JP2006219495A - マレイン酸の１，４−ブタンジオールへの水素化のための改善されたプロセス - Google Patents
マレイン酸の１，４−ブタンジオールへの水素化のための改善されたプロセス Download PDFInfo
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Abstract
【課題】１，４−ブタンジオール生成を最大にし、かつγ−ブチロラクトンの生成を最小にするプロセスおよび触媒を提供すること。
【解決手段】テトラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを生成するプロセスであって、水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化し、大部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成する工程を包含する、プロセス：水素化触媒は、（ｉ）パラジウムなどのソースに該炭素担体を接触させる工程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウムなどのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウムなどは、少なくとも１つの溶液中にある；（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾燥する工程；（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭素担体を加熱する工程；によって調製される。
【選択図】なし
【解決手段】テトラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを生成するプロセスであって、水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化し、大部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成する工程を包含する、プロセス：水素化触媒は、（ｉ）パラジウムなどのソースに該炭素担体を接触させる工程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウムなどのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウムなどは、少なくとも１つの溶液中にある；（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾燥する工程；（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭素担体を加熱する工程；によって調製される。
【選択図】なし
Description
本発明は、マレイン酸、無水マレイン酸、または他の水素化可能な前駆体を、
１，４−ブタンジオールおよびテトラヒドロフランに水素化するための改善され
たプロセスに関する。このプロセスは、炭素担体に担持された、パラジウム、銀
、およびレニウムを含有する触媒を使用することによって特徴付けられる。この
プロセスはまた、副生成物γ−ブチロラクトンの形成が最少である、高収率の１
，４−ブタンジオールによって特徴付けられる。
１，４−ブタンジオールおよびテトラヒドロフランに水素化するための改善され
たプロセスに関する。このプロセスは、炭素担体に担持された、パラジウム、銀
、およびレニウムを含有する触媒を使用することによって特徴付けられる。この
プロセスはまた、副生成物γ−ブチロラクトンの形成が最少である、高収率の１
，４−ブタンジオールによって特徴付けられる。
テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、および１，４−ブタンジオールが
、無水マレイン酸および関連した化合物による接触水素化により得られることは
周知である。テトラヒドロフランは、天然樹脂および合成樹脂にとって有用な溶
媒であり、そして多くの化学製品およびプラスチックの製造において重要な中間
体である。γ−ブチロラクトンは、酪酸化合物、ポリビニルピロリドン、および
メチオニンの合成のための中間体である。γ−ブチロラクトンは、アクリレート
ポリマーおよびスチレンポリマーにとって有用な溶媒であり、そして塗料除去剤
および繊維助剤の有用な成分でもある。１，４−ブタンジオール（１，４−ブチ
レングリコールとしても知られている）は、溶媒、湿潤剤、可塑剤および薬剤の
ための中間体、ポリウレタンエラストマーのための架橋剤、テトラヒドロフラン
の製造における前駆体として有用であり、そしてテレフタレートプラスチックの
作製に用いられる。
、無水マレイン酸および関連した化合物による接触水素化により得られることは
周知である。テトラヒドロフランは、天然樹脂および合成樹脂にとって有用な溶
媒であり、そして多くの化学製品およびプラスチックの製造において重要な中間
体である。γ−ブチロラクトンは、酪酸化合物、ポリビニルピロリドン、および
メチオニンの合成のための中間体である。γ−ブチロラクトンは、アクリレート
ポリマーおよびスチレンポリマーにとって有用な溶媒であり、そして塗料除去剤
および繊維助剤の有用な成分でもある。１，４−ブタンジオール（１，４−ブチ
レングリコールとしても知られている）は、溶媒、湿潤剤、可塑剤および薬剤の
ための中間体、ポリウレタンエラストマーのための架橋剤、テトラヒドロフラン
の製造における前駆体として有用であり、そしてテレフタレートプラスチックの
作製に用いられる。
本発明において特に重要なのは、炭素担体に担持されたパラジウム、銀、およ
びレニウムを含有する水素化触媒であり、これは、無水マレイン酸、マレイン酸
、および関連化合物を、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、および１，
４−ブタンジオールに水素化することにとって有用である。
びレニウムを含有する水素化触媒であり、これは、無水マレイン酸、マレイン酸
、および関連化合物を、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、および１，
４−ブタンジオールに水素化することにとって有用である。
英国特許第1,534,232号は、炭素担体に担持されたパラジウムおよびレニウム
からなる水素化触媒を用いる、カルボン酸、ラクトン、または無水物の水素化を
教示している。米国特許第4,550,185号および同第4,609,636号は、炭素担体に担
持されたパラジウムおよびレニウムを含有する触媒の存在下で、マレイン酸、無
水マレイン酸、または他の水素化可能な前駆体を水素化することによって、テト
ラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを作製するプロセスを教示してい
る。ここでは、パラジウムおよびレニウムは、平均パラジウム微結晶サイズが約
１０ｎｍ〜２５ｎｍであり、そして平均レニウム微結晶サイズが２．５ｎｍ未満
である微結晶の形態で存在していた。この触媒の調製は、炭素担体上にパラジウ
ム種を析出させ、そして還元させ、その後、パラジウム含浸された炭素担体上に
、レニウム種を析出させ、そして還元することによって特徴付けられる。
からなる水素化触媒を用いる、カルボン酸、ラクトン、または無水物の水素化を
教示している。米国特許第4,550,185号および同第4,609,636号は、炭素担体に担
持されたパラジウムおよびレニウムを含有する触媒の存在下で、マレイン酸、無
水マレイン酸、または他の水素化可能な前駆体を水素化することによって、テト
ラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを作製するプロセスを教示してい
る。ここでは、パラジウムおよびレニウムは、平均パラジウム微結晶サイズが約
