JP2789123B2 - Method for producing glycolaldehyde - Google Patents

Method for producing glycolaldehyde

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JP2789123B2 JP2039375A JP3937590A JP2789123B2 JP 2789123 B2 JP2789123 B2 JP 2789123B2 JP 2039375 A JP2039375 A JP 2039375A JP 3937590 A JP3937590 A JP 3937590A JP 2789123 B2 JP2789123 B2 JP 2789123B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグリコールアルデヒドの製造方法に関し、特
に銅・亜鉛系触媒を用いてエチレングリコールからグリ
コールアルデヒドを製造する方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing glycolaldehyde, and more particularly to a method for producing glycolaldehyde from ethylene glycol using a copper-zinc catalyst.

グリコールアルデヒドはα−アミノ酸、医薬、農薬、
写真用薬、或は特殊ポリマー等の原料として、また、繊
維処理剤、着臭剤、脱臭剤として有用な化合物である。
Glycol aldehydes are α-amino acids, pharmaceuticals, pesticides,
It is a useful compound as a raw material for photographic drugs or special polymers, and as a fiber treatment agent, odorant, and deodorant.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エチレングリコールからグリコールアルデヒドを製造
する主な公知技術を次に示す。
The main known techniques for producing glycolaldehyde from ethylene glycol are as follows.

(1)エチレングリコールを水素および水蒸気とともに
銅・クロム系触媒に300〜400℃で接触させる方法(ソ連
特許第168281号、1965年) (2)エチレングリコールを銅・亜鉛合金(真鍮)に10
〜45mmHgの減圧下220〜370℃で接触させる方法(野村正
人、藤原義人 近畿大学工学部研究報告No.15) (3)エチレングリコールを銀、銅、又は金の金属触媒
を用いて酸化脱水素によりグリコールアルデヒドを得る
方法(ドイツ特許公開公報DE3535483 A1) (4)銅又は銅・亜鉛系触媒にエチレングリコールと水
蒸気を通す方法(特開昭61−69740号) (5)銀、銅、銀酸化物、銅酸化物等とケイ素、リン、
又はホウ素の化合物とを組み合わせた触媒を用いる方法
(特開昭62−45548号) また、銅系触媒の活性化に関しては、 (6)銅・亜鉛二成分触媒において、一酸化炭素の水素
化によるメタノール合成反応の活性の劣化傾向が、水素
化反応と空気処理の繰返しによりより抑制される(土本
皓二、森田義郎、工学化学雑誌,70巻,9号(1967) という記載がある。
(1) A method in which ethylene glycol is brought into contact with a copper / chromium-based catalyst at 300 to 400 ° C. together with hydrogen and water vapor (US Pat. No. 168281, 1965). (2) Ethylene glycol is added to copper / zinc alloy (brass).
Method of contacting at 220-370 ° C under reduced pressure of ~ 45mmHg (Masato Nomura, Yoshito Fujiwara Research Report No.15, Kinki University Faculty of Engineering No.15) (3) Oxidative dehydrogenation of ethylene glycol using a silver, copper or gold metal catalyst Method for obtaining glycol aldehyde (DE3535483 A1) (4) Method of passing ethylene glycol and steam through a copper or copper / zinc catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 61-69740) (5) Silver, copper, silver oxide , Copper oxide etc. and silicon, phosphorus,
Or a method using a catalyst in combination with a boron compound (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-45548). Further, regarding activation of a copper-based catalyst, (6) hydrogenation of carbon monoxide in a copper / zinc two-component catalyst The tendency of deterioration in the activity of the methanol synthesis reaction is further suppressed by repetition of the hydrogenation reaction and air treatment (Koji Tsuchimoto, Yoshiro Morita, Journal of Engineering Chemistry, Vol. 70, No. 9 (1967)).

