BR112017005344B1 - método para a produção de um álcool alifático tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo usando um catalisador - Google Patents

método para a produção de um álcool alifático tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo usando um catalisador Download PDF

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Abstract

É fornecido um método para a produção de um álcool alifático tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou de um éster de ácido graxo usando um catalisador, em que o catalisador transporta um metal de catalisador sobre um suporte, (a) o catalisador contém um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como metal de catalisador, (b) o volume total de poros do catalisador é de 0,05 mL/g ou mais, e (c) o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, é 50% ou mais do volume total de poros do catalisador.

Description

Campo da Invenção
[0001] A presente invenção se refere a um método para produzir um álcool alifático por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou éster de um ácido graxo. Especificamente, a presente invenção se refere a um método altamente produtivo para a produção de um álcool alifático de alta qualidade tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono em que a hidrogenação de um ácido graxo ou de um éster de ácido graxo é conduzida utilizando um catalisador tendo uma estrutura específica e em que a seletividade da reação foi significativamente melhorada.
Antecedentes da Invenção
[0002] Como um método para a produção de um álcool, um método de condução da hidrogenação catalítica de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo é geralmente conhecido. No que diz respeito aos catalisadores usados para a hidrogenação de ácidos graxos ou ésteres de ácidos graxos, estudos sobre muitos catalisadores de metal tal como catalisadores de metal nobre incluindo Pt e Pd, Cu, Ni e Co, que são catalisadores de metal de base foram relatados. Os catalisadores à base de cobre foram propostos, principalmente como os catalisadores usados para a hidrogenação de ésteres de ácidos graxos e, por exemplo, catalisadores de cobre-cromo são usados industrialmente. Por exemplo, o documento japonês JP-A-7- 163880 descreve que tais catalisadores são reduzidos em uma fase líquida sob uma determinada condição e usados para hidrogenação. Além disso, tentativas têm sido realizadas por um longo período de tempo para se obter um álcool por meio de hidrogenação catalítica de um ácido carboxílico livre utilizando um catalisador.
[0003] Por exemplo, o documento japonês JP-A-61-5036 descreve um método para a produção de um álcool usando um catalisador de Co contendo um metal selecionado a partir de Al, Zr, Mo, Y e semelhantes e um metal selecionado a partir de Cu, Pt, Pd e semelhantes. Além disso, o documento japonês JP- A-48-62708 divulga um método para a produção de um álcool usando um catalisador de Co combinado com Fe, Zn, P ou semelhantes. Os documentos japoneses JP-A-7-163880, JP-A-61- 5036 e JP-A- 48-62708 descrevem que um catalisador preparado é moldado, por exemplo, por conformação em péletes e calcinação e então usados.
[0004] O documento japonês JP-A-8-169855 divulga um método para a produção de um álcool superior em que uma pequena quantidade de um material básico é adicionada a um óleo ou um éster de ácido graxo para evitar a geração de éteres dialquílicos, éteres alquílicos metílicos e hidrocarbonetos como subprodutos durante a hidrogenação do óleo ou do éster de ácido graxo. O documento japonês JP-A-2009-255047 divulga uma estrutura de favo de mel que é formada por moldagem integral de um membro em favo de mel usado para o tratamento de gases de exaustão de um motor de combustão interna e fibras inorgânicas. Os poros de 0, 005 a 0,03 μm na estrutura de favo de mel contribuem principalmente para a remoção de substâncias quimicamente prejudiciais, e os poros com um tamanho de poro de 1 a 50 μm reduzem a perda de pressão e aumentam a eficiência de coleta de PM (matérias particuladas finas).
Sumário da Invenção
[0005] Um método para a produção de um álcool superior, um método em que um ácido graxo ou um éster de ácido graxo é hidrogenado na presença de um catalisador de hidrogenação a uma temperatura elevada a alta pressão é conhecido, como descrito por exemplo nos documentos japoneses JP-A-7-163880, JP-A-61-5036 e JP-A-48-62708 acima descritos. É conhecido que, no método de produção, a reação prossegue excessivamente sobre o catalisador durante a hidrogenação e uma parte do álcool superior obtido é desidratada, resultando na geração de quantidades elevadas de éteres dialquílicos, éteres alquílicos metílicos e hidrocarbonetos como subprodutos. Como resultado, há problemas porque o rendimento do álcool a ser obtido diminui e porque a qualidade se deteriora devido à diminuição na pureza. Por outro lado, quando o método de produção descrito no documento japonês JP-A- 8-169855 é usado, a fim de evitar os problemas, então, existem problemas em que o aumento nos custos de produção é inevitável devido ao pós-tratamento da substância básica adicionada.
[0006] Com respeito à estrutura em favo de mel descrita no documento japonês JP-A-2009-255047, os poros que contribuem para a remoção de substâncias prejudiciais quimicamente são os que têm um diâmetro de poro de 0, 005 a 0,03 μm. É apenas divulgado que os poros com um diâmetro de poro de 1 a 15 μm e aqueles com um diâmetro de poro de 15 a 50 μm são capazes de manter a perda de pressão baixa e aumentar o rendimento de coleta de PM, mas a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e a prevenção da geração de subprodutos não são descritos no todo. Além disso, a produção de um álcool também não é descrita.
[0007] Um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um método altamente produtivo para a produção de um álcool alifático de alta qualidade que evita a geração de subprodutos, tais como hidrocarbonetos durante a hidrogenação de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo, que não requer especial pós-tratamento e que é industrialmente satisfatório.
[0008] A presente invenção se refere a um método para a produção de um álcool alifático com 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo usando um catalisador, em que o catalisador contém um metal de catalisador transportado em um suporte, (a) o catalisador contém um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como metal de catalisador, (b) o volume total de poros do catalisador é de 0,05 mL/g ou mais, e (c) o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, é 50% ou mais do volume total de poros do catalisador.
[0009] O catalisador usado no método de produção da presente invenção tem elevada seletividade de reação e é industrialmente satisfatório. Quando o método de produção da presente invenção é usado, um álcool alifático com 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono podem ser produzidos com um rendimento elevado a partir de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo como a matéria-prima, e isso é muito vantajoso do ponto de vista industrial.
[00010] Não está claro por que a quantidades de subprodutos são reduzidas e a seletividade da reação melhora quando um catalisador com uma estrutura porosa específica que satisfaça as condições da presente invenção é usado, mas acredita-se que é como segue. Isto é, nas técnicas convencionais, a partir dos pontos de vista de resistência de moldagem e de propriedades de moldagem, os catalisadores com poros menores do que os do catalisador usado na presente invenção, tal como um catalisador comprimido em comprimido e catalisadores moldados por extrusão, têm sido usados. No entanto, os tamanhos dos poros dos catalisadores convencionais são insuficientes do ponto de vista de melhorar a difusão dos produtos de reação. Por outro lado, ao usar um catalisador com uma estrutura porosa específica de um tamanho que é de longe maior do que os das técnicas convencionais, tal como na presente invenção, a difusão dos produtos de reação nos poros do catalisador é promovida, e os produtos de reação rapidamente fluem para fora do interior dos poros. Acredita-se que, como um resultado, o tempo de retenção dos produtos no interior dos poros pode ser encurtado em comparação com os catalisadores convencionais, e a reação excessiva durante a retenção no interior dos poros do catalisador é evitada, resultando na diminuição das quantidades de subprodutos.
Descrição das modalidades Ácido graxo ou Éster de ácido graxo
[00011] Como a matéria-prima usada no método de produção da presente invenção, do ponto de vista da reatividade e seletividade, um ácido graxo ou um éster de ácido graxo é usado.
[00012] Como o ácido graxo, os ácidos graxos sintéticos são mencionados, além de ácidos graxos naturais derivados de animais e plantas obtidos a partir de uma gordura animal tal como sebo de vaca e óleo de peixe ou um óleo vegetal tal como óleo de semente de palma, óleo de coco, óleo de palma, óleo de soja e óleo de colza. Do ponto de vista do uso dos produtos da reação como surfactantes, e do ponto de vista da disponibilidade das matérias primas, o ácido graxo é, de preferência, derivado de um óleo vegetal, com mais preferência, derivado de um ou mais tipos de óleos selecionado a partir de óleo de semente de palma, óleo de coco e óleo de palma, e com mais preferência, derivado de óleo de semente de palma ou óleo de coco. Do mesmo ponto de vista, o número de átomos de carbono do ácido graxo é, de preferência, oito ou mais, e de preferência, 22 ou menos, e com mais preferência, 18 ou menos. Além disso, do mesmo ponto de vista, o ácido graxo tem, de preferência, um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, saturado ou insaturado, com mais preferência, tem um grupo hidrocarboneto linear, saturado ou insaturado e ainda de preferência, tem um grupo hidrocarboneto saturado linear.
[00013] O éster de ácido graxo é um éster de álcool de ácido graxo que é um éster de um ácido graxo e de um álcool mono- hídrico tendo 1 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono, um óleo ou semelhantes. O óleo é uma gordura animal tal como sebo de vaca e um óleo de peixe ou um óleo vegetal tal como óleo de semente de palma, óleo de coco, óleo de palma, óleo de soja e óleo de colza. Entre eles, do ponto de vista de usabilidade dos produtos da reação como surfactantes, um óleo derivado de um óleo vegetal é preferencial, um óleo derivado de um ou mais tipos de óleo selecionados a partir de óleo de semente de palma, óleo de coco e óleo de palma é mais preferencial, e um óleo derivado de óleo de semente de palma ou óleo de coco é mais preferencial. Do mesmo ponto de vista, o número de átomos de carbono do ácido graxo constituinte do óleo é, de preferência, 8 ou mais, e de preferência 22 ou menos, e com mais preferência, 18 ou menos.
[00014] O éster de álcool de ácido graxo pode ser obtido por transesterificação de glicerídeos no óleo e um álcool mono- hídrico com 1 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono ou por esterificação de um ácido graxo obtido por hidrólise do óleo e um álcool mono-hídrico com 1 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono. Do ponto de vista do uso dos produtos da reação como surfactantes, e do ponto de vista da disponibilidade das matérias primas, o ácido graxo constituinte do éster de álcool de ácido graxo é, de preferência, um ácido graxo derivado a partir de óleo vegetal, com mais preferência, um ácido graxo derivado a partir de um ou mais tipos de óleo selecionados a partir de óleo de semente de palma, óleo de coco e óleo de palma, e com mais preferência, um ácido graxo derivado de óleo de semente de palma ou óleo de coco. Do mesmo ponto de vista, o número de átomos de carbono do ácido graxo constituinte é, de preferência, oito ou mais, e de preferência, 22 ou menos, e com mais preferência, 18 ou menos. Além disso, do mesmo ponto de vista, o ácido graxo constituinte tem de preferência, um grupo hidrocarboneto linear ou ramificado, saturado ou insaturado, com mais preferência, tem um grupo hidrocarboneto linear, saturado ou insaturado e ainda de preferência, tem um grupo hidrocarboneto saturado linear.
[00015] Do ponto de vista de melhorar a produtividade, o álcool mono-hídrico tendo um ou mais e 22 ou menos átomos de carbono é, de preferência, um álcool mono-hídrico inferior tendo um ou mais e quatro ou menos átomos de carbono, com mais preferência, metanol ou etanol, e ainda com mais preferência, metanol.
[00016] A transesterificação e a esterificação podem ser realizadas por métodos conhecidos. Qualquer um dos processos de reação contínua, em batelada e semibatelada pode ser usado para a reação, mas quando é produzida uma grande quantidade de éster, um processo contínuo é vantajoso. O catalisador para a transesterificação é um catalisador alcalino homogêneo tal como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e alcóxido de sódio ou um catalisador sólido tal como uma resina de troca iônica, de óxido de zircônio hidratado, fosfato de alumínio, zircônia com ácido sulfúrico e titanossilicato.
[00017] Quando a transesterificação do óleo é realizada utilizando um catalisador alcalino homogêneo, do ponto de vista de reduzir a quantidade de subprodutos, o ácido graxo contido no óleo é convertido para um éster com um álcool mono- hídrico tendo um ou mais e 22 ou menos átomos de carbono, de preferência, usando um catalisador ácido tal como ácido sulfúrico e ácido para-toluenossulfônico antes da transesterificação. A temperatura da reação de transesterificação do óleo usando um catalisador alcalino homogêneo é, do ponto de vista da reatividade, de preferência, 30°C ou superior, e com mais preferência, 40°C ou superior e, do ponto de vista do rendimento do éster de álcool de ácido graxo, de preferência, 90°C ou inferior, e de preferência, 80°C ou inferior. A pressão da reação de transesterificação do óleo usando um catalisador alcalino homogêneo como pressão manométrica é, do ponto de vista da reatividade, de preferência, a pressão atmosférica ou superior e 0,5 MPa ou inferior, e com mais preferência, a pressão atmosférica.
[00018] A quantidade em mols do álcool mono-hídrico tendo 1 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono usados para a transesterificação é, com base nos mols dos glicerídeos no óleo, do ponto de vista da reatividade, de preferência 1,5 vezes ou mais, com mais preferência, três vezes ou mais e ainda com mais preferência, seis vezes ou mais e, do ponto de vista econômico, de preferência 15 vezes ou menos, e com mais preferência, 12 vezes ou menos.
[00019] Como os graxos de ácido ou éster de ácido graxo, é geralmente preferencial o uso de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo a partir do qual os componentes de enxofre têm sido reduzidos ou removidos através da dessulfurização na presença de um catalisador ou dessulfurização tal como destilação ou adsorção.
Catalisador
[00020] O catalisador usado na presente invenção contém um metal de catalisador transportado em um suporte e contém um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como metal de catalisador. O volume total de poros do catalisador é de 0,05 mL/g ou mais, e o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, é 50% ou mais do volume total de poros do catalisador. Na descrição seguinte, o metal de catalisador significa um elemento que constitui uma substância no catalisador que hidrogena um ácido graxo ou um éster de ácido graxo em uma atmosfera de hidrogênio. Além disso, um composto contendo o metal de catalisador é chamado um composto de metal de catalisador.
[00021] O volume de poros total do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorar a seletividade, 0,05 mL/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e melhorar desse modo a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, 10 mL/g ou menos, com mais preferência, 4 mL/g ou menos, e com mais preferência, 2,5 mL/g ou menos.
[00022] Além disso, o volume total de poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou óleo, de preferência 0,15 mL/g ou mais, com mais preferência, 0,5 mL/g ou mais, e com mais preferência, 0,6 mL/g ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, melhorando assim a atividade catalítica e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, com mais preferência, 1,6 mL/g ou menos e ainda com mais preferência, 1 mL/g ou menos.
