JP2851667B2 - Alcohol production - Google Patents

Alcohol production

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JP2851667B2
JP2851667B2 JP2012305A JP1230590A JP2851667B2 JP 2851667 B2 JP2851667 B2 JP 2851667B2 JP 2012305 A JP2012305 A JP 2012305A JP 1230590 A JP1230590 A JP 1230590A JP 2851667 B2 JP2851667 B2 JP 2851667B2
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルコールの製造法に関し、更に詳しくは高
度の耐久性を有する触媒を用い、有機カルボン酸エステ
ルを水素化し、対応するアルコールを高収率、高選択率
で製造する方法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing alcohol, and more particularly, to a method for hydrogenating an organic carboxylic acid ester using a highly durable catalyst and producing a corresponding alcohol at a high yield. And a method for manufacturing with high selectivity.

〔従来の技術及びその課題〕[Conventional technology and its problems]

カルボン酸あるいはカルボン酸エステルを水素化して
脂肪族アルコール、脂環式アルコールあるいは芳香族ア
ルコールを製造する方法については1930年代以降多くの
方法が開示されてきている。しかしカルボン酸エステル
を水素化し対応するアルコールを工業的に製造する方法
のほとんどは高温高圧の反応条件下で銅−クロム系触媒
を用いている。このことは、反応条件が苛酷であること
による経済的不利益性もさることながら、クロムの使用
という点で不利であり、銅−クロム系触媒にとって代わ
るクロムを含有しない触媒の開発が叫ばれている。
Many methods for producing an aliphatic alcohol, an alicyclic alcohol or an aromatic alcohol by hydrogenating a carboxylic acid or a carboxylic acid ester have been disclosed since the 1930s. However, most of the methods for hydrogenating a carboxylic acid ester to industrially produce the corresponding alcohol use a copper-chromium catalyst under high-temperature and high-pressure reaction conditions. This is a disadvantage in terms of the use of chromium, as well as an economic disadvantage due to severe reaction conditions, and the development of a chromium-free catalyst to replace the copper-chromium-based catalyst has been called for. I have.

銅−クロム系触媒に代わる触媒として銅−亜鉛系複合
酸化物触媒を用い、カルボン酸エステルの水素化により
対応するアルコールを得ようとする試みはいくつか行わ
れているが、銅−亜鉛系複合酸化物触媒は一般に原料エ
ステル中の微量不純物による被毒あるいは触媒の熱的安
定性において銅−クロム系触媒より劣っており、触媒耐
久性の面で不十分である。
Some attempts have been made to obtain a corresponding alcohol by hydrogenating a carboxylic acid ester using a copper-zinc composite oxide catalyst as a catalyst instead of the copper-chromium-based catalyst. Oxide catalysts are generally inferior to copper-chromium catalysts in poisoning by trace impurities in the raw material ester or in thermal stability of the catalyst, and are insufficient in catalyst durability.

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

そこで、本発明者らはカルボン酸エステルを水素化し
対応するアルコールを製造する方法において、実用的な
反応速度を維持しかつ高度の触媒耐久性を有する銅−亜
鉛系複合酸化物触媒を見い出すべく鋭意研究した結果、
次のような触媒が目的に適う触媒であるとの知見を得る
ことができた。
In view of the above, the present inventors diligently seek to find a copper-zinc composite oxide catalyst that maintains a practical reaction rate and has high catalyst durability in a method for hydrogenating a carboxylic acid ester to produce a corresponding alcohol. As a result of research,
The following catalyst was found to be suitable for the purpose.

すなわち次式(I) (I)[CuO]a[ZnO]b[AO]c[BO]d AO:WO3及び/又はMoO3 BO:アルカリ金属、アルカリ土類金属から選ばれる1種
以上の金属の酸化物 a,b,c,d:各成分の重量% a/b=80/20〜100/0(重量比) c:0.1〜20重量% d:0〜20重量% で示される複合金属酸化物(I)をチタン酸化物及び/
又は水酸化物担体(II)に(I)/(II)(重量比)=
15/85〜75/25の割合で担持もしくは含有させてなる触媒
前駆体を還元して得られる触媒が、従来公知の銅−亜鉛
系触媒では不十分であった、原料エステル中の微量不純
物による被毒あるいは触媒の熱的劣化に対し、実用的な
反応速度を維持した状態で高度の耐久性を有するという
結果を得るに至り、本発明を完成した。
That is, the following formula (I) (I) [CuO] a [ZnO] b [AO] c [BO] d AO: WO 3 and / or MoO 3 BO: at least one selected from alkali metals and alkaline earth metals Metal oxides a, b, c, d: weight% of each component a / b = 80/20 to 100/0 (weight ratio) c: 0.1 to 20% by weight d: composite represented by 0 to 20% by weight Metal oxide (I) is converted to titanium oxide and / or
Or (I) / (II) (weight ratio) =
The catalyst obtained by reducing the catalyst precursor supported or contained at a ratio of 15/85 to 75/25 is insufficient with the conventionally known copper-zinc catalyst, due to trace impurities in the raw material ester. The present inventors have obtained a result of having a high degree of durability while maintaining a practical reaction rate against poisoning or thermal deterioration of the catalyst, and completed the present invention.

