JP2001046873A - Hydrogenating catalyst and production of alcohols from carboxylic acids using the same - Google Patents

Hydrogenating catalyst and production of alcohols from carboxylic acids using the same

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JP2001046873A
JP2001046873A JP11230361A JP23036199A JP2001046873A JP 2001046873 A JP2001046873 A JP 2001046873A JP 11230361 A JP11230361 A JP 11230361A JP 23036199 A JP23036199 A JP 23036199A JP 2001046873 A JP2001046873 A JP 2001046873A
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JP
Japan
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catalyst
carboxylic acids
acid
alcohols
hydrogenation catalyst
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JP11230361A
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Japanese (ja)
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Yoshinori Hara
善則 原
Haruhiko Kusaka
晴彦 日下
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a catalyst capable or producing alcohols from carboxylic acids with high activity and high selectivity by heating a catalyst precursor containing a metal selected from groups VII-XI metals to a specific temp. or higher in an inert gas and bringing the same into contact with a reducible gas to start the reduction treatment thereof. SOLUTION: A catalyst precursor containing at least one kind of a metal selected from groups VII-XI metals is heated to 70 deg.C or higher in an inert gas and brought into contact with a reducible gas to start reduction treatment to prepare a hydrogenating catalyst. Carboxylic acids are hydrogenated in a liquid phase in the presence of the catalyst to produce alcohols in a high yield. The metal is selected from the group consisting of ruthenium, rhodium, palladium, rhenium, platinum and cobalt. The metal as an active component is carried on a carrier such as graphite, or the like, to be used. As the reducible gas, hydrogen is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水素化用触媒、及び
これを用いてカルボン酸類からアルコール類を製造する
方法に関するものである。なお、本明細書においてカル
ボン酸類とは、カルボン酸及びその誘導体であるカルボ
ン酸無水物、カルボン酸エステルを意味する。カルボン
酸エステルにはヒドロキシカルボン酸のエステルである
オリゴマーやラクトンが含まれる。またアルコール類と
は、アルコールの他にジカルボン酸類からジオールへの
水素化の中間体であるラクトン、及びジオールの分子内
脱水物である環状エーテルを含む意味である。従ってラ
クトンはある場合には原料のカルボン酸類であり、また
他の場合には生成物のアルコール類に含まれる。
The present invention relates to a hydrogenation catalyst and a method for producing alcohols from carboxylic acids using the same. In the present specification, carboxylic acids mean carboxylic acids and their derivatives such as carboxylic anhydrides and carboxylic esters. Carboxylic acid esters include oligomers and lactones which are esters of hydroxycarboxylic acids. Further, the alcohols are meant to include lactones, which are intermediates for hydrogenation of dicarboxylic acids to diols, and cyclic ethers, which are intramolecular dehydrates of diols, in addition to alcohols. Thus, lactones are in some cases raw carboxylic acids and in other cases product alcohols.

【0002】[0002]

【従来の技術】カルボン酸類を水素化してアルコール類
を製造することは公知である。この反応は用いる水素化
触媒により反応成績が大きく支配されるので、水素化触
媒の改良に多くの努力が注がれてきている。例えばマレ
イン酸から1,4−ブタンジオールを製造する方法とし
て、マレイン酸をアルコールと反応させてマレイン酸エ
ステルとし、これを銅系触媒の存在下に高圧で水素化す
る方法が知られている。しかしこの方法は、カルボン酸
をいったんエステル化しなければならないこと、及び水
素化反応を例えば200気圧以上という高圧で行わなけ
ればならないので、工業的に実施するには有利ではな
い。
2. Description of the Prior Art It is known to hydrogenate carboxylic acids to produce alcohols. Since the reaction performance of this reaction is largely controlled by the hydrogenation catalyst used, much effort has been put into improving the hydrogenation catalyst. For example, as a method for producing 1,4-butanediol from maleic acid, a method is known in which maleic acid is reacted with an alcohol to form a maleate ester, and this is hydrogenated at high pressure in the presence of a copper-based catalyst. However, this method is not advantageous for industrial practice, since the carboxylic acid must be esterified once and the hydrogenation reaction must be performed at a high pressure of, for example, 200 atm or more.