上記の各グリコールアルデヒドの製造方法は、(4)
の方法を除き、選択率が悪く、また、製造条件が過酷
で、工業的に十分な技術とは言い難い。
The method for producing each of the above glycol aldehydes is described in (4)
Except for the above method, the selectivity is poor and the production conditions are severe, making it difficult to say that it is an industrially sufficient technique.

本発明者らは、グリコールアルデヒドの製造につい
て、これまで上記(4)の方法の他、銅の複合系触媒に
酸素を微量通す方法(特願昭63−329850号)を提案し、
グリコールアルデヒドの選択性を高め、触媒の活性寿命
を700時間以上に延ばす方法について開発を進めてき
た。
The present inventors have proposed a method of passing a small amount of oxygen through a copper composite catalyst (Japanese Patent Application No. 63-329850) in addition to the above method (4) for the production of glycolaldehyde.
We have been developing a method to increase the selectivity of glycolaldehyde and extend the active life of the catalyst to more than 700 hours.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、銅、亜鉛系の触媒においては、反応初
期の活性が比較的小さいという傾向があり、グリコール
アルデヒドの工業的製法として改良すべき点が残されて
いた。
However, copper and zinc-based catalysts tend to have relatively low activity in the initial stage of the reaction, and there is still a point to be improved as an industrial production method of glycolaldehyde.

本発明の目的は、エチレングリコールからのグリコー
ルアルデヒド合成方法において、高選択性を有する銅・
亜鉛系触媒の特徴とも言える、反応初期の活性が比較的
小さいという傾向を改善し、殆ど反応開始時から高い活
性でグリコールアルデヒドを製造することができるよう
にすることにある。
An object of the present invention is to provide a method for synthesizing glycol aldehyde from ethylene glycol, which has high selectivity for copper
It is an object of the present invention to improve the tendency that the activity at the initial stage of the reaction, which can be said to be a feature of the zinc-based catalyst, is relatively small, and to produce glycolaldehyde with high activity almost from the start of the reaction.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは従来技術の前記問題点を解決すべく鋭意
検討した結果、銅、亜鉛系触媒の前処理として、エチレ
ングリコールによる反応処理及び酸素による酸化処理を
行なうことにより、触媒活性が短時間に顕著に増大させ
ることができ、グリコールアルデヒドの製造を、反応初
期から良好な活性で行なうことを可能としたものであ
る。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, by performing a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with oxygen as a pretreatment of a copper or zinc-based catalyst, the catalyst activity was reduced for a short time. This makes it possible to produce glycolaldehyde with good activity from the beginning of the reaction.

すなわち、本発明は、酸化銅換算で1重量部の銅に対
し亜鉛が酸化亜鉛として0.3〜3重量部含有されている
銅・亜鉛系触媒を用いてエチレングリコールからグリコ
ールアルデヒドを製造するに際し、反応の前に触媒のエ
チレングリコールによる反応処理及び酸素による酸化処
理を交互に繰返して触媒の前処理を行なうことを特徴と
するグリコールアルデヒドの製造方法である。
That is, in the present invention, when producing a glycol aldehyde from ethylene glycol using a copper-zinc catalyst containing 0.3 to 3 parts by weight of zinc as zinc oxide with respect to 1 part by weight of copper oxide, A method of producing a glycol aldehyde, wherein a pretreatment of the catalyst is carried out by alternately repeating a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with oxygen before the catalyst.

前記従来の技術において示した(6)の文献は、反応
と空気処理の繰返しにより活性の劣化傾向が抑制される
というものである。しかしながら、(6)の文献は水素
化反応に関するものであるのに対し、本発明は脱水素反
応に関するものであり、本質的に大きな違いがある。ま
た、(6)の文献にては、空気処理の反応初期活性は、
処理の繰返しにより変わらないのに対し、本発明の方法
では、酸素処理後の反応初期活性そのものが、処理の繰
返しにより増大する。
The document (6) described in the above-mentioned prior art describes that the tendency of deterioration of activity is suppressed by repetition of reaction and air treatment. However, the reference (6) relates to a hydrogenation reaction, whereas the present invention relates to a dehydrogenation reaction, and there is an essential difference. In the literature (6), the initial activity of the air treatment reaction is as follows:
In the method of the present invention, the initial activity of the reaction itself after the oxygen treatment is increased by the repetition of the treatment, whereas the treatment is not changed by the repetition of the treatment.

