JPH05255156A - カルボン酸アルキルエステルの接触水素化による高級アルコールの製造方法 - Google Patents

カルボン酸アルキルエステルの接触水素化による高級アルコールの製造方法

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JPH05255156A
JPH05255156A JP4342617A JP34261792A JPH05255156A JP H05255156 A JPH05255156 A JP H05255156A JP 4342617 A JP4342617 A JP 4342617A JP 34261792 A JP34261792 A JP 34261792A JP H05255156 A JPH05255156 A JP H05255156A
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carboxylic acid
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hydrogenation
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JP4342617A
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Michael Schneider
シュナイダー ミヒャエル
Karl Kochloefl
コッホレーフル カール
Gerhard Maletz
マレッツ ゲルハルト
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Sued Chemie AG
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Sued Chemie AG
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
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Abstract

(57)【要約】 【目的】カルボン酸アルキルエステルの接触水素化によ
る高級アルコールの製造方法を提供する。 【構成】酸化物前駆物質段階が組成、 CuZn0.5−2Mn0.01−0.5 (式中、xは電気的中性に要する式単位当たりの酸素原
子の数である。)を有する触媒を使用し、かつ反応が1
50〜250℃の温度で100〜400バールの圧力で
5以下の鹸化価まで実施されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカルボン酸アルキルエス
テルの接触水素化による高級アルコールの製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】脂肪アルコール即ち8個を超える炭素原
子の鎖長を持つ脂肪族の、主として直鎖の、一級アルコ
ールは、化学工業でおいて重要な中間体である。それら
は、脂肪アルコール硫酸エステル、ポリグリコールエー
テルまたはポリグリコールエーテル硫酸エステルのよう
な界面活性剤を製造するのに好適に使用される。
【0003】脂肪酸または脂肪酸エステル例えば天然油
脂中に見出される種々の鎖長の混合物は、それらの製造
のための重要な粗原料である。それらは加圧下での接触
水素化により脂肪アルコールに変換される。
【0004】水素化反応は、懸濁水素化として、ガス相
水素化として、またはトリックル・フェーズ中で実施さ
れる。250バールを超える圧力および200℃を超え
る温度で充分高い反応速度が達成される。一般的に、ト
リグリセリドは、水素化に先立って遊離の脂肪酸をエス
テル化するアルコール特にメタノールで公知方法により
エステル交換される。脂肪酸メチルエステルの水素化
は、トリックル・フェーズ中で反応を実施する傾向を特
徴とする。エステルは、多少とも高い残留濃度の遊離カ
ルボン酸を含有し、それは水素化の前に蒸留による精製
を受ける否かに左右される。適切な水素化触媒の選択
は、使用するエステルの純度により決定的に影響され
る。現在、銅−クロムまたは銅−亜鉛を基剤とする触媒
は工業上良好であることが分かっている。
【0005】水素化活性とは別に、触媒有効性の評価の
ための重要な特性は選択性である。既知の触媒がトリッ
クル・フェーズ中で脂肪酸エステルを水素化するのに使
用される場合、メタン、高級炭化水素およびジアルキル
エーテルが生成する。これら副生産物はかなり高濃度で
生成するが、それは充分高い反応速度を達成するのに必
要な反応温度に左右される。それらは高価な精製操作法
により反応混合物から除去されねばならない。
【0006】メタノールの合成に適した銅触媒の製造方
法はドイツ特許第A−2928435号公報から公知で
ある。銅酸化物と共に、それは亜鉛酸化物、アルミニウ
ムもしくはクロム酸化物およびマンガン酸化物も含有す
る。しかし、クロム酸化物の使用は環境の理由から問題
がある。アルミニウム酸化物は高級アルコールの製造の
ための触媒には必要でない。また、メタノール合成は通
常20バール以下の圧力で実施される。
【0007】C〜Cアルコールの合成のための触媒
の製造方法は東ドイツ特許第A−284167号公報か
ら公知である。使用される触媒は銅、亜鉛、マンガンお
よび/またはアルミニウムの酸化物を基材とする。好適
な触媒は約70%銅を含有する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
の触媒について記載の不利な点を回避し、明確に改良さ
れた選択性を特徴とするカルボン酸アルキルエステルの
接触水素化によるアルコールの製造方法を確立すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的は驚くべきこと
には、酸化物前駆物質が組成、 CuZn0.5−2Mn0.01−0.5 (式中、xは電気的中性に要する式単位当たりの酸素原
子の数である。)を有する触媒を使用し、かつ反応が1
50〜250℃の温度で100〜400バールの圧力で
5以下の鹸化価まで実施されることを特徴とする製造方
法により達成することができる。
【0010】反応は好適には180〜230℃の温度で
200〜350バールの圧力で実施される。
【0011】好適な触媒組成は CuZn0.8−1.
5Mn0.05−0.2である。0.15〜1.2
好適には0.20〜0.70cm/gの比気孔容量
(酸化物前駆物質段階において)を有する触媒成形品を
使用することは好適である。比気孔容量は、J.von
Brakel ら、粉末技術(PowderTech
nology)、29:1、1981年に記載の水銀圧
入法により測定される。この方法では、水銀は約200
0バールの圧力で触媒成形品中に圧入される。水銀容量
の減少を圧力の関数としてプロットする。これはカーブ
を与え、そのカーブから気孔サイズ分布を測定すること
ができる。水銀圧入法によれば、7.4nm以上の直径
を有する気孔のみの容量および分布の測定が可能であ
る。
【0012】使用する触媒は好適には、20〜180m
/g、特に40〜120m/gの比表面積(酸化物
前駆物質型において)を有する。比表面積はDIN66
132に記載の一点窒素収着法で測定される。
【0013】使用する触媒の平均横圧縮強さは、酸化型
で少なくとも40N、特別には少なくとも60Nであ
る。平均横圧縮強さは、直径4.5mmおよび長さ4.
5mmを有する円筒成形品で、シュロイニッガ社からの
4M錠剤試験器を使用して測定される。円筒成形品を機
器のジョー間に置き、円筒の軸に対して垂直に圧力をか
ける。圧力の増加速度は20N/秒である。触媒成形品
は例えば円筒、球、輪、車輪、ポリロバーまたはハネカ
ム造型品として使用される。
【0014】本発明による使用触媒は実質的に公知の方
法により製造されるが、触媒成分の充分高い相互反応が
達成されていることが必要である。好適な製造方法は例
えば、銅、亜鉛およびマンガン酸化物を混合または湿式
摩砕し、次いで成形し必要な場合は熱処理する。特定さ
れた金属塩の溶液から適切な中間体を沈殿させることは
特に好適である。適切な中間体は、熱処理により酸化物
に変換できる化合物例えば水酸化物および炭酸塩もしく
は塩基性炭酸塩である。アルカリ性炭酸塩および重炭酸
塩は特に適切な沈殿剤である。実質的にすべての可容性
塩、例えばハロゲン化物、硫酸塩または硝酸塩は適切な
粗原料である。
【0015】触媒は還元状態で使用される。還元は、公
知の方法例えば100〜500℃の温度好適には150
〜300℃の温度で水素含有ガス中で行う。中間体も、
予め酸化物に変換しないで直接還元することができる。
還元はまた水素化反応器中でその場で行うこともでき
る。
【0016】
【実施例】次の実施例によって本発明による触媒の製造
について説明する。
【0017】実施例1 1346gのCu(NO・3HO、1826g
のZn(NO・6HO)および120gのMn
(NO・4HOを脱イオン水に溶解して9リッ
トルの最終容量とし、60℃まで加熱する。この硝酸塩
溶液を攪拌付き沈殿タンク中に120分かけて送液す
る。同時に、15%炭酸ナトリウム塩溶液を、沈殿タン
ク中のpHが6.8〜7.0の範囲に保持されるよう
に、計量する。温度を60℃に保つ。沈殿を濾過し、そ
れを40℃で繰返し懸濁させて洗浄する。それを120
℃で一夜乾燥し、200℃で3時間焼成し、その後温度
を400℃に上昇させ、さらに3時間その温度を保持す
る。焼成生産物は摩砕し、1mm未満の篩分区分を4.
5mm×4.5mmの錠剤に成形する。
【0018】銅−クロムを基材とする市販触媒を比較の
ためにに使用する(出願人の市販品G−99B、金属含
量:Cu36.5%、Cr32%、Ba2.2%、Mn
2.4%)。
【0019】トリックル・フェーズ中での脂肪酸メチル
エステルの水素化なための二種の触媒の触媒効果は次の
ように測定する。200mlの実施例1による触媒を最
初に、チューブ状反応器中で還元した。還元ガスは水素
と窒素の混合物であった。混合物のHの含量は2%で
あった。温度は徐々に150℃から200℃に上昇させ
た。
【0020】基質は、市販のC12〜C18の炭素鎖の
範囲の脂肪酸メチルエステルの混合物であった。水素化
は300バールで1 LHSV(時間当たりの液体容量
速度、エステル混合物のリットル/触媒のリットル/時
間)で実施した。鹸化価は変換率の尺度としてDIN5
1559により測定した。
【0021】水素化活性は、脂肪酸メチルエステルの所
望変換率が達成される反応温度により特徴ずけられる。
選択性は副産物のガスクロマトグラフ分析法により測定
する。結果は次の通りである。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】本発明による使用触媒は明白に、水素化活
性および選択性の両方について優れていることが明らか
である。ジメチルエーテルの生成が完全に抑えられてい
ることは特に強調しなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト マレッツ ドイツ連邦共和国、8206 ブリュークミー ル、マリエンブルグシュトラーセ 34番

