JPH01143865A - Production of gamma-butyrolactone - Google Patents

Production of gamma-butyrolactone

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JPH01143865A
JPH01143865A JP62299550A JP29955087A JPH01143865A JP H01143865 A JPH01143865 A JP H01143865A JP 62299550 A JP62299550 A JP 62299550A JP 29955087 A JP29955087 A JP 29955087A JP H01143865 A JPH01143865 A JP H01143865A
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nickel
catalyst
molybdenum
calcium
butyrolactone
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Shinichiro Takigawa
滝川 進一朗
Shuzo Araya
新家 修造
Taiji Yamamoto
山本 泰治
Shinya Hirano
平野 晋哉
Taketoku Hirano
竹徳 平野
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Sued Chemie Catalysts Japan Inc
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Nissan Chemical Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain gamma-butyrolactone in high selectivity by reacting maleic acid, succinic acid and/or their anhydride with hydrogen using a catalyst having excellent selectivity, catalytic activity, catalyst life, etc., and produced by adding Ca to Ni and Mo. CONSTITUTION:gamma-butyrolactone is produced by reacting maleic acid, succinic acid and/or their anhydride with hydrogen in the presence of a catalyst composed of nickel, molybdenum and calcium (especially preferably the atomic ratio of Mo to Ni is 0.001-0.1 and that of Ca to Ni is 0.005-0.09). The reaction sufficiently proceeds even under a low hydrogen pressure (i.e. about 70kg/cm<2>) by the use of the catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はニッケル、モリブデン及びカルシウムからなる
触媒の存在下、マレイン酸、コハク酸及び/又はそれら
の無水物を水素と反応させることを特徴とするT−ブチ
ロラクトンの製造法に関するものである。
Detailed description of the invention (a) Industrial application field The present invention is characterized by reacting maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides with hydrogen in the presence of a catalyst consisting of nickel, molybdenum and calcium. The present invention relates to a method for producing T-butyrolactone.

(ロ)従来の技術 マレイン酸、コハク酸及び/又はそれらの無水物を液相
で水素化してT−ブチロラクトンを製造する方法に関し
ては多くの提案がなされている。
(b) Prior Art Many proposals have been made regarding methods for producing T-butyrolactone by hydrogenating maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides in a liquid phase.

日本化学会誌、4号、646頁、1974年にはニッケ
ル及びモリブデンからなる二元系触媒の組成−と活性の
記載があり、ニッケルに対するモリブデンの原子比がO
〜0.14の範囲で検討され、ニッケルに対するモリブ
デンの原子比が0.6でT−ブチロラクトンの収率は約
66%である。
Journal of the Chemical Society of Japan, No. 4, p. 646, 1974, describes the composition and activity of a binary catalyst consisting of nickel and molybdenum, and the atomic ratio of molybdenum to nickel is O.
The yield of T-butyrolactone is about 66% when the atomic ratio of molybdenum to nickel is 0.6.

従って、ニッケル及びモリブデンからなる二元系触媒を
T−ブチロラクトンの製造に使用することは公知である
It is therefore known to use binary catalysts consisting of nickel and molybdenum for the production of T-butyrolactone.

この他、特公昭46−33008号公報、特公昭49−
5337号公報及び英国特許1587198号公報等に
もニッケル及びモリブデンからなる二元系触媒が提案さ
れている。
In addition, Special Publication No. 46-33008, Special Publication No. 49-
Binary catalysts consisting of nickel and molybdenum have also been proposed in Japanese Patent No. 5337 and British Patent No. 1587198.

特公昭49−16423号には単体ニッケルとベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、チタン
、バナジウム、クロム、マンガン、亜鉛、ジルコニウム
、モリブデン、タングステン及びトリウムからなる群か
ら選ばれた一種以上の金属酸化物を使用する触媒の記載
がある。
Japanese Patent Publication No. 49-16423 discloses elemental nickel and one or more metal oxides selected from the group consisting of beryllium, magnesium, calcium, aluminum, titanium, vanadium, chromium, manganese, zinc, zirconium, molybdenum, tungsten, and thorium. There is a description of the catalyst used.

