JP2004339174A - Method for esterifying mixture containing carboxylic acid obtained from cyclohexane oxidation reaction liquid, and 1,6-hexanediol obtained from the ester mixture - Google Patents

Method for esterifying mixture containing carboxylic acid obtained from cyclohexane oxidation reaction liquid, and 1,6-hexanediol obtained from the ester mixture Download PDF

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JP2004339174A JP2003140313A JP2003140313A JP2004339174A JP 2004339174 A JP2004339174 A JP 2004339174A JP 2003140313 A JP2003140313 A JP 2003140313A JP 2003140313 A JP2003140313 A JP 2003140313A JP 2004339174 A JP2004339174 A JP 2004339174A
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carboxylic acid
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acid
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Tokuo Matsuzaki
徳雄 松崎
Yasuo Nakamura
靖夫 中村
Kikuo Ataka
喜久雄 安宅
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce 1,6-hexanediol in high yield from a mixture containing a carboxylic acid and separated and recovered from a liquid-phase oxidation reaction liquid of cyclohexane, and to develop a monoalcohol esterification method for the mixture containing the carboxylic acid for the production of 1,6-hexanediol. <P>SOLUTION: The esterification of the mixture (3) containing the carboxylic acid comprises the separation of cyclohexanol and cyclohexanone from an oxidation reaction liquid obtained by the liquid-phase oxidation of the cyclohexane and the esterification of the recovered mixture containing the carboxylic acid. The esterification reaction is carried out in the presence of a strong acid solid catalyst (1) having an acid strength of ≤-3 in terms of H<SB>0</SB>(Hammett acid function) by countercurrently contacting a gaseous lower monoalcohol (2) with the mixture (3) containing the carboxylic acid. The esterified mixture obtained by the treatment is subjected to hydrocracking to obtain 1,6-hexanediol in high yield. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シクロヘキサンの液相酸化反応液から分離、回収されるオリゴマーを含んだカルボン酸含有混合物をエステル化する方法、および得られたエステル化混合物を水素により水素化分解して1,6−ヘキサンジオールを効率的に製造する方法に関するものである。1,6−ヘキサンジオールは、ポリウレタンエラストマー、合成樹脂添加剤、医農薬中間体などに利用されている有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】
シクロヘキサンの液相空気酸化反応液から分離、回収されるオリゴマーを含んだカルボン酸含有混合物をエステル化し、得られたエステル化混合物を水素により水素化分解して1,6−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、などのジオール化合物が工業的に実施されている。
このようなカルボン酸含有混合物から1,6−ヘキサンジオールなどのジオール化合物の製造法としては、カルボン酸含有混合物を一旦エステル化反応に供して、酸価の低い状態にし、触媒存在下水素化分解して1,6−ヘキサンジオールに変換する。
エステルの水素化分解触媒としては、一般的に銅系の固体触媒を使用する。これは触媒が安価であり経済性が高いからである。しかしながら、銅系の触媒は酸に弱いため、水素化分解用の原料としては酸価が小さいエステル化反応液を使用する必要がある。すなわち、カルボン酸含有混合物はエステル化して酸価が、例えば、5以下の値にする必要がある。
このため、いかに酸価をおさえ、効率のよいエステル化方法を見出すかが要望されている。
この改良方法としては、例えば、シクロヘキサンを酸化して得られる副生成物のカルボン酸混合物を1,6−ヘキサンジオールを用い、液相かつ無触媒下、150〜250℃でエステル化する方法が開示されている。(特許文献1参照)
この方法では、エステル化率を上げる、即ち酸価を下げるため、複数のエステル化塔が必要であり、数時間の反応時間も数時間を要する。
【0003】
さらに、シクロヘキサンの酸化反応液から分離されるカルボン酸混合物をエステル化し、その中のアジピン酸エステルを1,6−ヘキサンジオールに変換し、オキシカプロン酸エステルをカプロラクトンに変換するプロセスも提案されている。(特許文献2参照)
すなわち、シクロヘキサンの酸化反応液からのカルボン酸混合物を低分子アルコールでエステル化し、エステルの分離分割工程を経て1,6−ヘキサンジオールとカプロラクトンを併産する複雑なプロセスが提案されている。この方法は、併産法ではあるものの1,6−ヘキサンジオールの収率が低い。カルボン酸含有混合物には、1,6−ヘキサンジオールに変換しうる有効成分としてはアジピン酸以外にもオキシカプロン酸、カプロラクトンが含まれる。また、オリゴマーも1,6−ヘキサンジオールに変換しうる有効成分として多くの量が存在するが、これら有効成分を収率良く1,6−ヘキサンジオールに変換するプロセスではない。
【0004】