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルボン酸アルキルエステルの接触水素
    化による高級アルコールの製造方法において、酸化物前
    駆物質が組成、 CuZn0.5−2Mn0.01−0.5 (式中、xは電気的中性に要する式単位当たりの酸素原
    子の数である。)を有する触媒を使用し、かつ反応が1
    50〜250℃の温度で100〜400バールの圧力で
    5以下の鹸化価まで実施されることを特徴とする高級ア
    ルコールの製造方法。
  2. 【請求項2】 反応が180〜230℃の温度で200
    〜350バールの圧力で実施されることを特徴とする請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 組成、 CuZn0.8−1.5Mn0.05−0.2 を有する触媒を使用することを特徴とする請求項1また
    は請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 0.15〜1.2好適には0.20〜
    0.70cm/gの気孔容量(水銀多孔度計で測定す
    る)を持つ触媒成形品を使用することを特徴とする請求
    項1−3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 比表面積が20〜180m/g好適に
    は40〜120m/gである触媒を使用することを特
    徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 酸化型で少なくとも40N好適には60
    Nの平均横圧縮強さを持つ触媒成形品を使用することを
    特徴とする請求項1−5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 触媒成形品として円筒、球、輪、車輪、
    ポリロバーまたはハネカム造型品を使用することを特徴
    とする請求項1−6のいずれか一項に記載の方法。
JP4342617A 1991-12-23 1992-12-22 カルボン酸アルキルエステルの接触水素化による高級アルコールの製造方法 Pending JPH05255156A (ja)

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