特公昭54−41560号公報にはニッケル及びモリブ
デンにバリウム及び/又はタリウムを組合せた触媒が記
載され、モリブデン対ニッケルの原子比は0.01〜0
.20、バリウム又はタリウム対ニッケルの原子比が0
.05〜0.15の範囲が好適とされている。
Japanese Patent Publication No. 54-41560 describes a catalyst in which nickel and molybdenum are combined with barium and/or thallium, and the atomic ratio of molybdenum to nickel is 0.01 to 0.
.. 20, the atomic ratio of barium or thallium to nickel is 0
.. A range of 0.05 to 0.15 is considered suitable.

(ハ)発明が解決しようとする問題点 特公昭49−16423号の単体ニッケルとベリリウム
、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、チタン、
バナジウム、クロム、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、
モリブデン、タングステン及びトリウムからなる群から
選ばれた一種以上の金属酸化物を使用する触媒は単に明
細書中に記載されているのみで、特許請求の範囲及び実
施例はニッケル単体とアルミニウム、チタン、バナジウ
ム、モリブデン及びマンガンよりなる二元系触媒に関す
るものである。しかも、その反応条件は300気圧以上
の高圧条件が必要であり、例えばニッケル及びモリブデ
ンからなる二元系触媒ではT−ブチロラクトンの選択率
は1%に過ぎずテトラヒドロフランの選択率が92%で
ありT−ブチロラクトンを選択的に製造する触媒とは云
い難い。
(c) Problems to be solved by the invention Elemental nickel, beryllium, magnesium, calcium, aluminum, titanium,
vanadium, chromium, manganese, zinc, zirconium,
Catalysts using one or more metal oxides selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, and thorium are merely described in the specification, and the claims and examples do not include elemental nickel, aluminum, titanium, This invention relates to a binary catalyst consisting of vanadium, molybdenum and manganese. Moreover, the reaction conditions require high pressure conditions of 300 atmospheres or more; for example, with a binary catalyst consisting of nickel and molybdenum, the selectivity of T-butyrolactone is only 1%, the selectivity of tetrahydrofuran is 92%, and - It cannot be said that it is a catalyst that selectively produces butyrolactone.

特公昭54−41560号公報のニッケル及びモリブデ
ンにバリウム及び/又はタリウムを添加した触媒は、ニ
ッケル及びモリブデンからなる二元系触媒に比しマレイ
ン酸、コハク酸及び/又はそれらの無水物の水素化活性
は上昇しているが、本発明者らの追試では反応生成物中
にγ−ブチロラクトン以外にテトラヒドロフラン、1,
4−ブタンジオール及びポリエステル等が生成し工業的
に実施可能な触媒とは云えない。
The catalyst disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-41560 in which barium and/or thallium are added to nickel and molybdenum is more effective in hydrogenating maleic acid, succinic acid, and/or their anhydrides than the binary catalyst consisting of nickel and molybdenum. Although the activity has increased, additional tests by the present inventors show that in addition to γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,
Since 4-butanediol and polyester are produced, it cannot be said to be an industrially viable catalyst.

従って、従来のニッケル及びモリブデンよりなる触媒系
ではマレイン酸、コハク酸及び/又はそれらの無水物の
水素化反応において、目的物であるγ−ブチロラクトン
の他にプロピオン酸、酪酸、テトラヒドロフラン、1.
4−ブタンジオール及びポリエステル等の副生が避けら
れず工業的に高純度のγ−ブチロラクトンを得るにはこ
れらの分離精製にかなりの費用を要するのが実情であっ
た。
Therefore, in the hydrogenation reaction of maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides, in the conventional catalyst system consisting of nickel and molybdenum, in addition to the target product γ-butyrolactone, propionic acid, butyric acid, tetrahydrofuran, etc.
The fact is that by-products such as 4-butanediol and polyester are unavoidable, and the separation and purification of these products requires considerable expense in order to obtain industrially highly pure γ-butyrolactone.