[00023] Além disso, o volume total de poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, de preferência 1,2 mL/g ou mais, e com mais preferência, 1,8 mL/g ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, melhorando assim a atividade catalítica e do ponto de vista de melhorar da resistência do catalisador, com mais preferência, 2 mL/g ou menos, e ainda com mais preferência, 1,9 mL/g ou menos.
[00024] A este respeito, a atividade catalítica aqui significa a taxa de hidrogenação para a produção de um álcool correspondente de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo na presença do catalisador usado na presente invenção e especificamente é a taxa de diminuição do teor de ácido graxo ou do teor de éster de ácido graxo presente nas matérias- primas. Além disso, a seletividade significa a quantidade de produção de hidrocarbonetos na hidrogenação da presente invenção e especificamente é o teor de hidrocarbonetos na solução de reação a um certo ponto.
[00025] O volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos no catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão de produtos de reação a partir do interior do catalisador, melhorando assim a seletividade e a atividade catalítica, 50% ou mais do volume total dos poros e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência do contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, em 100% ou menos do volume total dos poros.
[00026] Além disso, o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, em que o catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão de produtos de reação do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou óleo, de preferência, de 55% ou mais, com mais preferência, 60% ou mais e com mais preferência, 63% ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência do contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, de 95% ou menos, com mais preferência, 90% ou menos, com mais preferência, 85% ou menos e ainda com mais preferência, 84% ou menos.
[00027] Além disso, o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, em que o catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão de produtos de reação do interior do catalisador, melhorando assim a seletividade e a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, ainda com mais preferência, 70% ou mais, ainda com mais preferência, 80% ou mais, de preferência 90% ou mais e ainda com mais preferência, 95% ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência do contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, em 97% ou menos, e com mais preferência, 96% ou menos.
[00028] O modo do tamanho dos poros do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão dos materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e da difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, de preferência, 0,035 μm ou mais, e com mais preferência, 0,1 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e, assim, melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência 100 μm ou menos.
[00029] Além disso, o modo do tamanho dos poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, ainda com mais preferência, 15 μm ou mais, ainda com mais preferência 40 μm ou mais, ainda com mais preferência 50 μm ou mais, ainda com mais preferência 55 μm ou mais e, ainda com mais preferência 56 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, com mais preferência, 85 μm ou menos, ainda com mais preferência, 75 μm ou menos, ainda com mais preferência 70 μm ou menos, ainda com mais preferência, 68 μm ou menos e, ainda com mais preferência 60 μm ou menos.
[00030] Além disso, o modo do tamanho dos poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, ainda com mais preferência, 1 μm ou mais, ainda com mais preferência 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência 12 μm ou mais e, a partir da pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, com mais preferência, 40 μm ou menos, ainda com mais preferência, 30 μm ou menos, ainda com mais preferência 20 μm ou menos e, ainda com mais preferência 15 μm ou menos.
[00031] A mediana do tamanho de poro do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão dos materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, melhorando assim a atividade catalítica, de preferência 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, e ainda com mais preferência, de 8 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior da catalisador, e aumentando assim a seletividade e a atividade catalítica, de preferência 100 μm ou menos.
[00032] Além disso, a mediana do tamanho dos poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, ainda com mais preferência 15 μm ou mais, ainda com mais preferência 20 μm ou mais, ainda com mais preferência 25 μm ou mais e, ainda com mais preferência 27 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, com mais preferência, 85 μm ou menos, com mais preferência, 70 μm ou menos, ainda com mais preferência 65 μm ou menos, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos, ainda com mais preferência, 55 μm ou menos, ainda com mais preferência, 50 μm ou menos e, ainda com mais preferência 49 μm ou menos.
[00033] Além disso, ele t mediana do tamanho dos poros do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hidroxilado, ainda com mais preferência 10 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior da catalisador, e aumentando assim a seletividade e a atividade catalítica, com mais preferência, 40 μm ou menos, com mais preferência, 30 μm ou menos, ainda com mais preferência 20 μm ou menos, ainda com mais preferência 15 μm ou menos e, ainda com mais preferência 11 μm ou menos.
[00034] A porosidade do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão dos materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorar a seletividade, de preferência 30% Ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiência do contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência 99% ou menos.
[00035] Além disso, ele t porosidade do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um álcool é Produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e um álcool mono-hídrico, com mais preferência, 35% ou mais, com mais preferência, 40% ou mais, ainda com mais preferência, 45% ou mais e ainda com mais preferência, 49% ou mais e, A eficiência do contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, com mais preferência, 80% ou menos, de preferência ainda 75% ou menos, Ainda com mais preferência, 70% ou menos, e ainda com mais preferência, 67% ou menos.
[00036] Além disso, ele t porosidade do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um álcool é Produzido a partir de um í^ido graxo ou i^^eo, de um modo mais preferido 60% ou mais, ainda com mais preferência, 75% ou mais, ainda com mais preferência, 80% ou mais e ainda com mais preferência, 84% ou mais e, dos pontos de vista de melhorar a eficiiê^cia do contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, melhorando assim a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, com mais preferência, 90% ou menos, e com mais preferência, 85% ou menos.
[00037] A área de superfície específica do catalisador usada na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior docatalisador e a difusão de produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorar a seletividade, de preferência, de 0,1 m2/g ou mais, com mais preferência, de 0,8 m2/g ou mais, e com mais preferência, 10 m2/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência cerca de 500 m2/g ou menos, com mais preferência, 400 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, cerca de 250 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, de 100 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, 60 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, 40 m2/g ou menos e, ainda com mais preferência de 35 m2/g ou menos.
[00038] Além disso, t ele área de superfície específica do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um o álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, ainda com mais preferência, 15 m2/g ou mais, ainda com mais preferência de 20 m2/g ou mais e, ainda com mais preferência 21 m2/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o catalisador de metal e materiais brutos de reação no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, ainda com mais preferência de 32 m2/g ou menos.
[00039] Além disso, t ele área de superfície específica do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade, quando um o álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, ainda com mais preferência, 14 m2/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, ainda com mais preferência de 30 m2/g ou menos, ainda com mais preferência de 20 m2/g ou menos e, ainda com mais preferência de 15 m2/g ou menos.
[00040] A densidade aparente do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, e do ponto de vista de aumentar a quantidade de carga de catalisador do reator, de preferência, de 100 kg/m 3 ou mais, com mais preferência, 200 kg/m 3 ou mais, com mais preferência, 300 kg/m 3 ou mais e, ainda com mais preferência 400 kg/m 3 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador com grandes espaços, e melhorando assim a seletividade e a atividade catalítica, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou produtos de reação passa através do interior do catalisador, de preferência 10, 000 kg/m 3 ou menos, com mais preferência, de 2, 500 kg/m 3 ou menos, ainda com mais preferência, 2, 000 kg/m 3 ou menos, ainda com mais preferência 1, 500 kg/m 3 ou menos e, ainda com mais preferência 1, 000 kg/m 3 ou menos.
[00041] Além disso, a densidade aparente do catalisador é, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, e do ponto de vista de aumentar a quantidade de carga de catalisador do reator, Ainda com mais preferência de 500 kg/m 3 ou mais, ainda com mais preferência 600 kg/m 3 ou mais e, ainda com mais preferência 680 kg/m 3 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e o difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador com grandes espaços, e melhorando assim a seletividade e a atividade catalítica, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou produtos de reação passa através do interior do catalisador, além disso de preferência, 850 kg/m 3 ou menos e, ainda com mais preferência de 770 kg/m 3 ou menos.
[00042] Além disso, a densidade aparente do catalisador é, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, e do ponto de vista de aumentar a quantidade do catalisador enchendo o reator, ainda com mais preferência 450 kg/m 3 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador com grandes espaços, e, assim melhorar a seletividade e a atividade catalítica, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou produtos de reação passa através do interior do catalisador, ainda com mais preferência 600 kg/m 3 ou menos e, ainda com mais preferência de 500 kg/m 3 ou menos.
[00043] O volume total de poros do catalisador usado na presente invenção, o volume de poros com um diâmetro de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, o modo e a mediana do tamanho de poro, a porosidade, a superfície específica área e a densidade aparente pode ser medido por métodos descritos nos Exemplos.
[00044] A forma do catalisador pode ser qualquer um de uma esfera, um cilindro, uma folha, um tubo, um favo de mel, um não fixas forma e similares, mas de uma folha é preferencial, porque é fácil de processar o catalisador em uma forma de acordo com a usar.
[00045] Quando o catalisador é uma folha, o catalisador pode ser uma longa faixa, e por exemplo, também pode ser usada uma folha enrolada em um rolo. Quando o catalisador é uma folha, a espessura é, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência 0,1 mm ou mais, com mais preferência, de 0,5 mm ou mais, e ainda com mais preferência, 0,8 mm ou mais e, do ponto de vista de redução do distâncias de difusão de materiais de reação em bruto e produtos de reação no interior do catalisador, melhorando assim a difusão de os materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, de preferência, de 10 mm ou menos, com mais preferência, 2 mm ou menos, e ainda com mais preferência, 1,2 mm ou menos.
[00046] A quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador usado na presente invenção é, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, de 0,01 g/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, de preferência, de 0,8 g/g ou menos.
[00047] Além disso, a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador é, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, com mais preferência, 0,3 g/g ou mais, e ainda com mais preferência, 0,33 g/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, com mais preferência, 0,6 g/g ou menos, ainda com mais preferência, 0,5 g/g ou menos e, ainda com mais preferência de 0,4 g/g ou menos.
[00048] Além disso, a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador é, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, com mais preferência, 0,1 g/g ou mais, com mais preferência, 0,15 g/g ou mais, ainda com mais preferência de 0,2 g/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,25 g/g ou mais e, ainda com mais preferência, 0,27 g/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, com mais preferência, 0,35 g/g ou menos, e ainda com mais preferência, 0,3 g/g ou menos.
[00049] A quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador usado na presente invenção é, como o metal de catalisador, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e melhorando assim a atividade catalítica, 0,05 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, de preferência, de 1,0 g/mL ou menos.
[00050] Além disso, a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador é, como o metal de catalisador, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência 0,15 g/mL ou mais, com mais preferência, 0,2 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, 0,25 g/mL ou mais e, ainda com mais preferência de 0,3 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, com mais preferência, 0,8 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,6 g/mL ou menos, ainda com mais preferência de 0,4 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,35 g/mL ou menos e, ainda com mais preferência de 0,3 g/mL ou menos.
[00051] Além disso, a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador é, como o metal de catalisador, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, de 0,1 g/mL ou mais, e com mais preferência, 0,12 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, de preferência, de 0,2 g/mL ou menos, e com mais preferência, 0,15 g/mL ou menos.
Catalisador de metal
[00052] O catalisador usado na presente invenção contém um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como metal de catalisador. Do ponto de vista de produção de um álcool tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono a partir de um ácido graxo ou um óleo, o catalisador contém, de preferência Co. Do ponto de vista da produção de um álcool tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, o catalisador contém, de preferência, Cu.
[00053] Além disso, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, o catalisador contém, de preferência, um metal de transição diferente de Co e Cu como um componente de promotor. Quando dois ou mais tipos de componentes de promotor são usados, entre os componentes de promotor, o componente de promotor que tem quantidade mais elevada é chamado o primeiro componente de promotor; o componente de promotor que tem a segunda quantidade mais alta é chamado o segundo componente de promotor; e o componente de promotor que tem a terceira quantidade mais elevada é chamado de terceiro componente de promotor.
[00054] Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, o catalisador contém, de preferência, como o componente de promotor um ou mais tipos selecionados a partir dos metais do grupo 3, metais do grupo 4, metais do grupo 5, metais do grupo 6, metais do grupo 10, metais do grupo de 12, metais do grupo 13 e os metais do grupo 14, e especificamente, o catalisador contém, de preferência, um ou mais elementos selecionados a partir de Zr, Y, La, Ce, Si, Al, Sc, V, Nb, Mo, Pd, Pt, Ti, Cr, Zn, Ba, Fe, Al e Si e com mais preferência, contém um ou mais elementos selecionados a partir de Zr, Y, Mo, Pd, Ti, Zn e Ba. Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, o catalisador contém ainda, de preferência, um ou mais elementos selecionados a partir de Zr, Y, Mo e Pd, e do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, o catalisador contém ainda de preferência, um ou mais elementos selecionados a partir de Ti, Zn e Ba. Além disso, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, o catalisador pode conter um ou mais tipos selecionados a partir dos elementos como o segundo componente de promotor e o terceiro componente de promotor. Como o catalisador, por exemplo, catalisadores de Co, tais como Co-Mo, Co-Zr, Co-Zr-Mo e Co-Y-Pd-Mo e catalisadores de Cu tais como Cu-Cr, Cu-Zn, Cu- Zn-Ti e de Cu-Zn-Ti-Ba podem ser usados. O composto do metal de catalisador contido no catalisador usado na presente invenção é, de preferência, um óxido do ponto de vista de manuseamento.
[00055] Quando um ou mais tipos de componente de promotor são usados, o número total de mols de metal(is) de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, 0,01 ou mais, e de preferência, 200 ou menos. Além disso, o número total de mols de metal(is) de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, com mais preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais e, ainda com mais preferência, três ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade, com mais preferência, 100 ou menos, ainda com mais preferência, 10 ou menos e, ainda com mais preferência, seis ou menos. Além disso, o número total de mols de metal(is) de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, com mais preferência, 100 ou mais, e ainda com mais preferência, 110 ou mais, e com mais preferência, 150 ou menos, e ainda com mais preferência, 130 ou
[00056] O número de mols do primeiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, de 0,001 ou mais, e de preferência 200 ou menos. Além disso, o número de mols do primeiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, com mais preferência, de 0,01 ou mais, ainda com mais preferência, 0,1 ou mais, ainda com mais preferência, um ou mais e, ainda com mais preferência 1,5 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade, com mais preferência, 100 ou menos, ainda com mais preferência, 10 ou menos e, ainda com mais preferência, quatro ou menos. Além disso, o número de mols do primeiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, com mais preferência, 100 ou mais, e ainda com mais preferência, 110 ou mais, e com mais preferência, 150 ou menos, e ainda com mais preferência, 120 ou menos.
[00057] O número de mols do segundo metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, de 0,0001 ou mais, e de preferência, 10 ou menos. Além disso, o número de mols do segundo metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, com mais preferência, de 0,001 ou mais, ainda com mais preferência, de 0,01 ou mais, ainda com mais preferência 0,1 ou mais e, ainda com mais preferência, um ou mais, e com mais preferência, quatro ou menos, e ainda com mais preferência, dois ou menos. Além disso, o número de mols do segundo metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, com mais preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais e, ainda com mais preferência, quatro ou mais, e com mais preferência, oito ou menos, e ainda com mais preferência, seis ou menos.