１０ｎｍ〜２５ｎｍであり、そして平均レニウム微結晶サイズが２．５ｎｍ未満
である微結晶の形態で存在していた。この触媒の調製は、炭素担体上にパラジウ
ム種を析出させ、そして還元させ、その後、パラジウム含浸された炭素担体上に
、レニウム種を析出させ、そして還元することによって特徴付けられる。
米国特許第4,985,572号は、炭素担体に担持された、レニウム、パラジウム、
および銀を含有する触媒を用いて、カルボン酸またはそれらの無水物を、対応す
るアルコールおよび／またはカルボン酸エステルに接触水素化するためのプロセ
スを教示している。この触媒の調製は、炭素担体上にパラジウムと銀とを同時に
析出させ、その後、高温（６００℃）加熱処理することによって特徴付けられる
。次いで、レニウムは、パラジウム／銀含浸された炭素担体上に析出させられた
。次いで、得られた触媒は還元された。
および銀を含有する触媒を用いて、カルボン酸またはそれらの無水物を、対応す
るアルコールおよび／またはカルボン酸エステルに接触水素化するためのプロセ
スを教示している。この触媒の調製は、炭素担体上にパラジウムと銀とを同時に
析出させ、その後、高温（６００℃）加熱処理することによって特徴付けられる
。次いで、レニウムは、パラジウム／銀含浸された炭素担体上に析出させられた
。次いで、得られた触媒は還元された。
一般に、マレイン酸、無水マレイン酸、または他の水素化可能な前駆体におい
て、上述の触媒は、１，４−ブタンジオールよりもテトラヒドロフランおよびγ
−ブチロラクトンを多く生成する傾向がある。
て、上述の触媒は、１，４−ブタンジオールよりもテトラヒドロフランおよびγ
−ブチロラクトンを多く生成する傾向がある。
本発明の目的は、１，４−ブタンジオールの生成を最大にし、かつγ−ブチロ
ラクトン生成を最小にするプロセスおよび触媒を提供することにある。
ラクトン生成を最小にするプロセスおよび触媒を提供することにある。
本発明の、テトラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを生成するプロ
セスは、水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、炭素担体に担持されたパラジ
ウム、銀、およびレニウムを含有する水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化
し、大部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成させる工程を包含する
：
ここで、該水素化触媒は、
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースに該炭素担体を接触させる工
程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウム、銀、お
よびレニウムのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウム、銀、
およびレニウムは、少なくとも１つの溶液中にある；
（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾
燥する工程；
（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭
素担体を加熱する工程；によって調製される。そのことにより上記目的が達成さ
れる。
セスは、水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、炭素担体に担持されたパラジ
ウム、銀、およびレニウムを含有する水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化
し、大部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成させる工程を包含する
：
ここで、該水素化触媒は、
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースに該炭素担体を接触させる工
程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウム、銀、お
よびレニウムのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウム、銀、
およびレニウムは、少なくとも１つの溶液中にある；
（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾
燥する工程；
（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭
素担体を加熱する工程；によって調製される。そのことにより上記目的が達成さ
れる。
好ましい実施態様においては、上記水素化可能な前駆体は、マレイン酸、無水
マレイン酸、フマル酸、無水コハク酸、コハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチ
ロラクトン、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
マレイン酸、フマル酸、無水コハク酸、コハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチ
ロラクトン、およびそれらの混合物からなる群より選択される。
好ましい実施態様においては、上記水素化可能な前駆体は、マレイン酸、無水
マレイン酸、コハク酸、無水コハク酸、またはそれらの混合物である。
マレイン酸、コハク酸、無水コハク酸、またはそれらの混合物である。
好ましい実施態様においては、上記パラジウムのソースは硝酸パラジウムであ
る。
る。
好ましい実施態様においては、上記銀のソースは硝酸銀である。
好ましい実施態様においては、上記レニウムのソースは過レニウム酸である。
好ましい実施態様においては、上記パラジウム、銀、およびレニウムのソース
を合わせて単一の溶液とし、そしてパラジウム、銀、およびレニウムを、単一の
含浸工程で炭素担体上に析出させる。
好ましい実施態様においては、上記パラジウム、銀、およびレニウムのソース
を合わせて単一の溶液とし、そしてパラジウム、銀、およびレニウムを、単一の
含浸工程で炭素担体上に析出させる。
好ましい実施態様においては、上記水素化触媒は、約０．１重量％〜約２０重
量％のパラジウム、約０．１重量％〜約２０重量％の銀、および約０．１重量％
〜約２０重量％のレニウムを含有する。
量％のパラジウム、約０．１重量％〜約２０重量％の銀、および約０．１重量％
〜約２０重量％のレニウムを含有する。
好ましい実施態様においては、上記水素化触媒は、約２重量％〜約８重量％の
パラジウム、約１重量％〜約８重量％の銀、および約１重量％〜約１０重量％の
レニウムを含有する。
パラジウム、約１重量％〜約８重量％の銀、および約１重量％〜約１０重量％の
レニウムを含有する。
好ましい実施態様においては、上記パラジウムは、１０ｎｍ未満の平均サイズ
を有する微結晶を含有するパラジウムの形態で存在する。
を有する微結晶を含有するパラジウムの形態で存在する。
好ましい実施態様においては、上記パラジウムは、約５ｎｍ未満の平均サイズ
を有する微結晶を含有するパラジウムの形態で存在する。
を有する微結晶を含有するパラジウムの形態で存在する。
好ましい実施態様においては、上記水素と水素化可能な前駆体との比は、約５
：１と約１０００：１との間である。
：１と約１０００：１との間である。
好ましい実施態様においては、上記水素含有ガスの圧力は、約２０気圧と４０
０気圧との間である。
０気圧との間である。
好ましい実施態様においては、上記水素化工程は、約５０℃と約３５０℃との
間の温度にある。
間の温度にある。
好ましい実施態様においては、上記水素化工程は、約１００℃と約３００℃と