すなわち本発明は、複合金属酸化物(I)をチタン酸
化物及び/又は水酸化物担体(II)に(I)/(II)
(重量比)=15/85〜75/25の割合で担持もしくは含有さ
せてなる触媒前駆体を還元して得られる触媒の存在下、
有機カルボン酸エステルを水素で接触還元することを特
徴とするアルコールの製造法を提供するものである。
That is, the present invention relates to a method in which the composite metal oxide (I) is added to the titanium oxide and / or hydroxide carrier (II) by using (I) / (II)
(Weight ratio) = 15/85 to 75/25 in the presence of a catalyst obtained by reducing a catalyst precursor supported or contained at a ratio of
It is intended to provide a method for producing an alcohol, which comprises catalytically reducing an organic carboxylic acid ester with hydrogen.

銅−亜鉛系複合酸化物触媒に対する第三金属成分の添
加によって触媒耐久性を向上しようとする試みはいくつ
か行われている。例えば、〔工業化学雑誌、第53巻、74
ページ(1950年)〕ではマッコウ鯨皮油の水素化反応に
おいて、珪藻土に担持した酸化銅−酸化亜鉛触媒に少量
の酸化クロムを添加することにより触媒の耐久性を向上
せしめたと報告している。しかしながら、この場合、ク
ロムの使用は実用上不利益である。特開昭53−133594号
公報ではポリグリコレイトのエチレングリコールへの水
素化反応において、共沈澱コバルト−亜鉛−銅酸化物触
媒が共沈澱銅−亜鉛酸化物触媒よりも安定性において優
位であると述べているが、大量の触媒を用いているにも
かかわらず高い活性は得られていない。また特開昭54−
32191号公報では、酸化銅−モリブデン酸銅−酸化亜鉛
触媒を用いてヤシ脂肪酸メチルエステルの水素化反応を
行っているが、高温で反応を行うことからわかるように
十分な活性は得られておらず、また触媒耐久性に関して
何ら言及していない。
Several attempts have been made to improve catalyst durability by adding a third metal component to a copper-zinc composite oxide catalyst. For example, [Industrial Chemistry Magazine, Vol. 53, 74
Page (1950)] reports that in the hydrogenation reaction of sperm whale skin oil, the durability of the catalyst was improved by adding a small amount of chromium oxide to a copper oxide-zinc oxide catalyst supported on diatomaceous earth. However, in this case, the use of chromium is practically disadvantageous. JP-A-53-133594 states that in the hydrogenation reaction of polyglycolate to ethylene glycol, the coprecipitated cobalt-zinc-copper oxide catalyst is superior to the coprecipitated copper-zinc oxide catalyst in stability. As mentioned, high activity has not been obtained despite the use of large amounts of catalyst. Also, Japanese Patent Laid-Open No. 54-
In Japanese Patent No. 32191, the hydrogenation reaction of coconut fatty acid methyl ester is carried out using a copper oxide-copper molybdate-zinc oxide catalyst. No mention is made of catalyst durability.

また、本発明者らは先に(A)酸化銅もしくは酸化銅
と酸化亜鉛からなる複合金属酸化物(酸化銅/酸化亜鉛
(重量比)=100/0〜80/20)を(B)チタン酸化物及び
/又は水酸化物担体に(A)/(B)(重量比)=15/8
5〜65/35の割合で担持してなる触媒前駆体を還元して得
られる触媒を提案した(特開平1−305042号)。
Further, the present inventors have previously prepared (A) copper oxide or a composite metal oxide composed of copper oxide and zinc oxide (copper oxide / zinc oxide (weight ratio) = 100/0 to 80/20) and (B) titanium (A) / (B) (weight ratio) = 15/8 on oxide and / or hydroxide carrier
A catalyst obtained by reducing a catalyst precursor supported at a ratio of 5 to 65/35 has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-305042).