[00058] O número de mols do terceiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, de 0,0001 ou mais, e de preferência, 10 ou menos. Além disso, o número de mols do terceiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, com mais preferência, de 0,001 ou mais, ainda com mais preferência, 0,01 ou mais e, ainda com mais preferência, 0,05 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, com mais preferência, um ou menos, ainda com mais preferência, 0,2 ou menos e, ainda com mais preferência, 0,1 ou menos. Além disso, o número de mols do terceiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, com mais preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais, ainda com mais preferência, três ou mais e, ainda com mais preferência, quatro ou mais, e, a partir do mesmo ponto de vista, com mais preferência, oito ou menos, ainda com mais preferência, seis ou menos e, ainda com mais preferência, cinco ou menos.
Suporte do Catalisador
[00059] Uma estrutura porosa é, de preferência, usada como o suporte do catalisador usado na presente invenção, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e, assim melhorar a seletividade e a atividade catalítica, e a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e um ácido graxo ou um éster de ácido graxo no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica. Do ponto de vista da resistência ao calor, o componente de material da estrutura porosa é, de preferência, um metal tal como Al, Ni, Cu, Ti, Fe e Co, uma liga, tal como liga de Al, liga de Ti e aço inoxidável ou cerâmicas, tais como sílica, alumina, sílica-alumina, cálcia-magnésia-sílica, titânia, zircônia, carbeto de silício, mulite, cordierite, nitreto de silício, nitreto de alumínio, titanato de bário, óxido de zinco, óxido de cálcio e óxido de magnésio e, com mais preferência, cerâmicas.
[00060] A partir dos pontos de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, e a partir dos pontos de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e um ácido graxo ou um éster de ácido graxo no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, as cerâmicas são, com mais preferência, sílica, alumina, sílica-alumina, cálcia- magnésia-sílica, titânia ou zircônia, ainda com mais preferência, sílica, alumina, sílica-alumina-magnésia ou cálcia-sílica e, ainda com mais preferência, sílica-alumina- magnésia ou cálcia-sílica.
[00061] O volume total dos poros da estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, de preferência, 0,1 mL/g ou mais, com mais preferência, de 0,15 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,6 mL/g ou mais, ainda com mais preferência 0,9 mL/g ou mais, ainda com mais preferência 1 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 1,1 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 1,2 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 2 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 3 mL/g ou mais e, ainda com mais preferência, 3,5 mL/g ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, 10 mL/g ou menos, com mais preferência, 7,5 mL/g ou menos, ainda com mais preferência, de 7 mL/g ou menos e, ainda com mais preferência, 5 mL/g ou menos.
[00062] O volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos na estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e aumentando assim a seletividade e a atividade catalítica, com base no volume total de poros, de preferência, 50% ou mais, com mais preferência, 80% ou mais, com mais preferência, 90% ou mais e, ainda com mais preferência, 95% ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais brutos de reação no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, 100% ou menos.
[00063] O modo do tamanho dos poros da estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade de catalisador, de preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, com mais preferência, 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 20 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, 500 μm ou menos, com mais preferência, 200 μm ou menos, ainda com mais preferência, 100 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos.
[00064] A mediana do tamanho dos poros da estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade de catalisador, de preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, com mais preferência, 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 20 μm ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, 500 μm ou menos, com mais preferência, 200 μm ou menos, ainda com mais preferência, 140 μm ou menos, ainda com mais preferência, 100 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos.
[00065] A porosidade da estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica, de preferência, 30% ou mais, com mais preferência, 40% ou mais, com mais preferência, 50% ou mais, ainda com mais preferência, 55% ou mais, ainda com mais preferência, 60% ou mais e, ainda com mais preferência, 70% ou mais e, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, 99% ou menos, com mais preferência, 95% ou menos, e ainda com mais preferência, 93% ou menos.
[00066] A densidade aparente da estrutura porosa é, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, e do ponto de vista de aumentar a quantidade de carga de catalisador do reator, de preferência, 10 kg/m3 ou mais, com mais preferência, 100 kg/m3 ou mais, e ainda com mais preferência, 150 kg/m3 ou mais e, do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador com grandes espaços, e melhorando assim a seletividade e a atividade catalítica, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou produtos de reação passam através do interior do catalisador, de preferência, 7.000 kg/m3 ou menos, com mais preferência, 4.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 2.400 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, de 500 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 300 kg/m3 ou menos e, ainda com mais preferência, 250 kg/m3 ou menos.
[00067] O volume total de poros da estrutura porosa, o volume de poros com um diâmetro de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, o modo e a mediana do tamanho de poros, a porosidade, a área de superfície específica e a densidade aparente podem ser medidos por métodos descritos nos Exemplos.
[00068] A estrutura porosa é, de preferência, uma estrutura de fibra ou um compacto poroso do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, e a estrutura porosa é com mais preferência, uma estrutura de fibra do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista de melhorar a difusão de materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e assim melhorando a seletividade e a atividade catalítica.
[00069] A estrutura de fibra usadas na presente invenção é de fibras agregadas. A partir dos pontos de vista da facilidade de transportar o catalisador e do processamento do catalisador, a estrutura de fibra é, de preferência, pano de tecido, tecido de malha ou um tecido de não tecido, e com mais preferência, um pano de não tecido. Quando a estrutura de fibra é usada, a forma da estrutura da fibra é, do ponto de vista de capacidade de trabalho, de preferência, uma folha, um tubo, um favo de mel ou uma forma não fixa, e do ponto de vista da facilidade de processamento o catalisador é obtido em uma forma de acordo com o uso, com mais preferência, uma folha. Além disso, do ponto de vista de melhorar a produtividade da estrutura de fibra, a estrutura de fibra é, de preferência, produzida por um método de fabricação de papel por via úmida ou um método de fabricação de papel por via seca.
[00070] Quando uma folha da estrutura de fibra é usada como o suporte, a espessura da estrutura de fibra é, do ponto de vista de melhorar a resistência do catalisador, de preferência, de 0,1 mm ou mais, com mais preferência, de 0,5 mm ou mais, e ainda com mais preferência, 0,8 mm ou mais e, do ponto de vista de redução das distâncias de difusão de materiais de reação e produtos de reação em bruto no interior do catalisador, melhorando assim a difusão dos materiais de reação em bruto para o interior do catalisador e a difusão dos produtos de reação a partir do interior do catalisador, e aumentando assim a seletividade e a atividade catalítica, de preferência, em 10 mm ou menos, com mais preferência, em 5 mm ou menos, ainda com mais preferência, em 2 mm ou menos e, ainda com mais preferência, em 1,2 mm ou menos.
[00071] A razão de aspecto das fibras da estrutura de fibra (a razão entre o comprimento da fibra e o diâmetro da seção transversal das fibras) é, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, cinco ou mais, com mais preferência, 10 ou mais, e ainda com mais preferência, 20 ou mais e, do ponto de vista de manter a forma da estrutura de fibra e de manter a atividade catalítica, de preferência, 100.000 ou menos, com mais preferência, de 10.000 ou menos, ainda com mais preferência, de 5.000 ou menos e, ainda com mais preferência, 1.000 ou menos.
[00072] O diâmetro médio das fibras é, do ponto de vista de manter a forma da estrutura de fibra e de manter a atividade catalítica, de preferência, 100 nm ou mais, com mais preferência, 200 nm ou mais, com mais preferência, 500 nm ou mais e, ainda com mais preferência, 1.000 nm ou mais e, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, 50.000 nm ou menos, com mais preferência, 30.000 nm ou menos, e ainda com mais preferência, 10.000 nm ou menos.
[00073] O comprimento médio das fibras é, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, 0,5 μm ou mais, com mais preferência, 5 μm ou mais, com mais preferência, 20 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 60 μm ou mais e, do ponto de vista da disponibilidade, de preferência, 500.000 μm ou menos, com mais preferência, 50.000 μm ou menos, com mais preferência, 30.000 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 10.000 μm ou menos.
[00074] Do ponto de vista da resistência ao calor, as fibras são, de preferência, feitas de uma combinação de um ou dois ou mais tipos de fibras selecionadas a partir de fibras de cerâmica e fibras metálicas, e com mais preferência, de fibras cerâmicas A partir dos pontos de vista da resistência ao calor e da disponibilidade, as fibras de cerâmica são, de preferência, fibras de sílica, fibras de alumina, fibras de sílica, fibras de alumina-magnésia-cálcia-sílica, fibras de titânia ou fibras de zircônia, e com mais preferência, fibras de sílica-alumina ou fibras de cálcia-magnésia-sílica. Do ponto de vista de melhorar a produtividade, as fibras são, de preferência, produzidas por um método de fiação contínua ou de um método de insuflação.
[00075] O compacto poroso usado na presente invenção é um compacto obtido por moldagem de partículas de um metal, uma liga ou cerâmicas e, em seguida, por ligação via fusão das partículas por aquecimento ou semelhante. As partículas que constituem o compacto são ligadas via fusão uma as outras no compacto para formar uma rede forte, e devido a esta rede, o compacto transporta o metal de catalisador e tem espaço suficiente para a difusão de materiais de reação em bruto e produtos de reação. Além disso, o seu tamanho externo é adequado para o catalisador usado processo de reação em leito fixo.
[00076] Quando um compacto poroso é usado como a estrutura porosa na presente invenção, o compacto poroso pode ter uma forma não fixa ou uma forma tal como uma esfera ou um cilindro, mas do ponto de vista da quantidade do catalisador que enche o reator, a forma é, de preferência, uma esfera ou um cilindro, e com mais preferência, uma esfera.
[00077] Quando um compacto poroso esférico é usado como a estrutura porosa, o diâmetro externo é, do ponto de vista do uso de um catalisador usado em um processo de reação em leito fixo, e do ponto de vista da redução da perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou os produtos de reação passam através da camada cheia de catalisador, de preferência, 0,1 mm ou mais, com mais preferência, de 0,5 mm ou mais, ainda com mais preferência, 1 mm ou mais e, ainda com mais preferência, de 4 mm ou mais e, do ponto de vista do aumento da quantidade de carga de catalisador do reator, de preferência, de 100 mm ou menos, com mais preferência, de 50 mm ou menos, ainda com mais preferência, de 10 mm ou menos e, ainda com mais preferência, de 6 mm ou menos.
[00078] A partir dos pontos de vista da resistência ao calor e da disponibilidade, o compacto poroso é, de preferência, de cerâmica, tal como sílica, alumina, alumina-sílica, titânia ou zircônia.
Método de Produção de Catalisador
[00079] Do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, o método para a produção do catalisador usado na presente invenção é, de preferência, um método em que um precursor de catalisador ou de um óxido de metal de catalisador é transportado sobre um suporte e, em seguida, calcinado. Aqui, o precursor de catalisador é um composto que é convertido para um óxido de metal de catalisador por calcinação.
[00080] O método para transporte de um precursor de catalisador ou de um óxido de metal de catalisador sobre um suporte é um método de impregnação, um método de coprecipitação ou um método de mistura homogênea. Entre eles, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, o método é, de preferência, um método de impregnação, ou seja, um método de impregnação por imersão de um suporte em uma pasta aquosa contendo um precursor de catalisador ou um óxido de metal de catalisador. A este respeito, uma pasta aquosa contendo um precursor de catalisador e uma pasta aquosa contendo um óxido de metal de catalisador são também chamadas de um material de revestimento de precursor de catalisador e um material de revestimento de óxido de metal de catalisador, respectivamente. Neste caso, a etapa de preparação de um material de revestimento de um precursor de catalisador ou de um óxido de metal de catalisador, a etapa de transporte e a etapa de calcinação são realizadas nesta ordem na etapa de produção do catalisador.
Etapa de Preparação de Material de Revestimento
[00081] A etapa de preparação de material de revestimento é uma etapa na qual um material de revestimento de precursor de catalisador ou um material de revestimento de óxido de metal de catalisador é produzido pela dispersão de um precursor de catalisador ou um óxido de metal de catalisador em um meio de dispersão.
[00082] Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, e do ponto de vista da disponibilidade das matérias primas, o precursor de catalisador é, de preferência, uma solução de um composto que contém o mesmo elemento que o metal de catalisador, com mais preferência, uma solução de um sal do mesmo elemento que o metal de catalisador e um ácido forte ou um complexo de amina do mesmo elemento que o metal de catalisador, e ainda com mais preferência, um precursor de catalisador precipitado pela adição de um agente alcalino a uma solução de um sal do mesmo elemento que o metal de catalisador e um ácido forte. Aqui, o ácido forte significa um ácido inorgânico com uma constante de dissociação de ácido pK em uma solução aquosa a 25°C ou menos que 0 ou ácido sulfúrico. Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, e do ponto de vista da disponibilidade das matérias primas, o sal do mesmo elemento que o metal de catalisador e o ácido forte é, de preferência, nitrato, sulfato ou cloridrato, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, ainda com mais preferência, nitrato ou sulfato e, ainda com mais preferência, nitrato. Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, o precursor de catalisador precipitado é, de preferência, disperso em um meio de dispersão para preparar uma pasta aquosa, depois da filtração através de um filtro, separação da fase líquida através de um método tal como centrifugação, lavagem com água, tal como água deionizada, secagem ou semelhantes.
[00083] O agente alcalino usado para a precipitação do precursor de catalisador é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, e do ponto de vista da disponibilidade de matérias-primas, de preferência, um hidróxido ou um carbonato de um metal alcalino, com mais preferência, carbonato de um metal alcalino, e do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, ainda com mais preferência, carbonato de sódio ou carbonato de amônio. Do ponto de vista da trabalhabilidade na precipitação do precursor de catalisador, o agente alcalino é, de preferência, usado como uma solução.
[00084] Do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, e do ponto de vista da disponibilidade das matérias primas, o solvente usado para a precipitação do precursor de catalisador é, de preferência, de um ou mais tipos selecionados a partir de água e solventes hidrofílicos, com mais preferência, um ou mais tipos selecionados de água e álcoois, tendo um ou mais e três ou menos átomos de carbono, com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de água, metanol, etanol e isopropanol, ainda com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de água e isopropanol e, ainda com mais preferência, água. As modalidades dos solventes usados para a solução do sal da matéria-prima do precursor de catalisador e do ácido forte e a solução do agente alcalino são as mesmas modalidades do solvente usado para a precipitação do precursor de catalisador.
[00085] Além disso, um óxido de metal de catalisador pode ser produzido por calcinação do precursor de catalisador obtido antes do precursor de catalisador ser transportado em um suporte. Esta etapa é chamada de uma etapa de calcinação preliminar. A temperatura da calcinação preliminar é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, 300°C ou superior, e com mais preferência, 500°C ou superior, e de preferência, 800°C ou inferior, e com mais preferência, 700°C ou inferior. O período da calcinação preliminar é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, de duas horas ou mais, e com mais preferência, de três horas ou mais e, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 10 horas ou mais curto, e com mais preferência, cinco horas ou mais curto.