の間の温度にある。
の間の温度にある。
好ましい実施態様においては、上記含浸された炭素担体の上記乾燥温度は、約
８０℃と約１５０℃との間である。
８０℃と約１５０℃との間である。
本発明はさらに、以下を提供する：
（項目１） テトラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを生成するプロ
セスであって、
水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、炭素担体に担持されたパラジウム、
銀、およびレニウムを含有する水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化し、大
部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成させる工程を包含する、プロ
セス：
ここで、該水素化触媒は、
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースに該炭素担体を接触させる工
程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウム、銀、お
よびレニウムのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウム、銀、
およびレニウムは、少なくとも１つの溶液中にある；
（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾
燥する工程；
（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭
素担体を加熱する工程；によって調製される。
（項目２） 前記水素化可能な前駆体が、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、無水コハク酸、コハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチロラクトン、および
それらの混合物からなる群より選択される、項目１に記載のプロセス。
（項目３） 前記水素化可能な前駆体が、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク
酸、無水コハク酸、またはそれらの混合物である、項目２に記載のプロセス。
（項目４） 前記パラジウムのソースが硝酸パラジウムである、項目１に記載の
プロセス。
（項目５） 前記銀のソースが硝酸銀である、項目２に記載のプロセス。
（項目６） 前記レニウムのソースが過レニウム酸である、項目２に記載のプロ
セス。
（項目７） 前記パラジウム、銀、およびレニウムのソースを合わせて単一の溶
液とし、そしてパラジウム、銀、およびレニウムを、単一の含浸工程で炭素担体
上に析出させる、項目１に記載のプロセス。
（項目８） 前記水素化触媒が、約０．１重量％〜約２０重量％のパラジウム、
約０．１重量％〜約２０重量％の銀、および約０．１重量％〜約２０重量％のレ
ニウムを含有する、項目１に記載のプロセス。
（項目９） 前記水素化触媒が、約２重量％〜約８重量％のパラジウム、約１重
量％〜約８重量％の銀、および約１重量％〜約１０重量％のレニウムを含有する
、項目８に記載のプロセス。
（項目１０） 前記パラジウムが、１０ｎｍ未満の平均サイズを有する微結晶を
含有するパラジウムの形態で存在する、項目１に記載のプロセス。
（項目１１） 前記パラジウムが、約５ｎｍ未満の平均サイズを有する微結晶を
含有するパラジウムの形態で存在する、項目１０に記載のプロセス。
（項目１２） 前記水素と水素化可能な前駆体との比が、約５：１と約１０００
：１との間である、項目１に記載のプロセス。
（項目１３） 前記水素含有ガスの圧力が、約２０気圧と４００気圧との間であ
る、項目１に記載のプロセス。
（項目１４） 前記水素化工程が、約５０℃と約３５０℃との間の温度にある、
項目１に記載のプロセス。
（項目１５） 前記水素化工程が、約１００℃と約３００℃との間の温度にある
、項目１４に記載のプロセス。
（項目１６） 前記含浸された炭素担体の前記乾燥温度が、約８０℃と約１５０
℃との間である、項目１に記載のプロセス。
（項目１） テトラヒドロフランおよび１，４−ブタンジオールを生成するプロ
セスであって、
水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、炭素担体に担持されたパラジウム、
銀、およびレニウムを含有する水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化し、大
部分の１，４−ブタンジオールを含む生成物を生成させる工程を包含する、プロ
セス：
ここで、該水素化触媒は、
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースに該炭素担体を接触させる工
程を包含する、１つまたはそれ以上の含浸工程において、該パラジウム、銀、お
よびレニウムのソースで該炭素担体を含浸する工程、ここで該パラジウム、銀、
およびレニウムは、少なくとも１つの溶液中にある；
（ii）各含浸工程の後に、溶媒を除去するために、該含浸された炭素担体を乾
燥する工程；
（iii）還元条件下で、約１００℃〜約３５０℃の温度にて、該含浸された炭
素担体を加熱する工程；によって調製される。
（項目２） 前記水素化可能な前駆体が、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、無水コハク酸、コハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチロラクトン、および
それらの混合物からなる群より選択される、項目１に記載のプロセス。
（項目３） 前記水素化可能な前駆体が、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク
酸、無水コハク酸、またはそれらの混合物である、項目２に記載のプロセス。
（項目４） 前記パラジウムのソースが硝酸パラジウムである、項目１に記載の
プロセス。
（項目５） 前記銀のソースが硝酸銀である、項目２に記載のプロセス。
（項目６） 前記レニウムのソースが過レニウム酸である、項目２に記載のプロ
セス。
（項目７） 前記パラジウム、銀、およびレニウムのソースを合わせて単一の溶
液とし、そしてパラジウム、銀、およびレニウムを、単一の含浸工程で炭素担体
上に析出させる、項目１に記載のプロセス。
（項目８） 前記水素化触媒が、約０．１重量％〜約２０重量％のパラジウム、
約０．１重量％〜約２０重量％の銀、および約０．１重量％〜約２０重量％のレ
ニウムを含有する、項目１に記載のプロセス。
（項目９） 前記水素化触媒が、約２重量％〜約８重量％のパラジウム、約１重
量％〜約８重量％の銀、および約１重量％〜約１０重量％のレニウムを含有する
、項目８に記載のプロセス。
（項目１０） 前記パラジウムが、１０ｎｍ未満の平均サイズを有する微結晶を
含有するパラジウムの形態で存在する、項目１に記載のプロセス。
（項目１１） 前記パラジウムが、約５ｎｍ未満の平均サイズを有する微結晶を
含有するパラジウムの形態で存在する、項目１０に記載のプロセス。
（項目１２） 前記水素と水素化可能な前駆体との比が、約５：１と約１０００
：１との間である、項目１に記載のプロセス。
（項目１３） 前記水素含有ガスの圧力が、約２０気圧と４００気圧との間であ
る、項目１に記載のプロセス。
（項目１４） 前記水素化工程が、約５０℃と約３５０℃との間の温度にある、
項目１に記載のプロセス。
（項目１５） 前記水素化工程が、約１００℃と約３００℃との間の温度にある
、項目１４に記載のプロセス。
（項目１６） 前記含浸された炭素担体の前記乾燥温度が、約８０℃と約１５０
℃との間である、項目１に記載のプロセス。
本発明によれば、１，４−ブタンジオール生成を最大にし、かつγ−ブチロラ
