物、ヨードアルカンの調製において使用される、重要な工業化学物質である。しかしながら、ヨウ化水素は、その不安定性及び反応性のために、取り扱いが非常に困難である。例えば、ヨウ化水素は、熱又は光の存在下で分解して、水素及びヨウ素を形成する。更に、水分の存在下で、ヨウ化水素は、ほとんどの金属を腐食させ得るヨウ化水素酸を形成する。ヨウ化水素の不安定性及び反応性により、保管及び輸送が困難になる。したがって、無水ヨウ化水素は、多くの場合、即時使用のために局所的に調製される。

【0004】

ヨウ化水素を作製するための種々の方法が報告されている。例えば、以下の式１に従って、元素状ヨウ素とヒドラジンとの反応からヨウ化水素を調製する、Ｎ．Ｎ．Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄｅｔａｌ．，ＴｈｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｔｈｅＥｌｅｍｅｎｔｓ，２ｎｄｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｘｆｏｒｄ：Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎ．ｐ８０９－８１５，１９９７を参照されたい：
式１：２Ｉ_２＋Ｎ_２Ｈ_４→４ＨＩ＋Ｎ_２。

【0005】

別の実施例では、ＴｅｘｔｂｏｏｋｏｆＰｒａｃｔｉｃａｌＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，３^ｒｄｅｄｉｔｉｏｎでは、Ａ．Ｉ．Ｖｏｇｅｌは、ヨウ化水素が、以下の式２に従って硫化水素流をヨウ素と反応させることによって調製され得ることを教示している：
式２：Ｈ_２Ｓ＋Ｉ_２→２ＨＩ＋Ｓ。

【0006】

上記の実施例の各々は、硫化水素又はヒドラジンなどの高価な出発材料を使用するが、これは、ヨウ化水素の大規模な経済的調製に対するそれらの適用を制限する。更に、ヨウ化水素の調製のためのヒドラジンの使用は、副生成物として窒素ガスの形成をもたらす。ヨウ化水素を精製するためのヨウ化水素からの窒素ガスの分離は困難かつ高価であるため、製造コストを増加させる。同様に、硫化水素の使用は硫黄の形成をもたらし、これは、未反応ヨウ素から分離することが困難であり、これもまた製造コストを増加させる。硫黄は、使用されるいかなる触媒にとっても有害であり、更に製造コストを増加させる。

【0007】

いくつかの他の実施例では、ヨウ化水素は、以下の式３に従って、元素状ヨウ素及び水素ガスから調製される：
式３：Ｈ_２＋Ｉ_２→２ＨＩ。
このような実施例では、窒素又は硫黄が生成されないため、高純度のヨウ化水素をより容易に製造することができる。例えば、特許第４７１３８９５（Ｂ２）号は、貴金属系触媒によって触媒される、水素ガス及びヨウ素蒸気を使用する気相中でのヨウ化水素の調製を実証している。具体的には、開示された反応は、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化シリカ、アルミナ及びジルコニアから選択される金属酸化物上に担持された白金、ロジウム、パラジウム及びルテニウムによって触媒され得る。しかしながら、ヨウ化水素の調製のための貴金属ベースの触媒の使用は、貴金属の一般的に高いコストのために製造コストを更に増加させる。したがって、水素とヨウ素との反応を触媒してヨウ化水素を製造するための、貴金属を含有しない代替金属触媒が必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

本開示は、水素（Ｈ_２）及び元素状ヨウ素（Ｉ_２）からヨウ化水素（hydrogen iodide、ＨＩ）を製造するための統合プロセスであって、担体上に担持されたニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含む触媒の使用を含む、統合プロセスを提供する。

【0009】

一実施形態では、本開示は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスであって、水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、担体上に担持されたヨウ化ニッケル触媒の存在下で反応物流を反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含む、プロセスを提供する。

【0010】

別の実施形態では、本開示は、触媒を再生するためのプロセスであって、ニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムからなる群から選択される触媒を提供することであって、触媒が、担体上に担持されており、水素及びヨウ素をヨウ化水素に変換するように構成されている、提供することと、触媒を乾燥させることと、触媒を１回目に還元することと、触媒を１回目に酸化することと、触媒を２回目に還元することと、を含み、プロセスが、８００Å未満の平均粒径を有する再生触媒を生成する、プロセスを提供する。

【0011】

別の実施形態では、本開示は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスであって、水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、反応物流を触媒の存在下で反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含み、触媒が、ニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含み、触媒が、担体上に担持されている、プロセスを提供する。

【0012】

別の実施形態では、本開示は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスを提供する。本プロセスは、水素とヨウ素とを触媒の存在下で気相中で反応させて、ヨウ化水素及び未反応ヨウ素を含む生成物流を生成するステップと、生成物流を冷却して固体ヨウ素を形成することによって、生成物流から未反応ヨウ素の少なくとも一部を除去するステップと、固体ヨウ素から液体ヨウ素を生成するステップと、液化ヨウ素を反応ステップにリサイクルするステップと、を含む。固体ヨウ素は、第１のヨウ素除去槽又は第２のヨウ素除去槽のうちの一方で形成される。液体ヨウ素は、生成物流を第２のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第１のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化することによって、又は生成物流を第１のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第２のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化することによって、固体ヨウ素から生成される。触媒は、ニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、マグネシウム、酸化マグネシウム、モリブデン、タングステン、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含む。触媒は、担体上に担持されている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】無水ヨウ化水素を製造するための統合プロセスを示すプロセスフロー図である。

【図2】無水ヨウ化水素を製造するための別の統合プロセスを示すプロセスフロー図である。

【図3】異なる温度におけるニッケル種の平衡濃度のプロットである。

【図4】実施例３による触媒再生プロセスの概略図である。

【図5】実施例４による温度の関数としてのヨウ素転化率のプロットである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本開示は、水素（Ｈ_２）及び元素状ヨウ素（Ｉ_２）から無水ヨウ化水素（ＨＩ）を製造するための統合プロセスであって、担体上に担持されたニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つの触媒の使用を含む、統合プロセスを提供する。このような触媒の使用は、商業規模でのヨウ化水素の効率的な製造を提供することが見出された。ヨウ化水素の製造効率は、反応物をリサイクルすることによって更に向上する。元素状ヨウ素のリサイクルは、それが１キログラム当たり約２０ドル～１００ドルのバルク価格を有する高価な原材料であるため、特に重要である。しかしながら、ヨウ素のリサイクルは、ヨウ素が１１３．７℃未満で固体であるため、課題を示す。本開示はまた、ヨウ化水素を製造するための統合プロセスであって、ヨウ素の効率的かつ連続的な方法でのリサイクルを含む、統合プロセスを提供する。

【0015】

本明細書に開示されるように、無水ヨウ化水素は、水素（Ｈ_２）、ヨウ素（Ｉ_２）を含む反応物流から生成される。反応物流は、本質的に水素、ヨウ素及びリサイクルされたヨウ化水素からなることができる。反応物流は、水素、ヨウ素及びヨウ化水素からなることができる。

【0016】

「無水ヨウ化水素」という用語は、実質的に水を含まないヨウ化水素を意味する。すなわち、無水ヨウ化水素中の任意の水は、重量で約５００ｐｐｍ未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、若しくは約１ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちのいずれか２つの間に定義される任意の値未満の量である。好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１００重量ｐｐｍ未満の量の水を含む。より好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１０重量ｐｐｍ未満の量の水を含む。最も好ましくは、無水ヨウ化水素は、約１重量ｐｐｍ未満の量の水を含む。

【0017】

水分の存在は、腐食性でかつ下流の機器及びプロセスラインに有害であり得るヨウ化水素酸をもたらすため、反応物流の中の水は、可能な限り少ないことが好ましい。加えて、ヨウ化水素酸からのヨウ化水素の回収は、製造コストを増加させる。

【0018】

水素は、実質的に水を含まず、重量で約５００ｐｐｍ未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、若しくは約５ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の値未満の量で任意の水を含む。好ましくは、水素は、重量で約５０ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。より好ましくは、水素は、重量で約１０ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。最も好ましくは、水素は、重量で約５ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。

【0019】

水素は、酸素を実質的に含まない。すなわち、水素中の任意の酸素は、重量で約５００百万分率未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満、約５ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、若しくは約１ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちのいずれか２つの間に定義される任意の値未満の量である。好ましくは、水素中の酸素の量は、重量で約１００ｐｐｍ未満である。より好ましくは、水素中の酸素の量は、重量で約１０ｐｐｍ未満である。最も好ましくは、水素中の酸素の量は、重量で約１ｐｐｍ未満である。水素中の酸素はできるだけ少ない方が好ましい。なぜなら、酸素は水素と反応して水を形成することができるからである。

【0020】

ヨウ素は、実質的に水を含まず、重量で約３０００ｐｐｍ未満、約２０００ｐｐｍ未満、約１０００ｐｐｍ未満、約５００ｐｐｍ未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、若しくは約１０ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の値未満の量で水を含む。好ましくは、ヨウ素は、重量で約１００ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。より好ましくは、ヨウ素は、重量で約３０ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。最も好ましくは、ヨウ素は、重量で約１０ｐｐｍ未満の量で任意の水を含む。