[00086] Do ponto de vista do transportado do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador simplesmente sobre a estrutura porosa, o meio de dispersão do material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador é, de preferência, de um ou mais tipos selecionados a partir de água e solventes hidrofílicos, com mais preferência, um ou mais tipos selecionados de água e álcoois com um ou mais e três ou menos átomos de carbono, com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de água, metanol, etanol e isopropanol, e ainda com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de água e isopropanol. O material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador pode conter um agente dispersante. O agente dispersante é um agente dispersante polimérico, um agente dispersante tipo surfactante ou um agente dispersante inorgânico, e do ponto de vista de melhorar a dispersibilidade das partículas do precursor do catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou do material de revestimento de metal catalisador, um agente dispersante polimérico é preferencial.
[00087] A partir dos pontos de vista da ligação do óxido de metal de catalisador e da estrutura porosa na etapa de calcinação e do aumento da quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, o material de revestimento contém um ligante. Do ponto de vista do aumento da quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista da manutenção da atividade catalítica, o ligante é, de preferência, um óxido de um metal diferente do metal de catalisador, com mais preferência, de um ou mais tipos selecionados a partir do grupo que consiste em óxido de alumínio, óxido de silício, antimônio, óxido de titânio, óxido de zircônio, óxido de magnésio e óxido de cálcio, com mais preferência, de um ou mais tipos selecionados a partir de óxido de alumínio, óxido de titânio, óxido de zircônio, óxido de magnésio e óxido de silício, e ainda com mais preferência, de óxido de zircônio.
[00088] Do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, o ligante é adicionado ao material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador, de preferência, como um pó do ligante, um sol do ligante ou uma pasta aquosa preparada por dispersão do ligante em um solvente, e com mais preferência, como um pó do ligante ou um sol do ligante.
[00089] A concentração do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de metal do catalisador é, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, 1% em massa ou mais, com mais preferência, 5% em massa ou mais, com mais preferência, 15% em massa ou mais e, ainda com mais preferência, 20% em massa ou mais e, do ponto de vista de melhorar a dispersibilidade do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal de catalisador, de preferência, de 40% em massa ou menos, e com mais preferência, 35% em massa ou menos.
[00090] O teor de ligante no material de revestimento é, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista de manter a atividade catalítica, com base no precursor de catalisador ou no óxido de metal de catalisador, de preferência, 1% em massa ou mais, e com mais preferência, de 5% em massa ou mais e, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, de preferência, 30% em massa ou menos, com mais preferência, 25% em massa ou menos, com mais preferência, 20% em massa ou menos e, ainda com mais preferência, 10% em massa ou menos.
[00091] O tamanho médio das partículas do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal de catalisador é, do ponto de vista de aumentar a quantidade transportada do metal de catalisador, e do ponto de vista de melhorar a dispersibilidade do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento, de preferência, 100 μm ou menos, com mais preferência, 10 μm ou menos, ainda com mais preferência, 7 μm ou menos, ainda com mais preferência, 2 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 1,8 μm ou menos e, do ponto de vista de melhorar a produtividade do material de revestimento de precursor de catalisador ou do material de revestimento de óxido de metal de catalisador e a dispersibilidade do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador, de preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 0,2 μm ou mais, com mais preferência, 0,3 μm ou mais, com mais preferência, 0,6 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 1 μm ou mais. O tamanho médio das partículas do precursor de catalisador ou do óxido de metal do catalisador pode ser ajustado para o valor acima por dispersão por via úmida ou semelhante. O tamanho médio das partículas do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal do catalisador pode ser medido pelo método descrito nos Exemplos.
[00092] Na etapa de preparação de material de revestimento, os componentes necessários podem ser misturados em uma etapa usando um moinho de produto do meio ou um agitador de tinta para preparar um material de revestimento, mas é preferencial preparar um material de revestimento em dois estágios de mistura da mistura preliminar e subsequente da mistura principal. É preferencial a produção de um material de revestimento de precursor de catalisador ou de um material de revestimento de óxido de metal de catalisador com um tamanho de partícula pequeno, em dois estágios de mistura de uma mistura preliminar e de uma mistura principal, como descrito acima, porque o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador entra facilmente nos espaços no suporte na etapa de transporte que é realizada em seguida. Além disso, um método de mistura utilizando um dispersor diferente do meio também pode ser aplicado.
Etapa de Transporte
[00093] A etapa de transporte é uma etapa na qual o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal do catalisador obtido na etapa de preparação de material de revestimento é transportado em um suporte. Como o método para transportar o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador sobre um suporte, dos pontos de vista do transporte de forma uniforme do precursor de catalisador ou material de revestimento de óxido de metal do catalisador e do aumento da quantidade transportada por volume, um método no qual o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador é colocado em contato com o suporte ou um método no qual uma força externa é aplicada ao material de revestimento de precursor de catalisador ou ao material de revestimento de óxido de metal de catalisador que está em contato com o suporte pode ser, de preferência, aplicado. Como o método para colocar em contato o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal do catalisador com o suporte, um método no qual o suporte é imerso no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal do catalisador pode ser aplicado. Como o método para a aplicação de uma força externa, um método usando um cilindro ou um método de aplicação de vibrações ultrassônicas pode ser aplicado.
[00094] Após a etapa de transporte, uma etapa de remoção de material de revestimento de precursor de catalisador ou do material de revestimento de óxido de metal do catalisador em excesso pode ser realizado, se necessário. Ao realizar esta etapa, a taxa de remoção do precursor de catalisador ou do óxido de metal de catalisador na etapa de moldagem descrito abaixo pode ser diminuída.
[00095] O suporte a partir do qual o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador em excesso foi removido é seco, se necessário. A secagem pode ser secagem por calor ou secagem natural, mas do ponto de vista de melhorar a produtividade, a secagem por calor é preferencial, e um método de secagem por calor a uma temperatura igual ou superior ao ponto de ebulição do solvente usado na etapa de preparação de material de revestimento é preferencial. Neste caso, o suporte pode ser comprimido ao mesmo tempo para controlar os poros do catalisador. Isto é, na etapa de secagem, os espaços, isto é, os poros, são gerados no suporte quando o solvente é evaporado e removido por secagem, resultando em uma elevada porosidade, e o tamanho dos poros e o volume dos poros podem ser ajustados controlando os poros por compressão.
[00096] A temperatura específica de secagem é, do ponto de vista de remover suficientemente o solvente e melhorar a atividade catalítica, de preferência, de 30°C ou superior, com mais preferência, 80°C ou superior, e ainda com mais preferência, 100°C ou superior e, do ponto de vista de reduzir a carga de instalação e o consumo de energia, de preferência, 150°C ou inferior, e com mais preferência, 140°C ou inferior. Além disso, o período de secagem é, do ponto de vista de remover suficientemente o solvente e melhorar a atividade catalítica, de preferência, de 0,1 hora ou mais, e com mais preferência, de 0,5 hora ou mais e, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, e do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 24 horas, ou mais curtos, com mais preferência, cinco horas ou mais curtos, e com mais preferência, duas horas ou mais curtos.
Etapa de Calcinação
[00097] A etapa de calcinação é uma etapa na qual o precursor de catalisador ou o óxido de metal de catalisador transportado no suporte na etapa de transporte é calcinado. Nesta etapa, o óxido de metal de catalisador se liga ao suporte através do ligante ou diretamente. Além disso, quando um material de revestimento de precursor de catalisador é usado na etapa de transporte, o precursor de catalisador é convertido em um óxido de metal de catalisador, e o óxido de metal de catalisador gerado se liga ao suporte através do ligante ou diretamente.
[00098] A temperatura da calcinação é, do ponto de vista de ligação do óxido de metal de catalisador ao suporte e de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, 300°C ou superior, e com mais preferência, 500°C ou superior, e de preferência, 800°C ou inferior, e com mais preferência, 700°C ou inferior. Além disso, o período da calcinação é, do ponto de vista de ligação do óxido de metal de catalisador ao suporte e de melhorar a atividade catalítica e a seletividade, de preferência, duas horas ou mais, e com mais preferência, três horas ou mais e, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, de 24 horas ou mais curto, com mais preferência, de 10 horas ou mais curto, e com mais preferência, 5 horas ou mais curto. A etapa de calcinação é, de preferência, realizada em atmosfera de ar, à pressão atmosférica.
[00099] Após secagem na etapa de transporte ou após a etapa de calcinação, uma etapa de moldagem da forma pode ser realizada dependendo do tipo de suporte, tal como uma estrutura de fibra. Por meio da etapa de moldagem, a forma do catalisador pode ser alterada de acordo com o uso. A moldagem inclui o corte, a deformação e semelhantes, e a forma pode ser alterada para um favo de mel, um cilindro, um rolo de múltiplas camadas de uma folha ou semelhante.
[000100] A quantidade transportada do óxido de metal de catalisador e do ligante por unidade de volume do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, de preferência, 0,05 g/mL ou mais, com mais preferência, 0,1 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, 0,2 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, 0,25 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, de 0,3 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, de 0,4 g/mL ou mais e, ainda com mais preferência, de 0,5 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou os produtos de reação passam através do interior do catalisador, de preferência, 2 g/mL ou menos. A quantidade transportada do óxido de metal de catalisador e do ligante por unidade de volume do catalisador pode ser calculada pelo método descrito nos Exemplos.
[000101] Além disso, quando um álcool é produzido a partir de um ácido graxo ou um óleo, a quantidade transportada do óxido de metal de catalisador e do ligante por unidade de volume do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, ainda com mais preferência, 0,52 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando materiais de reação em bruto ou produtos de reação passam através do interior do catalisador, com mais preferência, de 1 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,8 g/mL ou menos e, ainda com mais preferência, de 0,7 g/mL ou menos.
[000102] Além disso, quando um álcool é produzido a partir de um éster obtido a partir de um ácido graxo e de um álcool mono-hídrico, a quantidade transportada do óxido de metal de catalisador e do ligante por unidade de volume do catalisador é, do ponto de vista de melhorar a eficiência de contato entre o metal de catalisador e os materiais de reação em bruto no interior do catalisador, e assim melhorando a atividade catalítica, ainda com mais preferência, de 0,8 g/mL ou mais e, ainda com mais preferência, 1 g/mL ou mais e, do ponto de vista de melhorar a seletividade do catalisador, e do ponto de vista de reduzir a perda de pressão causada quando os materiais de reação em bruto ou os produtos de reação passam através do interior do catalisador, com mais preferência, 1,5 g/mL ou menos, e ainda com mais preferência, 1,2 g/mL ou menos.
Produção de Álcool Redução de Catalisador
[000103] De acordo com o método para a produção de um álcool da presente invenção, o catalisador é, de preferência, reduzido antes da hidrogenação. O catalisador é ativado pela redução. Do ponto de vista de melhorar a produtividade, o agente de redução é, de preferência, hidrogênio, monóxido de carbono, formaldeído ou semelhante, e com mais preferência, hidrogênio. Quando um agente de redução de um tipo de gás é usado, o agente de redução pode ser usado sozinho, ou o agente de redução pode ser misturado com um gás inerte tal como nitrogênio ou vapor de água.
[000104] Quando o hidrogênio é usado para a redução, uma fase gasosa do sistema na qual o gás hidrogênio é colocado em contato com um catalisador seco pode ser usada, e um sistema de fase líquida no qual o catalisador é imerso em um líquido e o hidrogênio é fluído pode também ser usado. Como o líquido, um hidrocarboneto tal como parafina líquida, um álcool alifático, um éster alifático, ácido carboxílico ou semelhantes pode ser usado. Quando um metal de catalisador do tipo Co é usado, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, a redução é com mais preferência, conduzida em um sistema de fase gasosa. Quando um metal de catalisador do tipo Cu é usado, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, a redução é, com mais preferência, realizada em um sistema de fase líquida.
[000105] Quando o hidrogênio é usado como o agente de redução e quando o catalisador é reduzido e ativado em um sistema em fase gasosa, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, a redução é conduzida em fluxo de hidrogênio, de preferência, em 300°C ou superior, com mais preferência, a 400°C ou superior, e ainda com mais preferência, a 450°C ou superior, e a redução é conduzida de preferência, a 800°C ou inferior, com mais preferência, a 600°C ou inferior, e ainda com mais preferência, a 550°C ou inferior. O hidrogênio usado aqui pode ser de 100% de hidrogênio ou pode ser diluído com um gás inerte. O hidrogênio diluído é preferencial para evitar a geração de calor devido à rápida redução, e a concentração de hidrogênio diluído é, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 0,1% em volume ou mais, com mais preferência, 1% em volume ou mais, e ainda com mais preferência, 3% em volume ou mais e, do ponto de vista da carga da instalação, de preferência, 10% em volume ou menos, e com mais preferência, 5% em volume ou menos. A redução é, desejavelmente, conduzida até que a absorção de hidrogênio pare. Especificamente, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, o período da redução é, de preferência, 0,1 hora ou mais, com mais preferência, uma hora ou mais, e com mais preferência, quatro horas ou mais e, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 24 horas ou menos, com mais preferência, 12 horas ou menos, e com mais preferência, seis horas ou menos.
[000106] O metal de catalisador que foi reduzido e ativado pode reagir fortemente com o oxigênio do ar e gerar calor quando o metal de catalisador é deixado no ar como ele está. Assim, é preferencial formar um filme de óxido sobre a superfície do metal de catalisador, a qual foi reduzida e ativada para estabilizar o metal de catalisador. Do ponto de vista de estabilizar o metal de catalisador, o qual foi reduzido e ativado, a estabilização via oxidação é conduzida em um fluxo de um gás inerte, tal como nitrogênio, contendo oxigênio em uma quantidade, de preferência, de 0,1% em volume ou mais, e com mais preferência, 0,5% em volume ou mais, e de preferência, 5% em volume ou menos, e com mais preferência, 1,5% em volume ou menos. A partir do mesmo ponto de vista, a temperatura de estabilização via oxidação é, de preferência, 0°C ou superior, e com mais preferência, 20°C ou superior, e de preferência, 200°C ou inferior, com mais preferência, 100°C ou inferior, e ainda com mais preferência, 50°C ou inferior. O período de estabilização via oxidação é, a partir do mesmo ponto de vista, de preferência, uma hora ou mais, com mais preferência, cinco horas ou mais, e com mais preferência, sete horas ou mais e, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 24 horas ou mais curto, com mais preferência, 12 horas ou menos, e com mais preferência, nove horas ou menos.