また、シクロヘキサンの酸化工程で副生物として得られる有機物を硝酸酸化し、さらにこれをエステル化し有価物に変換する方法が開示されている。(特許文献3参照)
この方法では副生有機物を硝酸で酸化することによりジカルボン酸の収量が増大することを示し、またエステル化では炭素原子数1〜4のアルキルアルコールを用い2段階での液相エステル化反応を提案している。しかしながら実験例では、必ずしも高いエステル化率を達成されていないことも示されている。エステル化物は触媒存在下で水素還元しジオールなどに変換する場合、酸価の低いエステル化液でないとジオールへの効率的変換は難しい。従って、この発明ではエステル化反応後、エステル化物は蒸留工程によって分離回収されている。
【0005】
【特許文献1】
特公昭49−27164号公報
【特許文献2】
特表2000−506134号公報
【特許文献3】
特開2003−055303号公報
【0006】
一般的に、カルボン酸とモノアルコールからエステル化物を得る一般的な方法としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸などの酸触媒を使用する方法が広く公知である。このエステル化法は、生成水が除去されれば低温でスムースにエステル化が進行することが知られている。このような液相酸触媒を用いて、シクロヘキサンの液相酸化反応液から分離される本カルボン酸混合物をモノアルコールでエステルすることは可能である。しかし酸触媒の共存するエステルであるため、銅触媒存在下、水素化分解反応は難しい。銅の溶出も起こり、反応液の処理にも多大な労を要するばかりでなく、酸によると考えられる銅触媒の劣化が起こり1,6−ヘキサンジオールの高い収率が得られない。しかも、エステルの沸点も高く蒸留操作による触媒との分離も難しい。
【0007】
以上のように、シクロヘキサンの酸化反応液から分離されるカルボン酸混合物のエステル化法は、液相での1,6−ヘキサンジオールなどとのエステル化であり、また液相でのメタノールとのエステル化が知られているのみである。後者は硫酸、パラトルエンスルホン酸などが触媒として使用されている。しかしながら、エステル化液を水素化分解し、1,6−ヘキサンジオールを得るに際して反応性が充分であるとは言えない。これはシクロヘキサンの酸化反応液からのカルボン酸含有混合物の従来エステル化法に問題があることを示している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記シクロヘキサンの液相酸化反応液から分離、回収されるカルボン酸含有混合物を原料にして高い収率で1,6−ヘキサンジオールを得るため、カルボン酸含有混合物のモノアルコールエステル化方法の開発を目的にしたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、シクロヘキサンを液相酸化して得られた酸化反応液からシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを分離し、回収されたカルボン酸含有混合物をエステル化反応に供するに際し、
(1)酸強度としてH(ハメットの酸度関数)で−3以下の強酸性固体触媒存在下、
(2)ガス状の低級モノアルコールと、
(3)上記カルボン酸含有混合物とを向流接触させる、
ことを特徴とするカルボン酸含有混合物のエステル化方法により解決され、該方法で得られたエステル化混合物を水素化分解することから誘導される1,6−ヘキサンジオールを得ることである。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明で使用するカルボン酸含有混合物は,シクロヘキサノール、シクロヘキサノンの製造を目的にしたシクロヘキサンの液相酸化反応液からシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを分離したのちに回収されるカルボン酸を含有した混合物である。
シクロヘキサンを酸化して得られた酸化反応液から、主に蒸留によりシクロヘキサノンおよびシクロヘキサノールを分離し、回収されたカルボン酸含有混合物は、そのまま使用しても良いが、水抽出あるいは、有機溶媒抽出したものを使用するのが好ましい。あるいは、一度、アルカリ抽出をし、中和したのちに水抽出あるいは有機溶媒抽出をしてもよい。
このようにして得られたカルボン酸含有混合物は、アジピン酸、グルタール酸及びコハク酸などの二塩基酸、及びオキシカプロン酸などのオキシ酸、カプロラクトン、さらにそれらのオリゴマー、その他種々の酸化生成物を含有するものである。カルボン酸含有混合物中のアジピン酸、オキシカプロン酸、カプロラクトンなど遊離のモノマーのみならず、オリゴマーも1,6−ヘキサンジオールのソースとなる。
これらの成分の含有割合については、特に制限はないが、通常
アジピン酸 5〜20重量%
オキシカプロン酸 1〜10重量%
カプロラクトン 0.05〜3重量%
オリゴマー 30〜70重量%のものが使用される。
【0011】
本発明で使用する強酸性固体触媒としては、酸強度としてH関数(ハメットの酸度関数)で表される−3以下のものであり、好ましくは−6以下、より好ましくは、−9以下、さらに好ましくは−10以下のものである。
酸強度が、−3よりおおきい固体触媒は、エステル化反応が不充分となり、好ましくない。
本発明で用いる強酸性固体触媒の具体例としては、次のものが挙げられる。
ZrO−SO、TiO−SO、Fe−SO、SiO−ZrO、SiO−Ga、TiO−Al、TiO−ZrO、SiO−Al、ゼオライト、カオリン、モンモリロナイト、ヘテロポリ酸、TiO−SnO、ZrO−WO、SiO−WO、TiO−WO、SiO−TiO、SiO担持フッ素化スルホン化樹脂、担持フッ化アンチモン、担持フッ化ホウ素、担持塩化アルミニウム、ニオブ酸、金属硫酸塩などがある。
好ましくは、ZrO−SO4、SiO−Al、モンモリロナイト、担持フッ素化スルホン化樹脂触媒である。
【0012】
本発明で使用するエステル化用の低級モノアルコールとは、特に限定はされないが、炭素数6以下の脂肪族モノアルコールが好ましい。さらに好ましくは、炭素数4以下の脂肪族モノアルコールである。
具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノールs−ブタノールおよびt−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘキサノールおよびシクロヘキサノールなどが挙げられる。
好ましくは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールである。
これらの低級アルコールは、そのまま反応に供しても何ら問題はないが、ガス状にして反応に供するのが好ましい。ガス状にする方法としては、加温して気化させる方法や、不活性ガスと同伴させて気化させる方法が挙げられる。
【0013】
本発明のエステル化方法において、低級モノアルコールとカルボン酸含有混合物とを向流接触させる方法としては、特に制限はないが、一例として縦型固定床反応器に上記強酸性固体触媒を充填し、反応器のトップから液状の上記カルボン酸含有混合物を供給し、反応器の下部からガス状の低級モノアルコールを供給するワンパス方式が挙げられる。
すなわち、反応器のボトムにエステル化混合物が得られ、また反応器トップから、ガス状の生成水とガス状の未反応アルコールが回収される。
反応器のボトムで得られるエステル化混合物の酸価は、好ましくは5以下、より好ましくは3以下、さらに好ましくは2以下となるように反応条件を選択する。
【0014】