【0003】また、カルボン酸をエステル化せずに直接
水素化することを可能とする触媒も知られている。例え
ば特開昭63−218636号公報及び米国特許第4,
659,686号明細書には、活性炭に担持したパラジ
ウム−レニウム触媒を用いて、マレイン酸を水溶液中で
還元してテトラヒドロフラン又はγ−ブチロラクトンを
製造することが記載されている。しかしながら前者に記
載の方法は反応基質濃度が低く、また後者に記載の方法
では150気圧以上の水素圧が必要であり、いずれも工
業的に実施するには適していない。
[0003] In addition, catalysts are known which enable hydrogenation of carboxylic acids directly without esterification. For example, JP-A-63-218636 and U.S. Pat.
No. 659,686 describes the production of tetrahydrofuran or γ-butyrolactone by reducing maleic acid in an aqueous solution using a palladium-rhenium catalyst supported on activated carbon. However, the former method has a low reaction substrate concentration, and the latter method requires a hydrogen pressure of 150 atm or more, and neither method is suitable for industrial implementation.

【0004】米国特許第4,827,001号明細書に
は、ルテニウム−鉄酸化物を触媒として、マレイン酸を
直接還元する方法が記載されている。しかし、この方法
は、目的物である1,4−ブタンジオール、テトラヒド
ロフラン及びγ−ブチロラクトンの選択率が満足すべき
ものではない。特開平5−246915号公報には、カ
ルボン酸類の水素化反応には、第VIII族の貴金属を多孔
質炭素から成る担体に担持させた触媒が、高活性であっ
て優れた反応成績を示すこと、及び第VIII族の貴金属に
錫を共存させると触媒の選択性が向上することが示され
ている。特開平7−165644号公報には、ルテニウ
ムとパラジウム及びロジウムの少なくとも一方と、錫を
活性炭などの担体に担持させた触媒が、無水マレイン酸
からの1,4−ブタンジオールやテトラヒドロフランの
製造に有効であることが示されている。
[0004] US Patent No. 4,827,001 describes a method for directly reducing maleic acid using ruthenium-iron oxide as a catalyst. However, this method is not satisfactory in the selectivity of 1,4-butanediol, tetrahydrofuran and γ-butyrolactone, which are the objective substances. JP-A-5-246915 discloses that in the hydrogenation reaction of carboxylic acids, a catalyst in which a noble metal of Group VIII is supported on a carrier made of porous carbon has high activity and excellent reaction results. And the coexistence of tin with the Group VIII noble metal improves the selectivity of the catalyst. JP-A-7-165644 discloses that a catalyst in which ruthenium, at least one of palladium and rhodium and tin are supported on a carrier such as activated carbon is effective for producing 1,4-butanediol and tetrahydrofuran from maleic anhydride. It is shown that

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によれば、カルボン酸類の水素化反応を工業的
に実施するには、これらの触媒により得られる反応成績
は未だ満足すべきものではない。よって本発明は、高活
性であり、かつ高選択率でカルボン酸類からアルコール
類を製造することのできる触媒、及びこの触媒を用いる
アルコール類の製造方法を提供しようとするものであ
る。
However, according to the study of the present inventors, the reaction results obtained with these catalysts are not yet satisfactory for industrially carrying out the hydrogenation reaction of carboxylic acids. . Accordingly, an object of the present invention is to provide a catalyst which is highly active and can produce alcohols from carboxylic acids with high selectivity, and a method for producing alcohols using this catalyst.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、周期律
表の第7〜11族金属から選ばれた少なくとも1種の金
属を含む触媒前駆体を、不活性ガス中で70℃以上に加
熱し、この状態で還元性ガスと接触させて還元処理を開
始することにより製造された触媒の存在下に、カルボン
酸類を液相で水素化することにより、高収率でアルコー
ル類を製造することができる。
According to the present invention, a catalyst precursor containing at least one metal selected from metals of Groups 7 to 11 of the periodic table is heated to 70 ° C. or more in an inert gas. By heating, and in the presence of a catalyst produced by initiating a reduction treatment by contacting with a reducing gas in this state, carboxylic acids are hydrogenated in a liquid phase to produce alcohols in high yield. be able to.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明で用いる触媒は、周期律表
の第7〜11族金属から選ばれた少なくとも1種の金属
を含んでいることが必要である。通常はルテニウム、ロ
ジウム、パラジウム、レニウム、白金及びコバルトより
成る群から選ばれた少なくとも1種の金属を含有させ
る。なかでもレニウムを含有させるのが好ましく、特に
好ましいのはレニウム及び白金、又はこれに更にコバル
トを含有する触媒である。本発明で用いる触媒には、上
述の周期律表の第7〜11族金属以外に、所望により他
の金属を含有させることができる。例えばマレイン酸な
どのジカルボン酸類からジオール類を製造する場合に
は、触媒に錫を含有させると一般にジオール類の選択率
が向上する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The catalyst used in the present invention must contain at least one metal selected from metals of Groups 7 to 11 of the periodic table. Usually, at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, rhodium, palladium, rhenium, platinum and cobalt is contained. Of these, rhenium is preferably contained, and particularly preferred is rhenium and platinum, or a catalyst further containing cobalt. The catalyst used in the present invention may contain other metals, if desired, in addition to the metals of Groups 7 to 11 of the periodic table. For example, when a diol is produced from a dicarboxylic acid such as maleic acid, the selectivity of the diol is generally improved by adding tin to the catalyst.