しかしながら、以上のいずれの製造法においても、脂
肪酸エステルを水素化し、対応する脂肪族アルコールを
製造する方法において、原料エステル中の微量不純物に
よる被毒、あるいは触媒の熱的劣化に対し、実用的な反
応速度を維持し、且つ高度の耐久性を有する銅−亜鉛系
複合酸化物触媒を見い出した例は今まで知られていな
い。
However, in any of the above production methods, in the method of hydrogenating a fatty acid ester and producing a corresponding aliphatic alcohol, a practical method is used for poisoning by trace impurities in the raw material ester or thermal degradation of the catalyst. Until now, there has been no known example in which a copper-zinc composite oxide catalyst having a high reaction rate and high durability has been found.

本発明において触媒組成は非常に重要である。即ち、
還元活性化前の次式(I) (I)[CuO]a[ZnO]b[AO]c[BO]d AO:WO3及び/又はMoO3 BO:アルカリ金属、アルカリ土類金属から選ばれる1種
以上の金属の酸化物 で示される複合金属酸化物(I)において、酸化銅(Cu
O)と酸化亜鉛(ZnO)の重量比が80/20〜100/0、好まし
くは90/10〜98/2であり、複合金属酸化物(I)中に酸
化タングステン(WO3)、酸化モリブデン(MoO3)から
選ばれる1種類以上の金属の酸化物を0.1〜20重量%、
好ましくは0.5〜10重量%含むことが必須である。ここ
で第4成分としてアルカリ金属、アルカリ土類金属から
選ばれる1種類以上の金属の酸化物を20重量%を上限と
して含有しても差し支えない。アルカリ金属、アルカリ
土類金属としてはNa、Li、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、S
r、Baが挙げられる。
In the present invention, the catalyst composition is very important. That is,
The following formula (I) before reduction activation: (I) [CuO] a [ZnO] b [AO] c [BO] d AO: WO 3 and / or MoO 3 BO: selected from alkali metals and alkaline earth metals In the composite metal oxide (I) represented by one or more metal oxides, copper oxide (Cu
O) and zinc oxide (ZnO) have a weight ratio of 80/20 to 100/0, preferably 90/10 to 98/2, and the composite metal oxide (I) contains tungsten oxide (WO 3 ) and molybdenum oxide. 0.1-20% by weight of one or more metal oxides selected from (MoO 3 )
Preferably, it is essential to contain 0.5 to 10% by weight. Here, as the fourth component, an oxide of one or more metals selected from alkali metals and alkaline earth metals may be contained in an amount of up to 20% by weight. Alkali metals and alkaline earth metals include Na, Li, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, S
r and Ba are mentioned.

更に上記複合金属酸化物(I)とチタン酸化物及び/
又は水酸化物担体(II)から構成される還元活性化前の
触媒前駆体において(I)/(II)で表される複合金属
酸化物成分と担体成分の重量比が15/85〜75/25、好まし
くは30/70〜60/40の範囲にあることが重要である。
Further, the composite metal oxide (I) and titanium oxide and / or
Alternatively, in the catalyst precursor before reduction activation composed of the hydroxide carrier (II), the weight ratio of the composite metal oxide component represented by (I) / (II) to the carrier component is 15/85 to 75 / It is important to be in the range of 25, preferably 30 / 70-60 / 40.

尚、本発明においては、成分組成が上記範囲内にある
ならば(I)及び(II)成分を単に混合したものであっ
ても触媒(触媒前駆体)として有効であるが、上記の如
く(I)成分を(II)成分に担持させたものがより好ま
しい。
In the present invention, if the component composition is within the above range, a simple mixture of the components (I) and (II) is effective as a catalyst (catalyst precursor). More preferably, the component (I) is carried on the component (II).

本発明に係わる触媒前駆体組成物の製法は特に限定さ
れず、公知の方法により調製される。例えば、それぞれ
の金属塩を含む混合水溶液に沈澱剤を添加するか、担体
成分であるチタン酸化物及び/又は水酸化物の存在下、
担体成分以外の触媒成分となり得る金属塩水溶液に沈澱
剤を添加して得られる沈澱物を水洗・乾燥・焼成する方
法(共沈澱法)、或いは担体成分であるチタン酸化物及
び/又は水酸化物上に担体成分以外の触媒成分となり得
る金属塩を水溶液の状態から含浸担持させた後、乾燥・
焼成する方法(含浸法)、或いは触媒成分となり得る金
属の化合物を均一に混練させた後、焼成する方法(均一
混練法)等により調製される。尚、上記調製法は必要に
応じて組み合わせて使用しても構わない。例えば、本発
明の実施例で示した如く、担体成分である酸化チタン
(TiO2)上に共沈澱法により銅及び亜鉛の化合物を担持
し、水洗・乾燥した後、他の成分を含む化合物を含浸法
又は均一混練法で添加し、乾燥・焼成して触媒前駆体を
調製してもよい。
The method for producing the catalyst precursor composition according to the present invention is not particularly limited, and is prepared by a known method. For example, a precipitant is added to a mixed aqueous solution containing each metal salt, or in the presence of a carrier component, titanium oxide and / or hydroxide,
A method in which a precipitate obtained by adding a precipitant to an aqueous solution of a metal salt that can be a catalyst component other than the carrier component is washed with water, dried and calcined (coprecipitation method), or titanium oxide and / or hydroxide as the carrier component After impregnating and supporting a metal salt that can be a catalyst component other than the carrier component from an aqueous solution state,
It is prepared by a method of baking (impregnation method) or a method of uniformly kneading a metal compound that can be a catalyst component, followed by baking (uniform kneading method). The above preparation methods may be used in combination as needed. For example, as shown in Examples of the present invention, a compound of copper and zinc is supported on titanium oxide (TiO 2 ) as a carrier component by a coprecipitation method, washed with water and dried, and then a compound containing other components is added. The catalyst precursor may be prepared by adding by an impregnation method or a uniform kneading method, followed by drying and calcining.

