JP2012511557A - 結合銀及び/又は銅モルデナイト触媒を用いたカルボニル化方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
したがって、例えば、モルデナイト中アルミニウムあたり銅の0.55グラム原子の担持はモルデナイト中アルミニウムに対する銅の55モル%担持に相当する。
アルミナに対するシリカの割合が20(CBV21A、Zeolyst)のNH4‐モルデナイト8gはPural SBバインダー2gと混合された。脱イオン水は混合物に加えられ、厚いスラリーが得られ、そして完全に撹拌された。スラリー混合物はその後110℃で少なくとも20時間乾燥された。1.48g硝酸銅(II)ヘミ五水和物(98%ACS)と共に乾燥混合物は、攪拌機に設置された100ml丸底フラスコにおかれた。25ml脱イオン水は混合物に加えられ、流動性のあるスラリーを得た。フラスコの上には軽く蓋をし、内容物は一晩撹拌された。撹拌された流動性のあるスラリーは、オーブンで110℃で少なくとも15時間乾燥させて乾燥触媒1を得る前に、ロータリーエバポレーターを用いた減圧真空下で乾燥された。触媒1はその後、以下に記載のか焼の方法に従ってか焼された。
4.5ml脱イオン水(インシピエント・ウェットネス(incipient wetness)の点に達する)が乾燥されたバインダー/モルデナイト混合物および1.48g硝酸銅(II)ヘミ五水和物(98%ACS)に加えられたことを除いて、触媒1の調製が繰り返された。この混合物はその後、触媒1の調製において記載された手順に従って乾燥される前に、15分間勢いよくかき回され、均一の混合物を可能にした。乾燥触媒はその後、以下に記載のか焼の方法に従ってか焼された。
シリカ対アルミナの割合が20(CBV21A、Zeolyst)のNH4‐モルデナイト40gと7.4g硝酸銅(II)ヘミ五水和物(98%ACS)は、攪拌機に設置された500ml丸底フラスコにおかれた。100ml脱イオン水が加えられ、流動性のあるスラリーを得た。フラスコの上には軽く蓋をし、一晩撹拌された。流動性のあるスラリーは、次にオーブンで110℃で少なくとも15時間乾燥させて乾燥銅モルデナイト触媒を得る前に、ロータリーエバポレーターを用いた減圧真空下で乾燥された。触媒はモルデナイト中に含まれるアルミニウムに対して55モル%を担持している銅を有した。
乾燥銅モルデナイト8g(上記のように調製された)は2gのPural SBバインダーと混合された。脱イオン水は混合物に加えられ、厚いスラリーが得られ、そして完全に撹拌された。スラリーはその後110℃で少なくとも20時間乾燥され、乾燥触媒を得た。乾燥触媒はその後、以下の記載のか焼の方法に従ってか焼された。
銅モルデナイト(上記のように調製された)は、以下に記載されたか焼方法に従ってか焼され、か焼された銅モルデナイトを調製した。触媒3の調製方法はその後、そのように調製されたか焼された銅モルデナイト8gを用いて繰り返された。
乾燥銅モルデナイト(上記のように調製された)8gは、流動性粉末を得るために粉砕された。その粉末とPural SBバインダー1gが500mlビュッヒ粉末乾燥用フラスコに加えられ、100rpm、大気温度および大気圧下で1時間、回転され、Pural SBバインダーと複合された銅モルデナイトの触媒が得られた。触媒はその後以下の記載のか焼の方法に従ってか焼された。
銅モルデナイト(上記のように調製された)は、以下に記載されたか焼方法に従ってか焼され、か焼された銅モルデナイトを調製した。触媒5の調製方法はその後、そのように調製されたか焼された銅モルデナイト8gを用いて繰り返された。
触媒のか焼は、静的空気の下、ランプ率3℃/分で室温から90℃まで上昇させることによってオーブンで実施され、そして、この温度で2時間保持された。その温度はその後ランプ率約0.6℃/分で110℃まで上昇され、この温度で2時間保持された。最終的に、その温度は約3.3℃/分のランプ率で500℃までに上昇され、この温度で3時間保した後に室温まで冷却された。
各触媒1〜6は以下の手順に従って、ジメチルエーテルをカルボニル化するために使用された。カルボニル化反応で使用する前に、各触媒はSpecac Pressを使用して33mmダイセットにおいて12トンで圧縮され、その後破砕され、そして250〜500ミクロンの粒径断片にふるい分けられた。
