JP4845530B2 - メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 一酸化炭素、二酸化炭素の少なくともいずれか、及び水素を含む原料ガスと溶媒としてのアルコールの存在下で反応を行うギ酸エステルを経由するメタノール合成用触媒であって、該触媒がNaの炭酸塩又はギ酸塩とPdがCu/MgO X (Xは化学的に許容し得る値)の固体触媒に担持されてなることを特徴とするメタノール合成用触媒。
本発明者らは、鋭意検討した結果、Cu、Mg、Na、Pdを同時に含有する触媒を用いると、水または二酸化炭素の一方又は双方が少量混在しても、一酸化炭素又は二酸化炭素の一方又は双方と水素からなる原料ガスから、溶媒としてアルコール類を使用することで、ギ酸エステルおよびメタノールが製造可能であることを見出し、本発明に至った。
内容積50mlのオートクレーブを用い、溶媒として水1質量%を含むエタノール10mlに、Cu(NO3)2・3H2O、Mg(NO3)2・6H2Oを原料として共沈法でpH=10.0に保持しながらCu/MgOXを調製し、Cu/MgOX に対してNa2CO3(20.0mass%)、Pd(0.25mass%)を逐次含浸担持した、Cu/MgOX/Na2CO3(18.7mass%)/Pd(0.25mass%)触媒1gを添加し、合成ガス(CO 32.40vol%、水素 64.58vol%、Ar 3.02vol%)を5MPa 充填して、160℃、5時間反応を行い、反応生成物をガスクロマトグラフで分析した。メタノール生成量13.8mmol、ギ酸エチル生成量0.3mmolであった。後述の比較例1記載のPdを担持しないCu/MgOX/Na2CO3(18.7mass%)と比較すると著しく高い活性を示した。
Pdの担持量を0.5mass%としたCu/MgOX/Na2CO3(18.7mass%)/Pd(0.5mass%)を添加する他は、実施例1に記載の方法で反応を行った。メタノール生成量19.0mmol、ギ酸エチル生成量0.5mmolであった。
Pdの担持量を1.0mass%としたCu/MgOX/Na2CO3(18.7mass%)/Pd(1.0mass%)を添加する他は、実施例1に記載の方法で反応を行った。メタノール生成量20.5mmol、ギ酸エチル生成量0.6mmolであった。
Pdの担持量を1.5mass%としたCu/MgOX/Na2CO3(18.7mass%)/Pd(1.5mass%)を添加する他は、実施例1に記載の方法で反応を行った。メタノール生成量24.8mmol、ギ酸エチル生成量1.0mmolであった。
2 半回分式反応器
3 生成物、未反応ガスの混合物
4 冷却器
5 未反応ガス
6 ギ酸エステルとメタノールの液体混合物
7 蒸留塔
8 ギ酸エステル
9 メタノール
Claims (10)
- 一酸化炭素、二酸化炭素の少なくともいずれか、及び水素を含む原料ガスと溶媒としてのアルコールの存在下で反応を行うギ酸エステルを経由するメタノール合成用触媒であって、該触媒がNaの炭酸塩又はギ酸塩とPdがCu/MgO X (Xは化学的に許容し得る値)の固体触媒に担持されてなることを特徴とするメタノール合成用触媒。
- 前記Naの担持量が、Cu/MgO X に対して0.1〜60mass%の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のメタノール合成用触媒。
- 前記Pdの担持量が、Cu/MgO X /Naに対して0.01〜5mass%の範囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載のメタノール合成用触媒。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のメタノール合成用触媒の製造方法であって、前記Cu/MgO X の固体触媒を調製した後、該固体触媒にNa、Pdを担持することを特徴とするメタノール合成用触媒の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のメタノール合成用触媒の製造方法であって、前記Cu/MgO X を共沈法で調製した後、Cu/MgO X にNa、Pdを含浸法で担持することを特徴とするメタノール合成用触媒の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のメタノール合成用触媒の製造方法であって、前記Cu/MgO X を共沈法においてpH=8〜11の範囲で一定に保ちながら調製することを特徴とするメタノール製造用触媒の製造方法。
- 一酸化炭素、二酸化炭素の少なくともいずれか、及び水素を含む原料ガスを反応させてギ酸エステル及びメタノールを製造する方法であって、請求項1〜3のいずれか1項に記載の触媒と溶媒としてのアルコール類の存在下で反応を行うことを特徴とするメタノールの製造方法。
- 一酸化炭素、二酸化炭素の少なくともいずれか、及び水素を含む原料ガスを反応させてメタノールを製造する方法であって、請求項1〜3のいずれか1項に記載の触媒、水素化分解触媒と溶媒としてのアルコール類の存在下で反応を行い、ギ酸エステル及びメタノールを生成すると共に、生成したギ酸エステルを水素化してメタノールを製造することを特徴とするメタノールの製造方法。
- 一酸化炭素、二酸化炭素の少なくともいずれか、及び水素を含む原料ガスを反応させてメタノールを製造する方法であって、請求項1〜3のいずれか1項に記載の触媒と溶媒としてのアルコール類の存在下で反応を行うことで得られた生成物を反応系から分離した後、該生成物中のギ酸エステルを水素化分解触媒で水素化してメタノールを製造することを特徴とするメタノールの製造方法。
- 前記アルコール類が第1級アルコールである請求項7〜9のいずれか1項に記載のメタノールの製造方法。
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