【0021】

固体形状の元素状ヨウ素は、例えば、ＳＱＭ（Ｓａｎｔｉａｇｏ，Ｃｈｉｌｅ）、又はＫａｎｔｏＮａｔｕｒａｌＧａｓＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ（Ｃｈｉｂａ，Ｊａｐａｎ）から市販されている。圧縮ガス形態の水素は、例えば、Ａｉｒｇａｓ（Ｒａｄｎｏｒ，ＰＡ）、又はＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ）から市販されている。

【0022】

反応物流中で、例えば、水素とヨウ素とのモル比は、約１：１、約１．５：１、約２：１、約２．５：１、約２．７：１、若しくは約３：１程度に低くてもよいか、又は約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１、若しくは約１０：１程度に高くてもよいか、又は約１：１～約１０：１、約２：１～約８：１、約３：１～約６：１、約２：１～約５：１、約２：１～約３：１、約２．５：１～約３：１、若しくは約２．７：１～約３．０：１などの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、水素とヨウ素とのモル比は、約２：１～約９：１である。より好ましくは、水素とヨウ素とのモル比は、約２．５：１～約８：１である。最も好ましくは、水素とヨウ素とのモル比は、約２．５：１～６：１である。

【0023】

反応物流は、反応器内に含有される触媒の存在下で反応して、上記の式３に従って無水ヨウ化水素を含む生成物流を生成する。反応器は、触媒を含有する管を含む、固定床管状反応器などの加熱管反応器であってもよい。管は、ステンレス鋼、ニッケル、及び／又はニッケル合金、例えば、ニッケル－クロム合金、ニッケル－モリブデン合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、ニッケル－鉄－クロム合金、又はニッケル－銅合金などの金属製であってもよい。管反応器を加熱してもよく、これにより触媒も加熱される。供給材料は、反応器に入る前に予熱されてもよい。代替的に、反応器は、例えば、触媒が管内に充填され、伝熱媒体が管の外側と接触している多管式反応器（例えば、シェルアンドチューブ反応器）などの任意のタイプの充填反応器であってもよい。反応器は、等温的又は断熱的に操作することができる。

【0024】

上記のように、触媒は、担体上のニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及び／又はハロゲン化マグネシウム触媒の群から選択される少なくとも１つである。したがって、触媒は、ニッケル、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、コバルト、酸化コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化鉄、ハロゲン化鉄、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含み、触媒は、担体上に担持されている。本明細書で使用される場合、「ハロゲン化物」は、フッ化物、塩化物、臭化物、及びヨウ化物を指す。触媒はまた、上述の触媒の群から選択され得る促進剤を含んでもよい。例えば、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、マグネシウム、酸化マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、及び／又はそれらの組み合わせを促進剤として使用することができる。別の例として、カリウム塩を促進剤として使用してもよい。

【0025】

触媒は、Ｎｉ／Ｃｏ、Ｎｉ／Ｆｅ、Ｃｏ／Ｆｅ、Ｎｉ／Ｍｏ、及びＮｉ／Ｗなどの元素又は化合物の組み合わせを含んでもよい。Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、及び／又はＷの添加などの複数の金属の存在は、担体上の触媒の分散を改善することができ、焼結を低減することができる。

【0026】

触媒は、不動態化された形態で供給されてもよく、次いで活性化されてもよい。更に、触媒は、反応の過程で１つの種から別の種に変換され得る。例えば、担体上の金属ニッケルは、ヨウ化ニッケル（ＮｉＩ_２）にインサイチュで変換され得る。不活性材料上に担持された金属ニッケルは、ニッケル金属の様々な担持量で市販されている。供給される場合、不活性材料上に担持されたニッケルは、不動態化された形態であり、ヨウ素蒸気が供給されて金属ニッケル相をＮｉＩ_２に変換する前に、水素ガス中で活性化されて金属ニッケル相を曝露する必要があり得る。代替的に、ＮｉＩ_２のようにインサイチュで調製され得る触媒は、含浸、細孔充填、及び／又は担体上への吸着を通して触媒を調製することによって、既製の形態で供給され得る。

【0027】

触媒は、潮解性であってもよく、周囲条件に曝露されると、水分を吸収し、それ自体の水和水に溶解してもよい。したがって、触媒がインサイチュで調製されるか外部で調製されるかにかかわらず、触媒を水分に曝露すると水和錯体が形成され得るので、触媒を無水条件で使用することが望ましい場合がある。水和錯体の形成は、著しい凝集及び触媒活性の損失と関連し得る。失活した触媒は、高温不活性ガス中で乾燥させた後、水素ガス中での還元と、酸素中での酸化のサイクルとを繰り返すことによって、再生することができる。

【0028】

触媒はまた、一定期間使用された後に再生されてもよい。触媒を再生することは、使用済み及び／又は凝集した触媒と比較して、触媒粒径を減少させることができ、触媒活性を増加させることができる。例えば、新しい触媒は、第１の粒径を有してもよく、使用済み触媒は、第１の粒径より大きい第２の粒径を有してもよい。使用済み触媒はまた、周囲条件に曝露されたときに凝集して、第２の粒径よりも大きい第３の粒径を形成し得る。凝集した触媒を乾燥させ、化学的に還元して、粒径を減少させ、かつ触媒活性を増大させることができる。触媒は、複数回の還元、酸化、及び乾燥を受けて、粒径を更に減少させ、かつ／又は触媒活性を増加させ、それによって、第４の粒径を有する再生触媒を作製してもよい。還元は、水素ガスを用いて行うことができ、酸化は、酸素ガスを用いて行うことができる。他の還元剤としては、限定されないが、一酸化炭素（carbon monoxide、ＣＯ）、アンモニア（ＮＨ_３）、及びメタン（ＣＨ_４）を挙げることができる。

【0029】

第１の粒径は、４００Å未満、３００Å未満、２５０Å未満、２００Å未満、１５０Å未満、１００Å未満、７５Å未満、５０Å未満、又はこれらの値のうちのいずれか２つを端点として含む任意の範囲であってもよい。第２の粒径（使用済み又は失活した触媒）は、８００Å未満、７００Å未満、６５０Å未満、６００Å未満、５５０Å未満、５００Å未満、４５０Å未満、４００Å未満、３５０Å未満、３００Å未満、２００Å未満、又はこれらの値のうちのいずれか２つを端点として含む任意の範囲であってよい。第３の粒径（凝集した触媒）は、５００Å超、５５０Å超、６００Å超、６５０Å超、７００Å超、７５０Å超、８００Å超、８５０Å超、９００Å超、９５０Å超、１０００Å超、１１００Å超、１２００Å超、１３００Å超、１５００Å超、又はこれらの値の任意の２つを端点として含む任意の範囲の粒径を有し得る。第４の粒径（再生触媒）は、５００Å未満、４００Å未満、３００Å未満、２５０Å未満、２００Å未満、１５０Å未満、１００Å未満、７５Å未満、５０Å未満、又はこれらの値のうちのいずれか２つを端点として含む任意の範囲であってもよい。粒径は、Ｘ線回折（X-Ray diffraction、ＸＲＤ）によって測定することができる。

【0030】

理論に束縛されることを望むものではないが、本発明者らは、担持触媒の連続的な還元及び酸化が、ピット粒子の形成及び担体上での再分散をもたらし得ると考えている。原則として、金属触媒の酸化は、ピット粒子の形成をもたらし得る。粒子表面上のピットは合体して空洞を形成することができる。空洞が成長して、粒子がより小さい粒子に断片化し、酸化された粒子が担体上に広がることがある。粒子上の空洞の形成及び担体上の分散は、酸化中の触媒と担体との間の相互作用の強化に密接に関連する。酸化及び還元は、いくつかの異なる条件として達成することができるが、担体上での再分散は、臨界条件下で起こり得る。還元（水素ガス中など）の間、長い加熱時間は、大きな粒子の形成をもたらす焼結をもたらす。加えて、４００℃を超える還元温度も焼結を促進し得る。

【0031】

担体は、活性炭、シリカゲル、シリカアルミナ、ゼオライト、炭化ケイ素、金属酸化物、及びこれらの組み合わせの群から選択され得る。金属酸化物の非排他的な例としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、ジルコニア、クロミア、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ゼオライトの非排他的な例としては、３Ａ、４Ａ、５Ａ、ＸＨ－９、１３Ｘ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

【0032】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケルを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケルを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケルを含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケルを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケルを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケルからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケルからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケルからなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケルからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケルからなり得る。

【0033】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケルを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケルからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケルを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケルを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にニッケルを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケルを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケルを含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケルを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケルから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケルからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケルからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケルからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケルからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケルからなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケルからなり得る。

【0034】

触媒は、シリカ－アルミナ担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、活性炭担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、活性炭担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。

【0035】

触媒は、金属酸化物担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、クロミア担体上のヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のヨウ化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。触媒は、クロミア担体上のヨウ化ニッケルからなり得る。