Chinafill 200がPural SBの代わりにバインダーとして使用されたことを除いて、触媒1の調製が繰り返された。
Chinafill 200がPural SBの代わりにバインダーとして使用されたことを除いて、触媒2の調製が繰り返された。
Chinafill 200がPural SBの代わりにバインダーとして使用されたことを除いて、触媒3の調製が繰り返された。
Chinafill 200がPural SBの代わりにバインダーとして使用されたことを除いて、触媒5の調製が繰り返された。
銅モルデナイトは上記に記載されるように調製され、その後、上記に記載されるか焼方法にしたがってか焼された。この触媒の調製にバインダーは使用されなかった。
各触媒7〜11は実施例1に記載されたカルボニル化反応方法にしたがってジメチルエーテルのカルボニル化に使用された。
触媒A−スラリー含浸銅モルデナイト:Pural SCFバインダー
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)15gとCu(NO3)2・2.5H2O(2.67g)は脱イオン水(40ml)に加えられ、12時間、室温で撹拌された。その溶液/懸濁液は真空で80℃で濃縮され、水分を除き、その後110℃で20時間乾燥され、乾燥銅担持モルデナイトを得た。乾燥銅担持モルデナイト8gは粉砕され、自由流動粉末を得た。その粉末及び2gのPural SCFバインダー(ex Sasol)はビュッヒ粉末乾燥用フラスコに加えられ、回転蒸発器で100rpm、大気温度および大気圧下で1時間、回転させた。フラスコの内容物はその後500℃で3時間、静止空気中でか焼され、触媒Aが得られた。触媒Aの銅担持率はアルミニウムに対して約55モル%であった。
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)15gは脱イオン水(150ml)中、Cu(NO3)2・2.5H2O(1.07g)の水溶液に加えられ、80℃で2時間、撹拌された。その結果物である溶液/懸濁液はその後濾過され、集められた固体は大量の脱イオン水で洗浄された(触媒10g当たり1.5L)。銅イオン交換モルデナイトはその後110℃で20時間乾燥された。乾燥銅担持モルデナイト8gは粉砕され、自由流動粉末を得た。その粉末及び2gのPural SCFバインダー(ex Sasol)はビュッヒ粉末乾燥用フラスコに加えられ、回転蒸発器で100rpm、大気温度および大気圧下で1時間、回転させた。フラスコの内容物はその後500℃で3時間、静止空気中でか焼され、触媒Bが得られた。触媒Bの銅担持率はアルミニウムに対して約55モル%であった。
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)20gとCu(NO3)2・2.5H2O(3.56g)は脱イオン水(35ml)に加えられ、15時間、室温で撹拌された。その溶液/懸濁液は真空で80℃で濃縮され、水分を除き、その後110℃で20時間乾燥され、乾燥銅担持モルデナイトを得た。乾燥銅モルデナイト4gは粉砕され、自由流動粉末を得た。その粉末及び1gのChinafill 200バインダー(ex Amberge Kaolinwerke)はビュッヒ粉末乾燥用フラスコに加えられ、回転蒸発器で100rpm、大気温度および大気圧下で1時間、回転させた。フラスコの内容物はその後500℃で3時間、静止空気中でか焼され、触媒Cが得られた。触媒Cの銅担持率はアルミニウムに対して約55モル%であった。
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)4gはオートクレーブボンベ中で、脱イオン水(40ml)中Cu(NO3)2・2.5H2O(0.286g)の水溶液に加えられ、80℃で2時間、撹拌された。オートクレーブボンベはオートクレーブオーブンに設置され、2時間80℃で急速に回転された。オートクレーブボンベはその後大気温度に冷却された。その結果物である溶液/懸濁液は焼結式漏斗を通して濾過され、集められた固体は大量の脱イオン水で洗浄された(触媒10g当たり1.5L)。触媒は500℃で3時間、静止空気中でか焼され、触媒Dを得る前に、110℃で20時間乾燥された。触媒Dの銅担持率はアルミニウムに対して約55モル%であった。