すなわち、本発明は、エチレングリコールによる反応
処理と空気による酸化処理とを繰明す前処理によって、
グリコールアルデヒド合成活性を短時間で増大させる新
技術である。
That is, the present invention provides a pretreatment that repeats a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with air.
This is a new technology to increase glycolaldehyde synthesis activity in a short time.

〔発明の具体的説明〕[Specific description of the invention]

(1)触媒 本発明で用いることのできる銅・亜鉛複合系触媒は銅
と亜鉛とが化学的に、すなわち、ミクロ的に混合してい
る触媒で、銅が酸化銅換算で1重量部に対し亜鉛が酸化
亜鉛として0.3〜3重量部含有されている触媒が使用さ
れる。触媒は銅成分及び亜鉛成分の二成分系に他の成分
を微量添加した触媒、これらを担持に担体せしめた触媒
等が使用できる。この場合、銅成分と亜鉛成分以外の他
成分の添加は、複合効果あるいは、担体効果を意図する
ものであり、これらの他成分は、銅成分と亜鉛成分の調
製段階で添加してもよいし、その調製のあとの段階で添
加してもよい このような他成分としては、Cr、Mn、Pb、Ag、Mg等の
アルカリ土類金属、K等のアルカリ金属等を挙げること
ができる。担体としては、アルミナ、軽石、ケイソウ
土、シリカ、アスベスト、トリア等を挙げることができ
る。本発明に使用できる触媒としては上記記載の触媒に
限定されるものではない。
(1) Catalyst The copper / zinc composite catalyst that can be used in the present invention is a catalyst in which copper and zinc are chemically, that is, microscopically mixed, and copper is contained in 1 part by weight in terms of copper oxide. A catalyst containing 0.3 to 3 parts by weight of zinc as zinc oxide is used. As the catalyst, a catalyst obtained by adding a trace amount of another component to a two-component system of a copper component and a zinc component, a catalyst having these components supported on a carrier, or the like can be used. In this case, the addition of other components other than the copper component and the zinc component is intended for a composite effect or a carrier effect, and these other components may be added at the stage of preparing the copper component and the zinc component. These other components may be added at a later stage of the preparation. Examples of such other components include alkaline earth metals such as Cr, Mn, Pb, Ag and Mg, and alkali metals such as K. Examples of the carrier include alumina, pumice, diatomaceous earth, silica, asbestos, and thoria. The catalyst that can be used in the present invention is not limited to the catalyst described above.

本発明に用いられる銅・亜鉛複合系触媒は、粉末状、
繊維状、糸状、あるいは網状等のCu−Zn合金を酸素の存
在下に加熱する方法、硝酸銅や酢酸銅等の銅塩と硝酸亜
鉛や酢酸亜鉛等の亜鉛塩との混合物を焼成する方法、銅
と亜鉛の硝酸塩溶液にアルカリを添加して得られる共沈
塩を焼成する方法等によって製造することができる。こ
のときの銅・亜鉛系触媒の焼成温度は、500〜1200℃で
あり、特に高温で焼成した場合、反応におけるグリコー
ルアルデヒド選択率が向上する傾向がある。
The copper-zinc composite catalyst used in the present invention is in the form of powder,
Fibrous, thread-like, or a method of heating a Cu-Zn alloy such as a network in the presence of oxygen, a method of firing a mixture of a copper salt such as copper nitrate or copper acetate and a zinc salt such as zinc nitrate or zinc acetate, It can be produced by a method of calcining a coprecipitated salt obtained by adding an alkali to a copper and zinc nitrate solution. The calcination temperature of the copper / zinc-based catalyst at this time is 500 to 1200 ° C., and particularly when calcined at a high temperature, the glycolaldehyde selectivity in the reaction tends to be improved.