本発明においては、具体例として縦型固定床反応器に上記強酸性固体触媒を充填し、カルボン酸含有混合物とガス状の低級モノアルコールを触媒上で向流接触させるが、使用する触媒量は特に制限はなく、通常、供給するカルボン酸混合物のLHSV(液空間供給速度)を調整することによって、酸価が5以下のエステル化混合溶液となるようにする。本発明の実施例では、触媒量に対するカルボン酸混合物のLHSVは0.01〜10/hrで行うのが好ましい。
【0015】
エステル化反応器へ供給する上記カルボン酸含有混合物は液状であれば、そのまま供給してもよいし、溶媒で希釈しても何ら問題はない。溶媒を用いる場合は、反応に関与しない化合物を用いるか、或いはモノアルコールを用いてもよい。後者の場合、モノアルコール溶媒がエステル化反応に関与しても差し支えない。
反応に関与しない溶媒としては、エーテル類が挙げられる。
また、モノアルコールとしては、通常の脂肪族モノアルコールが挙げられるが、エステル化反応後の分離操作を考慮すれば、上記の低級モノアルコールが好ましい。
【0016】
通常、下部から供給するガス状の低級モノアルコールと上部から供給するカルボン酸含有混合物の比率は、低級アルコールのモル数とカルボン酸含有混合物のカルボン酸基換算モル数の比で1以上であれば特に問題はない。酸価を5以下に制御することおよびエステル化反応の後処理を考慮すると1〜100の範囲が好ましい。
【0017】
本発明での反応温度は、酸価が5以下のエステル化混合液液となるように調整すれは何ら問題はないが、70〜180℃が好ましい。さらに好ましくは、100〜160℃である。反応温度があまりに高いと、得られるエステル化混合物の一部がガス状になり反応器のトップへ飛散し、有効成分が減少する傾向が生じるので好ましくない。また、圧力についても、低級モノアルコールがガス化の状態で反応器に導入できれば何ら問題はないが、通常0.1〜5MPaで行い、好ましくは0.1〜1MPaとする。
【0018】
以上のように、本発明はシクロヘキサン酸化反応液から分離されるカルボン酸含有混合物を低酸価のエステル液に変換するものであるが、得られるエステル化混合液は、次に示す公知の水素化分解反応に供されることによって高収率で1,6−ヘキサンジオールに誘導される。
【0019】
上記のカルボン酸混合物から得られたエステル化反応液は、通常、銅触媒の存在下、水素化分解し1,6−ヘキサンジオールに変換される。
水素化分解の反応方法は、特に制限はなく、液相懸濁床反応法でも固定床流通法でもよい。
銅触媒としては、CuO・Cr、CuO・ZnO、CuO・SiO、CuO・ZrOなど水添反応に活性を発現する公知のCu含有触媒およびそれらを主成分とする触媒が好適に用いられる。
この水素化分解反応での、反応温度は150〜300℃、好ましくは200〜300℃で、水素圧は5〜30MPa、好ましくは15〜30MPaである。
仕込みエステル化混合物は、そのまま使用してもよいが、アルコールなど反応に影響を与えない溶媒を共存させてもよい。
反応液中の水分や酸性物質は、銅触媒の劣化をもたらすため、それらの含有量の少ないものを用いる必要がある。
特に、酸価は5以下のエステル化混合物を用いるのが好ましい。より好ましくは酸価を2以下に調整されたエステル化混合物を含む反応液である。
本発明によるエステル化反応によって、水分が殆ど含まれず酸価も5以下と低いエステル化混合物が得られるため、その水素化分解反応によって1,6−ヘキサンジオールが収率よく得られる。
【0020】
以下、実施例によって説明するが、本発明はこれらに限られるものではない。
なお、実施例中の触媒のハメット酸度関数Hは、指示薬法によって求めた。その基本的な測定原理は、(非特許文献1参照)に記載されている。
即ち、微粉砕した強酸性固体触媒10mgをベンゼン10mlに懸濁させ、これに適当なハメット指示薬2%のエタノール溶液を2、3滴加え攪拌しながら色の変化を目視で観測した。種々のハメット指示薬を用いての色の観測結果から、強酸性触媒のHをある幅の中で決めた。
用いたハメット指示薬はp−ニトロトルエン、アントラキノン、ベンジリデンアセトフェノン、ジシンナミリデンアセトン、4−(フェニルアゾ)ジフェニルアミンである。
【0021】
【非特許文献1】
「触媒講座 第3巻」(触媒学会編、講談社発行1985年)p.220
【0022】
また、実施例中の酸価(AV)は、試料単位量(1gr)を中和するのに必要なKOHのmgであり、滴定によって求めた。
なお、カルボン酸含有混合物中に含まれる各カルボン酸の成分は、ガスクロマトグラフ分析、液体クロマトグラフ分析、ゲル浸透クロマトグラフ分析により求めた。
また、エステル化液の水素化分解によって生成した1,6−ヘキサンジオールは、ガスクロマトグラフ分析および液体クロマトグラフ分析より求めた。
【0023】
実施例1
(カルボン酸含有混合物)
シクロヘキサンの液相酸化反応で得られた酸化反応液からシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを除いたカルボン酸含有混合物を使用した。すなわち、シクロヘキサンの液相空気酸化反応液を水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、この洗浄液を希硫酸で中和した後、メチルイソブチルケトンで抽出して濃縮し、アジピン酸を9.8重量%、オキシカプロン酸を3.0重量%、カプロラクトン0.1%、グルタール酸を0.8重量%、コハク酸を1.2重量%、アジピン酸およびオキシカプロン酸からのオリゴマーを>48重量%などを含有するカルボン酸含有混合物を得た。このカルボン酸混合物中には、オリゴマーも含め、1,6−ヘキサンジオールに変換しうる有効成分は約58重量%含まれ、酸価(AV)は366mg−KOH/grであった。
(エステル化)
エステル化反応は、縦型反応管に固定床触媒を充填し、向流反応で連続的に行った。すなわち、内径10mm、長さ700mmのSUS製縦型反応管の触媒層の上部に2つの口、下部にも2つの口を取り付けた。上部の1つの口は原料である液状のカルボン酸含有混合物の供給口とし、他の口はガス出口とした。また下部の1つの口は原料となるガス状のメタノールの供給口とし、他の口はエステル化反応液の出口とした。
反応管にはモンモリロナイト系固体酸触媒(ズードヘミー触媒(株)社製KP−10)を40ml充填した。この触媒の酸強度はHで<−10.5であった。触媒層の温度を150℃に、反応管内の圧力を0.5MPaに設定して、反応管上部の原料供給口から上記のカルボン酸含有混合物をメタノールで希釈し0.1gr/minの速度で供給し、反応管下部のメタノールの供給口からメタノールガスを80vol%含有する窒素ガスを175ml/minの速度で供給した。反応管上部のガス出口からは水蒸気、メタノールガス、窒素ガスなどを捕集した。反応管の下部の反応液出口からエステル化反応で得られたエステル化混合物を冷却捕集した。この捕集された反応液は、各種のエステル、メタノールなどを含有しており、酸価は2.7mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
このエステル化で得られた混合物100gと粉末状のCuO−ZnO系触媒(宇部興産(株)製UHP)3grをオートクレーブに仕込み、水素25MPa加圧下、250℃で5時間水素分解反応を行なった。その結果、エステル転化率は95%であり、1,6−ヘキサンジオールの収率はエステル化液中の有効成分を基準にして約93モル%であった。
【0024】
実施例2
(エステル化)