各触媒A〜Dは以下に示す一酸化炭素を用いたジメチルエーテルのカルボニル化の触媒のために使用された。使用する前に、各触媒は空気圧プレスを使用して13mmダイセットにおいて10トンで圧縮され、破砕され、そして125〜160ミクロンの粒径断片にふるいにかけられた。
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)20gとCu(NO3)2・2.5H2O(3.56g)は脱イオン水(50ml)に加えられ、12時間、室温で撹拌された。その溶液は真空で80℃で濃縮され、500℃で3時間、静止空気中でか焼される前に、110℃で20時間乾燥された。モルデナイトはモルデナイト中に含まれるアルミニウムに対して約55モル%を担持している銅を有していた。
アルミナに対するシリカの割合が20のアンモニウムモルデナイト(CBV21A、Zeolystインターナショナル)15gとCu(NO3)2・2.5H2O(2.67g)は脱イオン水(40ml)に加えられ、12時間、室温で撹拌された。その溶液は真空で80℃で濃縮され、110℃で20時間乾燥された。モルデナイトはモルデナイト中に含まれるアルミニウムに対して約55モル%を担持している銅を有していた。乾燥銅モルデナイト8gは徐々に粉砕され、自由流動粉末を得た。その粉末及び2gのPural SCFバインダー(Sasol)はビュッヒ粉末乾燥用フラスコに加えられ、回転蒸発器で100rpm、大気温度および大気圧下で1時間、回転させた。フラスコの内容物はその後500℃で3時間、静止空気中でか焼された。
Claims (14)
- 銀及び銅の少なくとも一つを担持するモルデナイトを無機酸化バインダーと複合することによって形成される触媒の存在下において、一酸化炭素により、ジメチルエーテル及びメタノールの少なくとも一つから選択されるカルボニル化できる反応物をカルボニル化して、酢酸メチル及び酢酸の少なくもひとつから選択されるカルボニル化生成物を生成する方法。
- バインダーを有する金属を担持したモルデナイトの複合がスラリー混合又はから練りによって実施される、請求項1に記載の方法。
- 銅および銀の少なくとも一つを担持しているモルデナイトがバインダーと複合する前にか焼される、請求項1又は2に記載の方法。
- 触媒がか焼される、請求項1ないし3のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーがシリカ、アルミナ、シリカ‐アルミナ、マグネシウムケイ酸塩、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、チタニア、ジルコニアおよび粘土からなる群から選択される、請求項1ないし4のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーがシリカ、シリカ‐アルミナから選択される、請求項5に記載の方法。
- バインダーが窒素BETで測定される1〜500m2/gの範囲のメソ多孔率を有する、請求項1ないし6のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーが窒素BETで測定される1〜100m2/gの範囲のメソ多孔率を有する、請求項1ないし7のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーが元素周期表の第1族、および第2族の金属及び鉄を総量の0より大きい〜10重量%の範囲で含む、請求項1ないし8のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーが触媒の10〜80重量%の範囲の量で触媒中に存在する、請求項1ないし9のいずれか一つに記載の方法。
- 銅および銀の少なくとも一つがイオン交換によってモルデナイトに担持される、請求項1ないし10のいずれか一つに記載の方法。
- 水素も存在する、請求項1ないし11のいずれか一つに記載の方法。
- カルボニル化できる反応物がジメチルエーテルであり、方法が無水工程として実施される、請求項1ないし12のいずれか一つに記載の方法。
- カルボニル化生成物が酢酸メチルを含み、酢酸メチルの少なくとも一部が酢酸に加水分解される、請求項1ないし13のいずれか一つに記載の方法。
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