触媒前駆体を共沈澱法又は含浸法により調製する場
合、使用される金属塩は水溶性のものであるならば、全
て使用可能であるが、一般的には硝酸塩、硫酸塩、アン
モニウム錯塩、酢酸塩、アセチルアセトナート塩及び塩
化物が用いられる。
When the catalyst precursor is prepared by the coprecipitation method or the impregnation method, any metal salt can be used as long as it is water-soluble, but generally, nitrate, sulfate, ammonium complex, acetate and the like can be used. Salts, acetylacetonate salts and chlorides are used.

更にタングステン酸化合物、モリブデン酸化合物の水
溶性の塩としてはナトリウム塩、カリウム塩等のアルカ
リ金属塩の他にパラタングステン酸アンモン、パラモリ
ブデン酸アンモンと言ったアンモニウム塩を用いること
ができる。
Further, as the water-soluble salts of tungstate compounds and molybdate compounds, ammonium salts such as ammonium paratungstate and ammonium paramolybdate can be used in addition to alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts.

共沈澱法において使用される沈澱剤として、アンモニ
ア、尿素、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど
のアルカリ水溶液が用いられる。沈澱pHは2〜11が好ま
しい。
As a precipitant used in the coprecipitation method, an aqueous alkali solution such as ammonia, urea, ammonium carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium hydroxide, or potassium hydroxide is used. The precipitation pH is preferably from 2 to 11.

均一混練法においては、水に対し不溶性の金属化合物
が選ばれ、一般的には酸化物、水酸化物、炭酸塩などが
挙げられる。
In the homogeneous kneading method, a metal compound insoluble in water is selected, and generally, an oxide, a hydroxide, a carbonate, or the like is used.

本発明に用いられるチタン酸化物及び/又は水酸化物
としてはTiO2(チタニア)、TiO、Ti2O3などの酸化チタ
ン、メタチタン酸(TiO(OH)2)、チタン酸(Ti(OH)4
或いはこれらの混合物が挙げられ、高表面積であるほど
好ましい。また、これらの担体は塩化物、シュウ酸塩及
びアルコキシドの加水分解或いは硫酸塩水溶液からの沈
澱により調製される。
Examples of the titanium oxide and / or hydroxide used in the present invention include TiO 2 (titania), TiO, titanium oxide such as Ti 2 O 3 , metatitanic acid (TiO (OH) 2 ), and titanic acid (Ti (OH) 4 )
Alternatively, a mixture thereof is mentioned, and the higher the surface area, the better. These carriers are also prepared by the hydrolysis of chlorides, oxalates and alkoxides, or by precipitation from aqueous sulfate.

焼成は300〜600℃の温度範囲で行うのが望ましく、次
に述べるように造粒成形を行ってから焼成してもよい。
The firing is desirably performed in a temperature range of 300 to 600 ° C., and the firing may be performed after the granulation molding as described below.

造粒成形法としては、圧縮造粒、押出造粒、転動造粒
等の一般的な造粒法が適用でき、造粒の際には成形性、
強度、耐摩耗性等の向上のため、公知の成形助剤を用い
ても構わない。公知の成形助剤としては、粘土、セメン
ト、水ガラス、でん粉、セルロース、熱硬化性樹脂、ポ
リビニルアルコール、ポリエチレングリコール、黒鉛、
脂肪酸塩等が挙げられる。これらの成形助剤の添加量は
通常触媒前駆体に対し0.1〜10重量%とするのが望まし
い。
As the granulation molding method, a general granulation method such as compression granulation, extrusion granulation, and tumbling granulation can be applied.
Known molding aids may be used to improve strength, wear resistance, and the like. Known molding aids include clay, cement, water glass, starch, cellulose, thermosetting resin, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, graphite,
Fatty acid salts and the like. It is usually desirable that the addition amount of these molding aids is 0.1 to 10% by weight based on the catalyst precursor.