触媒は、使用前に150〜350℃程度の温度で水素還元を
行なってもよい。例えば、CuO・ZnO(1/1モル比)触媒
で、触媒調製時の焼成温度が500〜800℃である場合、通
常、使用前に150〜350℃程度の温度で水素還元を行なう
ことができるが、焼成温度が800〜1200℃という高温焼
成された触媒では、300℃程度の温度では水素還元は進
行し難い。なお、銅・亜鉛複合系触媒では、エチレング
リコールの供給により、その反応初期に速やかにある程
度の還元が進行し、活性サイトが出現するので、この水
素還元は行なわなくてもよい。
The catalyst may be subjected to hydrogen reduction at a temperature of about 150 to 350 ° C. before use. For example, in the case of a CuO.ZnO (1/1 molar ratio) catalyst, when the calcination temperature at the time of catalyst preparation is 500 to 800 ° C., hydrogen reduction can be usually performed at a temperature of about 150 to 350 ° C. before use. However, with a catalyst calcined at a high temperature of 800 to 1200 ° C., hydrogen reduction hardly proceeds at a temperature of about 300 ° C. In the case of the copper / zinc composite catalyst, the supply of ethylene glycol causes a certain amount of reduction to proceed promptly in the early stage of the reaction, and an active site appears. Therefore, the hydrogen reduction need not be performed.

(2)触媒の前処理 本発明における反応前の触媒の前処理は、エチレング
リコールによる反応処理と酸素による酸化処理を反復す
ることからなる。
(2) Pretreatment of Catalyst The pretreatment of the catalyst before the reaction in the present invention comprises repeating a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with oxygen.

反応処理 エチレングリコールによる反応処理は、エチレングリ
コールを反応温度で触媒層に導入して反応させる。
Reaction Treatment In the reaction treatment with ethylene glycol, ethylene glycol is introduced into the catalyst layer at the reaction temperature to cause a reaction.

このとき、エチレングリコールと共に水及び酸素を随
伴させてもよい。この前処理はエチレングリコールによ
る還元処理であり、これによってグリコールアルデヒド
が生成されるので、水及び酸素の存在は、その際の副反
応を抑制するので好ましい。
At this time, water and oxygen may be accompanied with ethylene glycol. This pre-treatment is a reduction treatment with ethylene glycol, which produces glycol aldehyde. Therefore, the presence of water and oxygen is preferable because side reactions at that time are suppressed.

この前処理の条件として、触媒反応形式、反応温度、
エチレングリコールや水の導入量等は、エチレングリコ
ールがある程度反応する条件であれば任意であるが、前
処理終了後の本反応と同じ条件を採用することは、運転
管理上簡便であり好ましい。
Conditions for this pretreatment include a catalytic reaction type, a reaction temperature,
The amount of ethylene glycol or water to be introduced is arbitrary as long as ethylene glycol reacts to some extent, but it is preferable to employ the same conditions as those of the main reaction after the completion of the pretreatment because operation management is simple and convenient.

このような条件としては、反応温度は通常180〜400
℃、好ましくは200〜350℃である。水の添加量は、エチ
レングリコール1モルに対して通常0.1〜100モル、好ま
しくは0.5〜50モル、特に好ましくは1〜10モルであ
る。また、酸素を導入する場合は、通常、空気として導
入するのがコスト的に好ましい。酸素の添加量は、エチ
レングリコール1モルに対して通常0.3以下で、酸素の
添加量が多いとグリオキザールや炭酸ガスが多く副生す
るので微量に抑える。
Under such conditions, the reaction temperature is usually 180-400
° C, preferably 200-350 ° C. The amount of water to be added is generally 0.1 to 100 mol, preferably 0.5 to 50 mol, particularly preferably 1 to 10 mol, per mol of ethylene glycol. When oxygen is introduced, it is usually preferable to introduce oxygen as cost. The amount of oxygen to be added is usually 0.3 or less per mole of ethylene glycol. If the amount of added oxygen is large, a large amount of glyoxal and carbon dioxide is by-produced, so that the amount is limited to a very small amount.