クトン生成を最小にするプロセスおよび触媒が提供される。
クトン生成を最小にするプロセスおよび触媒が提供される。
マレイン酸、無水マレイン酸、または他の水素化可能な前駆体は、１，４−ブ
タンジオールおよびテトラヒドロフランに触媒的に水素化される。水素化触媒が
炭素担体に担持されたパラジウム、銀、およびレニウムを含有し、そして以下の
工程：
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースで炭素担体を含浸させる工程
、ここで、該パラジウム、銀、およびレニウムのソースは、少なくとも１つの溶
液（すなわち、１つまたはそれ以上の溶液）中にある；
（ii）各含浸工程の後、溶媒を除去するために、約１５０℃未満の温度で、該
含浸された炭素担体を乾燥する工程；
（iii）還元条件下で約１００℃〜約３５０℃の温度にて、含浸された炭素担
体を加熱する工程；
によって調製される場合、高い１，４−ブタンジオール収率が達成されることが
見出された。
タンジオールおよびテトラヒドロフランに触媒的に水素化される。水素化触媒が
炭素担体に担持されたパラジウム、銀、およびレニウムを含有し、そして以下の
工程：
（ｉ）パラジウム、銀、およびレニウムのソースで炭素担体を含浸させる工程
、ここで、該パラジウム、銀、およびレニウムのソースは、少なくとも１つの溶
液（すなわち、１つまたはそれ以上の溶液）中にある；
（ii）各含浸工程の後、溶媒を除去するために、約１５０℃未満の温度で、該
含浸された炭素担体を乾燥する工程；
（iii）還元条件下で約１００℃〜約３５０℃の温度にて、含浸された炭素担
体を加熱する工程；
によって調製される場合、高い１，４−ブタンジオール収率が達成されることが
見出された。
得られた触媒において、パラジウムは、１０ｎｍ未満の平均粒子サイズを有す
る微結晶の形態で存在している。
る微結晶の形態で存在している。
水素化可能な前駆体は、触媒的に水素化されて、高い１，４−ブタンジオール
収率および低いテトラヒドロフラン収率を与え、γ−ブチロラクトンの形成が最
少である。
収率および低いテトラヒドロフラン収率を与え、γ−ブチロラクトンの形成が最
少である。
（反応物）
少なくとも１つの水素化可能な前駆体が、触媒の存在下で水素含有ガスと反応
される。
少なくとも１つの水素化可能な前駆体が、触媒の存在下で水素含有ガスと反応
される。
本明細書中で用いられる「水素化可能な前駆体」は、水素化される場合に１，
４−ブタンジオールを生成する、あらゆるカルボン酸、またはそれらの無水物、
カルボン酸エステル、ラクトン、またはそれらの混合物である。代表的な水素化
可能な前駆体には、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水コハク酸、コ
ハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチロラクトン、またはそれらの混合物が包含
される。好ましい水素化可能な前駆体は、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク
酸、無水コハク酸、およびそれらの混合物である。
４−ブタンジオールを生成する、あらゆるカルボン酸、またはそれらの無水物、
カルボン酸エステル、ラクトン、またはそれらの混合物である。代表的な水素化
可能な前駆体には、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水コハク酸、コ
ハク酸、コハク酸ジメチル、γ−ブチロラクトン、またはそれらの混合物が包含
される。好ましい水素化可能な前駆体は、マレイン酸、無水マレイン酸、コハク
酸、無水コハク酸、およびそれらの混合物である。
最も好ましい水素化可能な前駆体は、マレイン酸である。これは、典型的には
、触媒の存在下、酸素含有ガス中でｎ−ブタンまたはベンゼンを反応させ、ｎ−
ブタンまたはベンゼンを蒸気相中で無水マレイン酸に酸化し、次いで水でクエン
チすることによりマレイン酸無水物を回収して、マレイン酸水溶液を生成させる
ことによって得られる。ｎ−ブタンまたはベンゼンの酸化は、典型的には、約３
００℃〜６００℃の温度および約０．５気圧〜２０気圧（５０〜２０００ｋＰａ
）の圧力で行われる。
、触媒の存在下、酸素含有ガス中でｎ−ブタンまたはベンゼンを反応させ、ｎ−
ブタンまたはベンゼンを蒸気相中で無水マレイン酸に酸化し、次いで水でクエン
チすることによりマレイン酸無水物を回収して、マレイン酸水溶液を生成させる
ことによって得られる。ｎ−ブタンまたはベンゼンの酸化は、典型的には、約３
００℃〜６００℃の温度および約０．５気圧〜２０気圧（５０〜２０００ｋＰａ
）の圧力で行われる。
典型的には、水素（Ｈ2）含有ガスは、希釈ガスを含まない市販の純粋水素で
ある。しかし、水素含有ガスは、水素（Ｈ2）に加えて、窒素（Ｎ2）、あらゆる
気体状の炭化水素（例えば、メタン）、および気体状の酸化炭素（例えば、一酸
化炭素、二酸化炭素）も含有し得る。
ある。しかし、水素含有ガスは、水素（Ｈ2）に加えて、窒素（Ｎ2）、あらゆる
気体状の炭化水素（例えば、メタン）、および気体状の酸化炭素（例えば、一酸
化炭素、二酸化炭素）も含有し得る。
（触媒）
本発明に用いられる触媒は、炭素に担持されたパラジウム、銀、およびレニウ
ムを含有する。本発明に用いられる炭素は、少なくとも２００ｍ2／ｇのＢＥＴ
表面積、好ましくは５００ｍ2／ｇ〜１５００ｍ2／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有
する。
本発明に用いられる触媒は、炭素に担持されたパラジウム、銀、およびレニウ
ムを含有する。本発明に用いられる炭素は、少なくとも２００ｍ2／ｇのＢＥＴ
表面積、好ましくは５００ｍ2／ｇ〜１５００ｍ2／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有
する。
この触媒組成物は、約０．１重量％〜約２０重量％のパラジウム、好ましくは
約２〜約８重量％のパラジウム；約０．１〜約２０重量％の銀、好ましくは約１
重量％〜約８重量％の銀；および約０．１重量％〜約２０重量％のレニウム、好
ましくは約１重量％〜約１０重量％のレニウムを含有する。パラジウムと銀との
比は、１０：１と１：１０との間である。この触媒組成物はまた、金属ならびに
ＩＡ族またはIIＡ族から選択される１種またはそれ以上の金属を取り込むことに
よってさらに改変され得る。
約２〜約８重量％のパラジウム；約０．１〜約２０重量％の銀、好ましくは約１
重量％〜約８重量％の銀；および約０．１重量％〜約２０重量％のレニウム、好
ましくは約１重量％〜約１０重量％のレニウムを含有する。パラジウムと銀との
比は、１０：１と１：１０との間である。この触媒組成物はまた、金属ならびに
ＩＡ族またはIIＡ族から選択される１種またはそれ以上の金属を取り込むことに
よってさらに改変され得る。
本発明の触媒は、好都合には、少なくとも１つのパラジウム化合物、銀化合物
、またはレニウム化合物を含有する１種またはそれ以上の溶液を用いて、単一ま
たは複数の含浸工程のいずれかで炭素担体を含浸することによって調製され得る
。本明細書中で用いられる場合、炭素担体の含浸は、炭素担体が充填され、染み
込まされ(imbued)、浸透され、飽和され、または被覆されることを意味する。含
浸溶液は、必要に応じて、１つまたはそれ以上の金属化合物を可溶化するのを助
ける錯化剤を含有し得る。触媒は、あらゆるキャリア溶媒を除去するために、各
含浸工程の後で乾燥される。乾燥温度は、約８０℃と約１５０℃との間である。
パラジウム化合物、銀化合物、およびレニウム化合物の溶液は、溶液中に担体
材料を浸漬または懸濁することによって、または炭素上に溶液を噴霧することに
よって炭素に付与され得る。パラジウム化合物を含有する溶液は、典型的に、必
要量のパラジウムを含む、触媒生成物を与える量のパラジウム化合物を含有する