【0036】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケルからなり得る。

【0037】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化ニッケルを含み得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケルを含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケルからなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケルからなり得る。

【0038】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。

【0039】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケル及び酸化ニッケルを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及び酸化ニッケルから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及び酸化ニッケルからなり得る。

【0040】

触媒は、シリカゲル担体上にコバルトを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にコバルトを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にコバルトを含み得る。触媒は、活性炭担体上にコバルトを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にコバルトを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルトからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルトからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルトからなり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルトからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルトからなり得る。

【0041】

触媒は、金属酸化物担体上にコバルトを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルトからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にコバルトを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にコバルトを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にコバルトを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にコバルトを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にコバルトを含み得る。触媒は、クロミア担体上にコバルトを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルトから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルトからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルトからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルトからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルトからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルトからなり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルトからなり得る。

【0042】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化コバルトからなり得る。

【0043】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、クロミア担体上に酸化コバルトを含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化コバルトからなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化コバルトからなり得る。

【0044】

触媒は、シリカゲル担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、活性炭担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。

【0045】

触媒は、金属酸化物担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、クロミア担体上にコバルト及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルト及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルト及び酸化コバルトからなり得る。

【0046】

触媒は、シリカゲル担体上に鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上に鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上の鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の鉄からなり得る。

【0047】

触媒は、金属酸化物担体上に鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上に鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上に鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上の鉄からなり得る。

【0048】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化鉄からなり得る。

【0049】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上に酸化鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化鉄からなり得る。

【0050】

触媒は、シリカゲル担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。

【0051】

触媒は、金属酸化物担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上に鉄及び酸化鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の鉄及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上の鉄及び酸化鉄からなり得る。

【0052】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。

【0053】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケル及びコバルトを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びコバルトから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びコバルトからなり得る。

【0054】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。

【0055】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、クロミア担体上に酸化ニッケル及び酸化コバルトを含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケル及び酸化コバルトからなり得る。

【0056】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及び鉄からなり得る。

【0057】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケル及び鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及び鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及び鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及び鉄からなり得る。

【0058】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。

【0059】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケル及びモリブデンを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びモリブデンから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びモリブデンからなり得る。

【0060】

触媒は、シリカゲル担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、活性炭担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、活性炭担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。

【0061】

触媒は、金属酸化物担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、アルミナ担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、クロミア担体上にニッケル及びタングステンを含み得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びタングステンから本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。触媒は、クロミア担体上のニッケル及びタングステンからなり得る。

【0062】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。

【0063】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化ニッケル及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化ニッケル及び酸化鉄からなり得る。

【0064】

触媒は、シリカゲル担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上のコバルト及び鉄からなり得る。

【0065】

触媒は、金属酸化物担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上にコバルト及び鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルト及び鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上のコバルト及び鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上のコバルト及び鉄からなり得る。

【0066】

触媒は、シリカゲル担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ゼオライト担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、活性炭担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、炭化ケイ素担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、シリカゲル担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、シリカ－アルミナ担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、ゼオライト担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、活性炭担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、炭化ケイ素担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。

【0067】

触媒は、金属酸化物担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、金属酸化物担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、アルミナ担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化チタン担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、酸化亜鉛担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、ジルコニア担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、クロミア担体上に酸化コバルト及び酸化鉄を含み得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化コバルト及び酸化鉄から本質的になり得る。触媒は、アルミナ担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化マグネシウム担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化チタン担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、酸化亜鉛担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、ジルコニア担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。触媒は、クロミア担体上の酸化コバルト及び酸化鉄からなり得る。

【0068】

以下の表１は、使用され得る潜在的な触媒、担体、及び任意選択の促進剤の概要を提供する。触媒は、カラムＢに列挙された任意の担体上のカラムＡ１及び／又はカラムＡ２からの任意の触媒を含んでもよい。触媒はまた、カラムＣから選択される少なくとも１種の任意選択の促進剤と組み合わされてもよい。例えば、触媒は、アルミナ担体上にニッケルを含み得る。触媒は、アルミナ担体上にヨウ化ニッケルを含み得る。触媒は、シリカゲル担体上にコバルトを含み得る。それらは明示的に列挙されていない場合があるが、触媒は、表１に示される触媒、担体、及び任意選択の促進剤の任意の組み合わせを含んでもよい。

【0069】

【表1】

【0070】

触媒は、例えば、ビーズ、ペレット、押出物、粉末、球体、又はメッシュの形態であってもよい。好ましくは、触媒はアルミナ担体上のニッケル又はヨウ化ニッケルを含む。より好ましくは、触媒は、ペレットの形態のアルミナ担体上のニッケル又はヨウ化ニッケルを含む。最も好ましくは、触媒は、約１ｍｍ～約７ｍｍの範囲の直径を有するペレットの形態のアルミナ担体上のニッケル又はヨウ化ニッケルを含む。

【0071】

触媒は市販されていてもよい。アルミナ上に担持されたニッケル金属の様々な担持量（重量パーセント）は、例えば、ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＵＯＰ（ＤｅｓＰｌａｉｎｅｓ，ＩＬ，ＵＳＡ）又はＪｏｈｎｓｏｎＭａｔｔｈｅｙ（Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ）から得ることができる。

【0072】

触媒と担体との総重量の百分率としての触媒の重量パーセントは、例えば、約０．０１重量パーセント（重量％）、約０．１重量％、約１重量％、約３重量％、約５重量％、約１０重量％、約１５重量％、若しくは約２０重量％ほど少なくてもよいか、又は約３５重量％、約４０重量％、約４５重量％、約５０重量％、約７５重量％ほど多くてもよいか、又は約０．０１重量％～約７５重量％、約０．１重量％～約５０重量％、約３重量％～約４５重量％、約１０重量％～約４０重量％、約１５重量％～約３５重量％、若しくは約３重量％～約２５重量％などの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、触媒の重量パーセントは、約５重量％～約４５重量％である。より好ましくは、触媒の重量パーセントは、約１０重量％～約４０重量％である。最も好ましくは、触媒の重量パーセントは、約１５重量％～約３５重量％である。

【0073】

触媒は、例えば、約１グラム毎平方メートル（ｍ^２／ｇ）で、約５ｍ^２／ｇ、約１０ｍ^２／ｇ、約２５ｍ^２／ｇ、約４０ｍ^２／ｇ、約６０ｍ^２／ｇ、若しくは約８０ｍ^２／ｇほど小さい表面領域を有してもよいか、又は約１００ｍ^２／ｇ、約１２０ｍ^２／ｇ、約１５０ｍ^２／ｇ、約２００ｍ^２／ｇ、約２５０ｍ^２／ｇ、約３００ｍ^２／ｇ、若しくは約１，０００ｍ^２／ｇほど大きい表面領域を有してもよいか、又は約１ｍ^２／ｇ～約１，００ｍ^２／ｇ、約５ｍ^２／ｇ～約３００ｍ^２／ｇ、約１０ｍ^２／ｇ～約２５０ｍ^２／ｇ、約２５ｍ^２／ｇ～約２００ｍ^２／ｇ、約４０ｍ^２／ｇ～約１５０ｍ^２／ｇ、約６０ｍ^２／ｇ～約１２０ｍ^２／ｇ、若しくは約８０ｍ^２／ｇ～約１２０ｍ^２／ｇなどの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内を有してもよい。触媒の表面積は、ＩＳＯ９２７７：２０１０によるＢＥＴ法によって決定される。

【0074】

反応物流は、例えば、約０．１秒、約２秒、約４秒、約６秒、約８秒、約１０秒、約１５秒、約２０秒、約２５秒、若しくは約３０秒ほど短いか、又は約４０秒、約５０秒、約６０秒、約７０秒、約８０秒、約１００秒、約１２０秒、約２００秒、若しくは約１，８００秒ほど長いか、又は、約０．１秒～約１，８００秒、約２秒～約１２０秒、約４秒～約１００秒、約６秒～約８０秒、約８秒～約７０秒、約１０秒～約６０秒、約１５秒～約５０秒、約２０秒～約４０秒、約２０秒～約３０秒、約１０秒～約２０秒、若しくは約１００秒～約１２０秒など、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内の接触時間の間、触媒と接触してもよい。好ましくは、反応物流は、約２秒～約２００秒の接触時間の間、触媒と接触する。より好ましくは、反応物流は、約４０秒～約１００秒の接触時間の間、触媒と接触する。最も好ましくは、反応物流は、約６０秒～約８０秒の接触時間の間、触媒と接触する。

【0075】

反応物流及び触媒は、反応温度に予熱されてもよい。反応温度は、例えば、約１５０℃、約２００℃、約２５０℃、約２８０℃、約２９０℃、約３００℃、約３１０℃、若しくは３２０℃などの低温であってもよいか、又は、約３３０℃、約３４０℃、約３５０℃、約３６０℃、約３８０℃、約４００℃、約４５０℃、約５００℃、約５５０℃、若しくは約６００℃などの高温の反応温度であってもよいか、又は、約１５０℃～約６００℃、約２００℃～約５５０℃、約２５０℃～約５００℃、約２８０℃～約４５０℃、約２９０℃～約４００℃、約３００℃～約３８０℃、約３１０℃～約３６０℃、約３２０℃～約３５０℃、若しくは約３２０℃～約３４０℃などの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、反応温度は、約２００℃～約５００℃である。より好ましくは、反応温度は、約３００℃～約４００℃である。最も好ましくは、反応温度は、約３００℃～約３５０℃である。