[000107] Quando o hidrogênio é usado como a agente de redução e quando o catalisador é reduzido e ativado em um sistema de fase líquida, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, a redução é conduzida em fluxo de hidrogênio, de preferência, a 100°C ou superior, e com mais preferência, a 150°C ou superior, e a redução é conduzida de preferência, a 300°C ou inferior, e com mais preferência, a 200°C ou inferior. A concentração de hidrogênio do hidrogênio usado é, de preferência, 100% em volume do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica. O hidrogênio diluído com o gás inerte pode ser usado para impedir a geração de calor devido à rápida redução. A concentração de hidrogênio neste caso é, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, de preferência, 0,1% em volume ou mais, com mais preferência, 1% em volume ou mais, com mais preferência, 10% em volume ou mais, ainda com mais preferência, 30% em volume ou mais, ainda com mais preferência, 50% em volume ou mais, ainda com mais preferência, 70% em volume ou mais e, ainda com mais preferência, 90% em volume ou mais. A redução é, desejavelmente, conduzida até que a absorção de hidrogênio pare. Especificamente, do ponto de vista de melhorar a atividade catalítica, o período da redução é, de preferência, 0,1 hora ou mais, e com mais preferência, uma hora ou mais e, do ponto de vista de melhorar a produtividade, de preferência, 48 horas ou menos, e com mais preferência 24 horas ou menos. É preferencial submeter o catalisador, que foi reduzido e ativado diretamente para a reação do ponto de vista da eficiência da produção.
Hidrogenação
[000108] O método para a produção de um álcool com a presente invenção é um método para a produção de um álcool alifático com 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação do ácido graxo ou do éster de ácido graxo como a matéria-prima utilizando o catalisador tendo a estrutura de poro específica. O método para a produção de um álcool com a presente invenção é um processo contínuo, ou um processo em batelada ou semibatelada, e de preferência, em um processo contínuo do ponto de vista de melhorar a produtividade. O aparelho para a realização da hidrogenação é um aparelho tubular cheio com o catalisador ou um aparelho de tanque cheio com o catalisador e, de preferência, em um aparelho tubular cheio com o catalisador do ponto de vista de melhorar a produtividade. Do ponto de vista de melhorar a produtividade, a hidrogenação é, de preferência, realizada por um processo contínuo através da passagem de líquido do ácido graxo ou do éster de ácido graxo por meio de um aparelho tubular cheio com o catalisador. O processo de reação continuo por passagem de líquido do ácido graxo ou do éster de ácido graxo por meio de um aparelho tubular cheio com o catalisador também é chamado de processo de reação em leito fixo.
[000109] Do ponto de vista da reatividade, a temperatura de reação é, de preferência, de 150°C ou superior, com mais preferência, 180°C ou superior, e ainda com mais preferência, 200°C ou superior, e de preferência, 300°C ou inferior, com mais preferência, 280°C ou inferior, e ainda com mais preferência, 250°C ou inferior. Do ponto de vista da reatividade, a pressão da reação como a pressão manométrica é, de preferência, de 1 MPa ou superior, com mais preferência, de 5 MPa ou superior, ainda com mais preferência, de 10 MPa ou superior, ainda com mais preferência, de 15 MPa ou superior, e ainda com mais preferência, de 20 MPa ou superior e, do ponto de vista da carga da instalação, de preferência, de 30 MPa ou inferior, e com mais preferência, de 27 MPa ou inferior.
[000110] Quando a hidrogenação é conduzida por processo de reação em leito fixo, a velocidade espacial horária do líquido (LHSV) é determinada de acordo com as condições de reação, mas do ponto de vista da produtividade e da reatividade, a LHSV é, de preferência, de 0,01 [1/h] ou mais, com mais preferência, 0,1 [1/h] ou mais, e ainda com mais preferência, de 0,2 [1/h] ou mais, e de preferência, 10 [1/h] ou menos, e com mais preferência, 1 [1/h] ou menos. Além disso, quando a hidrogenação é conduzida por processo de reação em leito fixo, do ponto de vista de reatividade, a taxa de fluxo de hidrogênio com base no número de mols do ácido graxo ou éster de ácido graxo de matéria-prima é, de preferência, de 0,1 mol/mol ou mais, com mais preferência, 0,5 mol/mol ou mais, e ainda com mais preferência, 1 mol/mol ou mais, e de preferência, de 300 mol/mol ou menos, com mais preferência, de 150 mol/mol ou menos, e ainda com mais preferência, de 100 mols/mol ou menos.
[000111] A quantidade de catalisador usado pode ser determinada dependendo da temperatura da reação ou da pressão de reação na faixa em que uma taxa de reação prática é alcançada, mas quando a reação é conduzida por um processo em batelada, do ponto de vista da reatividade, a quantidade de catalisador é, como a massa de metal de Cu ou Co com base no ácido graxo ou éster de ácido graxo, de preferência, 0,1% em massa ou mais, e com mais preferência, 0,5% em massa ou mais, e de preferência, 20% em massa ou menos, com mais preferência, 10% em massa ou menos, ainda com mais preferência, 5% em massa ou menos e, ainda com mais preferência, 1,5% em massa ou menos.
[000112] Um solvente pode ser usado para a reação, mas é conveniente realizar a reação sem qualquer solvente, considerando a produtividade. Como o solvente, um solvente que não afete adversamente a reação, tal como álcoois, éteres incluindo dioxano e hidrocarbonetos, é selecionado.
[000113] A presente invenção descreve ainda os seguintes métodos de produção em relação às modalidades acima.<1>
[000114] Um método para a produção de um álcool alifático tendo 8 ou mais e 22 ou menos átomos de carbono por meio de hidrogenação de um ácido graxo ou um éster de ácido graxo usando um catalisador em que o catalisador transporta um metal de catalisador sobre um suporte, (a), o catalisador contém um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como o metal de catalisador, (b) o volume total de poros do catalisador é de 0,05 mL/g ou mais, e (c) o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, é 50% ou mais do volume total de poros do catalisador.<2>
[000115] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <1> em que o volume total de poros do catalisador é, de preferência, de 0,15 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,5 mL/g ou mais e, ainda com mais preferência, 0,6 mL/g ou mais, e de preferência, 10 mL/g ou menos, com mais preferência, 4 mL/g ou menos, ainda com mais preferência, 2,5 mL/g ou menos, ainda com mais preferência, 1,6 mL/g ou menos e, ainda com mais preferência, 1 mL/g ou menos.<3>
[000116] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <1> ou <2> em que o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos no catalisador é, com base no volume total de poros do catalisador, de preferência, 55% ou mais, com mais preferência, 60% ou mais, e ainda com mais preferência, 63% ou mais, e de preferência, 100% ou menos, com mais preferência, 95% ou menos, ainda com mais preferência, 90% ou menos, ainda com mais preferência, 85% ou menos e, ainda com mais preferência, 84% ou menos.<4>
[000117] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <3> em que o modo do tamanho dos poros do catalisador é, de preferência, 0,035 μm ou mais, com mais preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 15 μm ou mais, ainda com mais preferência, 40 μm ou mais, ainda com mais preferência, 50 μm ou mais, ainda com mais preferência, 55 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 56 μm ou mais, e de preferência, 100 μm ou menos, com mais preferência, 85 μm ou menos, com mais preferência, 75 μm ou menos, ainda com mais preferência, 70 μm ou menos, ainda com mais preferência, 68 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos.<5>
[000118] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <4> em que a mediana do tamanho dos poros do catalisador é, de preferência, de 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, com mais preferência, 8 μm ou mais, ainda com mais preferência, 15 μm ou mais, ainda com mais preferência, 20 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 25 μm ou mais, e de preferência, 100 μm ou menos, com mais preferência, 85 μm ou menos, com mais preferência, 70 μm ou menos, ainda com mais preferência, 65 μm ou menos, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos, ainda com mais preferência, 55 μm ou menos, ainda com mais preferência, 50 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 49 μm ou menos.<6>
[000119] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <5> em que a porosidade do catalisador é, de preferência, de 30% ou mais, com mais preferência, 35% ou mais, com mais preferência, 40% ou mais, ainda com mais preferência, 45% ou mais e, ainda com mais preferência, 49% ou mais, e de preferência, 99% ou menos, com mais preferência, 80% ou menos, ainda com mais preferência, 75% ou menos, ainda com mais preferência, 70% ou menos e, ainda com mais preferência, 67% ou menos.<7>
[000120] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <6> em que a área de superfície específica do catalisador é, de preferência, de 0,1 m2/g ou mais, de preferência, de 0,8 m2/g ou mais, com mais preferência, 10 m2/g ou mais, com mais preferência, 15 m2/g ou mais, ainda com mais preferência, 20 m2/g ou mais e, ainda com mais preferência, 21 m2/g ou mais, e de preferência, cerca de 500 m2/g ou inferior, com mais preferência, 400 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, cerca de 250 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 100 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 60 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 40 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, 35 m2/g ou menos e, ainda com mais preferência, 32 m2/g ou menos.<8>
[000121] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <7>, em que a densidade aparente do catalisador é, de preferência, 100 kg/m3 ou mais, com mais preferência, 200 kg/m3 ou mais, ainda com mais preferência, 300 kg/m3 ou mais, ainda com mais preferência, 400 kg/m 3 ou mais, ainda com mais preferência, de 500 kg/m3 ou mais, ainda com mais preferência, 600 kg/m3 ou mais e, ainda com mais preferência, 680 kg/m3 ou mais, e de preferência, 10.000 kg/m3 ou menos, com mais preferência, 2.500 kg/m3 ou menos, com mais preferência, 2.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.500 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 850 kg/m3 ou menos e, ainda com mais preferência, de 770 kg/m3 ou menos.<9>
[000122] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <8> em que a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador é, de preferência, de 0,01 g/g ou mais, com mais preferência, 0,3 g/g ou mais, e ainda com mais preferência, 0,33 g/g ou mais, e de preferência, de 0,8 g/g ou menos, com mais preferência, 0,6 g/g ou menos, ainda com mais preferência, de 0,5 g/g ou menos e, ainda com mais preferência, de 0,4 g/g ou menos.<10>
[000123] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <9> em que a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador é, de preferência, 0,05 g/mL ou mais, com mais preferência, 0,15 g/mL ou mais, com mais preferência, 0,2 g/mL ou mais, ainda com mais preferência, 0,25 g/mL ou mais e, ainda com mais preferência, de 0,3 g/mL ou mais, e de preferência, de 1,0 g/mL ou menos, com mais preferência, 0,8 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,6 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,4 g/mL ou menos, ainda com mais preferência, 0,35 g/mL ou menos e, ainda com mais preferência, de 0,3 g/mL ou menos.<11>
[000124] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <1> em que o volume total de poros do catalisador é, de preferência, de 1,2 mL/g ou mais, e com mais preferência, 1,8 mL/g ou mais, e de preferência, 10 mL/g ou menos, com mais preferência, 2 mL/g ou menos, e ainda com mais preferência, 1,9 mL/g ou menos.<12>
[000125] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <1> ou <11> no qual o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, no catalisador é, com base no volume total de poros do catalisador, de preferência, 70% ou mais, com mais preferência, 80% ou mais, com mais preferência, 90% ou mais e, ainda com mais preferência, 95% ou mais, e de preferência, 100% ou menos, com mais preferência, 97% ou menos, e ainda com mais preferência, 96% ou menos.<13>
[000126] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <1>, <11> ou <12> em que o modo do tamanho dos poros do catalisador é, de preferência, 0,035 μm ou mais, com mais preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, ainda com mais preferência, 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 12 μm ou mais, e de preferência, 100 μm ou menos, com mais preferência, 40 μm ou menos, com mais preferência, 30 μm ou menos, para ainda com mais preferência, 20 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 15 μm ou menos.<14>
[000127] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <13> em que a mediana do tamanho dos poros do catalisador é, de preferência, de 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, ainda com mais preferência, de 8 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 10 μm ou mais, e de preferência, 100 μm ou menos, com mais preferência, 40 μm ou menos, com mais preferência, 30 μm ou menos, ainda com mais preferência, 20 μm ou menos, ainda com mais preferência, 15 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 11 μm ou menos. <15>
[000128] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <14> em que a porosidade do catalisador é, de preferência, de 30% ou mais, com mais preferência, 60% ou mais, com mais preferência, 75% ou mais, ainda com mais preferência, 80% ou mais e, ainda com mais preferência, 84% ou mais, e de preferência, 99% ou menos, com mais preferência, 90% ou menos, e ainda com mais preferência, 85% ou menos.<16>
[000129] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <15> em que a área de superfície específica do catalisador é, de preferência, de 0,1 m2/g ou mais, de preferência, de 0,8 m2/g ou mais, com mais preferência, 10 m2/g ou mais, e ainda com mais preferência, 14 m2/g ou mais, e de preferência, cerca de 500 m2/g ou menos, com mais preferência, 400 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, cerca de 250 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, de 100 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 60 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 40 m2/g ou menos, além disso de preferência, 35 m2/g ou menos, para ainda com mais preferência, de 30 m2/g ou menos, ainda com mais preferência, 20 m2/g ou menos e, ainda com mais preferência, 15 m2/g ou menos.<17>
[000130] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <16> em que a densidade aparente do catalisador é, de preferência, 100 kg/m3 ou mais, com mais preferência, 200 kg/m3 ou mais, com mais preferência, 300 kg/m3 ou mais, ainda com mais preferência, 400 kg/m3 ou mais e, ainda com mais preferência, 450 kg/m3 ou mais, e de preferência, 10.000 kg/m3 ou menos, com mais preferência, de 2.500 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 2.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.500 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 600 kg/m3 ou menos e, ainda com mais preferência, entre 500 kg/m3 ou menos.<18>
[000131] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <17> em que a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador é, de preferência, de 0,01 g/g ou mais, com mais preferência, 0,1 g/g ou mais, com mais preferência, 0,15 g/g ou mais, ainda com mais preferência, de 0,2 g/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,25 g/g ou mais e, ainda com mais preferência, 0,27 g/g ou mais, e de preferência, de 0,8 g/g ou menos, com mais preferência, 0,35 g/g ou menos, e ainda com mais preferência, 0,3 g/g ou menos.<19>
[000132] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> e <11> a <18> em que a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador é, de preferência, 0,05 g/mL ou mais, com mais preferência, 0,1 g/mL ou mais, e ainda com mais preferência, 0,12 g/mL ou mais, e de preferência, de 1,0 g/mL ou menos, com mais preferência, 0,2 g/mL ou menos, e ainda com mais preferência, 0,15 g/mL ou menos. <20>
[000133] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <19> no qual o suporte do catalisador tem uma estrutura porosa.<21>
[000134] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <20> em que a estrutura porosa é feita de preferência, de um metal, uma liga ou cerâmica, com mais preferência, de cerâmica, ainda com mais preferência, sílica, alumina, sílica-alumina, cálcia-magnésia-sílica, titânia ou zircônia, ainda com mais preferência, sílica, alumina, sílica- alumina-magnésia ou cálcia-sílica e, ainda com mais preferência, sílica-alumina ou cálcia-magnésia-sílica.<22>
[000135] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <20> ou <21> em que o volume total dos poros da estrutura porosa é, de preferência, de 0,1 mL/g ou mais, com mais preferência, de 0,15 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,6 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 0,9 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 1 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 1,1 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 1,2 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 2 mL/g ou mais, ainda com mais preferência, 3 mL/g ou mais e, ainda com mais preferência, 3,5 mL/g ou mais, e de preferência, 10 mL/g ou menos, ainda com mais preferência, 7,5 mL/g ou menos, ainda com mais preferência, de 7 mL/g ou menos e, ainda com mais preferência, 5 mL/g ou menos.<23>