上述の如く、マレイン酸、コハク酸及び/又はそれらの
無水物の水素化反応について多(の提案がなされている
にもかかわらず、γ−ブチロラクトンの選択率、触媒活
性及び触媒寿命等の観点から満足すべき水準にはなかっ
た。
As mentioned above, although many proposals have been made regarding the hydrogenation reaction of maleic acid, succinic acid, and/or their anhydrides, there have been many proposals regarding the hydrogenation reaction of maleic acid, succinic acid, and/or their anhydrides. It was not at a satisfactory level.

(ニ)問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意努力検討の
結果、ニッケル及びモリブデンにカルシウムを添加する
ことにより触媒活性、T−ブチロラクトンの選択率が大
巾に向上することを見出し本発明を完成するに至った。
(d) Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive efforts to solve the above problems, and have found that by adding calcium to nickel and molybdenum, the catalytic activity and selectivity of T-butyrolactone can be improved. The present inventors have discovered that this can be greatly improved and have completed the present invention.

即ち、本発明はニッケル、モリブデン及びカルシウムか
らなる三元系触媒の存在下、マレイン酸、コハク酸及び
/又はそれらの無水物を水素と反応させることを特徴と
するT−ブチロラクトンの製造法に関するものであり、
更に詳しくはニッケルに対するモリブデンの原子比が0
.001〜0.1、ニッケルに対するカルシウムの原子
比が0.005〜0.09である三元系触媒を使用する
ことを特徴とするT−ブチロラクトンの製造法に関する
ものである。
That is, the present invention relates to a method for producing T-butyrolactone, which is characterized by reacting maleic acid, succinic acid, and/or their anhydrides with hydrogen in the presence of a ternary catalyst consisting of nickel, molybdenum, and calcium. and
More specifically, the atomic ratio of molybdenum to nickel is 0.
.. The present invention relates to a method for producing T-butyrolactone characterized by using a ternary catalyst having an atomic ratio of calcium to nickel of 0.001 to 0.1 and 0.005 to 0.09.

本発明に使用する触媒の製造法としては、ニッケル、モ
リブデン及びカルシウム化合物の各々の水溶液又はこれ
らの混合溶液を担体に含浸させる方法、ニッケル、モリ
ブデン及びカルシウム化合物中の一種又は二種を最初に
沈澱(ケーキが生成)させた後残りの成分を沈澱に含浸
させる方法、ニッケル、モリブデン及びカルシウム化合
物の水溶液に沈澱剤を加えて共沈させる方法等が挙げら
れるが、最も好ましい製造法は共沈法である。
The catalyst used in the present invention can be produced by impregnating a carrier with an aqueous solution of each of nickel, molybdenum and calcium compounds or a mixed solution thereof, or by first precipitating one or two of nickel, molybdenum and calcium compounds. (formation of a cake) and then impregnating the remaining components into the precipitate; and a method of adding a precipitant to an aqueous solution of nickel, molybdenum, and calcium compounds and co-precipitating, etc., but the most preferred manufacturing method is the coprecipitation method. It is.

共沈法を具体的に述べると、酢酸ニッケルの様な水溶性
ニッケル塩にモリブデン及びカルシウム化合物の水溶液
を混合後、炭酸ナトリウムの様な沈澱剤を添加し、ニッ
ケル、モリブデン及びカルシウム化合物を沈澱(ケーキ
生成)させ、更に担体を加え充分に混合した後に乾燥す
る方法である。
Specifically describing the coprecipitation method, an aqueous solution of molybdenum and calcium compounds is mixed with a water-soluble nickel salt such as nickel acetate, and then a precipitant such as sodium carbonate is added to precipitate the nickel, molybdenum and calcium compounds ( In this method, a carrier is added, thoroughly mixed, and then dried.