水溶液である。このパラジウム化合物は、硝酸パラジウム、あるいは、例えば、
クロライド、カーボネート、カルボキシレート、アセテート、アセチルアセトネ
ート、またはアミンのようなパラジウム化合物であり得る。銀化合物を含有する
溶液は、典型的には、必要量の銀を含む触媒生成物を与える量の銀化合物を含有
する水溶液である。パラジウム化合物および銀化合物は、熱的に分解し得、そし
て金属まで還元可能でなくてはならない。レニウム化合物を含有する溶液は、典
型的には、必要量のレニウムを含む触媒生成物を与える量のレニウム化合物を含
有する水溶液である。このレニウム化合物は、典型的には、過レニウム酸、過レ
ニウム酸アンモニウム、または過レニウム酸アルカリ金属である。
、またはレニウム化合物を含有する１種またはそれ以上の溶液を用いて、単一ま
たは複数の含浸工程のいずれかで炭素担体を含浸することによって調製され得る
。本明細書中で用いられる場合、炭素担体の含浸は、炭素担体が充填され、染み
込まされ(imbued)、浸透され、飽和され、または被覆されることを意味する。含
浸溶液は、必要に応じて、１つまたはそれ以上の金属化合物を可溶化するのを助
ける錯化剤を含有し得る。触媒は、あらゆるキャリア溶媒を除去するために、各
含浸工程の後で乾燥される。乾燥温度は、約８０℃と約１５０℃との間である。
パラジウム化合物、銀化合物、およびレニウム化合物の溶液は、溶液中に担体
材料を浸漬または懸濁することによって、または炭素上に溶液を噴霧することに
よって炭素に付与され得る。パラジウム化合物を含有する溶液は、典型的に、必
要量のパラジウムを含む、触媒生成物を与える量のパラジウム化合物を含有する
水溶液である。このパラジウム化合物は、硝酸パラジウム、あるいは、例えば、
クロライド、カーボネート、カルボキシレート、アセテート、アセチルアセトネ
ート、またはアミンのようなパラジウム化合物であり得る。銀化合物を含有する
溶液は、典型的には、必要量の銀を含む触媒生成物を与える量の銀化合物を含有
する水溶液である。パラジウム化合物および銀化合物は、熱的に分解し得、そし
て金属まで還元可能でなくてはならない。レニウム化合物を含有する溶液は、典
型的には、必要量のレニウムを含む触媒生成物を与える量のレニウム化合物を含
有する水溶液である。このレニウム化合物は、典型的には、過レニウム酸、過レ
ニウム酸アンモニウム、または過レニウム酸アルカリ金属である。
パラジウム、銀、およびレニウムで含浸し、そして乾燥した後、触媒は、還元
条件下、１２０℃〜３５０℃、好ましくは１５０℃〜３００℃の温度で、含浸さ
れた炭素担体を加熱することによって活性化される。触媒と接触させる水素、ま
たは水素と窒素との混合物は、好都合には、接触還元に用いられ得る。含浸され
た炭素担体の還元は、炭素担体が、パラジウム、銀、およびレニウムで含浸され
た後でのみ行われる。複数の含浸工程および複数回の乾燥の場合では、触媒の還
元は、最終乾燥後に行われる。
条件下、１２０℃〜３５０℃、好ましくは１５０℃〜３００℃の温度で、含浸さ
れた炭素担体を加熱することによって活性化される。触媒と接触させる水素、ま
たは水素と窒素との混合物は、好都合には、接触還元に用いられ得る。含浸され
た炭素担体の還元は、炭素担体が、パラジウム、銀、およびレニウムで含浸され
た後でのみ行われる。複数の含浸工程および複数回の乾燥の場合では、触媒の還
元は、最終乾燥後に行われる。
本発明の触媒中のパラジウムは、１００オングストローム（１０ｎｍ）未満の
平均微結晶サイズを有する微結晶の形態で存在している。より詳細には、本発明
で用いるような炭素担体に担持されたパラジウム／銀／レニウムの新たな還元サ
ンプルを、Ｘ線回折（ＸＲＤ）および走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）によっ
て分析すると、触媒中のパラジウム含有粒子（すなわち、パラジウムの粒子、ま
たはパラジウムおよび銀の粒子）は微細に分散しており、約５０オングストロー
ム（５ｎｍ）未満の非常に小さい微結晶サイズを有している。レニウムは、レニ
ウムの粒子がＸＲＤによってもＳＴＥＭによっても検出できないほど、非常に微
細に分散している。ＳＴＥＭ分析を用いると、平均パラジウム含有粒子の微結晶
サイズは、３４オングストローム（３．４ｎｍ）未満であると計算される。本明
細書中で用いられる「粒子サイズ分布」および「平均粒子サイズ」の定義は、本
明細書中で参考として援用する、J. R. Anderson、「Structure of Metal Catal
ysts」、358頁〜359頁、Academic Press (1975)の定義と同様である。
平均微結晶サイズを有する微結晶の形態で存在している。より詳細には、本発明
で用いるような炭素担体に担持されたパラジウム／銀／レニウムの新たな還元サ
ンプルを、Ｘ線回折（ＸＲＤ）および走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）によっ
て分析すると、触媒中のパラジウム含有粒子（すなわち、パラジウムの粒子、ま
たはパラジウムおよび銀の粒子）は微細に分散しており、約５０オングストロー
ム（５ｎｍ）未満の非常に小さい微結晶サイズを有している。レニウムは、レニ
ウムの粒子がＸＲＤによってもＳＴＥＭによっても検出できないほど、非常に微
細に分散している。ＳＴＥＭ分析を用いると、平均パラジウム含有粒子の微結晶
サイズは、３４オングストローム（３．４ｎｍ）未満であると計算される。本明
細書中で用いられる「粒子サイズ分布」および「平均粒子サイズ」の定義は、本
明細書中で参考として援用する、J. R. Anderson、「Structure of Metal Catal
ysts」、358頁〜359頁、Academic Press (1975)の定義と同様である。
最後に、本明細書中に記載の触媒の調製は、乾燥工程の間に除去されなければ
ならない多量の過剰の水を用いず、米国特許第4,985,572号に教示されたような
高温（すなわち、約６００℃）処理工程も用いない。
ならない多量の過剰の水を用いず、米国特許第4,985,572号に教示されたような
高温（すなわち、約６００℃）処理工程も用いない。
（プロセス）
本発明のプロセスを実施する方法は、水素化触媒の存在下、水素化可能な前駆
体と、水素含有ガスとを反応させること、および蒸留によって反応生成物を回収
し、そして精製することを包含する。
本発明のプロセスを実施する方法は、水素化触媒の存在下、水素化可能な前駆
体と、水素含有ガスとを反応させること、および蒸留によって反応生成物を回収
し、そして精製することを包含する。
本発明の液相水素化は、攪拌タンク反応器または固定床反応器において、従来
の装置および技術を用いて行われ得る。単一段階反応器または多段階反応器が用
いられ得る。必要とされる触媒の量は広範に変化し、そして、反応器の大きさお
よび設計、接触時間などの多くのファクターに依存する。
の装置および技術を用いて行われ得る。単一段階反応器または多段階反応器が用
いられ得る。必要とされる触媒の量は広範に変化し、そして、反応器の大きさお
よび設計、接触時間などの多くのファクターに依存する。
水素含有ガスは、一般的には、他の反応物に対してかなり化学量論的に過剰な
水素を用いて、連続的に供給される。未反応の水素は、再循環流として反応器に
戻され得る。前駆体溶液（例えば、マレイン酸溶液）は、希釈溶液から最大溶解
度レベル付近までの範囲の濃度、典型的には約３０重量％〜約５０重量％の濃度
で連続的に供給される。
水素を用いて、連続的に供給される。未反応の水素は、再循環流として反応器に
戻され得る。前駆体溶液（例えば、マレイン酸溶液）は、希釈溶液から最大溶解
度レベル付近までの範囲の濃度、典型的には約３０重量％〜約５０重量％の濃度
で連続的に供給される。
好ましくは、水素化工程は、約５０℃〜３５０℃の温度で行われ、そして約２
０気圧〜４００気圧の水素圧、５：１と１０００：１との間の水素と水素化可能