エステル化反応において、触媒をナフィオン系触媒(N.E.Chem Cat社SAC−13)に代え、反応温度を120℃にした以外は、実施例1と同様の原料、方法でメチルエステル化を行った。この触媒の酸強度はHで<−10.5であった。反応管の下部の反応液出口からカルボン酸混合物のメチルエステルなどを含んだ液状物を冷却捕集した。この捕集されたエステル化液はエステル類、メタノールなどを含有し酸価は1.0mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
上記得られたエステル化液100grとCuO−ZnO系触媒(宇部興産(株)製UHP)3grをオートクレーブに仕込み、水素25MPa加圧下、250℃で5時間水素化分解反応を行なった。その結果、1,6−ヘキサンジオールの収率はエステル化液中の有効成分を基準にして95モル%であった。
【0025】
実施例3
(エステル化)
触媒をSiO−Al(Al含有量15重量%)に代えた以外は、実施例1と同様の原料、方法でメチルエステル化反応を行った。この触媒の酸強度は−8.2<H<−5.6であった。反応管の下部の反応液出口からカルボン酸混合物のメチルエステルなどを含んだ液状物を冷却捕集した。この捕集された反応液はエステル類、メタノールなどを含有し、酸価は2.8mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
ここで得られたエステル化液を原料とした水素化分解反応を、実施例1と同じ条件で行った。その結果、エステル化液中の有効成分を基準にして1,6−ヘキサンジオールの収率は約92モル%であった。
【0026】
実施例4
(エステル化)
エステル化反応において触媒をSiO−Al(Al含有量40重量%)に代えた以外は、実施例1と同様の原料、方法でメチルエステル化反応を行った。この触媒の酸強度は−5.6<H<−3.0であった。反応管の下部の反応液出口からカルボン酸混合物のメチルエステルなどを含んだ液状物を冷却捕集した。この捕集された反応液はエステル、メタノールなどを含有し酸価は3.5mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
ここで得られたエステル化液を原料とした水素化分解反応を、実施例1と同じ条件で行った。その結果は、エステル化液中の有効成分を基準にして1,6−ヘキサンジオールの収率は約88モル%であった。
【0027】
実施例5
(エステル化)
エステル化反応において、触媒を硫酸化ジルコニア触媒(酸強度はHで<−10.5)に代え、反応温度を160℃にした以外は、実施例1と同様の原料、方法でメチルエステル化を行い、反応管の下部の反応液出口からカルボン酸混合物のメチルエステルなどを含んだ液状物を冷却捕集した。この捕集されたエステル化液はエステル類、メタノールなどを含有し酸価は3.0mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
上記得られたエステル化液100grとCuO−ZnO系触媒(宇部興産(株)製UHP)3grをオートクレーブに仕込み、水素25MPa加圧下、250℃で5時間水素化分解反応を行なった。その結果、1,6−ヘキサンジオールの収率はエステル化液中の有効成分を基準にして90モル%であった。
【0028】
比較例1 COAカルボン酸含有混合物とメタノールの並流ダウンフロー反応(エステル化)
実施例1と同じカルボン酸含有混合物を原料に用いて、固体強酸触媒の存在下、流通並流反応で行った。固体強酸触媒は硫酸化ジルコニア触媒(酸強度はHで<−10.5)であり反応管に用いた40mlを充填した。触媒層の温度を160℃とし、その反応管上部からカルボン酸含有混合物を0.05gr/minとメタノールを0.45gr/minの速度で供給し、反応管下部出口から反応生成物を抜き出し捕集した。その捕集液にはジエステル、モノエステルのエステル類、さらに未反応アジピン酸、水、メタノールなどが含まれていた。酸価は58mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
ここで得られたエステル化液を原料とした水素化分解反応を、実施例1と同じ条件で行った。その結果は、水素化分解反応中に触媒成分である銅の溶出が起こり、反応は殆ど進行しなかった。すなわち1,6−ヘキサンジオールの収率は僅かであった。
【0029】
比較例2
(エステル化)
実施例1において、エステル化剤をメタノールからエチレングリコールに代えて、また反応温度を180℃としてエステル化反応を行った。
反応管の下部の出口から捕集されたエステル化反応液の酸価は5.5mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
ここで得られたエステル化液を原料とした水素化分解反応を、実施例1と同じ条件で行った。その結果は、エステル化液中の有効成分を基準にして1,6−ヘキサンジオールの収率は約67モル%であった。
【0030】
比較例3
(エステル化)
触媒をMgO−Al(Al含有量70重量%)に代えた以外は、実施例1と同様の原料、方法でメチルエステル化反応を行った。この触媒の酸強度は−3.0<H<+1.5であった。反応管の下部の反応液出口からカルボン酸混合物のメチルエステルなどを含んだ液状物を冷却捕集した。この捕集された反応液はエステル類、メタノールなどを含有し、酸価は87mg−KOH/grであった。
(水素化分解)
ここで得られたエステル化液を原料とした水素化分解反応を、実施例1と同じ条件で行った。その結果、水素化分解反応中に触媒成分である銅の溶出が起こり、反応は殆ど進行せず1,6−ヘキサンジオールの収率は僅かであった。
【0031】
実施例1〜5および比較例1〜3をまとめて表1に示した。
【表1】

Figure 2004339174
【0032】
【発明の効果】
本発明では、シクロヘキサンの液相酸化反応液からシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを分離したのち、回収されるオリゴマーを含んだカルボン酸含有混合物を強酸性固体触媒上でガス状の低級モノアルコールと向流接触させることにより一段で酸価の低いエステル化混合物に変換する方法を提供する。これによって得られるエステル化混合物は、水素化分解触媒の存在下で水素により水素化されて、1,6−ヘキサンジオールに効率的に誘導されるため、産業上有益なエステル化法となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a method for esterifying a carboxylic acid-containing mixture containing an oligomer separated and recovered from a liquid-phase oxidation reaction solution of cyclohexane, and a method for hydrocracking the obtained esterified mixture with hydrogen to produce 1,6- The present invention relates to a method for efficiently producing hexanediol. 1,6-hexanediol is a useful compound used in polyurethane elastomers, synthetic resin additives, pharmaceutical and agricultural chemical intermediates, and the like.