この方法の他、例えばニッケル化合物水溶液に沈澱剤を
添加して生じた沈g<ケーキ)にモリブデン及びカルシ
ウム化合物を水溶液中で均一に練込み、次に担体に混練
付着させる方法も採用することができる。
In addition to this method, for example, a method can also be adopted in which molybdenum and calcium compounds are uniformly kneaded into a precipitate produced by adding a precipitant to an aqueous nickel compound solution in an aqueous solution, and then kneaded and attached to a carrier. can.

上記方法により製造されたニッケル、モリブデン、カル
シウム及び担体を含む混合物を80〜110″Cで充分
に乾燥後、好ましくは窒素気流中300〜500 ’C
で数時間処理し、更に水素気流中300〜500°Cで
4時間程度予備還元処理し触媒を調製する。
After thoroughly drying the mixture containing nickel, molybdenum, calcium and a carrier produced by the above method at 80 to 110'C, preferably at 300 to 500'C in a nitrogen stream.
The catalyst is then treated for several hours and further subjected to preliminary reduction treatment at 300 to 500°C for about 4 hours in a hydrogen stream to prepare a catalyst.

ニッケル化合物としては硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、
塩化ニッケル、硫酸ニッケル及び酢酸ニッケル等が挙げ
られる。
Nickel compounds include nickel nitrate, nickel carbonate,
Examples include nickel chloride, nickel sulfate, and nickel acetate.

モリブデン化合物としてはモリブデン酸アンモニウム等
が挙げられる。
Examples of molybdenum compounds include ammonium molybdate.

カルシウム化合物としては硝酸カルシウム、炭酸カルシ
ウム、塩化カルシウム及び酢酸カルシウム等が挙げられ
る。
Examples of calcium compounds include calcium nitrate, calcium carbonate, calcium chloride, and calcium acetate.

沈澱剤としては炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム
、炭酸ナトリウム及び水酸化ナトリウム等が挙げられる
Examples of the precipitant include ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium carbonate, and sodium hydroxide.

担体としてはシリカ、シリカ−アルミナ及び珪藻上等が
挙げられるが、珪藻土の使用が好ましい。
Examples of the carrier include silica, silica-alumina, and diatom, with diatomaceous earth being preferred.

担体の使用量は、担持するニッケル化合物、モリブデン
化合物及びカルシウム化合物の合計量に対して15〜2
0重量%が好ましい。
The amount of the carrier used is 15 to 2 % based on the total amount of nickel compound, molybdenum compound, and calcium compound to be supported.
0% by weight is preferred.

本発明で使用する触媒の形状は反応様式により異なり、
懸濁相で用いる場合は1〜50μの粉末、固定床反応器
で使用する場合は球状又は円柱状で使用することが望ま
しい。
The shape of the catalyst used in the present invention varies depending on the reaction mode,
When used in a suspended phase, it is preferable to use a powder of 1 to 50 microns, and when used in a fixed bed reactor, it is preferable to use it in a spherical or cylindrical form.

本発明に使用するニッケル、モリブデン及びカルシウム
からなる三元系触媒のニッケルに対するモリブデンの原
子比は0.001〜0.1、好ましくは0.005〜0
.1が良い。
The atomic ratio of molybdenum to nickel in the ternary catalyst consisting of nickel, molybdenum and calcium used in the present invention is 0.001 to 0.1, preferably 0.005 to 0.
.. 1 is good.

又、ニッケルに対するカルシウムの原子比は0゜005
〜0.09、好ましくは0.01〜0.04が良い。
Also, the atomic ratio of calcium to nickel is 0°005
-0.09, preferably 0.01-0.04.