【0008】本発明で用いる触媒は上述の金属を活性成
分とするが、これらは通常は担体に担持させて用いる。
担体としては常用のシリカ、アルミナ、ジルコニア、チ
タニア、ゼオライト、メソ多孔体などの無機多孔質物
質、活性炭、グラファイトなどを用いればよい。なかで
も高表面積グラファイト(high surfacea
rea graphite)と称されるグラファイトを
用いるのが好ましい。触媒に占める周期律表第7〜11
族金属の割合は、通常は少なくとも0.01重量%以上
であり、これよりも活性成分の割合が少ないと触媒とし
て十分な性能が発揮されない。上限は経済的にみて50
重量%程度である。好ましい範囲は0.1〜30重量
%、特に0.5〜20重量%である。
The catalyst used in the present invention contains the above-mentioned metals as active components, and these are usually used by being supported on a carrier.
As the carrier, commonly used inorganic porous substances such as silica, alumina, zirconia, titania, zeolite and mesoporous material, activated carbon, graphite and the like may be used. Among them, high surface area graphite (high surfacea)
It is preferred to use graphite called "rea graphite". Periodic table Nos. 7 to 11 in catalysts
The proportion of the group metal is usually at least 0.01% by weight or more, and if the proportion of the active ingredient is smaller than this, sufficient performance as a catalyst will not be exhibited. The upper limit is 50 for economic reasons
% By weight. The preferred range is 0.1 to 30% by weight, especially 0.5 to 20% by weight.

【0009】担体への金属成分の担持方法は触媒調製の
常法に従って行えばよい。最も一般的なのは金属成分の
化合物を適宜の溶媒に溶解して溶液とし、これを担体に
含浸させる含浸法である。金属成分の化合物としては、
通常は金属の硝酸塩、硫酸塩、塩酸塩などの無機酸塩又
は酢酸塩などの有機酸塩が用いられるが、他にも水酸化
物、酸化物、錯塩、更にはカルボニル錯体やアセチルア
セトナート塩のような有機金属化合物なども用いること
ができる。
The support of the metal component on the carrier may be carried out according to a conventional method for preparing a catalyst. The most common method is an impregnation method in which a compound of a metal component is dissolved in an appropriate solvent to form a solution, and the solution is impregnated into a carrier. As the compound of the metal component,
Usually, inorganic acid salts such as metal nitrates, sulfates and hydrochlorides or organic acid salts such as acetates are used. In addition, hydroxides, oxides, complex salts, carbonyl complexes and acetylacetonate salts are also used. And the like can also be used.

【0010】例えばルテニウムを担持する場合には、塩
化ルテニウム、硝酸ルテニウムニトロシル、酢酸ルテニ
ウム、水酸化ルテニウム、酸化ルテニウム、ジシクロペ
ンタジエニルルテニウム、トリルテニウムドデカカルボ
ニル、ルテニウムアセチルアセトナートなどを用いれば
よい。白金の場合には、塩化白金酸、塩化白金酸ナトリ
ウム、酸化白金、テトラアンミンプラチニウムクロリ
ド、白金アセチルアセトナートなどを用いればよい。ロ
ジウムならば、塩化ロジウム、硝酸ロジウム、硫酸ロジ
ウム、酢酸ロジウム、水酸化ロジウム、酸化ロジウム、
ヘキサクロロロジウムナトリウム、ヘキサクロロロジム
アンモニウム、クロロペンタアンミンロジウム、クロロ
ヘキサアンミンロジウム、ヘキサシアノロジウムカリウ
ム、トリクロロトリピリジンロジウム、クロロシクロオ
クタジエニルロジウム、テトラロジウムドデカカルボニ
ル、ジカルボニルアセチルアセトナートロジウムなどを
用いる。
For example, when ruthenium is supported, ruthenium chloride, ruthenium nitrosyl nitrate, ruthenium acetate, ruthenium hydroxide, ruthenium oxide, dicyclopentadienyl ruthenium, triruthenium dodecacarbonyl, ruthenium acetylacetonate and the like may be used. . In the case of platinum, chloroplatinic acid, sodium chloroplatinate, platinum oxide, tetraammineplatinium chloride, platinum acetylacetonate and the like may be used. For rhodium, rhodium chloride, rhodium nitrate, rhodium sulfate, rhodium acetate, rhodium hydroxide, rhodium oxide,
Hexachlororhodium sodium, hexachlororhodium ammonium, chloropentaamminerhodium, chlorohexamminerhodium, hexacyanorhodium potassium, trichlorotripyridinerhodium, chlorocyclooctadienylrhodium, tetrarhodium dodecacarbonyl, dicarbonylacetylacetonatotrodium and the like are used.