次にカルボン酸エステルの水素化に際し、触媒前駆体
の還元活性化が必要となる。触媒前駆体を還元活性化す
る場合、気相還元法あるいは流動パラフィン等の炭化水
素、ジオキサン、脂肪族アルコールもしくは脂肪酸エス
テルなどの溶媒中で行う液相還元法のいずれの方法を用
いても良い。例えば、水素ガスを用いて還元する場合、
100ないし800℃、好ましくは150ないし500℃の温度で水
の生成が認められなくなる迄、もしくは水素の吸収が認
められなくなる迄行うのが望ましい。特に、溶媒中で還
元を行う場合、150ないし350℃の温度で水素吸収が認め
られなくなる迄行うのが望ましい。更に、水素化原料で
あるエステル中において、触媒前駆体を水素雰囲気下、
昇温、還元し、そのまま反応に供する通常の活性化方法
を用いても何ら問題はない。
Next, when hydrogenating the carboxylic acid ester, reduction activation of the catalyst precursor is required. When the catalyst precursor is activated by reduction, any of a gas phase reduction method and a liquid phase reduction method performed in a solvent such as hydrocarbon such as liquid paraffin, dioxane, aliphatic alcohol or fatty acid ester may be used. For example, when reducing using hydrogen gas,
It is desirable to carry out the reaction at a temperature of 100 to 800 ° C., preferably 150 to 500 ° C., until water formation is no longer observed or hydrogen absorption is no longer observed. In particular, when the reduction is carried out in a solvent, it is desirable to carry out the reduction at a temperature of 150 to 350 ° C. until hydrogen absorption is no longer observed. Further, in the ester which is a hydrogenation raw material, the catalyst precursor is
There is no problem even if a normal activation method in which the temperature is raised, reduced, and used for the reaction as it is is used.

触媒前駆体を還元する場合に用いられる還元剤とし
て、前述の水素以外に一酸化炭素、アンモニア、ヒドラ
ジン、ホルムアルデヒドあるいはメタノール等の低級ア
ルコールなどがあり、これらの還元剤を単独もしくは混
合した状態で使用しても良い。また、窒素、ヘリウム、
アルゴン等の不活性気体で稀釈した状態もしくは少量の
水蒸気の存在下で使用しても差し支えない。
As a reducing agent used for reducing the catalyst precursor, there are carbon monoxide, ammonia, hydrazine, formaldehyde and lower alcohols such as methanol in addition to the above-mentioned hydrogen, and these reducing agents are used alone or in a mixed state. You may. Also, nitrogen, helium,
It may be used in a state diluted with an inert gas such as argon or in the presence of a small amount of water vapor.

本発明の触媒前駆体から得られる触媒を用いる水素化
反応に供されるカルボン酸エステルとしては、脂環式カ
ルボン酸、芳香族カルボン酸及び脂肪族カルボン酸の低
級もしくは高級アルコールエステルが挙げられる。これ
らは水素化によりカルボン酸部分が還元され対応するア
ルコールとなる。例えば、炭素数1以上の直鎖又は分岐
鎖の飽和あるいは不飽和の脂肪酸とアルコールとのエス
テル、更には脂環式カルボン酸又は芳香族カルボン酸と
アルコールとのエステルが挙げられる。カルボン酸エス
テルを構成するところのアルコール部は特に限定される
ものではない。このようなカルボン酸エステルとして
は、ギ酸エステル、酢酸エステル、カプロン酸エステ
ル、カプリル酸エステル、ウンデセン酸エステル、ラウ
リン酸エステル、ミリスチン酸エステル、パルミチン酸
エステル、ステアリン酸エステル、イソステアリン酸エ
ステル、オレイン酸エステル、シュウ酸エステル、マレ
イン酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エス
テル、シクロヘキサンカルボン酸エステル、安息香酸エ
ステル、フタル酸エステルなどが一例として挙げられ
る。
Examples of the carboxylic acid ester subjected to the hydrogenation reaction using the catalyst obtained from the catalyst precursor of the present invention include lower or higher alcohol esters of alicyclic carboxylic acids, aromatic carboxylic acids and aliphatic carboxylic acids. In these, the carboxylic acid moiety is reduced by hydrogenation to form the corresponding alcohol. For example, an ester of a straight-chain or branched-chain saturated or unsaturated fatty acid having 1 or more carbon atoms and an alcohol, and an ester of an alicyclic carboxylic acid or an aromatic carboxylic acid and an alcohol are exemplified. The alcohol portion constituting the carboxylic acid ester is not particularly limited. Examples of such carboxylic esters include formate, acetate, caproate, caprylate, undecenoate, laurate, myristate, palmitate, stearate, isostearate, and oleate. Oxalate, maleate, adipate, sebacate, cyclohexanecarboxylate, benzoate, phthalate and the like.

