JP4418746B2 - 1,4−ブタンジオールの製造方法 - Google Patents
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Description
a) C4−ジカルボン酸又はその誘導体のガスフローを、200〜300℃で、10〜100barで第1の反応器中又は反応器の第1の反応帯域に導入し、接触気相水素化により場合によりアルキル置換されたγ−ブチロラクトンを主に含有する生成物にする工程;
b) 得られた生成物フローを、140℃〜260℃の温度で、第2の反応器又は反応器の第2の反応帯域に導入し、接触気相水素化により場合によりアルキル置換された1,4−ブタンジオールにする工程;
その際、工程a)及びb)は同じ圧力で実施される;
c) 中間生成物、副生成物及び場合により未反応の出発物質から所望の生成物を分離する工程;
d) 未反応の中間生成物を一方又は両方の水素化工程へ場合により返送する工程、
その際、両方の水素化工程において、そのつどCuO≦95質量%、有利に5〜95質量%、特に10〜80質量%及び酸化物担体≧5質量%、有利に5〜95質量%、特に20〜90質量%を有する触媒を使用し、かつ第1の水素化工程から取り出された生成物混合物を更に精製せずに第2の水素化工程へ導入する。
Claims (28)
- 次の工程:
a) マレイン酸無水物のガスフローを、200〜300℃で、10〜100barで第1の反応器中又は反応器の第1の反応帯域に導入し、接触気相水素化によりγ−ブチロラクトンを主に含有する生成物にする工程;
b) こうして得られた生成物フローを、140℃〜260℃の温度で、第2の反応器又は反応器の第2の反応帯域に導入し、接触気相水素化により1,4−ブタンジオールにする工程;
その際、工程a)及びb)は同じ圧力で実施される;
c) 中間生成物、副生成物及び場合により未反応の出発物質から所望の生成物を分離する工程;
d) 未反応の中間生成物を一方又は両方の水素化工程へ場合により返送する工程を有し、
その際、両方の水素化工程において、そのつどCuO≦95質量%及び酸化物担体≧5質量%を有するクロム不含の触媒を使用し、かつ第1の水素化工程から取り出された生成物混合物を更に精製せずに第2の水素化工程へ導入する、気相の形でのマレイン酸無水物の2工程の接触水素化により、1,4−ブタンジオールを製造する方法。 - 第2の反応器又は反応器の第2の反応帯域中の入口温度は、第1の反応器又は第1の反応帯域中の入口温度よりも低いことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 第1の反応器中の入口温度が235〜270℃の値であり、かつ第2の反応器の入口温度が160℃〜225℃の値であることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 第1の反応器中のホットスポット温度は210〜310℃の値であり、ホットスポット温度が反応ガスの入口温度及び出口温度を上回るように実施され、その際、このホットスポット温度は入口温度を5〜30℃上回ることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 第1の水素化工程でも、第2の水素化工程でも10〜100barの圧力であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 第1の水素化工程の触媒負荷量は0.02〜1kg出発物質/l触媒・時間の範囲内にあり、及び第2の水素化工程の触媒負荷量は0.02〜1.5kg出発物質/l触媒・時間の範囲内にあることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 両方の反応工程中での水素/出発物質−モル比は、≧5の値であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 水素/出発物質−比は第1の工程の水素化の場合に、20〜200の値にあることを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 使用される反応器は、管状反応器、縦型反応器、内部排熱装置を備えた反応器、有利に管束型反応器及び流動層反応器からなるグループから選択されることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 第1の水素化工程で管束型反応器を使用することを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 第2の水素化工程で縦型反応器を使用することを特徴とする、請求項9又は10記載の方法。
- 第1及び/又は第2の水素化工程において、複数の反応器を並列にまたは直列に接続して使用することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 2帯域反応器を使用することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
- 1つの水素化循環路と1つの圧縮機を有する装置中で方法を実施することを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
- 触媒の担体材料が、ZnO、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、CeO2、MgO、CaO、SrO、BaO及びMn2O3及びこれらの混合物のグループ、有利にZnO/Al2O3−混合物、Al2O3のデルタ−、シータ−、アルファ−及びイータ−変態並びに一方でSiO2、TiO2、ZrO2のグループからなる少なくとも1種の成分と他方でZnO、MgO、CaO、SrO及びBaOのグループからなる少なくとも1種の成分を含有する混合物のグループから選択されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
- 担体材料が、ZnO、重量比100:1〜1:2のZnO/Al2O3−混合物及び重量比200:1〜1:1のSiO2とMgO、CaO及び/又はZnOとの混合物から選択されることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の方法。
- 触媒は、元素の周期表の1〜14族からの1種又は数種の付加的金属又は1種又は数種の付加的金属の化合物を含有することを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載の方法。
- 触媒は、成形体として、有利にストランド、リブ付きストランド、タブレット、リング、球又は砕片の形で使用されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
- この銅触媒のBET表面積は、酸化状態で、10〜300m2/gであることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載の方法。
- 還元された触媒の銅表面積が、使用状態で>0.2m2/gであることを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項記載の方法。
- 第1及び第2の反応器中で使用される触媒は、同じであるか又は相互に異なり、有利に相互に異なることを特徴とする、請求項1から20までのいずれか1項記載の方法。
- この使用される触媒は、成形体として、>50nmの細孔径について≧0.01ml/gの細孔容量を有することを特徴とする、請求項1から21までのいずれか1項記載の方法。
- 成形体として使用される触媒は、>10%の値の>50nmの直径を有するマクロ孔対>4nmの直径を有する孔の全細孔容量の割合を有することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
- 無水マレイン酸を出発物質として反応中で使用することを特徴とする、請求項1から23までのいずれか1項記載の方法。
- ベンゼン、C4−オレフィン又はn−ブタンの酸化により製造され、その際、酸化により得られた粗製−無水マレイン酸を溶剤(吸収剤)でこの粗製生成物混合物から抽出し、引き続きこの溶剤から水素を用いてストリッピングされた無水マレイン酸を使用することを特徴とする、請求項1から24までのいずれか1項記載の方法。
- 吸収剤は、トリクレシルホスファート、ジブチルマレアート、高分子ワックス、150〜400の分子量を有しかつ140℃を上回る沸点を有する芳香族炭化水素、芳香族及び脂肪族ジカルボン酸のジ−C1〜C4−アルキルエステル、14〜30個の炭素原子を有する長鎖脂肪酸のメチルエステル、高沸点エーテル、C1〜C18−アルキル基を有するアルキルフタラート及びジアルキルフタラートのグループから選択されることを特徴とする、請求項1から25までのいずれか1項記載の方法。
- 無水マレイン酸は、吸収剤から真空中で又は水素化の圧力に相当する圧力で、又はこの圧力を最大10%上回る圧力でストリッピングされることを特徴とする、請求項1から26までのいずれか1項記載の方法。
- 方法は不連続的に、半連続的に又は連続的に実施されることを特徴とする、請求項1から27までのいずれか1項記載の方法。
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