な前駆体との比（Ｈ2／Ｐ）、および０．１分〜２０時間の接触時間で行われる
。 反応生成物、１，４−ブタンジオール、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラ
クトン、またはそれらの混合物は、好都合には分別蒸留によって分離される。少
量形成される副生成物または未反応フィード（例えば、無水コハク酸またはコハ
ク酸）は、必要に応じて、水素化段階に戻される。γ−ブチロラクトンもまた、
水素化反応器に再循環され得る。
０気圧〜４００気圧の水素圧、５：１と１０００：１との間の水素と水素化可能
な前駆体との比（Ｈ2／Ｐ）、および０．１分〜２０時間の接触時間で行われる
。 反応生成物、１，４−ブタンジオール、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラ
クトン、またはそれらの混合物は、好都合には分別蒸留によって分離される。少
量形成される副生成物または未反応フィード（例えば、無水コハク酸またはコハ
ク酸）は、必要に応じて、水素化段階に戻される。γ−ブチロラクトンもまた、
水素化反応器に再循環され得る。
本発明のプロセスを用いて、より詳細には本明細書に記載の水素化触媒を用い
て、マレイン酸は、単純な反応で実際に定量的に変換される。得られる１，４−
ブタンジオールおよびテトラヒドロフランの収率は、収量の大部分が１，４−ブ
タンジオールであり、約８０モル％またはそれを超え、典型的に約９０モル％ま
たはそれを超える。反応副生成物には、ｎ−ブタノール、ｎ−酪酸、ｎ−プロパ
ノール、プロピオン酸、メタン、プロパン、ｎ−ブタン、一酸化炭素、および二
酸化炭素が含有され得る。しかし、利用できない副生成物の生成は、わずかであ
る。
て、マレイン酸は、単純な反応で実際に定量的に変換される。得られる１，４−
ブタンジオールおよびテトラヒドロフランの収率は、収量の大部分が１，４−ブ
タンジオールであり、約８０モル％またはそれを超え、典型的に約９０モル％ま
たはそれを超える。反応副生成物には、ｎ−ブタノール、ｎ−酪酸、ｎ−プロパ
ノール、プロピオン酸、メタン、プロパン、ｎ−ブタン、一酸化炭素、および二
酸化炭素が含有され得る。しかし、利用できない副生成物の生成は、わずかであ
る。
本発明を例示するために、以下に実施例を示す。
（実施例１）触媒の調製 ３．５重量％ Ｐｄ／３．５重量％Ａｇ／５．３重量
％ Ｒｅ／Ｃ触媒
活性炭担体（ACL40、フランスのCECA S.A. により製造され、そして米国でAt
ochem North America Inc. により販売されている）に担持された約３．５重量
％のＰｄ、３．５重量％のＡｇ、および５．３重量％のＲｅを含有する触媒を調
製した。この担体を１．５ｍｍの押出し形状で得、そして摩砕し、ふるい分けし
て、３０メッシュ〜７０メッシュの画分を得た。パラジウム、銀、およびレニウ
ムを含有する溶液でこの炭素担体を含浸することによって触媒を調製した。
％ Ｒｅ／Ｃ触媒
活性炭担体（ACL40、フランスのCECA S.A. により製造され、そして米国でAt
ochem North America Inc. により販売されている）に担持された約３．５重量
％のＰｄ、３．５重量％のＡｇ、および５．３重量％のＲｅを含有する触媒を調
製した。この担体を１．５ｍｍの押出し形状で得、そして摩砕し、ふるい分けし
て、３０メッシュ〜７０メッシュの画分を得た。パラジウム、銀、およびレニウ
ムを含有する溶液でこの炭素担体を含浸することによって触媒を調製した。
詳細には、Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ溶液を以下のように調製した：１０９．８ｇの硝
酸パラジウム溶液（７．２６％Ｐｄ）、１４．６ｇの硝酸銀、および２７ｇの過
レニウム酸（５２％Ｒｅ）を、２５０ｃｃのメスフラスコに入れ、そしてアセト
ニトリルを加えて、溶液体積を目盛りまで増やした。溶液の重量は、２７３．９
６ｇであった。
酸パラジウム溶液（７．２６％Ｐｄ）、１４．６ｇの硝酸銀、および２７ｇの過
レニウム酸（５２％Ｒｅ）を、２５０ｃｃのメスフラスコに入れ、そしてアセト
ニトリルを加えて、溶液体積を目盛りまで増やした。溶液の重量は、２７３．９
６ｇであった。
１９８ｇの３０／７０メッシュのACL40を、２５３．７ｇのＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ
溶液で含浸し、そして４時間放置した。次いで、触媒をオーブン中で１２０℃に
て一晩乾燥した。
溶液で含浸し、そして４時間放置した。次いで、触媒をオーブン中で１２０℃に
て一晩乾燥した。
ＳＴＥＭ分析を用いたところ、この触媒（実施例２に示す還元の後）は、３．
４ｎｍのパラジウム含有粒子微結晶サイズを有していた。
４ｎｍのパラジウム含有粒子微結晶サイズを有していた。
（比較例Ａ）３．６重量％ Ｐｄ／５．５重量％ Ｒｅ／Ｃ触媒
３０／７０メッシュのACL40に担持された約３．６重量％のＰｄおよび５．５
重量％のＲｅを含有する触媒を、実施例１と同様に調製した。
３０／７０メッシュのACL40に担持された約３．６重量％のＰｄおよび５．５
重量％のＲｅを含有する触媒を、実施例１と同様に調製した。
詳細には、Ｐｄ／Ｒｅ溶液を以下のように調製した：１１．８６ｇの硝酸パラ
ジウム溶液（７．２６％Ｐｄ）および２．７ｇの過レニウム酸溶液（５２％Ｒｅ
）を、２５ｃｃのメスシリンダーに入れ、そしてアセトニトリルを加えて、溶液
体積を目盛りまで増やした。溶液の重量は、２６．６３ｇであった。
ジウム溶液（７．２６％Ｐｄ）および２．７ｇの過レニウム酸溶液（５２％Ｒｅ
）を、２５ｃｃのメスシリンダーに入れ、そしてアセトニトリルを加えて、溶液
体積を目盛りまで増やした。溶液の重量は、２６．６３ｇであった。
１９．８ｇの３０／７０メッシュのACL40を、２４．７ｇのＰｄ／Ｒｅ溶液で
含浸し、そして４時間放置した。次いで、この触媒をオーブン中で１２０℃にて
一晩乾燥した。
含浸し、そして４時間放置した。次いで、この触媒をオーブン中で１２０℃にて
一晩乾燥した。
この触媒のＸＲＤ分析（実施例２で示す還元の後）は、回折ピークを示さなか
った。これは、有意な数の５ｎｍより大きいパラジウム含有粒子がなかったこと
を示す。
った。これは、有意な数の５ｎｍより大きいパラジウム含有粒子がなかったこと
を示す。
（実施例２）触媒試験
実施例１で調製した３８ｃｃのＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒を、外径０．５イン
チのHastelloy C276反応器に充填した。次いで、以下の時間／温度プロフィルで
触媒上を流れる０．５ＳＬＭのＨ2を用いて、大気圧でこの触媒を還元した：
１１時間かけて室温から２８０℃まで昇温し、次いで、２８０℃で５時間保持し
た。
実施例１で調製した３８ｃｃのＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒を、外径０．５イン
チのHastelloy C276反応器に充填した。次いで、以下の時間／温度プロフィルで
触媒上を流れる０．５ＳＬＭのＨ2を用いて、大気圧でこの触媒を還元した：
１１時間かけて室温から２８０℃まで昇温し、次いで、２８０℃で５時間保持し
た。
３５．５重量％のマレイン酸／６４．５重量％のＨ2Ｏフィードを用いて、１
３００ｐｓｉｇおよび１８０℃（平均設定温度）で触媒試験を実施した。約３０
時間にわたって、Ｈ2 GHSVおよびMAC LHSVを、それぞれ２０９７ｈ-1から３０２
１ｈ-1に、および０．３８ｈ-1から０．５５ｈ-1に徐々に増加した。
３００ｐｓｉｇおよび１８０℃（平均設定温度）で触媒試験を実施した。約３０
時間にわたって、Ｈ2 GHSVおよびMAC LHSVを、それぞれ２０９７ｈ-1から３０２
１ｈ-1に、および０．３８ｈ-1から０．５５ｈ-1に徐々に増加した。