尚、本発明に使用するニッケル、モリブデン及びカルシ
ウムからなる三元系触媒のX線分析の結果は、一部にモ
リブデン酸カルシウムの生成が確認された。又、カルシ
ウムに替えて周期律表第■族の中のストロンチウム及び
マグネシウムを添加したニッケル、モリブデン及びスト
ロンチウムからなる触媒、ニッケル、モリブデン及びマ
グネシウムからなる触媒は全く効果がないことより、本
発明に使用するニッケル、モリブデン及びカルシウムか
らなる三元系触媒はニッケル及びモリブデンからなる二
元系触媒とは異なる全く新しい触媒系が生成している考
えられる。
Incidentally, as a result of X-ray analysis of the ternary catalyst consisting of nickel, molybdenum and calcium used in the present invention, it was confirmed that calcium molybdate was partially formed. In addition, a catalyst consisting of nickel, molybdenum and strontium to which strontium and magnesium in group Ⅰ of the periodic table are added in place of calcium, and a catalyst consisting of nickel, molybdenum and magnesium are not effective at all and therefore cannot be used in the present invention. It is thought that the ternary catalyst consisting of nickel, molybdenum and calcium is a completely new catalyst system different from the binary catalyst consisting of nickel and molybdenum.

マレイン酸、コハク酸及び/又はそれらの無水物と水素
の反応条件は次の通りである。
The reaction conditions of maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides with hydrogen are as follows.

反応温度は100〜300℃、好ましくは170〜24
0℃が良(、水素圧力は50〜200kg/cd、好ま
しくは70〜150kg/C11lが良い。
The reaction temperature is 100-300°C, preferably 170-24°C.
0°C is good (and the hydrogen pressure is 50 to 200 kg/cd, preferably 70 to 150 kg/C11l).

マレイン酸及び/又は無水マレイン酸を原料とする場合
は反応を2段に分けても良い。
When using maleic acid and/or maleic anhydride as a raw material, the reaction may be divided into two stages.

即ち、マレイン酸及び/又は無水マレイン酸に触媒を添
加し、反応温度50−100°C1水素圧力50〜12
0 kg/cffl、反応時間0.5〜1時間で先ずマ
レイン酸及び/又は無水マレイン酸の二重結合を水素化
後、更に反応温度を200〜240°C1水素圧力を1
00〜150kg/ciiに上げ反応を行う方法である
That is, a catalyst is added to maleic acid and/or maleic anhydride, and the reaction temperature is 50-100°C and the hydrogen pressure is 50-12°C.
After first hydrogenating the double bonds of maleic acid and/or maleic anhydride at 0 kg/cffl and a reaction time of 0.5 to 1 hour, the reaction temperature was further increased to 200 to 240°C, and the hydrogen pressure was increased to 1.
This is a method of increasing the reaction rate to 00 to 150 kg/cii.

本発明は、無溶媒でも反応は充分に進行するが、反応生
成物等の取扱いの容易さからマレイン酸、コハク酸及び
/又はそれらの無水物を溶媒に溶かして使用することも
できる。
In the present invention, the reaction proceeds satisfactorily even without a solvent, but maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides can also be dissolved in a solvent for ease of handling.

溶媒としては、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン及びジオキサン等が好ましい。この際、溶媒中のマレ
イン酸、コハク酸及び/又はそれらの無水物の濃度は2
0〜70重量%が好ましい。
Preferred solvents include γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, and dioxane. At this time, the concentration of maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides in the solvent is 2
0 to 70% by weight is preferred.

(ホ)発明の効果 ニッケル及びモリブデンにカルシウムを添加することに
より触媒活性が上昇し、T−ブチロラクトンの選択率が
90%以上に向上した。
(e) Effects of the invention By adding calcium to nickel and molybdenum, the catalyst activity increased and the selectivity of T-butyrolactone improved to 90% or more.

10kg/c1a程度の低い水素圧力でも反応は充分進
行する。
The reaction proceeds satisfactorily even at a low hydrogen pressure of about 10 kg/c1a.