[0002]
[Prior art]
The carboxylic acid-containing mixture containing the oligomer separated and recovered from the liquid-phase air oxidation reaction solution of cyclohexane is esterified, and the resulting esterified mixture is hydrocracked with hydrogen to give 1,6-hexanediol, 1,5 -Diol compounds such as pentanediol are industrially practiced.
As a method for producing a diol compound such as 1,6-hexanediol from such a carboxylic acid-containing mixture, a carboxylic acid-containing mixture is once subjected to an esterification reaction to reduce the acid value, and hydrogenolysis is performed in the presence of a catalyst. To convert to 1,6-hexanediol.
As the ester hydrocracking catalyst, a copper-based solid catalyst is generally used. This is because the catalyst is inexpensive and economical. However, since a copper-based catalyst is weak against an acid, it is necessary to use an esterification reaction solution having a small acid value as a raw material for hydrocracking. That is, the carboxylic acid-containing mixture needs to be esterified to have an acid value of, for example, 5 or less.
Therefore, there is a demand for how to suppress the acid value and find an efficient esterification method.
As this improvement method, for example, a method is disclosed in which a carboxylic acid mixture as a by-product obtained by oxidizing cyclohexane is esterified at 150 to 250 ° C. in a liquid phase and without a catalyst using 1,6-hexanediol. Have been. (See Patent Document 1)
In this method, a plurality of esterification towers are required to increase the esterification rate, that is, lower the acid value, and a reaction time of several hours requires several hours.
[0003]
Further, a process has been proposed in which a carboxylic acid mixture separated from an oxidation reaction solution of cyclohexane is esterified, adipic acid ester therein is converted into 1,6-hexanediol, and oxycaproic acid ester is converted into caprolactone. . (See Patent Document 2)
That is, a complicated process has been proposed in which a carboxylic acid mixture from an oxidation reaction solution of cyclohexane is esterified with a low-molecular alcohol, and 1,6-hexanediol and caprolactone are produced together through an ester separation / separation step. Although this method is a co-production method, the yield of 1,6-hexanediol is low. The carboxylic acid-containing mixture contains oxycaproic acid and caprolactone in addition to adipic acid as active ingredients that can be converted to 1,6-hexanediol. In addition, oligomers also exist in a large amount as active ingredients that can be converted into 1,6-hexanediol, but this is not a process for converting these active ingredients into 1,6-hexanediol with high yield.
[0004]
Further, a method is disclosed in which an organic substance obtained as a by-product in a cyclohexane oxidation step is subjected to nitric acid oxidation, and the esterified ester is converted into a valuable substance. (See Patent Document 3)
This method shows that the yield of dicarboxylic acid is increased by oxidizing by-product organic matter with nitric acid. In the esterification, a two-stage liquid phase esterification reaction using alkyl alcohol having 1 to 4 carbon atoms is proposed. are doing. However, the experimental examples also show that high esterification rates were not necessarily achieved. When the esterified product is converted to diol or the like by hydrogen reduction in the presence of a catalyst, efficient conversion to diol is difficult unless the esterified solution has a low acid value. Therefore, in this invention, after the esterification reaction, the esterified product is separated and recovered by a distillation step.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-B-49-27164 [Patent Document 2]
JP 2000-506134 A [Patent Document 3]
JP 2003-0555303 A
Generally, as a general method for obtaining an esterified product from a carboxylic acid and a monoalcohol, a method using an acid catalyst such as sulfuric acid or paratoluenesulfonic acid is widely known. In this esterification method, it is known that the esterification proceeds smoothly at a low temperature if the produced water is removed. By using such a liquid acid catalyst, it is possible to esterify the carboxylic acid mixture separated from the liquid oxidation reaction liquid of cyclohexane with a monoalcohol. However, since the ester coexists with an acid catalyst, the hydrogenolysis reaction is difficult in the presence of a copper catalyst. Copper is eluted, and not only a great deal of labor is required for the treatment of the reaction solution, but also the deterioration of the copper catalyst, which is considered to be caused by acid, occurs, and a high yield of 1,6-hexanediol cannot be obtained. In addition, the ester has a high boiling point and is difficult to separate from the catalyst by distillation.
[0007]
As described above, the esterification method of the carboxylic acid mixture separated from the cyclohexane oxidation reaction solution is esterification with 1,6-hexanediol or the like in the liquid phase, and esterification with methanol in the liquid phase. It is only known that In the latter, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid and the like are used as catalysts. However, the reactivity is not sufficient when hydrogenating the esterified solution to obtain 1,6-hexanediol. This indicates that there is a problem in the conventional esterification method of a carboxylic acid-containing mixture from a cyclohexane oxidation reaction solution.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a method for monoalcohol esterification of a carboxylic acid-containing mixture in order to obtain 1,6-hexanediol in a high yield from a carboxylic acid-containing mixture separated and recovered from the liquid-phase oxidation reaction solution of cyclohexane as a raw material. It is intended for development.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to separate cyclohexanol and cyclohexanone from an oxidation reaction solution obtained by subjecting cyclohexane to liquid phase oxidation, and subjecting the recovered carboxylic acid-containing mixture to an esterification reaction.
(1) In the presence of a strongly acidic solid catalyst having an acid strength of H 0 (Hammet's acidity function) of −3 or less,
(2) gaseous lower monoalcohol;
(3) bringing the above-mentioned carboxylic acid-containing mixture into countercurrent contact;
It is an object of the present invention to provide a 1,6-hexanediol which is solved by a method for esterifying a carboxylic acid-containing mixture, and which is derived from hydrocracking an esterified mixture obtained by the method.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The carboxylic acid-containing mixture used in the present invention is a mixture containing a carboxylic acid recovered after separating cyclohexanol and cyclohexanone from a liquid-phase oxidation reaction solution of cyclohexane for the production of cyclohexanol and cyclohexanone.
From the oxidation reaction solution obtained by oxidizing cyclohexane, cyclohexanone and cyclohexanol were separated mainly by distillation, and the recovered carboxylic acid-containing mixture, which may be used as it is, was extracted with water or with an organic solvent. Preferably, one is used. Alternatively, an alkaline extraction may be performed once, followed by neutralization, followed by water extraction or organic solvent extraction.
