JPH0456015B2 - - Google Patents

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JPH0456015B2
JPH0456015B2 JP58151633A JP15163383A JPH0456015B2 JP H0456015 B2 JPH0456015 B2 JP H0456015B2 JP 58151633 A JP58151633 A JP 58151633A JP 15163383 A JP15163383 A JP 15163383A JP H0456015 B2 JPH0456015 B2 JP H0456015B2
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JP
Japan
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catalyst
nitrate
aqueous solution
production example
oxygen
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JP58151633A
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JPS6045537A (ja
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Masatoshi Shibata
Yoshinobu Aoki
Soichi Uchama
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SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は含酸素有機化合物の製造方法に関し、
詳しくは特定の触媒を用いて一酸化炭素および水
素から高い選択率および転化率で効率良く含酸素
有機化合物を製造する方法に関する。 従来より、一酸化炭素および水素の混合ガスい
わゆる合成ガスを転化して工業上重要なメタノー
ル、エタノール、イソブタノールなどのアルコー
ルやジメチルエーテル、ギ酸メチルなどの含酸素
有機化合物を製造する方法は種々知られている。
例えば、銅/コバルト/クロム、鉄、バナジウム
あるいはマンガン/アルカリ金属系の触媒を用い
る方法(特開昭55−141420号公報)、ニツケル/
アルカリ金属アルコキシド系触媒を用いる方法
(特開昭56−16934号公報)、銀、金あるいはレニ
ウム/コバルト系触媒を用いる方法(特開昭56−
25124号公報)、銅/コバルトあるいは鉄/亜鉛、
アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属系触媒を
用いる方法(米国特許第4122110号明細書)、ロジ
ウム/マグネシウム系触媒を用いる方法(特開昭
54−141705号公報)等が挙げられる。 しかしながら、これら従来の方法はいずれも転
化率、選択率、触媒の寿命、経済性、操作性等の
全てにわたつて、満足できるものではなく、実用
上様々な問題があつた。 そこで、本発明者らは、合成ガスから含酸素有
機化合物を製造するにあたつて、転化率、選択率
が高く、触媒の寿命も長く、経済性、操作性等の
良好な方法を開発すべく研究を行なつた結果、特
定の触媒を用いると目的が達せられることを見い
出し本発明を完成した。 すなわち、本発明は(A)銅、亜鉛および銀のうち
から選ばれた1種の元素(以下、(A)成分という。)
(B)ニツケルおよびコバルトのうちから選ばれた1
種以上の元素(以下、(B)成分という。)および(C)
マグネシウム、カルシウムおよびバリウムのうち
から選ばれた1種以上の元素(以下、(C)成分とい
う。)を含有する触媒の存在下、一酸化炭素およ
び水素を反応させることを特徴とする含酸素有機
化合物の製造方法を提供するものである。 本発明に使用する触媒は(A),(B)および(C)成分を
含有する触媒である。 ここで(A)成分は銅、亜鉛および銀から選ばれた
1種の元素であつて、触媒の調製にあたつてはこ
れらの金属および金属の任意の化合物を用い得
る。特に水溶性の化合物が好ましく、例えば硝酸
銅、硝酸亜鉛、硝酸銀、硫酸銅、硫酸亜鉛、硫酸
銀、塩化銅、酢酸銅、塩化亜鉛、酢酸亜鉛などが
挙げられる。 (B)成分はニツケルおよびコバルトであり、これ
らを単独であるいは混合して用いる。触媒の調製
にあたつては(A)成分同様、上記金属および金属の
任意の化合物を用い得るが、とりわけ水溶性の化
合物が好ましく例えば硝酸ニツケル、硝酸コバル