表１に、４７時間運転後に得られたプロセスパラメーターおよび生成物選択率
を要約する。
を要約する。
比較のために、比較例Ａでのように調製された、３８ｃｃの触媒Ｐｄ／Ｒｅ／
Ｃを上記のように試験した。結果を表１に示す。
Ｃを上記のように試験した。結果を表１に示す。
表１は、本発明のＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒が、当該分野で公知の銀を含有し
ない触媒よりも活性な触媒であることを示す。詳細には、Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ
触媒は、Ｐｄ／Ｒｅ／Ｃ触媒よりも、１，４−ブタンジオールを多く生成し、そ
してγ−ブチロラクトン、または他の反応生成物の生成が少なかった。
ない触媒よりも活性な触媒であることを示す。詳細には、Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ
触媒は、Ｐｄ／Ｒｅ／Ｃ触媒よりも、１，４−ブタンジオールを多く生成し、そ
してγ−ブチロラクトン、または他の反応生成物の生成が少なかった。
（実施例３）３．３重量％ Ｐｄ／３．２重量％ Ａｇ／６．６重量％Ｒｅ／Ｃ
触媒の調製
ACL40炭素担体に担持された、約３．３重量％のＰｄ、３．２重量％のＡｇ、
および６．６重量％のレニウムを有する触媒を以下のように調製した：１３０．
２５ｇの硝酸パラジウム溶液（７．７％Ｐｄ）、１６．５ｇの硝酸銀、および４
１．５ｇの過レニウム酸（５２．６％Ｒｅ）を、２５０ｃｃのメスフラスコに入
れた。アセトニトリルを加え、混合物を振とうして固形物を溶解した。溶液をア
セトニトリルを用いて目盛りまで増やした。溶液の重量は、２９６．２ｇであっ
た。
触媒の調製
ACL40炭素担体に担持された、約３．３重量％のＰｄ、３．２重量％のＡｇ、
および６．６重量％のレニウムを有する触媒を以下のように調製した：１３０．
２５ｇの硝酸パラジウム溶液（７．７％Ｐｄ）、１６．５ｇの硝酸銀、および４
１．５ｇの過レニウム酸（５２．６％Ｒｅ）を、２５０ｃｃのメスフラスコに入
れた。アセトニトリルを加え、混合物を振とうして固形物を溶解した。溶液をア
セトニトリルを用いて目盛りまで増やした。溶液の重量は、２９６．２ｇであっ
た。
２７６．５ｇの１．５ｍｍのACL40押出物を、２８６．４ｇのＰｄ／Ａｇ／Ｒ
ｅ溶液で含浸した。この混合物を５．７５時間放置し、次いで、オーブン中で、
約１２０℃にて一晩乾燥した。
ｅ溶液で含浸した。この混合物を５．７５時間放置し、次いで、オーブン中で、
約１２０℃にて一晩乾燥した。
この触媒のＸＲＤ分析（実施例４で示す還元の後）は、銀金属と同定される回
折ピーク以外には、観測可能な回折ピークを示さなかった。これは、存在してい
るパラジウム含有微結晶が、平均して５ｎｍ未満であることを示す。
折ピーク以外には、観測可能な回折ピークを示さなかった。これは、存在してい
るパラジウム含有微結晶が、平均して５ｎｍ未満であることを示す。
（比較例Ｂ）先行技術 Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒の調製
米国特許第4,985,572号に記載のタイプのＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒を調製し
た。この触媒は、炭素担体に担持された約３．３重量％のＰｄ、３．２重量％の
Ａｇ、６．６重量％のＲｅを含有していた。調製は、米国特許第4,985,572号に
記載された手順（これは、炭素担体上にパラジウムおよび銀を同時析出させ、そ
の後、高温（６００℃）加熱処理することによって特徴付けられる）に従った。
過レニウム酸アンモニウムを七酸化レニウムの代わりに用いた。
米国特許第4,985,572号に記載のタイプのＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／Ｃ触媒を調製し
た。この触媒は、炭素担体に担持された約３．３重量％のＰｄ、３．２重量％の
Ａｇ、６．６重量％のＲｅを含有していた。調製は、米国特許第4,985,572号に
記載された手順（これは、炭素担体上にパラジウムおよび銀を同時析出させ、そ
の後、高温（６００℃）加熱処理することによって特徴付けられる）に従った。
過レニウム酸アンモニウムを七酸化レニウムの代わりに用いた。
２４．３５ｇの硝酸パラジウム溶液（７．７％Ｐｄ）および２．９ｇの硝酸銀
を、１００ｃｃの蒸留水に溶解した。５０ｇの１．５ｍｍのACL40押出物を溶液
に加え、そしてロータリーエバポレーターを用いて約７０℃で水を除去した。次
いで、Ｐｄ／Ａｇ／ACL40をオーブン中で１２０℃にて一晩乾燥した。
を、１００ｃｃの蒸留水に溶解した。５０ｇの１．５ｍｍのACL40押出物を溶液
に加え、そしてロータリーエバポレーターを用いて約７０℃で水を除去した。次
いで、Ｐｄ／Ａｇ／ACL40をオーブン中で１２０℃にて一晩乾燥した。
以下のように、Ｐｄ／Ａｇ／ACL40を窒素フロー中で加熱することによって高
温加熱処理工程を行った：
８時間で室温から６００℃まで昇温；
８時間、６００℃に保持；
室温まで冷却。
温加熱処理工程を行った：
８時間で室温から６００℃まで昇温；
８時間、６００℃に保持；
室温まで冷却。
５．５ｇの過レニウム酸アンモニウムを１００ｃｃの蒸留水に溶解した。次い
で、Ｐｄ／Ａｇ／ACL40をこの溶液に加えた。ロータリーエバポレーターを用い
て、７０℃で水を除去した。Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ／ACL40をさらにオーブン中で１
２０℃にて一晩乾燥した。
で、Ｐｄ／Ａｇ／ACL40をこの溶液に加えた。ロータリーエバポレーターを用い
て、７０℃で水を除去した。Ｐｄ／Ａｇ／Ｒｅ／ACL40をさらにオーブン中で１
２０℃にて一晩乾燥した。
（触媒試験）
実施例３のように調製したＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／ACL40触媒と、比較例Ｂ（４０
ｃｃ）とを、別々に外径0.5インチのHasteloy C276反応器に充填し、そして以下
の温度勾配を用いて、0.5 SLMの水素を流して大気圧で還元した：
１１時間かけて室温から２８０℃まで昇温；
次いで、２８０℃で５時間保持；
室温まで冷却。
実施例３のように調製したＰｄ／Ａｇ／Ｒｅ／ACL40触媒と、比較例Ｂ（４０
ｃｃ）とを、別々に外径0.5インチのHasteloy C276反応器に充填し、そして以下
の温度勾配を用いて、0.5 SLMの水素を流して大気圧で還元した：
１１時間かけて室温から２８０℃まで昇温；
次いで、２８０℃で５時間保持；
室温まで冷却。
３５．５重量％のマレイン酸／６４．５重量％のＨ2Ｏフィードを用いて、２
５００ｐｓｉｇで、触媒試験を実施した。１６０℃、Ｈ2 GHSV＝２７６０ｈ-1、
LHSV＝０．５５ｈ-1、およびＨ2／MAC＝６５で約１０９時間運転した時点におい
て、以下の表２に示すデータを得た。生成物の選択率を、モルＣ4基準で計算し
た。
５００ｐｓｉｇで、触媒試験を実施した。１６０℃、Ｈ2 GHSV＝２７６０ｈ-1、
LHSV＝０．５５ｈ-1、およびＨ2／MAC＝６５で約１０９時間運転した時点におい
て、以下の表２に示すデータを得た。生成物の選択率を、モルＣ4基準で計算し
た。
上記のデータは、実施例３に記載したように調製された触媒が、米国特許第4,
985,572号に教示されたように調製された比較例Ｂの触媒よりも、選択的に１，
４−ブタンジオールをより多く生成し、かつ実質的にγ−ブチロラクトンの生成
が少ないことを示す。さらに、実施例３の触媒の１，４−ブタンジオールおよび
テトラヒドロフランに対する総選択率（９０．５％）は、比較例Ｂの触媒のこれ
らの生成物に対する総選択率（７４．４％）を大きく超えている。
985,572号に教示されたように調製された比較例Ｂの触媒よりも、選択的に１，