上記のカルボン酸エステルを水素化するに際し、触媒
形状に応じて懸濁床反応方式、固定床反応方式、更には
流動床反応方式のいずれかの方法が採用される。
In hydrogenating the carboxylic acid ester, any one of a suspension bed reaction system, a fixed bed reaction system, and a fluidized bed reaction system is employed depending on the shape of the catalyst.

例えば、懸濁床反応方式を採用する場合、反応は溶媒
を使用することも可能であるが、生産性を考慮した場合
には無溶媒で反応を行うのが望ましい。溶媒としては、
アルコール、ジオキサンあるいは炭化水素等の反応に悪
影響を与えないものが選ばれる。この場合、触媒量はカ
ルボン酸エステルに対し0.1ないし20重量%が好ましい
が、反応温度あるいは反応圧力に応じ、実用的な反応速
度が得られる範囲内において任意に選択できる。反応温
度は160ないし350℃、好ましくは180ないし280℃であ
る。反応圧力は1ないし350kg/cm2、好ましくは30ない
し300kg/cm2である。
For example, when a suspension bed reaction method is employed, a solvent can be used for the reaction, but it is desirable to carry out the reaction without a solvent in consideration of productivity. As the solvent,
Those which do not adversely affect the reaction such as alcohol, dioxane or hydrocarbon are selected. In this case, the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 20% by weight based on the carboxylic acid ester, but can be arbitrarily selected according to the reaction temperature or the reaction pressure within a range where a practical reaction rate can be obtained. The reaction temperature is from 160 to 350 ° C, preferably from 180 to 280 ° C. The reaction pressure is 1 to 350 kg / cm 2 , preferably 30 to 300 kg / cm 2 .

また、固定床反応方式を採用する場合、合目的に成形
された触媒が用いられる。反応温度は130ないし300℃、
好ましくは160ないし270℃である。反応圧力は0.1ない
し300kg/cm2である。ここで、反応条件に応じ液空間速
度(LHSV)は任意に決定されるが、生産性あるいは反応
性を考慮した場合、0.5ないし5の範囲が好ましい。
When a fixed bed reaction system is adopted, a catalyst which is shaped for a purpose is used. The reaction temperature is 130-300 ° C,
Preferably it is 160 to 270 ° C. The reaction pressure is between 0.1 and 300 kg / cm 2 . Here, the liquid hourly space velocity (LHSV) is arbitrarily determined according to the reaction conditions, but is preferably in the range of 0.5 to 5 in consideration of productivity or reactivity.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明で得られた高耐久性触媒を用いれば、長期にわ
たって実用的な反応速度で有機カルボン酸エステルを水
素で接触還元して高収率、高選択率で対応するアルコー
ルを製造することができる。また、本発明に用いられる
触媒は有害なクロムなどの金属を含まないので、人体及
び環境に対する安全性も高い。
By using the highly durable catalyst obtained in the present invention, the corresponding alcohol can be produced in a high yield and a high selectivity by catalytically reducing the organic carboxylic acid ester with hydrogen at a practical reaction rate over a long period of time. . Further, since the catalyst used in the present invention does not contain harmful metals such as chromium, the safety to human bodies and the environment is high.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples,
The present invention is not limited to these examples.

〈触前駆体の調製〉 調製例1 硫酸チタンより製造した酸化チタン(アナターゼ型)
と硝酸銅及び硝酸亜鉛の混合水溶液と10重量%の炭酸ナ
トリウム水溶液を98℃にて攪拌混合することにより、pH
が9のスラリーを得た。このスラリーより沈澱物をロ別
し十分水洗した後、110℃で12時間乾燥することにより
酸化チタン担持酸化銅−酸化亜鉛の複合酸化物を得た。
<Preparation of catalyst precursor> Preparation Example 1 Titanium oxide (anatase type) produced from titanium sulfate
And a mixed aqueous solution of copper nitrate and zinc nitrate and a 10% by weight aqueous solution of sodium carbonate are stirred and mixed at 98 ° C.
Was obtained as a slurry. The precipitate was separated from this slurry by filtration, washed sufficiently with water, and dried at 110 ° C. for 12 hours to obtain a titanium oxide-supported copper oxide-zinc oxide composite oxide.

かくして得られた複合酸化物は次のような重量組成で
表された。
The composite oxide thus obtained was represented by the following weight composition.