トなどが挙げられる。 さらに(C)成分はマグネシウム、カルシウムおよ
びバリウムであり、これらを単独であるいは混合
して用いる。触媒の調製にあたつて上記金属およ
び金属の化合物であれば特に制限なく用いること
ができ、特に水溶性化合物、例えば硝酸バリウ
ム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム等が好ま
しい。 本発明に用いる触媒の調製は各種の方法による
ことができるが、一般にはまず上記(A),(B)および
(C)成分を含有する化合物を混合し、焼成すればよ
い。 これら(A),(B)および(C)成分の化合物を混合する
には、各化合物を水に加えて水溶液あるいは水性
懸濁液として、室温あるいは加温しながら炭酸ナ
トリウム、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリ
ウム等の共沈剤を加えて、PH調整して沈澱を生成
せしめる共沈法が好ましい。共沈法で得られた沈
澱物を必要に応じて熟成し、水洗後80〜150℃で
2〜24時間乾燥しさらに200〜500℃、好ましくは
250〜350℃で1〜40時間、好ましくは2〜10時間
で焼成を行なう。冷却後、グラフアイトなどを添
加して成形することにより、目的とする触媒ある
いはその前駆体が得られる。なお、各化合物の混
合方法としては共沈法のほかに混練法などが適用
でき、また合金を用いても良い。 次いで、得られた触媒あるいはその前駆体は、
そのまま利用することもできるが、通常はこれら
をさらに水素、一酸化炭素あるいは水素および一
酸化炭素などの還元雰囲気下で200〜500℃で2〜
50時間、好ましくは5〜20時間処理する。ここで
還元雰囲気として水素、一酸化炭素等に不活性ガ
スを加え希釈したものを用いてもよい。 以上のようにして、本発明の方法に用いる触媒
が得られるが、この触媒における(A),(B)および(C)
成分の含有量は特に制限はないが、通常(A):(B):
(C)=0.01〜0.75:0.01〜0.75:0.01〜0.75(モル
比)、好ましくは0.2〜0.6:0.1〜0.4:0.1〜0.5(モ
ル比)とすべきである。(A)成分の含有量が0.75を
越えると炭素数2以上の含酸素化合物の割合が減
少し、0.01未満ではメタンが増加する。(B)成分の
含有量が0.75を越えるとメタンが増加し、0.01未
満ではメタノールが増加して好ましくない。(C)成
分の含有量が0.75を越えると含酸素有機化合物へ
の転化率が低下し、また0.01未満では炭素数2以
上の含酸素有機化合物の選択率が低下する。 本発明の方法はこのようにして得られた触媒を
用いて、一酸化炭素および水素より、含酸素有機
化合物を製造することである。ここで、原料とし
て用いる合成ガスの組成は特に制限はないが、一
般に水素/一酸化炭素のモル比として1/10〜
10、好ましくは1/3〜3の範囲のガスが好適で
ある。 また、本発明の方法の他の条件は、各種状況に
より適宜選択すれば良く、特に制限はないが通常
反応温度200〜500℃、好ましくは240〜400℃、反
応圧力10〜500Kg/cm2・G、好ましくは20〜200
Kg/cm2・G、ガス空間速度(GHSV)500〜
100000hr-1、好ましくは1000〜50000hr-1の範囲
とすべきである。 上記の如き本発明の方法によれば、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノールなど
のアルコール、ジメチルエーテルあるいはギ酸メ
チルなどの各種化学製品の原料あるいは燃料など
に有用な含酸素有機化合物が効率良く得られる。
特に炭素数2以上のアルコールの選択率が従来の
方法より非常に高い。また、用いる触媒の成分数
が少なく、しかもアルカリ金属等を用いないた
め、触媒の製造工程も短縮され、触媒コストが安
価でありそのうえ長寿命である。したがつて、経
済的にもきわめて、有効な方法である。 以上の如く、本発明は化学工業上きわめて有用
である。 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。 製造例1(触媒前駆体の製造) 硝酸銅(3水塩)32.2g、硝酸ニツケル(6水
塩)9.7gおよび硝酸バリウム(無水)34.8gを
含む第1水溶液1.5を90℃に加温し、これに90
℃に加温した炭酸ナトリウム(無水)37.1gを含
む第2水溶液1.5を加え、激しく攪拌しながら
2時間90℃に保つた。 次いで過し共沈物のナトリウムが実質的に検
知できなくなるまで、すなわち酸化ナトリウムと
して0.1重量%以下となるまで水洗した。次いで、
この沈澱物を120℃で5時間乾燥し、さらに450℃