【0076】

反応器への反応物のフロー中の水素は、対応する金属に酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化鉄を含む触媒を還元する。好ましくは、そのような触媒は、触媒を対応する金属に還元する反応の前に、反応器を通る水素のフローによって還元される。

【0077】

反応器の動作圧力は、例えば、約１０ｋＰａｇ（キロパスカル、ゲージ圧）、約５０ｋＰａｇ、約１００ｋＰａｇ、約２００ｋＰａｇ、約３００ｋＰａｇ、約４００ｋＰａｇ、若しくは約６００ｋＰａｇ程度の低さか、又は約８００ｋＰａｇ、約１，０００ｋＰａｇ、約１，５００ｋＰａｇ、約２，０００ｋＰａｇ、約２，５００ｋＰａｇ、約３，０００ｋＰａｇ、若しくは約４，０００ｋＰａｇ程度の高さか、又は約１０ｋＰａｇ～約４，０００ｋＰａｇ、約５０ｋＰａｇ～約３，０００ｋＰａｇ、約１００ｋＰａｇ～約２，５００ｋＰａｇ、約２００ｋＰａｇ～約２，０００ｋＰａｇ、約３００ｋＰａｇ～約１，５００ｋＰａｇ、約４００ｋＰａｇ～約１，０００ｋＰａｇ、約６００ｋＰａｇ～約８００ｋＰａｇ、若しくは約１０ｋＰａｇ～約８００ｋＰａｇなどの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、反応器の動作圧力は、約１０ｋＰａｇ～約１５００ｋＰａｇである。より好ましくは、反応器の動作圧力は、約１０ｋＰａｇ～約１０００ｋＰａｇである。最も好ましくは、反応器の動作圧力は、約１０ｋＰａｇ～約８００ｋＰａｇである。

【0078】

ヨウ素は、加熱されたヨウ素液化装置に連続的又は間欠的に添加される固体ヨウ素から反応器に供給されて、液化装置中の液体ヨウ素のあるレベルを維持する。液化装置内で正圧を維持して、液体ヨウ素をヨウ素気化装置に送達する。液体ヨウ素の流量は、例えば、ヨウ素を提供する槽の重量損失を監視することによって、ポンプが使用される場合にはポンプストローク体積に基づいて計算することによって、及び／又は液体ヨウ素を流量計に通すことによって提供され得る。ヨウ素液化装置中のヨウ素の温度は、温度がヨウ素を溶融するのに十分高いが、ヨウ素の気化を避けるのに十分低いように維持される。液体ヨウ素を気化装置内で気化させてヨウ素蒸気を形成する。気化装置を出るヨウ素蒸気は、水素供給源からの水素ガスと混合されて、反応物流を形成することができる。代替的に又は追加的に、水素供給源からの水素ガスをヨウ素気化装置に供給して、ヨウ素の気化を補助し、それによって気化温度を低下させてもよい。いずれの場合も、水素ガスは、リサイクルされた水素ガス及びヨウ化水素を更に含んでもよい。反応物流は、反応温度に予熱され、上述の触媒のいずれかが予め装填された反応器に供給される。液化装置と気化装置との間のプロセスラインは、ヨウ素がこれらのライン中で液体のままであることを確実にするために、断熱され、任意選択的に熱追跡される。ヨウ素蒸気及び水素／ヨウ素蒸気混合物を運ぶプロセスラインは、気相が維持されることを確実にするために、断熱され、任意選択的に熱追跡される。代替的に、固体ヨウ素は、水素及びヨウ化水素の存在下又は非存在下でヨウ素蒸気を生成するためにヨウ素を液化及び蒸発させる槽に供給されてもよい。

【0079】

ヨウ化水素、未反応水素、及び未反応ヨウ素を含む生成物流は、反応器から１つ以上のヨウ素除去槽に導かれ、そこで生成物流が冷却されて未反応のヨウ素が凝縮し、生成物流からヨウ素の少なくとも一部が除去されて反応物としてリサイクルされる。任意選択的に、生成物流は冷却器に導かれ、１つ以上のヨウ素除去槽内で未反応のヨウ素を凝縮する前に生成物流から熱の一部を除去する。１つ以上のヨウ素除去槽内で、生成物流は、ヨウ素を液体形態で回収するために、ヨウ素の融点を超えるがヨウ素の沸点よりも低い温度に冷却され得る。代替的に又は追加的に、反応器から出る生成物流は、ヨウ素を固体形態で回収するために、ヨウ素の融点よりも低い温度に冷却され得る。生成物流は、１つ以上のヨウ素除去槽から１つ以上の更なるヨウ素除去槽へと進み、リサイクルのために更なる未反応のヨウ素を除去してもよい。

【0080】

実質的にヨウ素を含まなくてもよい生成物流は、未反応水素の効率的な回収に十分な分離圧力まで生成物流の圧力を増加させるために、１つ以上のヨウ素除去槽から圧縮機に導くことができる。分離圧力は反応器の動作圧力よりも高い。分離圧力は、例えば、約８００ｋＰａｇ、約８５０ｋＰａｇ、約９００ｋＰａｇ、約９５０ｋＰａｇ、若しくは約１，０００ｋＰａｇ程度の低さか、又は約１，１００ｋＰａｇ、約１，２００ｋＰａｇ、約１，３００ｋＰａｇ、約１，４００ｋＰａｇ、若しくは約１，５００ｋＰａｇ程度の高さか、又は約８００ｋＰａｇ～約１，５００ｋＰａｇ、約８５０ｋＰａｇ～約１，４００ｋＰａｇ、約９００ｋＰａｇ～約１，３００ｋＰａｇ、約９５０ｋＰａｇ～約１，２００ｋＰａｇ、約１，０００ｋＰａｇ～約１，１００ｋＰａｇ、若しくは約９００ｋＰａｇ～約１，１００ｋＰａｇなどの、前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、分離圧力は、約１０ｋＰａｇ～約２，０００ｋＰａｇである。より好ましくは、分離圧力は、約３００ｋＰａｇ～約１，５００ｋＰａｇである。最も好ましくは、分離圧力は、約６００ｋＰａｇ～約１，０００ｋＰａｇである。

【0081】

圧縮された生成物流は、液体流及び蒸気流を回収するために一段フラッシュ冷却又は蒸留に供される。蒸気流は水素及び少量のヨウ化水素を含む。液体流は実質的に水素を含まず、ヨウ化水素、残留ヨウ素及び他の高沸点物質、例えば水を含む。蒸気流は、反応器に再びリサイクルされ得る。液体流は蒸留カラムに導かれ、オーバーヘッド流中の液体ヨウ化水素を、残留ヨウ素及び底部流中の残留水を含む他の高沸点物質から分離する。高沸点物質は、ヨウ素回収及びリサイクルを含む更なる処理のために蒸留カラムの底部流から導かれる。蒸留カラムのオーバーヘッドからの蒸気排出口は、水素などの任意の非凝縮性ガスを除去するためのパージとして取ることができる。

【0082】

代替的に、生成物流を１つ以上のヨウ素除去槽から重質物蒸留カラムに導いて、ヨウ化水素及び残留ヨウ素などのより高沸点物質を、未反応水素などの低沸点物質から分離することができる。高沸点物質は、重質物蒸留カラムの底部流からヨウ素リサイクル蒸留カラムに導かれ、残留ヨウ素からヨウ化水素を分離する。水素及び任意の残留ヨウ化水素を含む重質カラムのオーバーヘッド流は、生成物蒸留カラムに導かれる。残留ヨウ素を含むヨウ素リサイクル蒸留カラムの底部流は、ヨウ素液化装置へ戻してリサイクルされる。ヨウ化水素を含むヨウ素リサイクルカラムのオーバーヘッド流は、生成物蒸留カラムに導かれ、ヨウ化水素を、重質カラム及びヨウ素リサイクルカラムからの水素及び他の非凝縮性ガスから分離する。水素及び残留ヨウ化水素を含む生成物カラムのオーバーヘッド流は、反応器へ戻してリサイクルされ得る。生成物カラムの底部流は、精製されたヨウ化水素を含む。

【0083】

上記のプロセスのいずれにおいても、追加の生成物カラムを添加して、ヨウ化水素の純度を高めることができる。精製されたヨウ化水素は、例えば、上述のプロセスのいずれかなどの後続のプロセスで使用する前に、任意の残留水分を除去するために適切な乾燥剤に通すことができる。精製されたヨウ化水素は、次のプロセスに直接供給することができる。代替的に又は追加的に、精製されたヨウ化水素は、その後のプロセスで使用する前に短期間貯蔵するために貯蔵タンクに捕集されてもよい。ヨウ素及び水素のリサイクルは、ヨウ化水素を製造するための効率的な方法をもたらす。