(へ)実施例 次に、実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明するが本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(f) Examples Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 酢酸ニッケル4水和物293gを水1.511に溶解さ
せる。これに硝酸カルシウム4水和物8.4gを水20
0m1に溶解した水溶液及びモリブデン酸アンモニウム
12.6 gを水300n+ffiに溶解した水溶液を
混合する。
Example 1 293 g of nickel acetate tetrahydrate are dissolved in 1.51 l of water. Add 8.4 g of calcium nitrate tetrahydrate to this and 20 g of water.
0 ml of an aqueous solution and an aqueous solution of 12.6 g of ammonium molybdate dissolved in 300 n+ffi of water are mixed.

この混合溶液に沈澱剤として30%炭酸ナトリウム水溶
液600+++j!を加える。この際溶液のpHは8.
13になった。
Add 30% sodium carbonate aqueous solution 600+++j! to this mixed solution as a precipitant. Add. At this time, the pH of the solution was 8.
It turned out to be 13.

生成したスラリーに珪藻土46.1 gを加へ充分に混
合後濾過する。沈澱を水洗後110℃で24時間乾燥後
、得られた粉末を水素対窒素の比率が1=2の気流中3
00″Cで3時間処理後、水素気流中450℃で3時間
還元した。
46.1 g of diatomaceous earth was added to the resulting slurry, thoroughly mixed, and then filtered. After washing the precipitate with water and drying it at 110°C for 24 hours, the resulting powder was immersed in an air stream with a hydrogen to nitrogen ratio of 1=2.
After treatment at 00''C for 3 hours, reduction was performed at 450°C in a hydrogen stream for 3 hours.

この触媒を室温まで冷却後窒素下に保存した。The catalyst was cooled to room temperature and stored under nitrogen.

次に、電磁撹拌式オートクレーブ100IllNに無水
マレイン酸15gと溶媒としてテトラヒドロフラン60
−2、上記触媒2.25gを添加した。
Next, 15 g of maleic anhydride and 60 g of tetrahydrofuran as a solvent were placed in a 100 IllN electromagnetic stirring autoclave.
-2, 2.25 g of the above catalyst was added.

最初、反応温度100°C1水素圧力100kg/dで
1時間反応を行ったところ約3.421の水素の吸収が
認められた。
Initially, the reaction was carried out for 1 hour at a reaction temperature of 100° C. and a hydrogen pressure of 100 kg/d, and absorption of about 3.421 hydrogen atoms was observed.

次に、温度を240°C1水素圧力を120kg/c+
fiとし4時間反応を行った。
Next, the temperature is set to 240°C, and the hydrogen pressure is set to 120kg/c+.
Fi and the reaction was carried out for 4 hours.

反応終了後、反応生成物中のγ−ブチロラクトン、プロ
ピオン酸、酪酸、テトラヒドロフラン及び1,4−ブタ
ンジオールは安息香酸イソブチルを内部標準としてガス
クロマド分析、無水マレイン酸、無水コハク酸及びコハ
ク酸等は乳酸メチルを内部標準として高速液体クロマト
グラフ分析を行った。その結果を表1に示した。
After the reaction, γ-butyrolactone, propionic acid, butyric acid, tetrahydrofuran, and 1,4-butanediol in the reaction product were analyzed using gas chromatography using isobutyl benzoate as an internal standard, and maleic anhydride, succinic anhydride, succinic acid, etc. High performance liquid chromatography analysis was performed using methyl lactate as an internal standard. The results are shown in Table 1.

実施例2 実施例1において硝酸カルシウムの添加量を9゜4gに
した他は、実施例1と全く同様に処理し反応を行った。
Example 2 The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that the amount of calcium nitrate added was changed to 9.4 g.

その結果を表1に示した。The results are shown in Table 1.

実施例3 実施例1の触媒を使用し、水素圧力を70kg/cff
lとした他は、実施例1と全く同様に反応を行った。そ
の結果を表1に示した。
Example 3 Using the catalyst of Example 1, hydrogen pressure was 70 kg/cff
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that 1 was changed. The results are shown in Table 1.