LHSVは、水も含めて通常0.05〜20、好ましくは0.1〜1
0程度である。
LHSV is usually 0.05 to 20, preferably 0.1 to 1 including water.
It is about 0.

前処理としてのエチレングリコールによる反応処理の
時間は、1回に付き150時間以内、好ましくは20分〜5
時間である。最適な1回当りの反応時間は、銅・亜鉛系
触媒の種類によって異なる。一般に、グリコールアルデ
ヒドの収率を十分に高めるには、担持率が低いほど処理
回数も多くする必要がある。150時間以上の処理は、グ
リコールアルデヒド製造という目的において、製造時間
のロス及び原料のロスという点から好ましくないと共
に、この前処理による効果の向上が得られず、かえって
効果が薄らぐおそれがある。
The time of the reaction treatment with ethylene glycol as the pretreatment is 150 hours or less at a time, preferably 20 minutes to 5 hours.
Time. The optimum reaction time for one operation depends on the type of the copper-zinc catalyst. Generally, in order to sufficiently increase the yield of glycolaldehyde, it is necessary to increase the number of treatments as the loading rate is lower. Treatment for 150 hours or more is not preferable in terms of production time loss and raw material loss for the purpose of producing glycolaldehyde, and the effect of the pretreatment cannot be improved, and the effect may be weakened.

酸化処理 上記によるエチレングリコールの反応処理の後、加熱
された触媒部分に酸素を供給して酸化処理を行なう。酸
化処理に際しては予め窒素、水蒸気等の触媒活性に影響
を与えないガスでエチレングリコールを排除することが
好ましい。
Oxidation treatment After the above-described ethylene glycol reaction treatment, oxygen is supplied to the heated catalyst portion to perform oxidation treatment. At the time of the oxidation treatment, it is preferable to remove ethylene glycol with a gas which does not affect the catalytic activity such as nitrogen and water vapor in advance.

酸素の供給源としては、通常、空気が用いられるが、
同時に水蒸気や不活性ガスを導入してもよい。酸化処理
温度は100〜400℃、好ましくは150〜300℃で、酸化時の
発熱による温度上昇を20℃以下に保つよう、導入量を調
節する。
Air is usually used as a source of oxygen,
At the same time, steam or an inert gas may be introduced. The oxidation treatment temperature is 100 to 400 ° C, preferably 150 to 300 ° C, and the amount introduced is adjusted so that the temperature rise due to heat generation during oxidation is kept at 20 ° C or less.

通常、触媒の発熱が終了した後、再び上記のエチレン
グリコールによる反応処理に切り替えるが、酸化の完全
終了は必ずしも必要ではなく、触媒の酸化が未了の状態
で切り替えを行なっても、触媒の活性化効果はある。酸
化処理の時間は触媒量に依存する。
Normally, after the heat generation of the catalyst ends, the process is switched again to the above-described reaction treatment with ethylene glycol. However, complete termination of the oxidation is not necessarily required. There is a conversion effect. The time of the oxidation treatment depends on the amount of the catalyst.

エチレングリコールによる反応処理と酸素による酸化
処理の繰返し回数は、得られる初期活性の向上効果によ
るが、一般に、20回以下、好ましくは2〜10回である。
The number of repetitions of the reaction treatment with ethylene glycol and the oxidation treatment with oxygen depends on the effect of improving the initial activity obtained, but is generally 20 times or less, preferably 2 to 10 times.