【0084】

本開示による担体上に担持されたニッケル、コバルト、鉄、酸化ニッケル、酸化コバルト、及び／又は酸化鉄触媒の使用を含む、水素（Ｈ_２）及び元素状ヨウ素（Ｉ_２）からヨウ化水素（ＨＩ）を製造するためのプロセスは、以下に記載されるように、バッチプロセスであってもよく、又は連続プロセスであってもよい。

【0085】

図１は、無水ヨウ化水素を製造するための統合プロセスを示すプロセスフロー図である。図１に示すように、統合プロセス１０は、固体ヨウ素１２及び水素ガス１４の材料フローを含む。固体ヨウ素１２は、固体貯蔵タンク１６に連続的又は間欠的に添加され得る。固体ヨウ素１８のフローは、固体搬送システム（図示せず）によって、又は固体貯蔵タンク１６からヨウ素液化装置２０への重力によって、連続的又は間欠的に移送され、ここで、固体ヨウ素は、その融点を上回るがその沸点を下回って加熱され、ヨウ素液化装置２０中の液体ヨウ素のレベルを維持する。１つの液化装置２０のみが示されているが、複数の液化装置２０が並列配置で使用され得ることが理解される。液体ヨウ素２２は、ヨウ素液化装置２０からヨウ素気化装置２４へ流れる。ヨウ素液化装置２０は、液体ヨウ素２２のフローを動かすために不活性ガスによって加圧されてもよい。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、若しくはヘリウム、又はこれらの混合物が挙げられ得る。代替的に又は追加的に、液体ヨウ素２２のフローは、ポンプ（図示せず）によって動かされてもよい。液体ヨウ素２２の流量は、液体フロー制御装置２６によって制御されてもよい。ヨウ素気化装置２４では、ヨウ素がその沸点を上回って加熱され、ヨウ素蒸気２８のフローを形成する。

【0086】

水素１４の流量は、ガスフロー制御装置３０で制御されてもよい。ヨウ素蒸気２８のフロー及び水素１４のフローは、過熱器３６に供給され、反応温度に加熱されて反応物流３８を形成する。反応物流３８は、反応器４０に提供される。

【0087】

反応物流３８は、反応器４０内に収容される触媒４２の存在下で反応して、生成物流４４を生成する。触媒４２は、本明細書に記載の触媒のいずれかであり得る。生成物流４４は、ヨウ化水素、未反応ヨウ素、未反応水素並びに微量の水及び他の高沸点不純物を含み得る。

【0088】

生成物流４４は、上流弁４６に供給され得る。上流弁４６は、生成物流４４をヨウ素除去ステップに導くことができる。代替的に、生成物流４４を冷却器（図示せず）に通過させて、ヨウ素除去ステップに導く前に熱の一部を除去し得る。ヨウ素除去ステップでは、第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂを含んでもよい。生成物流４４は、第１のヨウ素除去槽５０ａにおいてヨウ素の沸点未満の温度に冷却され、ヨウ素の少なくとも一部を凝縮するか又はそれから昇華する能力を奪って、生成物流４４から分離してもよい。生成物流４４は、第１のヨウ素除去槽５０ａにおいてヨウ素の融点未満の温度に更に冷却され、生成物流４４から更に多くのヨウ素を分離し、第１のヨウ素除去槽５０ａ内でヨウ素の少なくとも一部を固体として堆積させ、減ヨウ素生成物流５２を生成してもよい。減ヨウ素生成物流５２は、第２のヨウ素除去槽５０ｂに供給されて、冷却され、減ヨウ素生成物流５２から更なるヨウ素の少なくとも一部を分離して、更に粗ヨウ化水素生成物流５４を生成してもよい。

【0089】

第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、直列配置で動作する２つのヨウ素除去槽からなるが、第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、並列配置で動作する２つ以上のヨウ素除去槽、直列配置で動作する２つを超えるヨウ素除去槽、又はこれらの任意の組み合わせを含み得ることを理解されたい。第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、単一のヨウ素除去槽からなり得ることも理解されたい。ヨウ素除去槽のいずれかは、熱交換器を含んでもよいか、又は熱交換器の形態にあってもよいことが、更に理解される。連続した槽は、複数の冷却段階を有する単一の容器に組み合わせ得ることも理解される。

【0090】

第１のヨウ素除去槽５０ａで捕集されたヨウ素は、第１のヨウ素リサイクル流５６ａを形成し得る。同様に、第２のヨウ素除去槽５０ｂで捕集されたヨウ素は、第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを形成し得る。第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂの各々は、図のようにヨウ素液化装置２０及び／又はヨウ素気化装置２４に連続的又は断続的に供給されてもよい。

【0091】

固体形態でヨウ素を捕集する一方で連続動作を提供するために、上流弁４６は、生成物流４４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂへ選択的に導くように構成され得る。第２のヨウ素除去トレーン４８ｂは、上述のように、第１のヨウ素除去トレーン４８ａと実質的に同様であり得る。第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素除去槽５０ａ又は第２のヨウ素除去槽５０ｂのいずれかが、固体ヨウ素の除去に有益である十分な固体ヨウ素を蓄積したら、上流弁４６を選択して、生成物流４４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａから第２のヨウ素除去トレーン４８ｂへ導いてもよい。ほぼ同時に、粗ヨウ化水素生成物流５４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａ又は第２のヨウ素除去トレーン４８ｂのいずれかから選択的に導くように構成された下流弁５８を選択して、粗ヨウ化水素生成物流５４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂから導き得、それによって、生成物流４４からヨウ素を除去して粗ヨウ化水素生成物流５４を生成するプロセスが、中断されずに継続し得る。生成物流４４がもはや第１のヨウ素除去トレーン４８ａに導かれなくなると、第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂは、ヨウ素の融点を超えて加熱されて、固体ヨウ素を液化してもよく、それによって、液化ヨウ素が、第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。

【0092】

プロセスが継続するにつれて、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素除去槽５０ａ又は第２のヨウ素除去槽５０ｂのいずれかが、固体ヨウ素を除去するために有益な十分な固体ヨウ素を蓄積したら、上流弁４６を選択して、生成物流４４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂから第１のヨウ素除去トレーン４８ａへ戻して導いてもよく、また下流弁５８を選択して、粗ヨウ化水素生成物流５４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａから導いてもよく、それによって、生成物流４４からヨウ素を除去して粗ヨウ化水素生成物流５４を生成するプロセスが、中断されずに継続することができる。生成物流４４がもはや第２のヨウ素除去トレーン４８ｂに導かれなくなると、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂは、ヨウ素の融点を超えて加熱されて、固体ヨウ素を液化してもよく、それによって、液化ヨウ素が、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。第１のヨウ素除去トレーン４８ａと第２のヨウ素除去トレーン４８ｂとの間で継続して切り替えることにより、生成物流４４中の未反応ヨウ素は、効率的かつ連続的に除去及びリサイクルされ得る。

【0093】

上記のように、液体ヨウ素は、第１のヨウ素除去トレーン４８ａ及び第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。代替的に、液体ヨウ素は、第１のヨウ素除去トレーン４８ａ及び第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素気化装置２４へ流れ、ヨウ素液化装置２０及び液体フロー制御装置２６を迂回してもよい。

【0094】

図１に示す統合プロセスでは、粗ヨウ化水素生成物流５４は、重質物蒸留カラム６０に提供される。重質物蒸留カラム６０は、ヨウ化水素及び残留未反応ヨウ素などの高沸点物質を、未反応水素などの低沸点物質から分離するように構成され得る。重質物蒸留カラム６０からのヨウ化水素及び残留未反応ヨウ素を含む底部流６２は、ヨウ素リサイクルカラム６４に提供され得る。ヨウ素リサイクルカラム６４は、残留未反応ヨウ素をヨウ化水素から分離するように構成され得る。未反応ヨウ素を含むヨウ素リサイクルカラム６４の底部流６６は、ヨウ素液化装置２０へ戻してリサイクルされ得る。代替的に、未反応ヨウ素を含むヨウ素リサイクルカラム６４の乾燥底部流６６は、ヨウ素気化装置２４へ戻してリサイクルされ得る。ヨウ化水素を含むヨウ素リサイクルカラム６４のオーバーヘッド流６８は、生成物蒸留カラム７０に提供され得る。

【0095】

重質物蒸留カラム６０からの水素及び残留ヨウ化水素を含むオーバーヘッド流７２も生成物蒸留カラム７０に提供され得る。生成物蒸留カラム７０は、未反応水素をヨウ化水素から分離するように構成され得る。未反応水素及び残留ヨウ化水素を含む生成物カラム７０のオーバーヘッド流７４は、反応器４０へ戻してリサイクルされ得る。得られた精製ヨウ化水素生成物は、生成物カラム７０の底部流７６から捕集され得る。