４−ブタンジオールをより多く生成し、かつ実質的にγ−ブチロラクトンの生成
が少ないことを示す。さらに、実施例３の触媒の１，４−ブタンジオールおよび
テトラヒドロフランに対する総選択率（９０．５％）は、比較例Ｂの触媒のこれ
らの生成物に対する総選択率（７４．４％）を大きく超えている。
（実施例４ならびに比較例ＣおよびＤ）
３．６重量％のＰｄ／３．６重量％のＡｇ／３．６重量％のＲｅ／Ｃ触媒（実
施例４）を、実施例１に記載されたように調製した。この触媒を、米国特許第4,
550,185号の実施例１に従って調製された、２つの３重量％のＰｄ／３重量％の
Ｒｅ／Ｃ触媒（比較例ＣおよびＤ）と比較した。（米国特許第4,550,185号は、
か焼媒体を記載していなかった。比較例Ｃの触媒を空気中でか焼し、そして比較
例Ｄの触媒を窒素中でか焼した。）実施例２に記載の手順に従って各触媒を試験
した。運転パラメータの変更または変動を表３に示す。比較結果もまた表３に示
す。
３．６重量％のＰｄ／３．６重量％のＡｇ／３．６重量％のＲｅ／Ｃ触媒（実
施例４）を、実施例１に記載されたように調製した。この触媒を、米国特許第4,
550,185号の実施例１に従って調製された、２つの３重量％のＰｄ／３重量％の
Ｒｅ／Ｃ触媒（比較例ＣおよびＤ）と比較した。（米国特許第4,550,185号は、
か焼媒体を記載していなかった。比較例Ｃの触媒を空気中でか焼し、そして比較
例Ｄの触媒を窒素中でか焼した。）実施例２に記載の手順に従って各触媒を試験
した。運転パラメータの変更または変動を表３に示す。比較結果もまた表３に示
す。
表３のデータは、本発明のプロセスによって調製される触媒が、先行技術の触
媒（銀（Ａｇ）を含有せず、そして異なった方法で調製され、テトラヒドロフラ
ンの生成に対して選択性が高い）に比べ、１，４−ブタンジオールの生成に対し
てより選択性があり、同時に、γ−ブチロラクトンの生成を最小にすることを示
す。
媒（銀（Ａｇ）を含有せず、そして異なった方法で調製され、テトラヒドロフラ
ンの生成に対して選択性が高い）に比べ、１，４−ブタンジオールの生成に対し
てより選択性があり、同時に、γ−ブチロラクトンの生成を最小にすることを示
す。
本発明は本明細書で示された実施例によって限定されるべきないことが理解さ
れるべきである。これらは、単に実施可能性を説明するために提供されたもので
あり、そして必要ならば、触媒、金属のソース、炭素担体、濃度、接触時間、固
形物充填、原料、反応条件、および生成物の選択は、本明細書中で開示され、そ
して記載された本発明の意図から逸脱することなく、提供された明細書の開示全
体から決定され得、本発明の範囲は、特許請求の範囲内の改変および変法を包含
する。
れるべきである。これらは、単に実施可能性を説明するために提供されたもので
あり、そして必要ならば、触媒、金属のソース、炭素担体、濃度、接触時間、固
形物充填、原料、反応条件、および生成物の選択は、本明細書中で開示され、そ
して記載された本発明の意図から逸脱することなく、提供された明細書の開示全
体から決定され得、本発明の範囲は、特許請求の範囲内の改変および変法を包含
する。
Claims (1)
- 明細書に記載のプロセス。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
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Family Applications Before (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948805A (en) * | 1973-08-03 | 1976-04-06 | Deutsche Texaco Aktiengesellschaft | Catalysts for converting maleic anhydride to alpha-butyrolactone |
| DE2519817A1 (de) * | 1975-05-03 | 1976-11-11 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von butandiol-(1.4) |
| DE2553761A1 (de) * | 1975-11-29 | 1977-06-02 | Hoechst Ag | Verfahren zur katalytischen herstellung von gamma-butyrolacton |
| DE2605107C3 (de) * | 1976-02-10 | 1983-12-29 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von Diolen durch katalytische Hydrierung der entsprechenden Dicarbonsäuren |
| US4609636A (en) * | 1983-12-22 | 1986-09-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Pd/Re hydrogenation catalyst for making tetrahydrofuran and 1,4-butanediol |
| US4550185A (en) * | 1983-12-22 | 1985-10-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making tetrahydrofuran and 1,4-butanediol using Pd/Re hydrogenation catalyst |
| GB8707595D0 (en) * | 1987-03-31 | 1987-05-07 | British Petroleum Co Plc | Chemical process |
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1995
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- 1995-09-13 AT AT95306409T patent/ATE178878T1/de active
- 1995-09-13 ES ES95306409T patent/ES2130538T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-13 EP EP95306409A patent/EP0722923B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-13 DE DE69509060T patent/DE69509060T2/de not_active Expired - Lifetime
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- 1995-09-29 KR KR1019950033156A patent/KR100264544B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1995-10-06 CN CN95115198A patent/CN1069298C/zh not_active Expired - Fee Related
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2006
- 2006-04-28 JP JP2006126890A patent/JP2006219495A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20070319 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070329 |