前処理としてのエチレングリコール反応は、途中で中
断してもよい。この中断の間や次の酸化処理との間に
は、不活性ガスや水蒸気等の、触媒の状態を大きく変え
ることのないガスを導入してもよい。
The ethylene glycol reaction as a pretreatment may be interrupted on the way. A gas that does not significantly change the state of the catalyst, such as an inert gas or water vapor, may be introduced between the interruption and the next oxidation treatment.

(3)本反応 上記前処理を行なった後の本反応は、触媒が充填され
た反応器に、エチレングリコールと水、それに加えて、
微量の酸素を導入することにより、グリコールアルデヒ
ドを長時間安定的に製造することができる。
(3) The present reaction The present reaction after the above pretreatment is carried out in a reactor filled with a catalyst, ethylene glycol and water, and
By introducing a small amount of oxygen, glycolaldehyde can be stably produced for a long time.

水の添加量は、エチレングリコール1モルに対して通
常0.1〜100モル、好ましくは0.5〜50モル、特に好まし
くは1〜10モルである。水が0.1モル以下であるとグリ
コールアルデヒドの選択率が低下して好ましくない。水
が100モルを超えると空時収率が悪く経済性が低下す
る。
The amount of water to be added is generally 0.1 to 100 mol, preferably 0.5 to 50 mol, particularly preferably 1 to 10 mol, per mol of ethylene glycol. When the amount of water is 0.1 mol or less, the selectivity of glycolaldehyde decreases, which is not preferable. If the amount of water exceeds 100 moles, the space-time yield is poor and the economic efficiency is reduced.

酸素は分子状酸素で導入され、通常、空気として導入
するのがコスト的に好ましい。酸素の添加量は、エチレ
ングリコール1モルに対して通常0.3〜0.001モル、好ま
しくは0.2〜0.005モルである。酸素量が0.005モル未満
であると触媒活性の劣化が大きく、一方、酸素の添加量
が多いとグリオキザールや炭酸ガスが多く副生し、グリ
コールアルデヒド選択率が低下する。
Oxygen is introduced as molecular oxygen, and is usually preferably introduced as air in terms of cost. The amount of oxygen added is usually 0.3 to 0.001 mol, preferably 0.2 to 0.005 mol, per 1 mol of ethylene glycol. If the amount of oxygen is less than 0.005 mol, the catalytic activity is greatly deteriorated, while if the amount of added oxygen is large, glyoxal and carbon dioxide gas are produced as by-products, and the selectivity of glycolaldehyde decreases.

反応温度は通常180〜400℃、好ましくは200〜350℃、
特に好ましくは250〜300℃である。180℃以下の温度で
はエチレングリコールの転化率が低く、また、400℃を
超えるとグリコールアルデヒドの選択率が低下する。
The reaction temperature is usually 180 to 400 ° C, preferably 200 to 350 ° C,
Particularly preferably, it is 250 to 300 ° C. At a temperature of 180 ° C. or lower, the conversion of ethylene glycol is low, and at a temperature of over 400 ° C., the selectivity of glycol aldehyde decreases.

LHSVは通常0.05〜20、好ましくは0.1〜10程度であ
る。
LHSV is usually about 0.05 to 20, preferably about 0.1 to 10.

反応の圧力は、常圧、減圧、制圧いずれでもよい。反
応装置の経済性、運転の容易さから、常圧が好んで用い
られる。
The reaction pressure may be normal pressure, reduced pressure, or suppression. Normal pressure is preferably used because of the economical efficiency and easy operation of the reactor.

雰囲気ガスとしては、エチレングリコールと水蒸気と
空気の他に、窒素、アルゴン等の不活性ガスを添加して
もよい。
As the atmosphere gas, an inert gas such as nitrogen or argon may be added in addition to ethylene glycol, water vapor, and air.