【0096】

図２は、無水ヨウ化水素を製造するための別の統合プロセスを示すプロセスフロー図である。図２に示す統合プロセス７８は、粗ヨウ化水素生成物流５４の生成までは、図１を参照して上述した統合プロセス１０と同じである。図２の統合プロセス７８では、粗ヨウ化水素生成物流５４を圧縮機８０に提供して粗ヨウ化水素生成物流５４の圧力を上昇させ、水素及びヨウ化水素の回収を容易にする。圧縮機８０は、粗ヨウ化水素生成物流５４の圧力を、反応器４２の動作圧力よりも高い分離圧力まで上昇させて、圧縮生成物流８２を生成する。圧縮生成物流８２は、分縮器８４に導かれ、ここでヨウ化水素及び微量の残留未反応ヨウ素などの高沸点物質を未反応水素などの低沸点物質から分離するために一段フラッシュ冷却に供される。分縮器８４からの水素及び残留ヨウ化水素を含むオーバーヘッド流８６は、反応器４０へ戻してリサイクルされ得る。ヨウ化水素、微量の残留未反応ヨウ素、及び微量の水を含む分縮器８４からの底部流８８は、生成物カラム９０に提供され得る。生成物カラム９０は、残留未反応ヨウ素、水、及び他の高沸点化合物をヨウ化水素から分離するように構成され得る。未反応のヨウ素を含む生成物カラム９０の底部流９２は、ヨウ素液化装置２０にリサイクルされてもよい。代替的に、未反応のヨウ素を含む生成物カラム９０の底部流９２は、ヨウ素気化装置２４へ戻してリサイクルされてもよい。得られた精製ヨウ化水素生成物は、生成物カラム９０のオーバーヘッド流９４から捕集され得る。パージ流９６は、低沸点不純物の蓄積を制御するために、生成物カラム９０から取り出され得る。パージ流９６の一部は、反応器４０へ戻してリサイクルされ得、別の部分は、廃棄され得る。

【0097】

本発明は、例示的な設計に対するものとして説明してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。更に、本出願は、本発明が関連する技術分野における既知の又は慣習的な実践に属する本開示からのそのような逸脱を包含することが意図されている。

【0098】

本明細書で使用する場合、「前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内」という句は、それらの値が列挙のより低い部分にあるか又は列挙のより高い部分にあるかにかかわらず、任意の範囲がそのような句の前に列挙された値のうちのいずれか２つから選択され得ることを意味する。例えば、一対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値及びより高い値から選択され得る。

【実施例】

【0099】

実施例１：ニッケル触媒によって触媒された水素及びヨウ素からのヨウ化水素の調製
実施例１では、上記の式３に従う水素（Ｈ_２）及び元素状ヨウ素（Ｉ_２）からのヨウ化水素（ＨＩ）の製造を、反応条件の範囲にわたってアルミナ担持ニッケル触媒を使用して実証した。水素ガスとヨウ素蒸気との混合物を反応器に導入する前に、固定床管状反応器中の触媒を活性化した。触媒を窒素ガスでパージし、続いて水素ガスを導入し、反応器を１２０℃に加熱し、２時間保持し、次いで反応器温度を２３０℃に上げ、更に１時間保持することによって触媒を活性化した。次いで、反応器温度を所望の反応温度に調節した。予め決められた固定流量の水素を、予め決められた量の固体元素状ヨウ素を最初に充填したヨウ素気化装置中にバブリングした。ヨウ素気化装置温度を１５０℃～１７０℃に制御し、ヨウ素蒸気を発生させた。気化装置温度及び水素流量を適宜調節して、水素対ヨウ素の所望のモル比を達成した。水素とヨウ素蒸気との混合物を反応器に供給し、触媒の存在下で反応させてヨウ化水素を形成した。次いで、反応器流出物を２段階ヨウ素捕集器に通して、未反応のヨウ素を固体形態で捕集した。次いで、粗ヨウ化水素生成物を含有するヨウ素捕集器流出物流をドライアイストラップに捕集した。ドライアイストラップからの流出物流を、脱イオン水を充填したスクラバーを通してバブリングして、未反応水素ガス流から残留ヨウ化水素を捕捉した。所定の期間後、システムを停止し、ヨウ素気化装置の重量損失及びヨウ素捕集器の重量増加を測定して、平均Ｈ_２／Ｉ_２供給モル比を計算した。滞留時間は、水素及びヨウ素の合計供給速度に基づいて計算し、転化率は、捕集されたヨウ化水素及び反応器に供給されたヨウ素の量に基づいて計算した。

【0100】

全ての反応は０～５ｐｓｉｇの範囲で行った。アルミナ担体上の２１重量％ニッケル触媒（Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３）を用いた実験は、各々、２４時間の実験時間を有した。２０重量％のＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３又は５重量％のＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒を使用した実験では、各実験は７２時間の実験時間を有した。その他の反応条件を表２に示す。

【0101】

各実験の結果を表２に示す。表２に示されるように、アルミナ担体上の２１重量％ニッケル触媒を用いて、接触時間が７秒を超えた場合、平均転化率は９０％を超え、平均生産性は約３２０℃～約３６０℃の反応温度で約３５ｌｂ．／時／ｆｔ^３であった。アルミ担体上の２０重量％ニッケル触媒は、同等の反応条件下でアルミナ担体上の２１重量％ニッケル触媒よりもわずかに良好に機能したが、アルミナ担体上の５重量％ニッケル触媒は、はるかに低い活性を示した。

【0102】

【表2】

【0103】

実施例２：ニッケル触媒によって触媒される水素及びヨウ素からのヨウ化水素の調製におけるＨ_２／Ｉ_２モル比の効果
実施例２では、ＨＩ捕集率に対するＨ_２／Ｉ_２モル比の効果を、反応条件の範囲にわたって２１重量％のＮｉ／Ａｌ_２０_３触媒を使用して実証した。実施例１に記載したものと同じ実験設定及び実験手順を実施例２で使用し、各実験は２４時間の実験時間を有した。ＨＩ捕集率は、発生した全ＨＩに対するドライアイス冷却トラップに捕集されたＨＩの百分率として定義した。表３に示すように、Ｈ_２／Ｉ_２モル比が２．７（３未満）である場合、ＨＩ捕集率は９０％超であったが、Ｈ_２／Ｉ_２モル比が増加するにつれて、それは劇的に減少した。いかなる理論にも束縛されることを望むものではないが、これは、ＨＩの縮合が過剰量の水素の存在下でより困難になることを示唆する。

【0104】

【表3】

【0105】

実施例３：ＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３のインサイチュ調製
実施例３では、Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒をインサイチュでＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３触媒に変換し、変換された触媒を分析して、変換を検証及び定量化する。

【0106】

２０重量％のＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒を使用前に純水素中で活性化して、空気不動態化層を除去し、それによって活性ニッケル相を曝露させた。より具体的には、１００ｍＬの触媒を反応器に充填し、室温で約３０分間、窒素ガス（４００ｍＬ／分）でパージした。窒素ガスフローを停止し、水素ガスフロー（２５０ｍＬ／分）を開始した。触媒をランプ速度３℃／分で１２０℃に加熱し、１時間保持した。保持後、温度を２３０℃に上げ（３℃／分）、更に１時間保持した。次いで、温度を所定の反応温度まで上げた（３℃／分）。

【0107】

特に明記しない限り、全ての材料は、更に精製することなく得られたままの状態で使用した。所定量のヨウ素を気化装置に充填し、排気し、窒素ガスで３回パルスパージした後、所定温度に加熱した。水素ガスを所定の流量で気化装置を通してバブリングした。気化装置からの流出物流を反応器内でＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒と接触させた。反応器からの流出物流を、２つの連続したヨウ素捕集器、次いで２つの連続した生成物捕集シリンダー（product collection cylinder、ＰＣＣ）、続いて水バブラー、最後に苛性スクラバー（１０重量％ＫＯＨ／Ｈ_２Ｏ）に通した。ヨウ素捕集器を（捕集器の本体に巻き付けられた銅コイルを通して水道水を循環させることによって）約２０℃に維持して、反応器流出物流中の未反応ヨウ素が捕集器内で凝縮することを確実にした。反応器流出物流中の無水ＨＩは、液体窒素又はアセトン－ドライアイス冷却浴によって冷却されたＰＣＣ中で凝縮した。ＰＣＣからの捕捉されなかったＨＩを、水性ＨＩとして水バブラー中で捕捉した。主に未反応の水素及び同伴された水性ＨＩである水バブラーからの流出物流は、排出される前に苛性スクラバーを通過した。

【0108】

触媒の重量は、操業時間（time on stream）とともに増加することが見出された（以下の表４を参照されたい）。重量の変化は、操業中の最初の３００時間が最も大きく、その間、触媒の重量は、約８２．３％増加した。６００時間後、触媒表面上の全ての金属ニッケルがＮｉＩ_２に変換されていた。この観察は、金属ニッケルの平衡濃度が無限小であることを明らかにした平衡計算によって裏付けられた。