【0011】パラジウムならば塩化パラジウム、硝酸パ
ラジウム、硫酸パラジウム、酢酸パラジウム、水酸化パ
ラジウム、酸化パラジウム、パラジウムアセチルアセト
ナート、テトラアンミンパラジウムクロリド、アリル
(シクロペンタジエニル)パラジウム、アリル(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)パラジウム、ビス(アリ
ル)パラジウムなどを用いる。レニウムならば七酸化レ
ニウム、過レニウム酸、過レニウム酸アンモニウム、塩
化レニウムなどを用いる。コバルトならば塩化コバル
ト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、酢酸コバルト、水酸
化コバルト、酸化コバルト、炭酸コバルト、ビス(1,
5−シクロオクタジエニル)コバルト、ビス(シクロペ
ンタジエニル)コバルト、ヘキサアンミンコバルトクロ
リド、コバルトアセチルアセトナート、テトラコバルト
ドデカカルボニル、ステアリン酸コバルトなどを用い
る。また錫を含有させる場合には、塩化錫、アルキル
錫、酢酸錫、水酸化錫、錫アセチルアセトナートなどを
用いればよい。
For palladium, palladium chloride, palladium nitrate, palladium sulfate, palladium acetate, palladium hydroxide, palladium oxide, palladium acetylacetonate, tetraamine palladium chloride, allyl (cyclopentadienyl) palladium, allyl (pentamethylcyclopentadiene) (Enyl) palladium, bis (allyl) palladium, or the like is used. For rhenium, use is made of rhenium heptaoxide, perrhenic acid, ammonium perrhenate, rhenium chloride or the like. For cobalt, cobalt chloride, cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt acetate, cobalt hydroxide, cobalt oxide, cobalt carbonate, bis (1,
5-cyclooctadienyl) cobalt, bis (cyclopentadienyl) cobalt, hexaamminecobalt chloride, cobalt acetylacetonate, tetracobalt dodecacarbonyl, cobalt stearate and the like are used. When tin is contained, tin chloride, alkyl tin, tin acetate, tin hydroxide, tin acetylacetonate, or the like may be used.

【0012】これらの金属成分の化合物を溶解する溶媒
としては、これらの金属成分の化合物に対し溶解力を有
するものであれば任意のものを用いることができる。安
全性及び経済性の観点から、水や酸水溶液、アルカリ水
溶液などの水系溶媒を用いるのが好ましい。担体に上述
の金属成分を含む溶液を含浸させるには、担持すべき全
ての金属成分を含む溶液を調製してこれを担体に含浸さ
せてもよいし、各金属成分毎に溶液を調製して、順次含
浸・乾燥することにより担持させてもよい。また含浸も
一度に全量を担持させることなく、複数回に分けて担持
させてもよい。いずれの場合でも含浸が終了したならば
乾燥して溶媒を除去する。これも触媒調製で常用されて
いる加熱乾燥、通気乾燥、減圧乾燥など任意の方法で行
うことができる。乾燥温度は通常は室温〜300℃程度
であり、50〜200℃が好ましい。また通気乾燥の場
合には窒素、酸素、アルゴン、空気などを用いればよ
い。乾燥後はさらに焼成してもよい。焼成は通常は窒
素、酸素、空気、アルゴンなどを用いて固定床流通方式
で行うが、非流通方式で行うこともできる。流通方式の
場合には、ガスの空間速度は20/hr以上とするのが
好ましい。
As a solvent for dissolving these metal component compounds, any solvent can be used as long as it has a dissolving power for these metal component compounds. From the viewpoints of safety and economy, it is preferable to use an aqueous solvent such as water, an aqueous acid solution, or an aqueous alkaline solution. In order to impregnate the carrier with the solution containing the metal component, a solution containing all the metal components to be supported may be prepared and impregnated into the carrier, or a solution may be prepared for each metal component. Alternatively, it may be supported by successive impregnation and drying. Also, impregnation may be carried out in a plurality of times without carrying the whole amount at once. In any case, when the impregnation is completed, the solvent is removed by drying. This can also be performed by any method such as heating drying, through-flow drying, and reduced-pressure drying that are commonly used in catalyst preparation. The drying temperature is usually from room temperature to about 300 ° C, preferably from 50 to 200 ° C. In the case of air drying, nitrogen, oxygen, argon, air or the like may be used. After drying, it may be further baked. The calcination is usually performed in a fixed bed flow system using nitrogen, oxygen, air, argon, or the like, but may be performed in a non-flow system. In the case of the circulation system, the space velocity of the gas is preferably set to 20 / hr or more.