The carboxylic acid-containing mixture obtained in this manner is adipic acid, dibasic acids such as glutaric acid and succinic acid, and oxyacids such as oxycaproic acid, caprolactone, oligomers thereof, and various other oxidation products. It contains. Not only free monomers such as adipic acid, oxycaproic acid and caprolactone in the carboxylic acid-containing mixture, but also oligomers are sources of 1,6-hexanediol.
The content ratio of these components is not particularly limited, but is usually 5 to 20% by weight of adipic acid.
Oxycaproic acid 1-10% by weight
Caprolactone 0.05-3% by weight
Oligomer 30 to 70% by weight is used.
[0011]
The strongly acidic solid catalyst used in the present invention are those as acid strength H 0 function -3 represented by (Hammett acidity function), preferably -6 or less, more preferably, -9 or less, More preferably, it is -10 or less.
A solid catalyst having an acid strength greater than -3 is not preferable because the esterification reaction becomes insufficient.
Specific examples of the strongly acidic solid catalyst used in the present invention include the following.
ZrO 2 —SO 4 , TiO 2 —SO 4 , Fe 2 O 3 —SO 4 , SiO 2 —ZrO 2 , SiO 2 —Ga 2 O 3 , TiO 2 —Al 2 O 3 , TiO 2 —ZrO 2 , SiO 2 -al 2 O 3, zeolites, kaolin, montmorillonite, heteropoly acid, TiO 2 -SnO 2, ZrO 2 -WO 3, SiO 2 -WO 3, TiO 2 -WO 3, SiO 2 -TiO 2, SiO 2 supported fluorinated Examples include a sulfonated resin, supported antimony fluoride, supported boron fluoride, supported aluminum chloride, niobate, and metal sulfate.
Preferred are ZrO 2 —SO 4, SiO 2 —Al 2 O 3 , montmorillonite, and a supported fluorinated sulfonated resin catalyst.
[0012]
The lower monoalcohol for esterification used in the present invention is not particularly limited, but is preferably an aliphatic monoalcohol having 6 or less carbon atoms. More preferably, it is an aliphatic monoalcohol having 4 or less carbon atoms.
Specific examples include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol s-butanol and t-butanol, n-pentanol, n-hexanol and cyclohexanol.
Preferred are methanol, ethanol, propanol and butanol.
These lower alcohols may be used in the reaction without any problem, but are preferably gaseous and used in the reaction. Examples of the method of gasification include a method of vaporizing by heating, and a method of vaporizing by accompanying an inert gas.
[0013]
In the esterification method of the present invention, the method of bringing the lower monoalcohol and the carboxylic acid-containing mixture into countercurrent contact is not particularly limited, but as an example, filling the above-mentioned strongly acidic solid catalyst in a vertical fixed-bed reactor, A one-pass system in which the liquid carboxylic acid-containing mixture is supplied from the top of the reactor and gaseous lower monoalcohol is supplied from the bottom of the reactor.
That is, an esterification mixture is obtained at the bottom of the reactor, and gaseous product water and gaseous unreacted alcohol are recovered from the reactor top.
The reaction conditions are selected so that the acid value of the esterification mixture obtained at the bottom of the reactor is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less.
[0014]
In the present invention, as a specific example, the above-mentioned strongly acidic solid catalyst is filled in a vertical fixed bed reactor, and a carboxylic acid-containing mixture and a gaseous lower monoalcohol are brought into countercurrent contact on the catalyst. There is no particular limitation, and the esterification mixed solution having an acid value of 5 or less is usually adjusted by adjusting the LHSV (liquid space supply rate) of the carboxylic acid mixture to be supplied. In the embodiment of the present invention, it is preferable that the LHSV of the carboxylic acid mixture based on the amount of the catalyst is 0.01 to 10 / hr.
[0015]
If the carboxylic acid-containing mixture to be supplied to the esterification reactor is liquid, it may be supplied as it is or may be diluted with a solvent without any problem. When a solvent is used, a compound that does not participate in the reaction may be used, or a monoalcohol may be used. In the latter case, the monoalcohol solvent may participate in the esterification reaction.
Examples of the solvent that does not participate in the reaction include ethers.
Examples of the monoalcohol include ordinary aliphatic monoalcohols, and the above-mentioned lower monoalcohols are preferable in consideration of the separation operation after the esterification reaction.
[0016]
Usually, the ratio of the gaseous lower monoalcohol supplied from the lower part and the carboxylic acid-containing mixture supplied from the upper part is 1 or more in the ratio of the number of moles of the lower alcohol to the number of moles of the carboxylic acid-containing mixture in terms of carboxylic acid groups. There is no particular problem. In consideration of controlling the acid value to 5 or less and the post-treatment of the esterification reaction, the range of 1 to 100 is preferable.
[0017]
The reaction temperature in the present invention may be adjusted so as to obtain an esterification mixed liquid having an acid value of 5 or less, but is preferably 70 to 180 ° C. More preferably, it is 100 to 160 ° C. If the reaction temperature is too high, a part of the obtained esterification mixture becomes gaseous and scatters to the top of the reactor, which is not preferable because the active ingredient tends to decrease. There is no problem with the pressure as long as the lower monoalcohol can be introduced into the reactor in a gasified state, but the pressure is usually 0.1 to 5 MPa, preferably 0.1 to 1 MPa.
[0018]
As described above, the present invention is to convert a carboxylic acid-containing mixture separated from a cyclohexane oxidation reaction solution into a low acid value ester solution. By being subjected to the decomposition reaction, 1,6-hexanediol is derived in high yield.
[0019]
The esterification reaction solution obtained from the above carboxylic acid mixture is usually hydrocracked in the presence of a copper catalyst to be converted to 1,6-hexanediol.
The reaction method of hydrocracking is not particularly limited, and may be a liquid phase suspension bed reaction method or a fixed bed flow method.
The copper catalyst, CuO · Cr 2 O 3, CuO · ZnO, CuO · SiO 2, known Cu-containing catalyst which express activity such as hydrogenation reaction CuO · ZrO 2 and their catalysts suitably mainly Used.
In this hydrocracking reaction, the reaction temperature is 150 to 300 ° C, preferably 200 to 300 ° C, and the hydrogen pressure is 5 to 30 MPa, preferably 15 to 30 MPa.