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

なお、以下の実験例において生成物の分析はガスクロ
マトグラフィーおよび高速液体クロマトグラフィーを用
いて行なった。またエチレングリコールの転化率および
グリコールアルデヒドの選択率は次式に基づいて計算し
た。
In the following experimental examples, analysis of products was performed by using gas chromatography and high performance liquid chromatography. The conversion of ethylene glycol and the selectivity of glycol aldehyde were calculated based on the following formula.

実施例1 組成CuO50重量部、ZnO45重量部、比表面積31m2/gの触
媒成形品(日揮化学(株)製、N−211)をニーダーで
粉砕し、少量のイオン交換水を添加してスラリー状と
し、これにα−アルミナ(ノートン社製SA−5218、球径
5mm)を加え、ゆっくり攪拌してα−アルミナにN−211
粉を含浸させた。この含浸体を乾燥した後、空気中、10
00℃で4時間焼成し、CuO・ZuO−αAl2O3−触媒(CuO/Z
nO重量比=50/45、CuO・ZnO担持率=11%)を得た。
Example 1 A catalyst molded product having a composition of 50 parts by weight of CuO, 45 parts by weight of ZnO, and a specific surface area of 31 m 2 / g (manufactured by Nikki Chemical Co., Ltd., N-211) was pulverized with a kneader, and a small amount of ion-exchanged water was added thereto to obtain a slurry. And α-alumina (Norton SA-5218, sphere diameter)
5mm) and slowly stirred to add N- 211 to α-alumina.
The powder was impregnated. After drying this impregnated body, in air, 10
And calcined for 4 hours at 00 ℃, CuO · ZuO-αAl 2 O 3 - catalyst (CuO / Z
nO weight ratio = 50/45, CuO.ZnO loading = 11%).

この触媒を、内径15mmのステンレス鋼製の反応管に、
みかけ容積で49ml、重量で56gを充填した後、次の反応
前処理を行なった。
This catalyst was placed in a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 15 mm.
After packing 49 ml in apparent volume and 56 g in weight, the following pre-reaction treatment was performed.

反応管260℃に保ちながら、エチレングリコール:水
=1:6(モル比)の混合液を余熱器を通してガス化さ
せ、LHSV0.68で反応管に通し、同時にエチレングリコー
ル1モルに対し0.08モルの酸素を含む空気を通して、反
応を1時間行なった。
While maintaining the reaction tube at 260 ° C., a mixed solution of ethylene glycol: water = 1: 6 (molar ratio) was gasified through a preheater, passed through the reaction tube with LHSV 0.68, and simultaneously with 0.08 mole of ethylene glycol per mole. The reaction was carried out for 1 hour while passing air containing oxygen.

次に、窒素ガスを約2速やかに反応管に通した後、
空気を導入して酸化処理を行なった。この酸化処理は、
触媒層の発熱による温度上昇を20℃以下に抑えながら空
気流量を調節して行なった。発熱は1時間で終り、空気
処理を終えた。
Next, after passing nitrogen gas through the reaction tube about 2 times quickly,
The oxidation treatment was performed by introducing air. This oxidation treatment
The air flow rate was adjusted while controlling the temperature rise due to the heat generation of the catalyst layer to 20 ° C. or less. The exotherm was over in one hour and the air treatment was over.

次に、上記のエチレングリコールによる反応処理と全
く同一の処理を1時間行ない、次いで同じ酸化処理を1
時間行ない、更にもう一度、反応−酸化処理を繰返し、
前処理を終えた。
Next, the same treatment as the above-described reaction treatment with ethylene glycol was performed for 1 hour, and then the same oxidation treatment was performed for 1 hour.
Time, and again, the reaction-oxidation treatment is repeated,
Finished pre-processing.

前処理の終了した反応管の温度を260℃に保ったま
ま、前処理と同じ条件、すなわち、エチレングリコー
ル:水=1:6(モル比)、LHSV0.68、対エチレングリコ
ールモル比0.08の酸素を含む空気を導入して本反応を実
施した。
While maintaining the temperature of the reaction tube after the pretreatment at 260 ° C., the same conditions as in the pretreatment, ie, ethylene glycol: water = 1: 6 (molar ratio), LHSV 0.68, oxygen with ethylene glycol molar ratio of 0.08, oxygen This reaction was carried out by introducing air containing.