実施例4 実施例1の触媒を使用し、原料として無水コハク酸15
g、反応温度を240℃、水素圧力を120kg/cd
とした他は、実施例1と全く同様に反応を行った。その
結果を表1に示した。 ゛実施例5.6.7 実施例1の触媒調製において触媒の還元温度を各々35
0℃、400°C,425℃にした他は、実施例1と全
く同様に処理し、反応を行った。その結果を表1に示し
た。
Example 4 Using the catalyst of Example 1, succinic anhydride 15 was used as the raw material.
g, reaction temperature 240℃, hydrogen pressure 120kg/cd
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except for the following. The results are shown in Table 1.゛Example 5.6.7 In the catalyst preparation of Example 1, the reduction temperature of the catalyst was set to 35
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that the temperatures were 0°C, 400°C, and 425°C. The results are shown in Table 1.

実施例8 酢酸ニッケル4水和物293gを水1.51に溶解させ
る。これに炭酸ナトリウム940gを水31に溶解した
溶液を加え1時間放置した。生成したスラリーのpiは
8.2であった。
Example 8 293 g of nickel acetate tetrahydrate are dissolved in 1.5 l of water. A solution of 940 g of sodium carbonate dissolved in 31 parts of water was added to this and left to stand for 1 hour. The pi of the slurry produced was 8.2.

生成したスラリーに珪藻±280gを加へ充分に混合し
1時間熟成させ、濾過後沈澱を3回水洗し、110°C
で24時間乾燥した。
Add ±280g of diatoms to the resulting slurry, mix thoroughly, age for 1 hour, filter, wash the precipitate three times with water, and heat at 110°C.
It was dried for 24 hours.

この乾燥物と硝酸カルシウム4水和物44g及びモリブ
デン酸アンモニウム7.46gを水300Illj!に
溶解した水溶液を充分に混合し、沈澱を濾過、水洗後1
10°Cで24時間乾燥した。得られた粉末を水素対窒
素の比率が1=2の気流中350°Cで3時間処理後、
水素気流中450″Cで3時間還元した。
This dried product, 44 g of calcium nitrate tetrahydrate, and 7.46 g of ammonium molybdate were mixed in 300 ml of water! Thoroughly mix the aqueous solution dissolved in
It was dried at 10°C for 24 hours. After treating the obtained powder at 350 °C for 3 hours in an air stream with a hydrogen to nitrogen ratio of 1 = 2,
Reduction was performed at 450″C in a hydrogen stream for 3 hours.

次に、実施例1と全く同様に処理し、反応を行った。そ
の結果を表1に示した。
Next, it was treated and reacted in exactly the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例1 硝酸カルシウムを加えない他は、実施例1と全く同様に
して調製したニッケル及びモリブデンからなる触媒を使
用し、実施例1と全く同様に処理し、反応を行った。そ
の結果を表1に示した。
Comparative Example 1 A catalyst consisting of nickel and molybdenum prepared in exactly the same manner as in Example 1 was used except that calcium nitrate was not added, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例2 モリブデン酸アンモニウムを加えない他は、実施例1と
全く同様にして調製したニッケル及びカルシウムからな
る触媒を使用し、実施例1と全く同様に処理し、反応を
行った。その結果を表1に示した。
Comparative Example 2 A catalyst consisting of nickel and calcium prepared in exactly the same manner as in Example 1 was used, except that ammonium molybdate was not added, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3 硝酸カルシウムの替わりに硝酸バリウムを9.27g加
えた他は、実施例1と全く同様にして調製したニッケル
、モリブデン及びバリウムからなる触媒を使用し、実施
例1と全く同様に処理し、反応を行った。その結果を表
1に示した。
Comparative Example 3 A catalyst consisting of nickel, molybdenum, and barium was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that 9.27 g of barium nitrate was added instead of calcium nitrate, and the catalyst was treated in the same manner as in Example 1. , the reaction was carried out. The results are shown in Table 1.