【0013】本発明では、このようにして調製された触
媒前駆体に還元処理を施して触媒とする。還元処理に際
しては、先ず触媒前駆体を不活性ガス中で70℃以上に
加熱する。不活性ガスとしてはアルゴン、窒素、ヘリウ
ムなどを用いればよく、その流量は触媒に対する空間速
度で5〜100/hrが好ましい。加熱は触媒前駆体の
温度が100℃以上となるように行うのが好ましいが、
高温に過ぎると金属が焼結してしまうので加熱は触媒前
駆体の温度が600℃以下、特に500℃以下となるよ
うに行うのが好ましい。
In the present invention, the catalyst precursor thus prepared is subjected to a reduction treatment to obtain a catalyst. In the reduction treatment, first, the catalyst precursor is heated to 70 ° C. or higher in an inert gas. As the inert gas, argon, nitrogen, helium or the like may be used, and its flow rate is preferably 5 to 100 / hr in terms of space velocity with respect to the catalyst. Heating is preferably performed so that the temperature of the catalyst precursor is 100 ° C. or higher,
If the temperature is too high, the metal sinters, so that the heating is preferably performed so that the temperature of the catalyst precursor is 600 ° C. or lower, particularly 500 ° C. or lower.

【0014】触媒前駆体の温度が70℃以上の所定値に
達したならば、不活性ガスを還元性ガスに切り替えて気
相で還元処理を行う。還元性ガスとしては水素、メタノ
ール、一酸化炭素、一酸化窒素などを用いればよいが、
なかでも水素を用いるのが好ましい。なお、これらの還
元性ガスは所望ならば不活性ガスで希釈して用いてもよ
い。還元処理は100〜600℃、特に150〜500
℃で行うのが好ましい。また処理時間は通常0.5〜5
0時間程度であるが、1〜20時間が好ましい。ガス流
速は触媒に対する空間速度で5〜100/hrが好まし
い。
When the temperature of the catalyst precursor reaches a predetermined value of 70 ° C. or more, the inert gas is switched to a reducing gas and the reduction treatment is performed in a gas phase. Hydrogen, methanol, carbon monoxide, nitrogen monoxide, etc. may be used as the reducing gas,
Among them, it is preferable to use hydrogen. These reducing gases may be diluted with an inert gas if desired. The reduction treatment is performed at 100 to 600 ° C, particularly 150 to 500 ° C.
It is preferable to carry out at a temperature of ° C. Processing time is usually 0.5 to 5
It is about 0 hours, but preferably 1 to 20 hours. The gas flow rate is preferably 5 to 100 / hr in terms of space velocity with respect to the catalyst.

【0015】本発明では上記で調製した水素化触媒を用
いて、液相中でカルボン酸類を水素化して対応するアル
コール類を生成させる。カルボン酸類は脂肪族、脂環族
又は芳香族のいずれであってもよいが、本発明は特にジ
カルボン酸類又はヒドロキシカルボン酸類からのジオー
ル類の製造に有利である。従って脂肪族カルボン酸類と
して好ましいものの一つはマレイン酸及びコハク酸、並
びにその誘導体である無水マレイン酸、無水コハク酸、
マレイン酸エステル、コハク酸エステル、γ−ブチロラ
クトン等であり、これらを原料とするとその水素化物で
ある1,4−ブタンジオール、テラヒドロフラン及びγ
−ブチロラクトン等が高収率で得られる。またアジピン
酸やアジピン酸エステル、及びε−ヒドロキシカプロン
酸やそのエステルであるε−カプロラクトンやそのオリ
ゴマーなども好ましい原料の一つであり、これらを原料
とすると1,6−ヘキサンジオールが高収率で得られ
る。
In the present invention, the above-prepared hydrogenation catalyst is used to hydrogenate a carboxylic acid in a liquid phase to produce a corresponding alcohol. The carboxylic acids may be aliphatic, alicyclic or aromatic, but the present invention is particularly advantageous for producing diols from dicarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids. Accordingly, one of the preferred aliphatic carboxylic acids is maleic acid and succinic acid, and their derivatives maleic anhydride, succinic anhydride,
Maleic acid ester, succinic acid ester, γ-butyrolactone, etc., and when these are used as raw materials, their hydrides, 1,4-butanediol, terahydrofuran and γ
-Butyrolactone and the like are obtained in high yield. Adipic acid, adipic acid ester, ε-hydroxycaproic acid and its ester ε-caprolactone and its oligomers are also one of the preferable raw materials. Is obtained.