[000136] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> e <22> no qual o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos na estrutura porosa é, com base no volume total de poros, de preferência, 50% ou mais, com mais preferência, 80% ou mais, com mais preferência, 90% ou mais e, ainda com mais preferência, 95% ou mais, e de preferência, 100% ou menos.<24>
[000137] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> e <23> em que o modo do tamanho dos poros da estrutura porosa é, de preferência, 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, com mais preferência, 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 20 μm ou mais, e de preferência, 500 μm ou menos, com mais preferência, 200 μm ou menos, ainda com mais preferência, 100 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos.<25>
[000138] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> e <24> em que a mediana do tamanho dos poros da estrutura porosa é, de preferência, de 0,1 μm ou mais, com mais preferência, 1 μm ou mais, com mais preferência, 10 μm ou mais e, ainda com mais preferência, 20 μm ou mais, e de preferência, 500 μm ou menos, com mais preferência, 200 μm ou menos, ainda com mais preferência, 140 μm ou menos, ainda com mais preferência, 100 μm ou menos e, ainda com mais preferência, 60 μm ou menos.<26>
[000139] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> a <25> em que a porosidade da estrutura porosa é, de preferência, 30% ou mais, com mais preferência, 40% ou mais, com mais preferência, 50% ou mais, ainda com mais preferência, 55% ou mais, ainda com mais preferência, 60% ou mais e, ainda com mais preferência, 70% ou mais, e de preferência, 99% ou menos, com mais preferência, 95% ou menos, e ainda com mais preferência, 93% ou menos.<27>
[000140] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> a <26> em que a densidade aparente da estrutura porosa é, de preferência, de 10 kg/m3 ou mais, com mais preferência, 100 kg/m3 ou mais, e com mais preferência, entre 150 kg/m3 ou mais, e de preferência, 7.000 kg/m3 ou menos, com mais preferência, 4.000 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 2.400 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, 1.000 kg/m3 ou menos, para ainda com mais preferência, entre 500 kg/m3 ou menos, ainda com mais preferência, a 300 kg/m3 ou menos e, ainda com mais preferência, 250 kg/m3 ou menos.<28>
[000141] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> a <27> em que a estrutura porosa é, de preferência, uma estrutura de fibra ou um compacto poroso, e com mais preferência, uma estrutura de fibra.<29>
[000142] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> a <28> em que a estrutura porosa é uma estrutura de fibra, e a forma da mesma é uma folha, um tubo, um favo de mel ou uma forma indefinida, e de preferência, uma folha. <30>
[000143] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <20> a <29> em que a estrutura porosa é uma estrutura de fibra, de preferência, de pano de tecido, tecido de malha ou um tecido de não tecido, e com mais preferência, um pano de não tecido.<31>
[000144] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <30> em que o composto do metal de catalisador contido no catalisador é um óxido.<32>
[000145] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <31> em que o catalisador é obtido pela etapa de preparação de material de revestimento, etapa de transporte e etapa de calcinação a seguir:a etapa de preparação de material de revestimento: a etapa em que um material de revestimento de precursor de catalisador ou um material de revestimento de óxido de metal de catalisador é produzido pela dispersão de um precursor de catalisador ou um óxido de metal de catalisador em um meio de dispersão; a etapa de transporte: uma etapa em que o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador obtido na etapa de preparação de material de revestimento é transportado no suporte; e a etapa de calcinação: uma etapa em que o precursor de catalisador ou o óxido de metal de catalisador transportado no suporte na etapa de transporte é calcinado. <33>
[000146] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <32> em que o precursor de catalisador é um composto que é convertido para um óxido de metal de catalisador por calcinação.<34>
[000147] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <32> ou <33> em que a etapa de transporte é uma etapa de transporte por imersão do suporte no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal de catalisador.<35>
[000148] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <32> a <34> no qual o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador contém um ligante.<36>
[000149] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <35> no qual o ligante é um óxido de um metal diferente do metal de catalisador.<37>
[000150] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <32> a <36> em que a concentração do precursor de catalisador ou o óxido de metal de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal de catalisador é, de preferência, 1% em massa ou mais, com mais preferência, 5% em massa ou mais, com mais preferência, 15% em massa ou mais e, ainda com mais preferência, 20% em massa ou mais, e de preferência, 40% em massa ou menos, e com mais preferência, 35% em massa ou menos.<38>
[000151] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <37> em que o metal de catalisador do catalisador contém Co.<39>
[000152] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <37> em que o metal de catalisador do catalisador contém Cu.<40>
[000153] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <39> em que o catalisador contém um metal de transição diferente de Co e Cu como um componente de promotor.<41>
[000154] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <40> na qual o componente de promotor é, de preferência, de um ou mais tipos selecionados a partir dos metais do grupo 3, metais de grupo 4, metais do grupo 5, metais do grupo 6, metais do grupo 10, metais do grupo 12, metais do grupo 13 e metais do grupo 14, com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de Zr, Y, La, Ce, Si, Al, Sc, V, Nb, Mo, Pd, Pt, Ti, Cr, Zn, Ba, Fe, Al e Si, ainda com mais preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de Zr, Y, Mo, Pd, Ti, Zn e Ba, e, ainda com mais preferência, um ou mais elementos selecionados a partir de Zr, Y, Mo e Pd. <42>
[000155] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <41> no qual o número total de mols de metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, de 0,01 ou mais, com mais preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais, e ainda com mais preferência, três ou mais, e de preferência, 200 ou menos, com mais preferência, 100 ou menos, ainda com mais preferência, 10 ou menos e, ainda com mais preferência, seis ou menos.<43>
[000156] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <41> ou <42> em que dois ou mais tipos de componentes de promotor são usados, e o número de mols do primeiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, de 0,001 ou mais, com mais preferência, de 0,01 ou mais, ainda com mais preferência, 0,1 ou mais, ainda com mais preferência, um ou mais e, ainda com mais preferência, 1,5 ou mais, e de preferência, 100 ou menos, com mais preferência, 10 ou menos, e com mais preferência, quatro ou menos.<44>
[000157] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <41> a <43> em que dois ou mais tipos de componentes de promotor são usados, e o número de mols do segundo metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, 0,0001 ou mais, com mais preferência, de 0,001 ou mais, com mais preferência, de 0,01 ou mais, ainda com mais preferência, 0,1 ou mais e, ainda com mais preferência, um ou mais, e de preferência, quatro ou menos, e com mais preferência, dois ou menos.<45>
[000158] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <41> e <44> em que dois ou mais tipos de componente de promotor são usados, e o número de mols do terceiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, de 0,0001 ou mais, com mais preferência, de 0,001 ou mais, com mais preferência, de 0,01 ou mais e, ainda com mais preferência, 0,05 ou mais, e de preferência, um ou menos, com mais preferência, 0,2 ou menos, e ainda com mais preferência, 0,1 ou menos.<46>
[000159] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <40> no qual o componente de promotor é, de preferência, um ou mais tipos selecionados a partir de Ti, Zn e Ba.<47>
[000160] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <46> no qual o número total de mols de metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, 100 ou mais, e com mais preferência, 110 ou mais, e de preferência, 200 ou menos, com mais preferência, de 150 ou menos, e ainda com mais preferência, 130 ou menos.<48>
[000161] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <46> ou <47> em que dois ou mais tipos de componentes de promotor são usados, e o número de mols do primeiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, 100 ou mais, e com mais preferência, 110 ou mais, e de preferência, 200 ou menos, com mais preferência, 150 ou menos, e ainda com mais preferência, 130 ou menos.<49>
[000162] O método para a produção de um álcool alifático descrito em <46> a <48> em que dois ou mais tipos de componente de promotor são usados, e o número de mols do segundo metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais, e com mais preferência, quatro ou mais, e de preferência, 10 ou menos, com mais preferência, oito ou menos, e ainda com mais preferência, seis ou menos.<50>
[000163] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <46> a <49> em que dois ou mais tipos de componentes de promotor são usados, e o número de mols do terceiro metal de promotor com base em 100 mols de Co ou de Cu é, de preferência, 0,1 ou mais, com mais preferência, um ou mais, com mais preferência, três ou mais e, ainda com mais preferência, quatro ou mais, e de preferência, 10 ou menos, com mais preferência, oito ou menos, ainda com mais preferência, seis ou menos e, ainda com mais preferência, cinco ou menos.<51>
[000164] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <50> em que a temperatura da reação de hidrogenação é, de preferência, de 150°C ou superior, com mais preferência, 180°C ou superior, e ainda com mais preferência, 200°C ou superior, e de preferência, 300°C ou inferior, com mais preferência, 280°C ou inferior, e ainda com mais preferência, 250°C ou inferior.<52>
[000165] O método para a produção de um álcool alifático descrito em qualquer um de <1> a <51> em que a pressão de reação de hidrogenação é, como a pressão manométrica, de preferência, 1 MPa ou superior, com mais preferência, 5 MPa ou superior, ainda com mais preferência, de 10 MPa ou superior, ainda com mais preferência, de 15 MPa ou superior e, ainda com mais preferência, de 20 MPa ou superior, e de preferência, de 30 MPa ou inferior, e com mais preferência, 27 MPa ou inferior.
Exemplos
[000166] As modalidades da presente invenção são mostradas a seguir.
1. Métodos de Avaliação (1) Reatividade e Seletividade (i) Método de Análise da Composição Líquida da Solução de Reação
[000167] Uma gota da solução de reação foi colocada em um frasco de amostra de 10 mL com uma pipeta descartável de 2 mL, e 1 mL de agente de trimetil-sililação (TMS) "TMSI-H" (fabricado junto à GL Sciences Inc.) foi adicionado à mesma. A solução foi aquecida a 40°C durante cinco minutos. A solução foi diluída com 1,5 mL de hexano adicionado à mesma e filtrada através de um filtro de membrana com um tamanho de poro de 0,2 μm e, em seguida, o filtrado foi analisado por cromatografia gasosa (GC).
[000168] Nos Exemplos 1 a 3 e Exemplos Comparativos 1 e 2, no que diz respeito ao ácido laurílico e dodecano na solução de reação, a concentração (% em massa) foi determinada por multiplicação porcentagem da área de pico de GC (%) por um fator baseado em dodecanol.
[000169] O fator foi determinado a partir da razão de área de uma quantidade conhecida de ácido laurílico "Lunac 2098" (fabricado junto à Kao Corporation), ou uma quantidade conhecida de n-dodecano (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) a uma quantidade conhecida de 1-dodecanol (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
[000170] No Exemplo 4 e Exemplo Comparativo 3, com respeito ao óleo de caroço de palma, o total das porcentagens de área de GC (%) derivada a partir de triglicerídeos obtidos por medição de GC foi considerado como a concentração (% em massa). No que diz respeito a álcoois, o total das porcentagens de área de GC (%) derivada a partir dos respectivos álcoois com 8 a 18 átomos de carbono foi considerado como a concentração (% em massa). No que diz respeito aos hidrocarbonetos, o total das porcentagens de área de GC (%) a partir dos respectivos derivados de hidrocarbonetos tendo 11 a 18 átomos de carbono foi considerado como a concentração (% em massa).Condição de medição de GC (Exemplos 1 a 4 e Exemplos Comparativos 1 a 3): "HP-6890" (fabricado junto à Hewlett- Packard Development Company, LP) Coluna capilar "Ultra-AlloyUA + 1 (HT)" de 15 m, espessura de 0,15 μm, diâmetro interno de 0,53 mm Temperatura 60°C (dois minutos) ^ 10°C/min ^ 350°C (15 minutos) Taxa de divisão 15, temperatura de Injeção de 300°C, temperatura de Det. de 350°C.
[000171] Nos Exemplos 5 e 6 e Exemplo Comparativo 4, uma gota da solução de reação foi colocada em um 10 mL do frasco de amostra com uma pipeta descartável de 2 mL e diluiu-se com 1,5 mL de etanol adicionado à solução, e a análise de GC foi conduzida. Nos Exemplos 5 e 6 e Exemplo Comparativo 4, o total das porcentagens de área de GC (%) derivado de ésteres metílicos obtidos por medição de GC foi considerado como a concentração (% em massa). No que diz respeito aos álcoois, o total das porcentagens de área de GC (%) derivado a partir dos respectivos álcoois com 8 a 18 átomos de carbono foi considerado como a concentração (% em massa). No que diz respeito aos hidrocarbonetos, o total das porcentagens de área de GC (%) a partir dos respectivos derivados de hidrocarbonetos tendo 12 a 18 átomos de carbono foi considerado como a concentração (% em massa). Condição de medição de GC (Exemplos 5 e 6 e Exemplo Comparativo 4): "HP-6890" (fabricado junto à Hewlett-Packard Development Company, LP) Coluna capilar "HP-1" 30 m, espessura de 0,25 μm, diâmetro interno de 0,32 mm Temperatura 60°C (0 minuto) ^ 8°C/min ^ 300°C (10 minutos) Taxa de divisão 9,1, temperatura de Injeção 300°C, temperatura de Det. 300°C
[000172] (ii) Métodos de cálculo da Seletividade e Atividade Catalítica (Exemplos 1 a 4 e Exemplos Comparativos 1 a 3) A atividade catalítica foi definida como segue com a taxa de redução da matéria-prima e a taxa de reação de 1 h, com o ponto no qual o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. A seletividade foi definida com o teor de hidrocarbonetos (% em massa) no teor de álcool de 20% em massa. Taxa de diminuição da matéria-prima = Log {(concentração de ácido graxo da solução de reação no tempo de reação de 0 hora)/(concentração de ácido graxo da solução de reação no tempo de reação de 1 hora)} Aqui, "log" representa o logaritmo natural, e o mesmo se aplica para as seguintes descrições. Taxa de reação de 1h [%] = 100-(concentração de ácido graxo da solução de reação no tempo de reação de 1 hora) Teor de hidrocarbonetos no teor de álcool de 20% em massa = teor de hidrocarbonetos (% em massa) na solução de reação no teor de álcool na solução da reação de 20% em massa/20 (% em massa)
[000173] (iii) Métodos de cálculo de Seletividade e Atividade Catalítica (Exemplos 5 e 6 e Exemplo Comparativo 4) A atividade catalítica foi definida como segue com a taxa de redução da matéria-prima e a taxa de reação de 1 h, com o ponto no qual o aquecimento e pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. A seletividade foi definida com o teor de hidrocarbonetos (% em massa) no teor de álcool de 30% em massa. Taxa de diminuição de matéria-prima = Log {(concentração de éster metílico da solução de reação no tempo de reação de 0,5 hora)/(concentração de éster metílico da solução de reação no tempo de reação de 2 horas)} Taxa de reação 1h [%] = 100-(concentração de éster metílico da solução de reação no tempo de reação de 1 hora) Teor de hidrocarbonetos no teor de álcool de 30% em massa = Teor de hidrocarbonetos (% em massa) na solução de reação no teor de álcool na solução de reação de 30% em massa/30 (% em massa)
[000174] (iv) Método de medição da concentração de enxofre A concentração de enxofre foi medida usando analisador de enxofre de baixo teor "9000LLS" (fabricado junto à ANTEK Inc.), a uma temperatura de calcinação de 1.050°C e com a tensão do detector de UV definida a 840 V. A concentração de enxofre do óleo de semente de palma foi medida após diluição de 4,00 g de uma amostra com 5 mL de iso-octano (fabricado junto à Kishida Chemical Co., Ltd.), e a concentração de enxofre de um éster metílico de ácidos graxos foi medida sem diluição da amostra.