比較例4 硝酸カルシウムの替りに硝酸ストロンチウム5゜31g
を加えた他は、実施例1と全く同様にして調製したニッ
ケル、モリブデン及びストロンチウムからなる触媒を使
用し、実施例1と全く同様に処理し、反応を行った。そ
の結果を表1に示した。
Comparative Example 4 Strontium nitrate 5°31g instead of calcium nitrate
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, using a catalyst consisting of nickel, molybdenum and strontium, which was prepared in the same manner as in Example 1, except for the addition of . The results are shown in Table 1.

比較例5 硝酸カルシウムの替りに硝酸マグネシウム3.04gを
加えた他は、実施例1と全く同様にして調製したニッケ
ル、モリブデン及びマグネシウムからなる触媒を使用し
、実施例1と全く同様に処理し、反応を行った。その結
果を表1に示した。
Comparative Example 5 A catalyst consisting of nickel, molybdenum, and magnesium was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that 3.04 g of magnesium nitrate was added instead of calcium nitrate, and the catalyst was treated in the same manner as in Example 1. , the reaction was carried out. The results are shown in Table 1.

実施例9(触媒劣化試験) 実施例1の還元前触媒を178インチ×178のタブレ
ットに成型し、窒素気流中300 ’Cで焼成した。
Example 9 (Catalyst Deterioration Test) The pre-reduced catalyst of Example 1 was molded into 178 inch x 178 tablets and calcined at 300'C in a nitrogen stream.

このタブレット触媒200m1を内径32.9 mm長
さ350mmのステンレス製反応管に充填後、517H
rの水素気流中420〜430℃で還元を行った。
After filling 200 ml of this tablet catalyst into a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 32.9 mm and a length of 350 mm, 517H
Reduction was carried out at 420-430° C. in a hydrogen stream of r.

その後、触媒層の温度を210°C1水素圧力を100
 kg/c4とし水素を104!/Hrで供給した。
After that, the temperature of the catalyst layer was increased to 210°C, the hydrogen pressure was increased to 100°C.
kg/c4 and hydrogen is 104! /Hr.

又、原料として無水マレイン酸のテトラヒドロフラン2
0重量%溶液を200 yil /Hrで供給した。
In addition, maleic anhydride tetrahydrofuran 2 is used as a raw material.
A 0 wt % solution was fed at 200 yil/Hr.

廃ガス中の一酸化炭素、二酸化炭素及び炭化水素類は極
めて微量であった。
Carbon monoxide, carbon dioxide, and hydrocarbons in the waste gas were extremely small.

反応生成物は連続的に反応装置より抜き出しガスクロマ
ド分析及び高速液体クロマトグラフ分析を行った。その
結果を以下に示す。
The reaction products were continuously extracted from the reactor and subjected to gas chromatography analysis and high performance liquid chromatography analysis. The results are shown below.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)ニッケル、モリブデン及びカルシウムからなる触媒
の存在下、マレイン酸、コハク酸及び/又はそれらの無
水物を水素と反応させることを特徴とするγ−ブチロラ
クトンの製造法。 2)ニッケルに対するモリブデンの原子比が0.001
〜0.1、ニッケルに対するカルシウムの原子比が0.
005〜0.09である触媒を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項のγ−ブチロラクトンの製造法
[Claims] 1) A method for producing γ-butyrolactone, which comprises reacting maleic acid, succinic acid and/or their anhydrides with hydrogen in the presence of a catalyst consisting of nickel, molybdenum and calcium. 2) The atomic ratio of molybdenum to nickel is 0.001
~0.1, the atomic ratio of calcium to nickel is 0.
The method for producing γ-butyrolactone according to claim 1, characterized in that a catalyst having a molecular weight of 0.005 to 0.09 is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100326505B1 (en) * 1993-08-10 2002-11-29 아크조 노벨 엔파우 How to prepare gamma-butyrolactone
KR100490841B1 (en) * 2002-10-29 2005-05-19 주식회사 엘지화학 Hydrogenation catalyst reaction and the process for the production of gammabutrolactone using the same

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