CuO:ZnO:TiO2=38%:2%:60% (95.0%:5.0%) ただし、カッコ内は酸化銅と酸化亜鉛との重量組成で
ある。
CuO: ZnO: TiO 2 = 38%: 2%: 60% (95.0%: 5.0%) However, the weight composition of copper oxide and zinc oxide is shown in parentheses.

次にタングステン酸ナトリウム・2水和物2.3gを150g
の蒸留水に溶かした水溶液と上記沈澱ケークの乾燥後の
重量で200gとを1のニーダーにて1時間混練した後、
更に110℃で12時間乾燥を行った。乾燥後の酸化チタン
担持酸化銅−酸化亜鉛−タングステン酸ナトリウム複合
金属酸化物粉末に滑沢剤としてステアリン酸マグネシウ
ムを粉末に対し2重量%添加し、十分混合し、ロータリ
ー打錠機にて高さ3mm、直径3mmのペレットに成形した。
Next, 150g of 2.3g of sodium tungstate dihydrate
After kneading an aqueous solution dissolved in distilled water and 200 g by weight of the precipitated cake after drying in a kneader for 1 hour,
Further drying was performed at 110 ° C. for 12 hours. To the titanium oxide-supported copper oxide-zinc oxide-sodium tungstate composite metal oxide powder after drying, magnesium stearate was added as a lubricant at 2% by weight based on the powder, mixed well, and height was adjusted by a rotary tableting machine. It was formed into a pellet having a diameter of 3 mm and a diameter of 3 mm.

ここで得られたペレットを450℃で2時間焼成するこ
とにより、触媒前駆体を得た。担体である酸化チタンを
除いた複合金属酸化物中の酸化タングステン(WO3)の
含有量は原子吸光分析により2.0重量%であった。得ら
れた触媒前駆体をAとする。
The obtained pellet was calcined at 450 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst precursor. The content of tungsten oxide (WO 3 ) in the composite metal oxide excluding the carrier, titanium oxide, was 2.0% by weight by atomic absorption analysis. Let the obtained catalyst precursor be A.

調製例2,3 調製例1記載の方法に従い、タングステン酸ナトリウ
ムの添加量だけを変えて複合金属酸化物中の酸化タング
ステン(WO3)の量が各々4.8重量%、9.3重量%の触媒
前駆体を調製し、各々B,Cとした。
Preparation Examples 2, 3 According to the method described in Preparation Example 1, the amount of tungsten oxide (WO 3 ) in the composite metal oxide was 4.8% by weight and 9.3% by weight, respectively, by changing only the addition amount of sodium tungstate. Were prepared and designated B and C, respectively.

調製例4〜7 調製例1のタングステン酸ナトリウムのかわりに別途
調製したタングステン酸カルシウム(CaWO4)、タング
ステン酸バリウム(BaWO4)、タングステン酸亜鉛(ZnW
O4)、タングステン酸銅(CuWO4)を用いて調製例1記
載の方法に従い触媒前駆体を調製し、各々D,E,F,Gとし
た。
Preparation Examples 4 to 7 Instead of sodium tungstate of Preparation Example 1, calcium tungstate (CaWO 4 ), barium tungstate (BaWO 4 ), and zinc tungstate (ZnW) were separately prepared.
O 4 ) and copper tungstate (CuWO 4 ) were used to prepare catalyst precursors according to the method described in Preparation Example 1, and these were designated as D, E, F, and G, respectively.

調製例8,9 調製例1のタングステン酸ナトリウムのかわりにモリ
ブデン酸ナトリウム(Na2MoO4)、モリブデン酸アンモ
ニウム((NH4)2MoO4)を用いて、調製例1記載の方法に
従い触媒前駆体を調製し、各々H,Iとした。
Preparation Examples 8 and 9 A catalyst precursor was prepared according to the method described in Preparation Example 1 using sodium molybdate (Na 2 MoO 4 ) and ammonium molybdate ((NH 4 ) 2 MoO 4 ) instead of sodium tungstate of Preparation Example 1. The bodies were prepared and designated H and I, respectively.

調製例10 特開平1−305042号の方法により触媒前駆体を調製し
た。
Preparation Example 10 A catalyst precursor was prepared according to the method described in JP-A-1-305042.

即ち、調製例1記載の方法に従いタングステン酸ナト
リウムを添加しないで触媒調製を行い、触媒前駆体Jを
得た。
That is, the catalyst was prepared according to the method described in Preparation Example 1 without adding sodium tungstate to obtain a catalyst precursor J.

調製例11 調製例1記載の方法において酸化チタン及びタングス
テン酸ナトリウムを添加しないで触媒調製を行い、従来
技術で調製された公知の触媒前駆体Kを得た。
Preparation Example 11 A catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that titanium oxide and sodium tungstate were not added, and a known catalyst precursor K prepared by a conventional technique was obtained.