(2) Composição de Catalisador
[000175] (i) Quantidade Transportada de Catalisador de Metal por Unidade de Massa A quantidade transportada de metal de catalisador por unidade de massa do catalisador [g/g] foi quantificada usando analisador de fluorescência de raios X "Rigaku ZSX100e" (fabricado junto à Rigaku Corporação).
[000176] (ii) Quantidade Transportada de catalisador de metal por unidade de volume A quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador foi calculada pela seguinte equação. Quantidade transportada de catalisador de metal por unidade de volume do catalisador [g/mL] = Quantidade transportada de metal de catalisador por unidade de massa [g/g] X densidade aparente de catalisador [kg/m3] + 1.000 A densidade aparente do catalisador foi medida com o porosímetro de mercúrio descrito em (4) (i), abaixo.
[000177] (iii) Quantidade transportada de catalisador de óxido de metal e ligante por unidade de massa A quantidade transportada do óxido de metal de catalisador e do ligante por unidade de massa do catalisador foi calculada pela seguinte equação. Quantidade transportada de catalisador de óxido de metal e ligante por unidade de massa [g/g] = (Massa de catalisador após calcinação [g] - massa do suporte antes da etapa de transporte [g])/massa de catalisador [g]
[000178] (iv) Quantidade transportada do Óxido de metal de catalisador e ligante por unidade de volume Quantidade transportada de óxido de metal de catalisador e ligante por unidade de volume [g/mL] = Massa transportada de óxido de metal de catalisador e ligante [g] ^ volume de catalisador [mL] O volume do catalisador foi calculado a partir do tamanho do catalisador medida usando a régua e pinças como descrito em (5) a seguir.
[000179] (3) Material de revestimento de óxido de metal de catalisador O tamanho de partícula das partículas de óxido de metal de catalisador no material de revestimento de óxido de metal do catalisador foi medido sob as seguintes condições utilizando o analisador de distribuição de tamanho de partícula por dispersão/difração "LA-920" (fabricado junto à Horiba, Ltd.). Solvente: água deionizada Condição de medição: transmitância: 70 a 95%, velocidade de agitação: nível 2, índice de refração: 1,16
[000180] (4) Estrutura de Poros (i) Método de Medição da Estrutura de Poros O volume total de poros do catalisador e a estrutura de fibra, os volumes de poros com um diâmetro de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos, por unidade de massa, os modos dos tamanhos de poros, as medianas dos tamanhos de poros, as porosidades, as áreas superficiais específicas e as densidades aparentes foram medidas usando o porosímetro de mercúrio "AutoPoreIV9500" (fabricado junto à Micromeritics Instrument Corporation). A faixa de pressão para a medição foi de 0,6 psia a 31.000 psia. (ii) Porcentagem do volume de poros com diâmetro dos poros de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos no Volume total de poros A porcentagem do volume de poros com um diâmetro de poros de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos no volume total de poros foi calculada pela seguinte equação. Porcentagem do volume de poros com diâmetro de poros de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos no volume total de poros = volume de poros com diâmetro de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos [mL/g] ^ volume total de poros [mL/g] X 100 [%]
[000181] (5) Tamanhos Externos (i) Espessuras da Estrutura de Fibra e Estrutura de Fibra do Catalisador A espessura da estrutura de fibra foi medida utilizando espessura a pressão manométrica constante "PG-11" (fabricado junto à Teclock Corporation) com uma carga de pressão constante de 0,363 N a uma pressão de 0,363 kPa. (ii) Método de Medição de Tamanhos Externos da Estrutura de Fibra e Estrutura de Fibra do Catalisador Exceto para espessuras Os tamanhos externos do catalisador e a estrutura porosa diferente das espessuras foram medidos utilizando uma régua e pinças.
2. Exemplo de Produção de Óxido de Metal de catalisador Óxido de Metal de Catalisador a (Co-Y-Pd-Mo)
[000182] Uma solução de mistura aquosa de nitrato de cobalto (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), nitrato de ítrio (n-hidrato) (fabricado junto à Sigma-Aldrich Co. LLC.) e nitrato de paládio (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) com uma razão atômica de Co:Y:Pd de 100:5:0,08 e uma solução aquosa de carbonato de amônio (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) foram misturados e agitados à temperatura ambiente. O precipitado gerado foi cuidadosamente lavado com água e em seguida secouse a 110°C. Depois da secagem, uma solução aquosa de molibdato de amônio (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) foi misturada e agitada a uma razão atômica de Co:Mo de 100:1 à temperatura ambiente, seguido de evaporação e secagem com um evaporador. Em seguida, a mistura foi calcinada a 600°C durante quatro horas, e um óxido de metal de um catalisador a (óxido de Co-Y-Pd-Mo) foi obtido. A razão atômica do óxido de metal de catalisador obtido foi de Co/Y/Pd/Mo = 100/3,9/0,08/1,5.
Óxido de Metal de Catalisador b (Co-Zr-Mo)
[000183] Um óxido de metal de catalisador b (Co-Zr-Mo óxido) foi obtido do mesmo modo como no Exemplo de preparação de óxido de metal de catalisador a, exceto que, na preparação do precursor de catalisador, uma solução de mistura aquosa de nitrato de cobalto (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) e oxinitrato de zircônio (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) com uma razão atômica de Co:zircônio de 5:100 foi usada. A razão atômica do óxido de metal de catalisador de b obtida foi de Co/Zr/Mo = 100/1,8/1,4.
Precursor de Catalisador c (Cu-Zn-Ti-Ba)
[000184] Em primeiro lugar, de acordo com o método descrito no Exemplo 5 do documento JP-A- 5-177140, um precursor de catalisador c contendo CuO, ZnO e BaO transportado em TiO2 foi obtido. O precipitado gerado foi cuidadosamente lavado com água, e então o componente sólido foi seco ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 110°C. A razão atômica do precursor de catalisador c obtido foi de Cu/Zn/Ti/Ba = 100/5,0/112,3/4,8.
Precursor de Catalisador d (Ni-Si-Mg)
[000185] Em um frasco de 2 L separado, 800 g de água deionizada e 232 g de nitrato de níquel hexa-hidratado (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) foram alimentados, e a mistura foi aquecida a 80°C enquanto se agitava a mistura. A quantidade total de uma solução que tinha sido preparada por dissolução de 33 g de copo de água de JIS No. 3 (fabricado junto à Kishida Chemical Co., Ltd.) e 113 g de carbonato de sódio (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) em 630 g de água deionizada e que tinha sido aquecida a 80°C foi adicionada no mesmo, enquanto se agitava a mistura. Após a adição, 24 g de nitrato de magnésio hexa- hidratado (fabricado junto à Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) foram adicionados e a suspensão gerada foi agitada a 80°C durante uma hora. Em seguida, o componente sólido foi separado da suspensão por filtração. O componente sólido assim obtido foi completamente lavado com água e depois secou-se em ar atmosférico na pressão atmosférica a 110°C. A razão atômica de um precursor de catalisador d, que foi calculada a partir das quantidades de matérias primas, foi de Mg/Ni = 1/8,5.
3. Exemplos de Produção de Catalisador (1) estruturas porosas
[000186] As estruturas porosas usadas como suportes nos Exemplos de Produção do catalisador da presente invenção são como seguem. As propriedades físicas são mostradas na Tabela 1.Folha de fibra de cálcia-magnésia-sílica: "Superwool 607" (fabricado junto à Shin-Nippon Thermal Ceramics. Corporation)Folha de fibra de sílica-alumina: “MC Paper” (fabricado junto à Nippon Sheet Glass Co. Ltd.)
Figure img0001
(2) Ligantes
[000187] O sol ligante ou os ligantes usados nos Exemplos de Produção e nos Exemplos de Produção Comparativos dos catalisadores são os seguintes. Sol de Zircônia: "ZR-30BS" (fabricado junto à Nissan Chemical Industries, Ltd., teor de sólidos: 30% em massa) Zirconia: "RC-100" (fabricado junto à Daiichi Kagaku Kogyo Kigenso Co., Ltd.) Sol de Titânia: "AM-15" (fabricado junto à Taki Chemical Co., Ltd., teor de sólidos: 16,6% em massa) Sol de Sílica: "Snowtex ST-20" (fabricado junto à Nissan Chemical Industries, Ltd., teor de sólidos: 20% em massa)
(3) Exemplo 1 a 5 de Produção de Catalisador Catalisador 1 (Co-Y-Pd-Mo)
[000188] Um catalisador contendo um metal de catalisador transportado em uma estrutura de fibra foi produzido de acordo com as seguintes etapas.
(i) Etapa de preparação de material de revestimento
[000189] Em um recipiente de plástico de 250 mL, 48,0 g de óxido de metal de catalisador a, 40 g de Sol de zircônia como ligante, 53 g de água deionizada e 9 g de 2-propnol (fabricado junto à Kanto Chemical Co,. Inc.) como os solventes e 160 g de microesferas de dióxido de titânio com um diâmetro de 1,0 mm foram incluídos, e a mistura foi tratada utilizando um dispersor para teste (JIS K5101-1-2, fabricado junto à Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) de acordo com o método descrito em JIS K501-1-2 durante 30 minutos, obtendo-se assim um material de revestimento de óxido de metal de catalisador x com um teor de sólidos de 40% em massa. A razão em massa do componente sólido do óxido de metal de catalisador para o componente sólido do ligante foi de 80/20.
(ii) Etapa de Transporte
[000190] Uma placa de Petri (ç 86 mm, altura 14 mm) foi preenchida com o material de revestimento de óxido de metal do catalisador x obtido na etapa de preparação de material de revestimento, e a folha de fibra de cálcia-magnésia-sílica (20 mm X 5 mm, espessura de 1,0 mm) foi imersa na mesma, foi virada depois de 150 segundos e adicionalmente imersa durante 150 segundos, isto é, a folha foi imersa por 300 segundos no total.
[000191] A estrutura de fibra de imersa foi seca sobre uma placa de aço inoxidável revestida com politetrafluoroetileno (230 mm X 230 mm, espessura 1,5 mm), ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 120°C durante 60 minutos.
(iii) Etapa de Calcinação
[000192] A estrutura da fibra seca foi calcinada em ar atmosférico na pressão atmosférica a 600°C durante duas horas, e um catalisador 1 foi assim obtido.
Catalisador 2 (Co-Y-Pd-Mo)
[000193] Um catalisador 2 foi obtido do mesmo modo que o catalisador 1, exceto que a etapa de preparação de material de revestimento (i) foi realizada como segue, que uma etapa de moldagem foi realizada como segue, após a etapa de transporte (ii) e antes da etapa de calcinação (iii) e que a folha de fibra de sílica alumina (50 mm X 50 mm, espessura de 1.0 mm) foi usada como a estrutura da fibra.
(i) Etapa de Preparação de material de revestimento
[000194] Em um recipiente de plástico de 50 ml, 9,8 g de óxido de metal de catalisador a, 8,2 g de sol de zircônia e 17,0 g de água deionizada foram incluídos, e a mistura foi preliminarmente misturada agitando o recipiente até que os blocos de pó desapareceram.
[000195] Em seguida, usando um misturador de alta velocidade de sistema de rotação de filme fino "Filmix Tipo 40-40" (fabricado junto à Primix Corporation), os materiais misturados preliminarmente foram tratados a uma velocidade periférica de 30 m/s durante 30 segundo, e um material de revestimento de óxido de metal de catalisador y em um estado de suspensão com um teor de sólidos de 35% em massa foi obtido. A razão em massa do componente sólido do óxido de metal de catalisador para o componente sólido de ligante foi de 80/20. A distribuição do tamanho de partícula do material de revestimento de óxido de metal de catalisador y foi medida por difratometria a laser, e o modo do tamanho de partículas das partículas de óxido de metal de catalisador no material de revestimento de óxido de metal de catalisador y foi de 1,54 μm.
Etapa de Moldagem
[000196] A estrutura de fibra foi seca pela mesma etapa de transporte que a do catalisador 1, exceto que o material de revestimento de óxido de metal de catalisador y foi usado em vez do material de revestimento de óxido de metal de catalisador x. Em seguida, a estrutura de fibra (50 mm x 50 mm x 1,0 mm) foi cortada com uma lâmina de Thomson de tal modo que uma área de 40 mm x 40 mm da estrutura de fibra foi cortada em 16 pedaços tendo, cada um, o tamanho de 20 mm x 5 mm.
Catalisador 3 (Co-Zr-Mo)
[000197] Um catalisador 3 foi obtido do mesmo modo que no Exemplo de Produção do catalisador 2, exceto que a folha de fibra de cálcia-magnésia-sílica (20 mm x 5 mm, espessura de 1,0 mm) foi usada como a estrutura de fibra, que um material de revestimento de óxido de metal de catalisador z foi obtido na etapa de preparação de material de revestimento usando 8,4 g de o óxido de metal de catalisador b (Co-Zr-MO), 7,0 g do ligante e 19,6 g de água deionizada e que a etapa de moldagem não foi realizada.
[000198] A este respeito, o teor de sólidos do material de revestimento de óxido de metal de catalisador z obtido na etapa de preparação de material de revestimento foi de 30%, em massa, e a razão em massa do componente sólido do óxido de metal de catalisador para o componente sólido do ligante foi de 4/1. O modo do tamanho de partículas das partículas de óxido de metal de catalisador no material de revestimento de óxido de metal de catalisador z foi 1,10 μm.