前処理中及び本反応におけるエチレングリコールの転
化率及びグリコールアルデヒド選択率は第1表のとおり
であった。
Table 1 shows the conversion of ethylene glycol and the selectivity of glycol aldehyde during the pretreatment and in this reaction.

実施例2 実施例1において、N−211触媒粉の量を減じてCuO・
ZnO担持率を8%とし、反応前処理の繰返し回数を8回
とし、一回当りの空気処理時間を2時間に変えて、他は
実施例1と同様に行なった。
Example 2 In Example 1, the amount of N-211 catalyst powder was reduced to reduce CuO.
The same procedure as in Example 1 was performed, except that the ZnO loading rate was 8%, the number of repetitions of the pre-reaction treatment was 8, and the air treatment time per treatment was changed to 2 hours.

前処理中及び本反応におけるエチレングリコールの転
化率及びグリコールアルデヒド選択率は第2表のとおり
であった。
Table 2 shows the conversion of ethylene glycol and the selectivity of glycol aldehyde during the pretreatment and in this reaction.

比較例1 実施例1において、反応前処理を行なわず、実施例2
と同様に本反応を実施した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the pretreatment was not carried out.
This reaction was carried out in the same manner as described above.

エチレングリコールの転化率及びグリコールアルデヒ
ドの選択率は第3表に示すとおりであった。
The conversion of ethylene glycol and the selectivity of glycol aldehyde were as shown in Table 3.

比較例1 実施例2において、反応前処理を行なわず、実施例2
と同様に本反応を実施した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 2 was carried out except that the pretreatment was not carried out.
This reaction was carried out in the same manner as described above.

エチレングリコールの転化率及びグリコールアルデヒ
ドの選択率は第4表に示すとおりであった。
The conversion of ethylene glycol and the selectivity of glycol aldehyde were as shown in Table 4.

〔発明の効果〕 本発明の方法では、エチレングリコールからグリコー
ルアルデヒドを銅・亜鉛系触媒を用いて製造するに際
し、エチレングリコールによる反応処理と酸素による酸
化処理を繰返す前処理を行なうことにより、本反応にお
いては反応初期から高活性で、しかも、グリコールアル
デヒドの選択率が高く、かつ、反応の進行により活性及
び選択率の低下が認められない。
[Effects of the Invention] In the method of the present invention, when producing glycolaldehyde from ethylene glycol using a copper-zinc catalyst, the pretreatment is repeated by repeating a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with oxygen, whereby the present reaction is carried out. Has a high activity from the beginning of the reaction, has a high selectivity for glycol aldehyde, and does not show a decrease in activity and selectivity due to the progress of the reaction.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 47/19 C07C 45/38 C07B 61/00 B01J 23/80 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C07C 47/19 C07C 45/38 C07B 61/00 B01J 23/80 CA (STN)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】酸化銅換算で1重量部の銅に対し亜鉛が酸
化亜鉛として0.3〜3重量部含有されている銅・亜鉛系
触媒を用いてエチレングリコールからグリコールアルデ
ヒドを製造するに際し、反応の前に触媒のエチレングリ
コールによる反応処理及び酸素による酸化処理を交互に
繰返して触媒の前処理を行なうことを特徴とするグリコ
ールアルデヒドの製造方法。
1. A method for producing glycol aldehyde from ethylene glycol using a copper-zinc catalyst containing 0.3 to 3 parts by weight of zinc as zinc oxide with respect to 1 part by weight of copper oxide. A method for producing glycol aldehyde, wherein a pretreatment of a catalyst is performed by alternately repeating a reaction treatment with ethylene glycol and an oxidation treatment with oxygen before the catalyst.
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