かくして得られた触媒前駆体Kは次のような重量組成
を示した。
The catalyst precursor K thus obtained had the following weight composition.

CuO:ZnO=60%:40% 実施例1〜9及び比較例1,2 上記で調製された触媒前駆体A〜Kを還元活性化して
触媒を得、それらを用いてアルコールを製造し、それぞ
れの触媒について以下の触媒耐久性試験を行った。
CuO: ZnO = 60%: 40% Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 The catalyst precursors A to K prepared above were reduced and activated to obtain catalysts, and alcohols were produced using them. The following catalyst durability test was carried out for the catalyst (1).

〈触媒耐久性試験〉 上記調製例1〜11で調製された触媒前駆体15gをオー
トクレーブ式バスケットリアクターにラウリルアルコー
ル200gと共に仕込み、水素圧10kg/cm2(ゲージ圧)、温
度200℃、水素流通下で2時間触媒前駆体の還元活性化
を行った。
<Catalyst durability test> 15 g of the catalyst precursor prepared in Preparation Examples 1 to 11 was charged into an autoclave-type basket reactor together with 200 g of lauryl alcohol, and hydrogen pressure was 10 kg / cm 2 (gauge pressure), temperature was 200 ° C, and hydrogen was flowing. For 2 hours to activate the reduction of the catalyst precursor.

還元終了後、ラウリルアルコールを脂肪酸メチルエス
テル(鹸化価(SV)=250)200gに替え、水素圧230kg/c
m2(ゲージ圧)、温度250℃、攪拌速度900rpm、水素流
通下にて3時間反応を行い、経時のSVより1次反応速度
定数を算出した。
After reduction, lauryl alcohol was replaced with 200 g of fatty acid methyl ester (saponification value (SV) = 250) and hydrogen pressure was 230 kg / c.
The reaction was carried out for 3 hours under hydrogen flow with m 2 (gauge pressure), temperature 250 ° C., stirring speed 900 rpm, and the first-order reaction rate constant was calculated from SV over time.

反応終了後、生成したアルコールを取り除き、回収さ
れた触媒の全量を用い、上記と同じ反応方法に従って、
脂肪酸メチルエステルの水素化反応を10回繰り返し行
い、各1次反応速度定数を算出した。
After completion of the reaction, the generated alcohol was removed, and the entire amount of the recovered catalyst was used.
The hydrogenation reaction of the fatty acid methyl ester was repeated 10 times, and each first-order reaction rate constant was calculated.

反応回数に対し、1次反応速度定数をプロットし、直
線部分の傾きを1回あたりの初期活性に対する低下率と
して表し、触媒活性低下率を求めた。
The first-order reaction rate constant was plotted against the number of reactions, and the slope of the linear portion was expressed as the rate of decrease with respect to the initial activity per reaction, to determine the rate of decrease in catalyst activity.

得られた結果を表1に示した。 Table 1 shows the obtained results.

結果 本発明に用いられる触媒は、反応10回目においても活
性が極めて優れていることが分かる。
Results It can be seen that the catalyst used in the present invention has extremely excellent activity even at the tenth reaction.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−305042(JP,A) 特開 昭54−32191(JP,A) 特開 平2−36135(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 29/149Continuation of the front page (56) References JP-A-1-305042 (JP, A) JP-A-54-32191 (JP, A) JP-A-2-36135 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 6 , DB name) C07C 29/149

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次式(I) (I)[CuO]a[ZnO]b[AO]c[BO]d AO:WO3及び/又はMoO3 BO:アルカリ金属、アルカリ土類金属から選ばれる1種
以上の金属の酸化物 a,b,c,d:各成分の重量% a/b=80/20〜100/0(重量比) c:0.1〜20重量% d:0〜20重量% で示される複合金属酸化物(I)をチタン酸化物及び/
又は水酸化物担体(II)に(I)/(II)(重量比)=
15/85〜75/25の割合で担持もしくは含有させてなる触媒
前駆体を還元して得られる触媒の存在下、有機カルボン
酸エステルを水素で接触還元することを特徴とするアル
コールの製造法。
1. The following formula (I): (I) [CuO] a [ZnO] b [AO] c [BO] d AO: WO 3 and / or MoO 3 BO: selected from alkali metals and alkaline earth metals Oxide of one or more metals a, b, c, d: weight% of each component a / b = 80 / 20-100 / 0 (weight ratio) c: 0.1-20 weight% d: 0-20 weight% Is converted to titanium oxide and / or
Or (I) / (II) (weight ratio) =
A method for producing an alcohol, comprising catalytically reducing an organic carboxylic acid ester with hydrogen in the presence of a catalyst obtained by reducing a catalyst precursor supported or contained at a ratio of 15/85 to 75/25.
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