で2時間焼成した。冷却後、グラフアイト2重量
%を添加し、打錠成形し、粉砕して16メツシユは
通過するが32メツシユは通過しないようふるいわ
けることにより、触媒前駆体が23.0g得られた。
これを触媒前駆体Aとする。 製造例 2 製造例1において、第1水溶液として硝酸銅
(3水塩)32.2g、硝酸ニツケル(6水塩)29.1
gおよび硝酸バリウム(無水)17.4gを含む水溶
液1.5を用いたこと以外は、製造例1と同様に
して触媒前駆体24.2gを得た。これを触媒前駆体
Bとする。 製造例 3 製造例1において、第1水溶液として硝酸銅
(3水塩)29.1g、硝酸ニツケル(6水塩)17.5
gおよび硝酸カルシウム(4水塩)28.3を含む水
溶液1.5を用いたこと以外は製造例1と同様に
して触媒前駆体20.3gを得た。これを触媒前駆体
Cとする。 製造例 4 製造例1において、第1水溶液として硝酸銅
(3水塩)29.1g、硝酸ニツケル(6水塩)17.5
gおよび硝酸マグネシウム(6水塩)30.9gを含
む水溶液1.5を用いたことおよび第2水溶液と
して炭酸ナトリウム(無水)34.5gを含む水溶液
1.5を用いたこと以外は、製造例1と同様にし
て触媒前駆体を19.5g得た。これを触媒前駆体D
とする。 製造例 5 製造例1において、第1水溶液として硝酸銅
(3水塩)29.0g、硝酸コバルト(6水塩)17.5
gおよび硝酸バリウム(無水)31.4gを含む水溶
液1.5を用いたことおよび第2水溶液として炭
酸ナトリウム(無水)34.5gを含む水溶液1.5
を用いたこと以外は製造例1と同様にして触媒前
駆体22.9gを得た。これを触媒前駆体Eとする。 製造例 6 製造例1において、第1水溶液として硝酸亜鉛
(6水塩)35.8g、硝酸ニツケル(6水塩)17.5
gおよび硝酸マグネシウム(6水塩)30.9gを含
む水溶液1.5を用いたことおよび第2水溶液と
して炭酸ナトリウム(無水)35.7gを含む水溶液
1.5を用いたこと以外は製造例1と同様にして
触媒前駆体19.3gを得た。これを触媒前駆体Fと
する。 製造例 7 製造例1において、第1水溶液として硝酸亜鉛
(6水塩)35.8g、硝酸コバルト(6水塩)17.5
gおよび硝酸カルシウム(4水塩)28.3gを含む
水溶液1.5を用いたことおよび第2水溶液とし
て炭酸ナトリウム(無水)36.9gを含む水溶液
1.5を用いたこと以外は製造例1と同様にして
触媒前駆体18.9gを得た。これを触媒前駆体Gと
する。 製造例 8 製造例1において第1水溶液として硝酸銀(無
水)20.4g、硝酸ニツケル(6水塩)17.5gおよ
び硝酸バリウム(無水)31.4gを含む水溶液1.5
を用いたことおよび第2水溶液として炭酸ナト
リウム(無水)34.8gを含む水溶液1.5を用い
たこと以外は製造例1と同様にして触媒前駆体
24.6gを得た。これを触媒前駆体Hとする。 実施例 1〜8 (1) 触媒の調製 第1表に示す触媒前駆体をステンレス製反応管
に1ml充填し、CO/N2=1/9(モル比)のガ
スをGHSV4000hr-1で流しながら徐々に温度を上
げ、240℃にて第1表に示す反応時間処理して触
媒を得た。 (2) 含酸素有機化合物の製造 (1)で得られた触媒の充填されたステンレス製反
応管にCO/H2=1/2(モル比)の原料ガスを
GHSV4000hr-1で流し、徐々に昇温して61Kg/
cm2・Gとし、一酸化炭素転化率がほぼ20%となる
ように第1表に示す温度にて反応を行なつた。 得られた生成物はガス状のまま活性炭、ポラパ
ツクQおよびポラパツクNを充填したガスクロマ
とグラフに導入した。結果を第1表に示す。な
お、含酸素有機化合物以外の転化物は炭化水素で
あり、主としてメタンであつた。
【表】
【表】 導入した一酸
化炭素のモル数
含酸素有機化合
物に転化した一酸化炭素のモル数
*2〓含酸素有機化合物選択率=

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 (A)銅、亜鉛および銀のうちから選ばれた1種
    の元素、(B)ニツケルおよびコバルトのうちから選
    ばれた1種以上の元素および(C)マグネシウム、カ
    ルシウムおよびバリウムのうちから選ばれた1種
    以上の元素を含有する触媒の存在下、一酸化炭素
    および水素を反応させることを特徴とする含酸素
    有機化合物の製造方法。
JP58151633A 1983-08-22 1983-08-22 含酸素有機化合物の製造方法 Granted JPS6045537A (ja)

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