【0016】脂環族カルボン酸類としては、シクロヘキ
サンジカルボン酸又はそのエステル、特に1,4−シク
ロヘキサンジカルボン酸又はその低級アルキルエステル
を用いるのが好ましい。また芳香族ジカルボン酸類とし
てはテレフタル酸又はその低級アルキルエステルを用い
るのが好ましい。
As the alicyclic carboxylic acids, it is preferable to use cyclohexanedicarboxylic acid or an ester thereof, particularly 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid or a lower alkyl ester thereof. As the aromatic dicarboxylic acids, it is preferable to use terephthalic acid or its lower alkyl ester.

【0017】カルボン酸類の水素化反応は液相、通常は
溶液中で行われる。溶媒としては水;メタノール、エタ
ノール、オクタノール、ドデカノール等のアルコール;
テトラヒドロフラン、ジオキサン、テトラエチレングリ
コールジメチルエーテル等のエーテル類;ヘキサン、シ
クロヘキサン、デカリン等の炭化水素などが用いられ
る。マレイン酸を原料とする場合には、水、テトラヒド
ロフラン又はγ−ブチロラクトンなどを溶媒とするのが
好ましく、なかでも水を溶媒とするのが特に好ましい。
溶液中のカルボン酸類の濃度は任意であるが、生産性の
見地からは高い方が好ましく、例えばマレイン酸を水溶
液として水素化反応に供する場合には20〜60重量%
程度のマレイン酸濃度とするのが好ましい。反応方式は
回分反応及び連続反応のいずれでもよい。反応装置とし
ては固定床反応装置、流動床反応装置、懸濁槽など任意
のものを用いることができる。水素化反応の温度は通常
50〜300℃であり、80〜250℃が好ましい。最
も好ましいのは100〜220℃である。また反応圧力
は通常0.1〜30MPaであり、1〜25MPaが好
ましい。最も好ましいのは5〜15MPaである。
The hydrogenation reaction of carboxylic acids is carried out in a liquid phase, usually in a solution. Water as the solvent; alcohols such as methanol, ethanol, octanol, dodecanol;
Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, and tetraethylene glycol dimethyl ether; and hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and decalin are used. When maleic acid is used as a raw material, it is preferable to use water, tetrahydrofuran or γ-butyrolactone as a solvent, and particularly preferable to use water as a solvent.
The concentration of the carboxylic acids in the solution is arbitrary, but is preferably high from the viewpoint of productivity. For example, when maleic acid is used as an aqueous solution for the hydrogenation reaction, 20 to 60% by weight
It is preferred to have a maleic acid concentration of the order of magnitude. The reaction system may be a batch reaction or a continuous reaction. Any reactor such as a fixed-bed reactor, a fluidized-bed reactor, and a suspension tank can be used. The temperature of the hydrogenation reaction is usually 50 to 300 ° C, preferably 80 to 250 ° C. Most preferred is 100-220 ° C. The reaction pressure is usually 0.1 to 30 MPa, preferably 1 to 25 MPa. Most preferred is 5 to 15 MPa.

【0018】[0018]

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、以下において%は特記しない限り重量
%を意味する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In the following,% means% by weight unless otherwise specified.