The charged esterification mixture may be used as it is, or a solvent that does not affect the reaction, such as alcohol, may be coexisted.
Moisture and acidic substances in the reaction solution cause deterioration of the copper catalyst, and therefore it is necessary to use those having a small content thereof.
In particular, it is preferable to use an esterification mixture having an acid value of 5 or less. More preferably, the reaction solution contains an esterification mixture whose acid value is adjusted to 2 or less.
Since the esterification reaction according to the present invention provides an esterification mixture containing little water and having an acid value as low as 5 or less, 1,6-hexanediol can be obtained in a high yield by the hydrogenolysis reaction.
[0020]
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
Incidentally, the Hammett acidity function H 0 of the catalyst in the examples were determined by the indicator method. The basic measurement principle is described in (Non-Patent Document 1).
That is, 10 mg of the pulverized strongly acidic solid catalyst was suspended in 10 ml of benzene, and a few drops of an appropriate 2% ethanol solution of 2% Hammett indicator were added thereto, and the color change was visually observed with stirring. From the color of observations using various Hammett indicator, it decided in width in the H 0 of the strongly acidic catalyst.
The Hammett indicators used are p-nitrotoluene, anthraquinone, benzylideneacetophenone, disinnamylideneacetone, 4- (phenylazo) diphenylamine.
[0021]
[Non-patent document 1]
"Catalyst Course Vol. 3" (edited by the Catalysis Society of Japan, published by Kodansha, 1985) p. 220
[0022]
The acid value (AV) in the examples is mg of KOH required to neutralize the sample unit amount (1 gr), and was determined by titration.
The components of each carboxylic acid contained in the carboxylic acid-containing mixture were determined by gas chromatography analysis, liquid chromatography analysis, and gel permeation chromatography analysis.
In addition, 1,6-hexanediol produced by hydrogenolysis of the esterified solution was determined by gas chromatography analysis and liquid chromatography analysis.
[0023]
Example 1
(Carboxylic acid-containing mixture)
A carboxylic acid-containing mixture obtained by removing cyclohexanol and cyclohexanone from an oxidation reaction solution obtained by a liquid phase oxidation reaction of cyclohexane was used. That is, the liquid-phase air oxidation reaction solution of cyclohexane was washed with an aqueous sodium hydroxide solution, the washed solution was neutralized with dilute sulfuric acid, extracted with methyl isobutyl ketone and concentrated, and 9.8% by weight of adipic acid was added. Contains 3.0% by weight of caproic acid, 0.1% by weight of caprolactone, 0.8% by weight of glutaric acid, 1.2% by weight of succinic acid, and> 48% by weight of oligomers from adipic acid and oxycaproic acid A carboxylic acid-containing mixture was obtained. The carboxylic acid mixture contained about 58% by weight of an active ingredient, including oligomers, which could be converted to 1,6-hexanediol, and had an acid value (AV) of 366 mg-KOH / gr.
(Esterification)
The esterification reaction was continuously performed by a countercurrent reaction by filling a vertical reaction tube with a fixed bed catalyst. That is, two ports were attached to the upper part of the catalyst layer of the SUS vertical reaction tube having an inner diameter of 10 mm and a length of 700 mm, and two ports were also attached to the lower part. One upper port was a supply port for the liquid carboxylic acid-containing mixture as a raw material, and the other port was a gas outlet. One port at the bottom was a supply port for gaseous methanol as a raw material, and the other port was an outlet for the esterification reaction solution.
The reaction tube was filled with 40 ml of a montmorillonite-based solid acid catalyst (KP-10 manufactured by Sudohemie Catalyst Co., Ltd.). Acid strength of the catalyst was <-10.5 at H 0. The temperature of the catalyst layer was set to 150 ° C., the pressure in the reaction tube was set to 0.5 MPa, and the above-mentioned carboxylic acid-containing mixture was diluted with methanol and fed at a rate of 0.1 gr / min from the raw material supply port at the top of the reaction tube. Then, a nitrogen gas containing 80 vol% of methanol gas was supplied at a rate of 175 ml / min from a methanol supply port at a lower portion of the reaction tube. Water vapor, methanol gas, nitrogen gas, etc. were collected from the gas outlet at the top of the reaction tube. The esterification mixture obtained by the esterification reaction was cooled and collected from the reaction solution outlet at the lower part of the reaction tube. The collected reaction solution contained various esters, methanol, and the like, and had an acid value of 2.7 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
100 g of the mixture obtained by the esterification and 3 gr of a powdery CuO-ZnO-based catalyst (UHP manufactured by Ube Industries, Ltd.) were charged into an autoclave, and a hydrogen decomposition reaction was performed at 250 ° C. for 5 hours under a pressure of 25 MPa of hydrogen. As a result, the ester conversion was 95%, and the yield of 1,6-hexanediol was about 93 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0024]
Example 2
(Esterification)
In the esterification reaction, methyl esterification was carried out by the same raw materials and method as in Example 1, except that the catalyst was changed to a Nafion-based catalyst (NEC Cat Cat SAC-13) and the reaction temperature was set to 120 ° C. Was. Acid strength of the catalyst was <-10.5 at H 0. A liquid containing a carboxylic acid mixture methyl ester and the like was cooled and collected from a reaction liquid outlet at a lower portion of the reaction tube. The collected esterified solution contained esters, methanol, and the like, and had an acid value of 1.0 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
100 g of the obtained esterified solution and 3 g of a CuO-ZnO-based catalyst (UHP manufactured by Ube Industries, Ltd.) were charged into an autoclave, and a hydrogenolysis reaction was performed at 250 ° C. for 5 hours under a pressure of 25 MPa of hydrogen. As a result, the yield of 1,6-hexanediol was 95 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0025]
Example 3
(Esterification)
A methyl esterification reaction was carried out using the same raw materials and method as in Example 1, except that the catalyst was changed to SiO 2 —Al 2 O 3 (Al 2 O 3 content: 15% by weight). The acid strength of this catalyst was −8.2 <H 0 <−5.6. A liquid containing a carboxylic acid mixture methyl ester and the like was cooled and collected from a reaction liquid outlet at a lower portion of the reaction tube. The collected reaction solution contained esters, methanol, and the like, and had an acid value of 2.8 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