Catalisador 4 (Cu-Zn-Ti-Ba)
[000199] Um catalisador 4 foi obtido da mesma maneira como o catalisador 2, exceto que a etapa de preparação de material de revestimento (i) e a etapa de calcinação (iii) foram realizadas como segue, que a folha de fibra de sílica-alumina (20 mm X 5 mm, espessura de 1,0 mm) foi usada como a estrutura da fibra e que a etapa de moldagem não foi realizada.
(i) Etapa de Preparação de Material de Revestimento
[000200] Em um recipiente de plástico de 50 mL, 6,0 g do precursor de catalisador c, 9,0 g do sol de óxido de titânio como ligante e 15,0 g de água deionizada como solvente foram incluídos, e a mistura foi preliminarmente misturada por agitação do recipiente, até que os blocos de pó desapareceram.
[000201] Em seguida, usando o sistema de rotação de filme fino "Filmix Tipo 40-40" (fabricado junto à Primix Corporation), os materiais misturados preliminarmente foram tratados a uma velocidade periférica de 30 m/s por 30 segundos, e um material de revestimento de precursor de catalisador w em um estado de suspensão com um teor de sólidos de 25% em massa foi obtido. A razão em massa do componente sólido do precursor de catalisador para o componente sólido do ligante foi de 80/20. A distribuição do tamanho das partículas do material de revestimento do precursor de catalisador w foi medida por difratometria a laser, e o modo do tamanho de partícula das partículas de precursor de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador w foi de 1,8 μm.
(iii) Etapa de Calcinação
[000202] A estrutura de fibra que transporta o material de revestimento de precursor de catalisador w obtido foi calcinado no ar atmosférico na pressão atmosférica a 400°C durante cinco horas, e um catalisador 4 foi assim obtido.
Catalisador 5 (Ni-Si-Mg) (i) Etapa de Preparação de Material de Revestimento
[000203] Em um recipiente de plástico de 250 mL, 36 g do precursor de catalisador d, 45 g do sol de sílica, 58,5 g de água deionizada, 10,5 g de álcool isopropílico (fabricado junto à Kanto Chemical Co., Inc.) e 160 g de microesferas de titânia com um diâmetro de 0,8 mm foram incluídos, e a mistura foi tratada utilizando um dispersor para teste (JIS K5101-1-2, fabricado junto à Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) de acordo com o método descrito em JIS K501-1-2 durante 30 minutos, obtendo- se assim um material de revestimento de precursor de catalisador v com uma concentração de sólidos de 30% em massa. A razão em massa do componente sólido do precursor de catalisador d para o componente sólido do ligante foi de 80/20. O modo do tamanho das partículas do precursor de catalisador no material de revestimento de precursor de catalisador v foi 1 μm.
(ii) Etapa de Transporte
[000204] Uma placa de Petri (ç 86 mm, altura 14 mm) foi preenchida com o material de revestimento de precursor de catalisador v com um teor de sólidos de 30% em massa obtido na etapa de preparação de material de revestimento, e a folha de fibra de cálcia-magnésia-sílica (10 mm x 2,5 mm, espessura de 1,0 mm) foi imersa na mesma, virada depois de 150 segundos e adicionalmente imersa durante 150 segundos, isto é, a folha foi imersa durante 300 segundos no total. A estrutura de fibra imersa foi seca sobre uma gaze inoxidável com uma abertura de malha de 1 mm ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 130°C durante 30 minutos.
(iii) Etapa de Calcinação
[000205] A estrutura de fibra que transporta o material de revestimento de precursor de catalisador obtido na etapa de transporte foi calcinada ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 400°C durante duas horas, e um catalisador 5 foi obtido.
4. Exemplos de Produção Comparativos de Catalisador Catalisador 6 (Co-Y-Pd-Mo)
[000206] Um catalisador 6 foi obtido por mistura de 148 g de óxido de metal de catalisador a com 112 g de dióxido de zircônio "RC-100" (fabricado junto à Daiichi Kagaku Kogyo Kigenso Co., Ltd.), moldando-se a mistura em uma forma de macarrão por moldagem por extrusão usando o sol de zircônia (teor de sólido de 30 g) como o ligante e depois calcinando o produto moldado ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 400°C durante duas horas.
Catalisador 7 (Co-Zr-Mo)
[000207] Um catalisador 7 foi obtido do mesmo modo como no do Exemplo de Produção do catalisador 6, exceto que o óxido de metal de catalisador b foi usado na etapa de moldagem por extrusão.
Catalisador 8 (Cu-Zn-Ti-Ba)
[000208] Um catalisador 8 foi obtido por compressão do comprimindo do precursor de catalisador c em uma forma de cilindro e calcinação do produto de comprimido compactado ao ar atmosférico na pressão atmosférica a 400°C durante duas horas.
[000209] As propriedades físicas dos catalisadores 1 a 8, obtidas nos Exemplos de Produção e nos Exemplos de Produção Comparativos são resumidas na Tabelas 2-4 abaixo.
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<Exemplo 1> (i) Redução
[000210] O catalisador 1 foi colocado em uma placa para calcinação e colocado em um forno elétrico capaz de gerar uma atmosfera redutora. O hidrogênio diluído a 4% em volume com nitrogênio foi deixado fluir, e a temperatura foi elevada para 500°C em pressão atmosférica. A redução foi conduzida até a absorção de hidrogênio parar. O período da redução foi de cinco horas. Em seguida, o sistema foi purgado com nitrogênio e resfriou-se até a temperatura ambiente, ao mesmo tempo. Em seguida, a fim de oxidar e estabilizar a superfície do catalisador reduzida, ar diluído com nitrogênio (concentração de oxigênio [1% em volume]) foi deixado fluir por sete horas.
(ii) Hidrogenação
[000211] Uma autoclave de 500 mL foi cheia com o catalisador 1 e 200 g de ácido laurílico "Lunac G-98" (fabricado junto à Kao Corporation), de tal forma que a concentração de Co se tornou 0,65% em massa com base em ácido laurílico, e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, a hidrogenação de ácido laurílico foi realizada por processo em batelada. A condição de reação foi de 24,5 MPa (pressão manométrica), 230°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm e uma taxa de fluxo de hidrogênio 5 NL/min. A reação foi conduzida com o ponto em que o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. Durante a reação, as amostras foram tomadas a partir da solução de reação, e a composição líquida foi analisada. Os resultados são mostrados na Tabela 5.
<Exemplos 2 e 3 e Exemplos Comparativos 1 e 2>
[000212] A redução e a hidrogenação foram conduzidas da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que os respectivos catalisadores foram usados mostrados na Tabela 2. Os resultados são mostrados na Tabela 5.
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< Exemplo 4>
[000213] O catalisador 1 foi reduzido sob as mesmas condições como no Exemplo 1. Em seguida, uma autoclave de 500 mL foi cheia com o catalisador 1, água e 150 g de óleo de semente de palma refinado, de tal forma que a concentração de Co se tornou 1,3% em massa com base no óleo de semente de palma refinado e o número de mols de água se tornou 20 vezes o número de mols do óleo de semente de palma refinado, e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, a hidrogenação do óleo de semente de palma refinado foi realizada por processo em batelada. A condição de reação foi de 24,5 MPa (pressão manométrica), 230°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm, em uma atmosfera de hidrogênio e um sistema selado. A reação foi conduzida com o ponto no qual o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. Durante a reação, as amostras foram tomadas a partir da solução de reação, e a composição líquida foi analisada. Os resultados são apresentados na Tabela 6.
<Exemplo Comparativo 3>
[000214] A redução e a hidrogenação foram conduzidas da mesma forma que no Exemplo 4, exceto que o catalisador foi substituído com o catalisador 6, como mostrado na Tabela 6. Os resultados são apresentados na Tabela 6.
Figure img0007
< Exemplo 5> (i) Redução
[000215] Uma autoclave de 500 mL foi cheia com o catalisador 4 e 200 g de álcool laurílico "Kalcol 2098" (fabricado junto à Kao Corporation), de tal maneira que a concentração de Cu se tornou 0,65% em massa com base em álcool laurílico, e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, o catalisador foi reduzido pelo processo em batelada. A condição de reação foi de 1,0 MPa (pressão manométrica), 200°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm e uma taxa de fluxo de hidrogênio de 5 NL/min. A redução foi realizada durante duas horas com o ponto no qual o aquecimento e pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora.
(ii) Hidrogenação
[000216] Uma autoclave de 500 mL foi cheia com o catalisador de redução 4 e 200 g de um éster metílico derivado de óleo de semente de palma (fabricado junto à Kao Corporation), de tal maneira que a concentração de Cu se tornou 0,65% em massa com base no éster metílico, e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, a hidrogenação do éster metílico foi realizada por processo em batelada. A condição de reação foi de 22,5 MPa (pressão manométrica), 250°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm e uma taxa de fluxo de hidrogênio de 5 NL/min. A reação foi conduzida com o ponto no qual o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. Durante a reação, as amostras foram tomadas a partir da solução de reação, e a composição líquida foi analisada. Os resultados são mostrados na Tabela 7.
<Exemplo Comparativo 4>
[000217] A redução e a hidrogenação foram conduzidas da mesma maneira que no Exemplo 5, exceto que o catalisador foi substituído com o catalisador 8, como mostrado na Tabela 7. Os resultados são mostrados na Tabela 7.
<Exemplo 6> Dessulfurização de éster metílico (i) Redução de Catalisador
[000218] O catalisador 5 foi reduzido em uma fase gasosa a 450°C à pressão atmosférica, em uma atmosfera de hidrogênio de 4% em volume durante cinco horas e, em seguida estabilizado a 25°C na pressão atmosférica a uma atmosfera de oxigênio de 1% em volume durante oito horas.
[000219] Uma autoclave de 500 mL foi cheia com 0,154 g do catalisador 5 estabilizado e 240 g de álcool laurílico, e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, o catalisador foi reduzido em uma fase líquida por processo em batelada. A condição de reação foi de 1,0 MPa (pressão manométrica), 200°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm e uma taxa de fluxo de hidrogênio de 5 NL/min. A redução foi realizada durante duas horas com o ponto no qual o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora.
(ii) Dessulfurização
[000220] Uma autoclave de 500 mL foi cheia com a quantidade total do catalisador 5 que tinha sido reduzido em uma fase gasosa e reduzido em uma fase líquida e 240 g de um éster metílico derivado de óleo de semente de palma contendo 0,47 mg/kg de compostos de enxofre como impurezas (fabricado junto à Kao Corporation), e a atmosfera na autoclave foi substituída por hidrogênio. Em seguida, a dessulfurização do éster metílico foi realizada por processo em batelada. A condição de reação foi de 24,5 MPa (pressão manométrica), 135°C, uma velocidade de agitação de 900 rpm e uma taxa de fluxo de hidrogênio de 5 NL/min. A reação foi conduzida com o ponto no qual o aquecimento e a pressurização foram concluídos definido como o tempo de reação de 0 hora. Durante a reação, as amostras foram tomadas a partir da solução de reação, e o teor de enxofre foi analisado. Como resultado da análise da solução de reação, após duas horas de reação, o teor de enxofre no éster metílico foi de 0,21 mg/kg.
Produção de álcool (i) Redução
[000221] A redução foi realizada sob a mesma condição como na redução (i) no Exemplo 5, exceto que uma autoclave de 500 mL foi cheia com o catalisador 4 de tal maneira que a concentração de Cu se tornou 0,81% em massa com base em álcool laurílico.
(ii) Hidrogenação
[000222] A hidrogenação, a amostragem da solução de reação e a análise da composição líquida foram realizadas sob as mesmas condições como na hidrogenação (ii) no Exemplo 5, exceto que uma autoclave de 500 mL foi cheia com o éster metílico obtido por meio da dessulfurização como o éster metílico. Os resultados são mostrados na Tabela 7.
Figure img0008

Claims (15)

1. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UM ÁLCOOL ALIFÁTICO TENDO 8 OU MAIS E 22 OU MENOS ÁTOMOS DE CARBONO POR MEIO DE HIDROGENAÇÃO DE UM ÁCIDO GRAXO OU UM ÉSTER DE ÁCIDO GRAXO USANDO UM CATALISADOR, caracterizado por o catalisador transportar um metal de catalisador sobre um suporte, (a) o catalisador conter um ou mais elementos selecionados a partir de Co e Cu como metal de catalisador, (b) o volume total de poros do catalisador ser de 0,05 mL/g ou mais, e (c) o volume de poros com um tamanho de poro de 0,1 μm ou mais e 500 μm ou menos ser de 50% ou mais do volume total de poros do catalisador.
2. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a porosidade do catalisador ser de 30% ou mais e 99% ou menos.
3. Método para a produção de um álcool alifático de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a temperatura de reação de hidrogenação ser de 150°C ou superior e 300°C ou inferior.
4. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a pressão de reação de hidrogenação ser de 1 MPa ou superior e 30 MPa ou inferior como pressão manométrica.
5. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o catalisador ser reduzido antes da hidrogenação.
6. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a mediana do tamanho dos poros do catalisador ser de 0,1 μm ou mais e 100 μm ou menos.
7. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de volume do catalisador ser de 0,05 g/mL ou mais e 1,0 g/mL ou menos.
8. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a quantidade transportada do metal de catalisador por unidade de massa do catalisador ser de 0,01 g/g ou mais e 0,8 g/g ou menos.
9. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o suporte ter uma estrutura porosa.
10. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o suporte ter uma estrutura de fibra.
11. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o catalisador ser obtido pela etapa de preparação do material de revestimento, etapa de transporte e etapa de calcinação a seguir: a etapa de preparação de material de revestimento: uma etapa em que um material de revestimento de precursor de catalisador ou um material de revestimento de óxido de metal de catalisador é produzido pela dispersão de um precursor de catalisador ou um óxido de metal de catalisador em um meio de dispersão; a etapa de transporte: uma etapa em que o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal obtido catalisador na etapa de preparação do material de revestimento é transportado no suporte; e a etapa de calcinação: uma etapa em que o precursor de catalisador ou o óxido de metal de catalisador transportado no suporte na etapa de transporte é calcinado.
12. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o precursor de catalisador ser um composto que é convertido para um óxido de metal de catalisador por calcinação.
13. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado por a etapa de transporte ser uma etapa de transporte por imersão do suporte no material de revestimento de precursor de catalisador ou no material de revestimento de óxido de metal de catalisador.
14. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado por o material de revestimento de precursor de catalisador ou o material de revestimento de óxido de metal de catalisador conter um ligante.
15. Método para a produção de um álcool alifático, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o ligante ser um óxido de um metal diferente do metal de catalisador.
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