【0019】触媒Aの調製;3%Re−3%Co−0.
5%Pt/SiO2 となるように、酸化レニウム(キシ
ダ化学社製品、Re2 7 )0.195g、塩化白金酸
(キシダ化学社製品、H2 PtCl6 ・6H2 O)0.
066g、及び硝酸コバルト(キシダ化学社製品、Co
(NO3 2 ・6H2 O)0.741gを脱塩水3gに
溶解し、この溶液にシリカ(フジシリシア社製品、G−
12)4.68gを加えた。エバポレーターにより水分
を除去し、次いでアルゴン流通下に150℃で2時間乾
燥した。更にアルゴン流通下に300℃まで加熱し、こ
の温度でアルゴンを水素に切り替えた。引続き水素流通
下に400℃まで加熱し、この温度で2時間還元処理し
て触媒Aを得た。
Preparation of catalyst A: 3% Re-3% Co-0.
Such that the 5% Pt / SiO 2, rhenium oxide (Kishida Chemical Co. product, Re 2 O 7) 0.195g, chloroplatinic acid (manufactured by Kishida Chemical Co. product, H 2 PtCl 6 · 6H 2 O) 0.
066 g and cobalt nitrate (a product of Kishida Chemical Co., Co.
(NO 3) the 2 · 6H 2 O) 0.741g were dissolved in demineralized water 3g, silica solution (Fujishirishia's products, G-
12) 4.68 g were added. The water was removed by an evaporator, and then dried at 150 ° C. for 2 hours under flowing argon. Further, the mixture was heated to 300 ° C. while flowing argon, and argon was switched to hydrogen at this temperature. Subsequently, the mixture was heated to 400 ° C. under a hydrogen flow, and reduced at this temperature for 2 hours to obtain a catalyst A.

【0020】触媒Bの調製;3%Re−3%Co−3%
Pt/SiO2 となるように塩化白金酸の仕込み量を変
更した以外は、触媒Aの調製と同一の方法により触媒B
を得た。
Preparation of catalyst B: 3% Re-3% Co-3%
Catalyst B was prepared in the same manner as in the preparation of Catalyst A, except that the amount of chloroplatinic acid was changed so as to obtain Pt / SiO 2.
I got

【0021】触媒Cの調製;触媒Aの調製において、ア
ルゴン流通下に150℃で2時間乾燥したのち、室温に
まで冷却し、室温下でアルゴンを水素に切り替えた。引
続き水素流通下に400℃まで加熱し、この温度で2時
間還元処理して触媒Cを得た。
Preparation of Catalyst C: In the preparation of Catalyst A, the mixture was dried at 150 ° C. for 2 hours under flowing argon, cooled to room temperature, and replaced with hydrogen at room temperature. Subsequently, the mixture was heated to 400 ° C. under a hydrogen flow, and reduced at this temperature for 2 hours to obtain a catalyst C.

【0022】触媒Dの調製;触媒Bの調製において、ア
ルゴン流通下に150℃で2時間乾燥したのち、さらに
アルゴン流通下に400℃まで加熱し、この温度でアル
ゴンを水素ガスに切り替えた以外は、触媒Bの調製と同
一の方法により触媒Dを得た。
Preparation of catalyst D: The preparation of catalyst B was carried out in the same manner as in preparation of catalyst B, except that after drying at 150 ° C. for 2 hours under flowing argon, it was further heated to 400 ° C. under flowing argon, and argon was switched to hydrogen gas at this temperature. Catalyst D was obtained in the same manner as in the preparation of Catalyst B.

【0023】触媒Eの調製;触媒Cの調製において、原
料の仕込み組成を3%Re−3%Co−3%Pt/Si
2 となるようにした以外は、触媒Cの調製と同一の方
法により触媒Eを得た。触媒A〜Eの組成と、還元処理
におけるアルゴンから水素への切り替え時の温度を表−
1に示す。
Preparation of Catalyst E: In the preparation of Catalyst C, the charged composition of the raw materials was changed to 3% Re-3% Co-3% Pt / Si
Catalyst E was obtained in the same manner as in the preparation of Catalyst C, except that O 2 was used. Table 1 shows the compositions of catalysts A to E and the temperatures at the time of switching from argon to hydrogen in the reduction treatment.
It is shown in FIG.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】無水マレイン酸の水素化反応;容量70m
Lのオートクレーブに、無水マレイン酸1.0g、水
9.0g及び触媒0.25gを入れ、水素で10MPa
まで加圧した。これを200℃に加熱して、攪拌下に3
時間反応させた。反応終了後、反応液をアルカリで滴定
して酸の変換率を算出した。また、反応液をガスクロマ
トグラフィーで分析し、生成物の量を求めた。結果を表
−2に示す。
Hydrogenation reaction of maleic anhydride; capacity 70 m
1.0 g of maleic anhydride, 9.0 g of water and 0.25 g of catalyst were placed in an autoclave of L
Pressurized. This is heated to 200 ° C. and stirred for 3 hours.
Allowed to react for hours. After completion of the reaction, the reaction solution was titrated with an alkali to calculate an acid conversion rate. The reaction solution was analyzed by gas chromatography to determine the amount of the product. Table 2 shows the results.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA02 AA03 AA08 BA02A BA02B BC22A BC30A BC61A BC64A BC64B BC65A BC67A BC67B BC69A BC70A BC71A BC72A BC75A BC75B CB02 CB70 DA05 FA01 FA03 FA08 4H006 AA02 AC41 BA05 BA11 BA16 BA17 BA20 BA23 BA24 BA25 BA26 BA81 BC14 BE20 FE11 FG28 4H039 CA60 CB40  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F-term (reference) 4G069 AA02 AA03 AA08 BA02A BA02B BC22A BC30A BC61A BC64A BC64B BC65A BC67A BC67B BC69A BC70A BC71A BC72A BC75A BC75B CB02 CB70 DA05 FA01 FA03 FA08 4H006 BA11BA24 BA17 BA24 BA81 BC14 BE20 FE11 FG28 4H039 CA60 CB40