The hydrocracking reaction using the obtained esterified liquid as a raw material was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, the yield of 1,6-hexanediol was about 92 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0026]
Example 4
(Esterification)
A methyl esterification reaction was performed using the same raw materials and method as in Example 1, except that the catalyst was changed to SiO 2 —Al 2 O 3 (Al 2 O 3 content: 40% by weight) in the esterification reaction. The acid strength of this catalyst was −5.6 <H 0 <−3.0. A liquid containing a carboxylic acid mixture methyl ester and the like was cooled and collected from a reaction liquid outlet at a lower portion of the reaction tube. The collected reaction solution contained ester, methanol, and the like, and had an acid value of 3.5 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
A hydrocracking reaction using the obtained esterified liquid as a raw material was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, the yield of 1,6-hexanediol was about 88 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0027]
Example 5
(Esterification)
In the esterification reaction, except that the catalyst was changed to a sulfated zirconia catalyst (acid strength was <-10.5 at H 0 ) and the reaction temperature was changed to 160 ° C., methyl esterification was performed by the same raw material and method as in Example 1. Then, a liquid material containing a methyl ester of the carboxylic acid mixture and the like was cooled and collected from a reaction liquid outlet at a lower portion of the reaction tube. The collected esterified solution contained esters, methanol and the like, and had an acid value of 3.0 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
100 g of the obtained esterified solution and 3 g of a CuO-ZnO-based catalyst (UHP manufactured by Ube Industries, Ltd.) were charged into an autoclave, and a hydrogenolysis reaction was performed at 250 ° C. for 5 hours under a pressure of 25 MPa of hydrogen. As a result, the yield of 1,6-hexanediol was 90 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0028]
Comparative Example 1 COA Carboxylic Acid-Containing Mixture and Methanol in Cocurrent Downflow Reaction (Esterification)
The same carboxylic acid-containing mixture as in Example 1 was used as a raw material in a cocurrent flow reaction in the presence of a solid strong acid catalyst. The solid strong acid catalyst is sulfated zirconia catalyst (acid strength <-10.5 in H 0) were filled with 40ml used in the reaction tube is. The temperature of the catalyst layer was set to 160 ° C., a carboxylic acid-containing mixture was supplied at a rate of 0.05 gr / min and methanol at a rate of 0.45 gr / min from the upper part of the reaction tube, and the reaction product was extracted from the lower part of the reaction tube and collected. did. The collected liquid contained diester and monoester esters, as well as unreacted adipic acid, water, methanol and the like. The acid value was 58 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
The hydrocracking reaction using the obtained esterified liquid as a raw material was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, elution of copper as a catalyst component occurred during the hydrocracking reaction, and the reaction hardly proceeded. That is, the yield of 1,6-hexanediol was small.
[0029]
Comparative Example 2
(Esterification)
In Example 1, the esterification reaction was carried out by changing the esterifying agent from methanol to ethylene glycol and setting the reaction temperature to 180 ° C.
The acid value of the esterification reaction liquid collected from the lower outlet of the reaction tube was 5.5 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
A hydrocracking reaction using the obtained esterified liquid as a raw material was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, the yield of 1,6-hexanediol was about 67 mol% based on the active ingredient in the esterification liquid.
[0030]
Comparative Example 3
(Esterification)
It was replaced catalyze the MgO-Al 2 O 3 (Al 2 O 3 content of 70 wt%), the same raw material as in Example 1, was subjected to methylation esterification reaction in the process. The acid strength of this catalyst was −3.0 <H 0 <+1.5. A liquid containing a carboxylic acid mixture methyl ester and the like was cooled and collected from a reaction liquid outlet at a lower portion of the reaction tube. The collected reaction solution contained esters, methanol, and the like, and had an acid value of 87 mg-KOH / gr.
(Hydrocracking)
The hydrocracking reaction using the obtained esterified liquid as a raw material was performed under the same conditions as in Example 1. As a result, elution of copper as a catalyst component occurred during the hydrogenolysis reaction, the reaction hardly proceeded, and the yield of 1,6-hexanediol was small.
[0031]
Tables 1 collectively show Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.
[Table 1]
Figure 2004339174
[0032]
【The invention's effect】
In the present invention, after separating cyclohexanol and cyclohexanone from a liquid-phase oxidation reaction solution of cyclohexane, a carboxylic acid-containing mixture containing the recovered oligomer is brought into countercurrent contact with a gaseous lower monoalcohol on a strongly acidic solid catalyst. Thereby, a method for converting into an esterified mixture having a low acid value in one step is provided. The resulting esterification mixture is hydrogenated with hydrogen in the presence of a hydrocracking catalyst and is efficiently derived into 1,6-hexanediol, making it an industrially useful esterification method.

Claims (4)

シクロヘキサンを液相酸化して得られた酸化反応液からシクロヘキサノールおよびシクロヘキサノンを分離し、回収されたカルボン酸含有混合物をエステル化反応に供するに際し、
(1)酸強度としてH(ハメットの酸度関数)で−3以下の強酸性固体触媒存在下、
(2)ガス状の低級モノアルコールと、
(3)上記カルボン酸含有混合物とを向流接触させる、
ことを特徴とするカルボン酸含有混合物のエステル化方法。
When cyclohexanol and cyclohexanone are separated from an oxidation reaction solution obtained by performing liquid phase oxidation of cyclohexane, and the collected carboxylic acid-containing mixture is subjected to an esterification reaction,
(1) In the presence of a strongly acidic solid catalyst having an acid strength of H 0 (Hammet's acidity function) of −3 or less,
(2) gaseous lower monoalcohol;
(3) bringing the above-mentioned carboxylic acid-containing mixture into countercurrent contact;
A method for esterifying a carboxylic acid-containing mixture.
(2)低級モノアルコールが、
メタノールである請求項1記載のエステル化方法。
(2) The lower mono alcohol is
The esterification method according to claim 1, wherein the esterification is methanol.
エステル化反応を
反応温度70〜180℃、反応圧0.1〜5MPaで行う請求項2に記載のエステル化方法。
The esterification method according to claim 2, wherein the esterification reaction is performed at a reaction temperature of 70 to 180C and a reaction pressure of 0.1 to 5 MPa.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のエステル化方法で得られたエステル化混合物から得られる1,6−ヘキサンジオール。A 1,6-hexanediol obtained from the esterification mixture obtained by the esterification method according to claim 1.
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