【0109】

【表4】

【0110】

触媒の重量の変化は、以下の式によって示されるように、ヨウ化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＩ_２）の形成によるものである。金属ニッケル及びヨウ素蒸気からのＮｉＩ_２の形成は発熱性であり、反応の標準エンタルピー及び標準ギブス自由エネルギーは、それぞれ、－１５８．８ｋＪ／ｍｏｌ及び－１１３．８ｋＪ／ｍｏｌである。標準条件での平衡定数は８．９×１０^１９である。大きな平衡定数及び負のギブス自由エネルギーは、反応が自発的であり、順方向に容易に進行することを示す。これは、ニッケルが他の後期金属と比較して相対的に電気陽性であり、電子密度を容易に失ってＮｉ（ＩＩ）種を形成することができるという事実によって可能になる。図３は、最適な反応条件における金属ニッケルの平衡濃度を示す。示されるように、３５０℃では、金属ニッケル表面は利用できない。

【0111】

図４を参照すると、ヨウ化ニッケルの形成は、粒径の増加と関連している。更に、周囲条件に曝露されると、ヨウ化ニッケルは水分と反応してヘキサアクア錯体を形成し、これは著しい粒子凝集及び体積膨張と関連している。例えば、周囲条件に曝露された場合、ＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３触媒は、体積膨張及び触媒の活性の損失に関連して、ヘキサアクア錯体（ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６）を形成した。更に、ヨウ化ニッケルの粒径は、約３８３Åから約１０００Åに増加した。新鮮な試料を酸化し、続いて還元すると、粒径は約６８Åに減少した。
ｉ．Ｎｉ_（ｓ）＋Ｉ_２（ｇ）→ＮｉＩ_２（ｓ）
ｉｉ．ＮｉＩ_２（ｓ）＋６Ｈ_２Ｏ_（ｇ）→ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６（ｓ）
ｉｉｉ．ＮｉＩ_２／ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６（ｓ）＋Ｈ_２（ｇ）→Ｎｉ_（ｓ）＋２ＨＩ_（ｇ）＋６Ｈ_２Ｏ_（ｇ）

【0112】

水素ガスを使用したＮｉＩ_２及びＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６又はＮｉＩ_２／ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６の混合物の金属ニッケルへの直接還元は４４０℃で達成されたが、触媒活性は回復することができなかった。これは、７８Åから約４５４Åへの粒径の有意な増加に起因した。これは、金属ニッケルからのヨウ化ニッケルの形成が粒径の増大をもたらし、ＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３の周囲条件への曝露が著しい凝集及び体積膨張をもたらすことを示す。加えて、水素ガスを使用したＮｉＩ_２／ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６の直接還元もまた、著しい凝集と関連している。明らかに、粒径の変化は触媒活性に有害な影響を及ぼす。したがって、触媒再生は、ヨウ化ニッケル粒径の減少及びアルミナ触媒担体上での再分散を同時に伴わなければならない。ＮｉＩ_２／ＮｉＩ_２（Ｈ_２Ｏ）_６の金属ニッケルへの還元に続いて、その後、酸化ニッケル（nickel oxide、ＮｉＯ）を作製するために４５４℃で酸化し、続いて金属ニッケルを得るために４４０℃で還元して、約２４４Åの粒径を得た。５００℃で更に酸化し、続いて４４０℃で還元すると、約２００Åの更に小さい粒径を有する金属ニッケルが得られた。したがって、酸化及び還元サイクルを繰り返すことにより、大きなヨウ化ニッケルクラスターをより小さな金属ニッケル粒子に変換し、アルミナ担体上に再分散させることができると考えられる。

【0113】

図４は、Ｘ線回折によって測定された粒径を用いた、触媒の使用及び再生の前述のプロセスの概略図を示す。

【0114】

理論に束縛されることを望むものではないが、本発明者らは、ヨウ化水素を形成するための水素蒸気とヨウ素蒸気との気相反応の間に失活した触媒は、３工程プロセスにおいて、連続的な酸化及び還元を使用して再生することができると考える。
ｉ．ＮｉＩ_２（ｓ）＋Ｈ_２（ｇ）→Ｎｉ_（ｓ）＋２ＨＩ_（ｇ）
ｉｉ．２Ｎｉ_（ｓ）＋Ｏ_２（ｇ）→２ＮｉＯ_（ｓ）
ｉｉｉ．ＮｉＯ_（ｓ）＋Ｈ_２（ｇ）→Ｎｉ_（ｓ）＋Ｈ_２Ｏ_（ｇ）

【0115】

ヨウ化ニッケルを水素中で金属ヨウ化物に直接還元することにより、ヨウ素をヨウ化水素の形態で回収することができる。このステップは、大きなニッケル粒子の形成につながる著しい凝集と関連している。第２のステップにおいて、金属ニッケルは酸素中で酸化されて酸化ニッケルを形成する。酸化は、より小さい粒子の形成及び再分散をもたらし得る。最後のステップでは、酸化ニッケルを水素ガス中で還元して金属ニッケルを形成する。

【0116】

実施例４：ヨウ素転化率に対するＨ_２／Ｉ_２モル比及び温度の効果
この実施例では、試薬転化率に対する試薬モル比及び温度の効果を実証する。２０重量％のＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒を、使用前に純水素中で活性化して、空気不動態化層を除去し、それによって活性ニッケル相を曝露させた。より具体的には、１００ｍＬの触媒を反応器に充填し、室温で約３０分間、窒素ガス（４００ｍＬ／分）でパージした。窒素ガスフローを停止し、水素ガスフロー（２５０ｍＬ／分）を開始した。触媒をランプ速度３℃／分で１２０℃に加熱し、１時間保持した。保持後、温度を２３０℃に上げ（３℃／分）、更に１時間保持した。次いで、温度を所定の反応温度まで上げた（３℃／分）。

【0117】

特に明記しない限り、全ての材料は、更に精製することなく得られたままの状態で使用した。所定量のヨウ素を気化装置に充填し、排気し、窒素ガスで３回パルスパージした後、所定温度に加熱した。水素ガスは、所定の流量で気化装置を通してバブリングされる。気化装置からの流出物流は、反応器内で活性化触媒と接触させられる。反応器からの流出物流を、２つの連続したヨウ素捕集器、次いで２つの連続した生成物捕集シリンダー（ＰＣＣ）、続いて水バブラー、最後に苛性スクラバー（１０重量％ＫＯＨ／Ｈ_２Ｏ）に通した。ヨウ素捕集器を（捕集器の本体に巻き付けられた銅コイルを通して水道水を循環させることによって）約２０℃に維持して、反応器流出物流中の未反応ヨウ素が捕集器内で凝縮することを確実にした。反応器流出物流中の無水ＨＩは、液体窒素又はアセトン－ドライアイス冷却浴によって冷却されたＰＣＣ中で凝縮した。ＰＣＣからの捕捉されなかったＨＩを、水性ＨＩとして水バブラー中で捕捉した。主に未反応の水素及び同伴された水性ＨＩである水バブラーからの流出物流は、排出される前に苛性スクラバーを通過した。

【0118】

ヨウ化水素を製造するためのヨウ素蒸気と水素との気相反応は発熱性である。平衡状態では、より低い反応温度が、より高いヨウ素転化率に有利である。逆に、逆反応は吸熱性であり、高い反応温度ではＨＩの分解に有利である。表７及び図５に実証されるように、気相反応は発熱性であるが、反応温度は＜３３０℃かつＨ_２／Ｉ_２モル比は約５である。触媒活性は低下し、平均ヨウ素転化率は＜９７％である。反応温度が＞３７０℃の場合、逆反応が有利となり、平均ヨウ素転化率は＜９７％になると見られる。また、より高い反応温度もＨＩの分解に有利であることに留意されたい。これらの結果に基づいて、接触時間が＞８秒であり、Ｈ_２／Ｉ_２モル比が約５である場合、＞９８％のヨウ素転化率を達成するために、推奨される反応温度範囲は、３４０～３６０℃である。

【0119】

【表5】

【0120】

以下の表８に示す結果については、先に記載したのと同じ手順を使用した。４４．５ｍＬの２０重量％のＮｉ／Ａｌ_２Ｏ_３触媒を最初に反応器に充填し、Ｈ_２／Ｉ_２モル比を２～３に調整した。

【0121】

【表6】

【0122】

実施例５：Ｈ_２／Ｉ_２のＨＩへの変換における様々な触媒系の使用
この実施例では、触媒、担体、及び促進剤の複数の異なる組み合わせを使用して、水素及びヨウ素をＨＩに変換する。反応を、実施例１～４のいずれかと同じ様式及び同じ条件下で行う。以下の表９は、反応に使用される触媒、担体、及び任意選択の促進剤の可能な組み合わせを示す。触媒は、カラムＡ１及び／又はカラムＡ２からの少なくとも１つの触媒、カラムＢからの少なくとも１種の担体、及び任意選択的にカラムＣからの少なくとも１つの促進剤を含む。