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期律表の第7〜11族金属から選ばれ
た少なくとも1種の金属を含む触媒前駆体を、不活性ガ
ス中で70℃以上に加熱し、この状態で還元性ガスと接
触させて還元処理を開始することにより調製された水素
化用触媒。
1. A catalyst precursor containing at least one metal selected from metals of Groups 7 to 11 of the periodic table is heated to 70 ° C. or higher in an inert gas, and in this state, a reducing gas and A hydrogenation catalyst prepared by contacting and starting a reduction treatment.
【請求項2】 触媒前駆体がルテニウム、ロジウム、パ
ラジウム、レニウム、白金及びコバルトより成る群から
選ばれた少なくとも1種の金属を含むことを特徴とする
請求項1記載の水素化用触媒。
2. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst precursor contains at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, rhodium, palladium, rhenium, platinum and cobalt.
【請求項3】 触媒前駆体がレニウムを含むことを特徴
とする請求項1記載の水素化用触媒。
3. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst precursor contains rhenium.
【請求項4】 触媒前駆体がレニウム、白金及びコバル
トを含むことを特徴とする請求項1記載の水素化用触
媒。
4. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst precursor contains rhenium, platinum and cobalt.
【請求項5】 触媒前駆体が錫を含むことを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の水素化用触媒。
5. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst precursor contains tin.
【請求項6】 還元性ガスが水素であることを特徴とす
る請求項1ないし5のいずれかに記載の水素化用触媒。
6. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the reducing gas is hydrogen.
【請求項7】 触媒前駆体が担体を含んでいることを特
徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の水素化用
触媒。
7. The hydrogenation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst precursor contains a carrier.
【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の水
素化用触媒の存在下に、カルボン酸類を液相で水素化す
ることを特徴とするカルボン酸類に対応するアルコール
類の製造方法。
8. A method for producing alcohols corresponding to carboxylic acids, wherein carboxylic acids are hydrogenated in a liquid phase in the presence of the hydrogenation catalyst according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 カルボン酸類がジカルボン酸又はその酸
無水物であり、生成するアルコール類が主にジオールで
あることを特徴とする請求項8記載のアルコール類の製
造方法。
9. The method for producing alcohols according to claim 8, wherein the carboxylic acids are dicarboxylic acids or acid anhydrides thereof, and the produced alcohols are mainly diols.
【請求項10】 カルボン酸類がマレイン酸、無水マレ
イン酸、コハク酸、無水コハク酸及びγ−ブチロラクト
ンより成る群から選ばれたものであり、生成するアルコ
ール類が主に1,4−ブタンジオールであることを特徴
とする請求項8記載のアルコール類の製造方法。
10. The carboxylic acid is selected from the group consisting of maleic acid, maleic anhydride, succinic acid, succinic anhydride and γ-butyrolactone, and the alcohols formed are mainly 1,4-butanediol. 9. The method for producing alcohols according to claim 8, wherein:
【請求項11】 カルボン酸類がマレイン酸、無水マレ
イン酸、コハク酸及び無水コハク酸より成る群から選ば
れたものであり、反応生成物の80重量%以上が1,4
−ブタンジオール、テトラヒドロフラン及びγ−ブチロ
ラクトンであることを特徴とする請求項8記載のアルコ
ール類の製造方法。
11. The carboxylic acid is selected from the group consisting of maleic acid, maleic anhydride, succinic acid and succinic anhydride, and 80% by weight or more of the reaction product is 1,4.
9. The method for producing alcohols according to claim 8, which is -butanediol, tetrahydrofuran, and [gamma] -butyrolactone.
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