【0123】

【表7】

【0124】

実施例６：ヨウ化ニッケル触媒によって触媒された水素及びヨウ素からのヨウ化水素の調製
この実施例では、上記の式３に従う水素（Ｈ_２）及び元素状ヨウ素（Ｉ_２）からのヨウ化水素（ＨＩ）の製造を、反応条件の範囲にわたってアルミナ担持ヨウ化ニッケル触媒を使用して実証する。固定床管状反応器中の触媒は、水素ガスとヨウ素蒸気の混合物を反応器に導入する前に活性化される。触媒を窒素でパージし、続いて水素ガスを導入し、反応器を１２０℃に加熱し、２時間保持し、次いで反応器温度を２３０℃に上げ、更に１時間保持することによって触媒を活性化する。次いで、反応器温度を所望の反応温度に調節する。予め決められた固定流量の水素を、予め決められた量の固体元素状ヨウ素が最初に充填されたヨウ素気化装置にバブリングする。ヨウ素気化装置温度を１５０℃～１７０℃に制御し、ヨウ素蒸気を発生させる。気化装置温度及び水素流量を適宜調節して、水素対ヨウ素の所望のモル比を達成する。水素とヨウ素蒸気の混合物を反応器に供給し、ヨウ化ニッケル触媒の存在下で反応させてヨウ化水素を形成する。次いで、反応器流出物を２段階ヨウ素捕集器に通して、未反応のヨウ素を固体形態で捕集する。次いで、粗ヨウ化水素生成物を含有するヨウ素捕集器流出物流をドライアイストラップに捕集する。ドライアイストラップからの流出物流を脱イオン水を充填したスクラバーを通してバブリングして、未反応水素ガス流から残留ヨウ化水素を捕捉する。所定の期間後、システムを停止し、ヨウ素気化装置の重量損失及びヨウ素捕集器の重量増加を測定して、平均Ｈ_２／Ｉ_２供給モル比を計算する。滞留時間は、水素及びヨウ素の合計供給速度に基づいて計算され、転化率は、捕集されたヨウ化水素及び反応器に供給されたヨウ素の量に基づいて計算される。

【0125】

全ての反応は、０～５ｐｓｉｇの範囲で行われる。アルミナ担体上の２１重量％のヨウ化ニッケル触媒（ＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３）を使用する実験は、各々、２４時間の実験時間を有する。２０重量％のＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３又は５重量％のＮｉＩ_２／Ａｌ_２Ｏ_３触媒を使用した実験では、各実験は７２時間の実験時間を有する。他の反応条件を表１０に示す。

【0126】

各実験の予想される結果を表１０に示す。表１０に示されるように、アルミナ担体上の２１重量％のヨウ化ニッケル触媒を用いて、接触時間が７秒を超える場合、平均転化率は９０％を超え、平均生産性は、約３２０℃～約３６０℃の反応温度で約３５ｌｂ．／時／ｆｔ^３である。アルミナ担体上の２０重量％ニッケル触媒は、同等の反応条件下でアルミナ担体上の２１重量％ニッケル触媒よりもわずかに良好に機能するが、アルミナ担体上の５重量％ニッケル触媒は、はるかに低い活性を示す。

【0127】

【表8】

【0128】

態様
態様１は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスである。本プロセスは、水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、担体上に担持されたヨウ化ニッケル触媒の存在下で反応物流を反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含む。

【0129】

態様２は、担体が、アルミナ、炭素、シリカ、及びゼオライトからなる群から選択される、態様１のプロセスである。

【0130】

態様３は、ニッケル触媒を活性化して、ヨウ化ニッケル触媒を形成するステップを更に含む、態様１又は態様２のいずれかのプロセスである。

【0131】

態様４は、活性化ステップが、ニッケル触媒をヨウ素蒸気と接触させることを含む、態様３のプロセスである。

【0132】

態様５は、プロセスが、連続的であり、反応ステップが、活性化ステップと少なくとも部分的に同時に起こる、態様３又は態様４のプロセスである。

【0133】

態様６は、ヨウ化ニッケル触媒を再生するステップを更に含む、態様１～５のいずれかのプロセスである。

【0134】

態様７は、再生ステップが、ヨウ化ニッケル触媒を少なくとも１回還元することと、ヨウ化ニッケル触媒を少なくとも１回酸化することと、を含む、態様６のプロセスである。

【0135】

態様８は、再生ステップが、ヨウ化ニッケル触媒の平均粒径を５００Å未満に減少させる、態様６又は態様７のプロセスである。

【0136】

態様９は、再生ステップが、触媒を乾燥させることを含む、態様６～８のいずれかのプロセスである。

【0137】

態様１０は、乾燥ステップが、触媒を不活性ガスの存在下で少なくとも２００℃の温度に加熱することを含む、態様９のプロセスである。

【0138】

態様１１は、再生ステップが、触媒を１回目に還元することを含む、態様６～１０のいずれかのプロセスである。

【0139】

態様１２は、再生ステップが、触媒を１回目に酸化することを更に含む、態様１１のプロセスである。

【0140】

態様１３は、再生ステップが、触媒を２回目還元することを更に含む、態様１２のプロセスである。

【0141】

態様１４は、反応ステップが、３００℃～４００℃の温度で行われ、気相反応物流中の水素対ヨウ素の比が、１：１～１：１０である、態様１～１３のいずれかのプロセスである。

【0142】

態様１５は、ヨウ化ニッケル触媒が、コバルト、鉄、モリブデン、及びタングステンのうちの少なくとも１つを更に含む、態様１～１４のいずれかのプロセスである。

【0143】

態様１６は、反応ステップが、１０ｋＰａｇ～１５００ｋＰａｇの圧力で行われる、態様１～１５のいずれかのプロセスである。

【0144】

態様１７は、生成物流が、未反応のヨウ素を更に含む、態様１～１６のいずれかのプロセスである。

【0145】

態様１８は、未反応のヨウ素を固体ヨウ素として生成物流から分離する追加のステップと、固体ヨウ素を加熱して液体ヨウ素を生成する追加のステップと、液体ヨウ素を反応物流に戻す追加のステップと、を更に含む、態様１７のプロセスである。

【0146】

態様１９は、触媒を再生するためのプロセスである。本プロセスは、ニッケル、コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酸化コバルト、塩化第一鉄、塩化第二鉄、酸化鉄、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムからなる群から選択される触媒を提供することであって、触媒が、担体上に担持されており、水素及びヨウ素をヨウ化水素に変換するように構成されている、提供することを含む。本プロセスはまた、触媒を乾燥させることと、触媒を１回目に還元することと、触媒を１回目に酸化することと、触媒を２回目に還元することと、を含み、プロセスは、８００Å未満の平均粒径を有する再生触媒を生成する。

【0147】

態様２０は、触媒を２回目に酸化するステップと、触媒を３回目に還元するステップと、を更に含み、各還元及び酸化サイクルが、平均粒径を更に減少させる、態様１９のプロセスである。

【0148】

態様２１は、乾燥ステップが、触媒を不活性ガスの存在下で少なくとも２００℃の温度に加熱することを含む、態様１９又は態様２０のプロセスである。

【0149】

態様２２は、触媒が、ヨウ化ニッケルであり、担体が、アルミナである、態様１９～２１のいずれかのプロセスである。

【0150】

態様２３は、ヨウ化ニッケルを少なくとも部分的にニッケルに変換する、態様２２に記載のプロセスである。

【0151】

態様２４は、再生触媒が、活性化され、ヨウ素及び水素をヨウ化水素に変換するように構成されている、態様１９～２３のいずれかのプロセスである。

【0152】

態様２５は、ヨウ化水素を生成するためのプロセスであって、水素及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、反応物流を触媒の存在下で反応させて、ヨウ化水素を含む生成物流を生成することと、を含み、触媒が、ニッケル、コバルト、ハロゲン化コバルト、鉄、酸化ニッケル、ハロゲン化ニッケル、銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酸化コバルト、塩化第一鉄、塩化第二鉄、酸化鉄、亜鉛、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、モリブデン、タングステン、マグネシウム、酸化マグネシウム、及びハロゲン化マグネシウムの群から選択される少なくとも１つを含み、触媒が、担体上に担持されている、プロセスである。

【0153】

態様２６は、担体が、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、炭化ケイ素、金属酸化物、又はこれらの組み合わせの群から選択される、態様２５のプロセスである。

【0154】

態様２７は、触媒が、ニッケル及びヨウ化ニッケルからなる群から選択され、担体が、アルミナである、態様２５又は態様２６のプロセスである。

【0155】

態様２８は、触媒が、ニッケルであり、プロセスが、触媒の少なくとも一部をヨウ化ニッケルに変換するステップと、反応物流をヨウ化ニッケルの存在下で更に反応させるステップと、を更に含む、態様２５～２７のいずれかのプロセスである。

【0156】

態様２９は、生成物流が、未反応のヨウ素を更に含み、プロセスが、未反応のヨウ素を固体ヨウ素として生成物流から分離する追加のステップと、固体ヨウ素を加熱して液体ヨウ素を生成する追加のステップと、液体ヨウ素を反応物流に戻す追加のステップと、を更に含む、態様２５～２８のいずれかのプロセスである。

【0157】

態様３０は、触媒を活性化するステップを更に含む、態様２５～２９のいずれかのプロセスである。

【0158】

態様３１は、触媒を再生するステップを更に含む、態様２５～３０のいずれかのプロセスである。