JPH05504904A - Homogeneous catalyst formulation for methanol production - Google Patents

Homogeneous catalyst formulation for methanol production

Info

Publication number
JPH05504904A
JPH05504904A JP1507553A JP50755389A JPH05504904A JP H05504904 A JPH05504904 A JP H05504904A JP 1507553 A JP1507553 A JP 1507553A JP 50755389 A JP50755389 A JP 50755389A JP H05504904 A JPH05504904 A JP H05504904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methanol
catalyst
transition metal
complex
metal carbonyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1507553A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2613658B2 (en
Inventor
マハヤン デヴィンダー
サピエンザ リチャード サビノ
スレジャー ウィリアム アントニー
オヘア トーマス エドワード
Original Assignee
アソシエイテッド ユニヴァーシティズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/141,454 external-priority patent/US4935395A/en
Application filed by アソシエイテッド ユニヴァーシティズ インコーポレイテッド filed Critical アソシエイテッド ユニヴァーシティズ インコーポレイテッド
Publication of JPH05504904A publication Critical patent/JPH05504904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2613658B2 publication Critical patent/JP2613658B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規なメタノール製造用の均一な触媒処方物に関する。これらの新規処 方物は、液相性能、低温、低圧性能、高活性、および高選択性などの多数の特徴 を有しており、■パスで90%を越える、かつ最適の条件下では約97%のガス 転化率の達成を可能とする。この触媒系は液相系であるので、−酸化炭素と水素 とを反応させてメタノールを形成することを可能とし、この反応は発熱反応であ るから、十分な等温条件下で進行する。逆に、メタノール製造に使用されている 伝統的なペレット化固体触媒は反応器内にホットスポットを形成し、該ホットス ポットはこの工程を効率的に実施することを妨害する。更に、該触媒は溶液状態 にあるので、反応熱の除去を速度論とを分離する(decouple)ことがで きる。かくして、現存の方法とは異なり、この方法を利用することにより、化学 的にも熱的にも最適な性能を、熱の除去および速度論を最適化すべく設計された 該製造装置の要素とは別に、該製造装置に組み込むことができる。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a novel homogeneous catalyst formulation for methanol production. These new treatments The method has numerous characteristics such as liquid phase performance, low temperature, low pressure performance, high activity, and high selectivity. ■ Over 90% gas loss in a pass, and approximately 97% under optimal conditions Conversion rates can be achieved. Since this catalyst system is a liquid phase system, -carbon oxide and hydrogen This reaction is exothermic and allows the reaction of methanol to form methanol. Therefore, it proceeds under sufficiently isothermal conditions. Conversely, it is used for methanol production. Traditional pelletized solid catalysts form hot spots within the reactor and Pots prevent this process from running efficiently. Furthermore, the catalyst is in a solution state. Therefore, it is possible to decouple the removal of the heat of reaction from the kinetics. Wear. Thus, unlike existing methods, this method allows Designed to optimize heat removal and kinetics for optimal physical and thermal performance It can be incorporated into the manufacturing apparatus separately from the elements of the manufacturing apparatus.

本発明の均一な触媒処方物は、公知の固体相メタノール合成触媒のその他の諸欠 点をも解消する。典型的には、公知の方法は高温(250℃)および高圧(76 5psi)を必要とし、かつ低い平衡転化率(60%)により制限を受ける。本 発明の触媒を使用すれば、メタノールの製造を低温低圧の下で行い、高い平衡転 化率を達成することができる。The homogeneous catalyst formulation of the present invention overcomes other deficiencies of known solid phase methanol synthesis catalysts. Also eliminates points. Typically, known methods involve high temperatures (250°C) and high pressures (76°C). 5 psi) and is limited by low equilibrium conversion (60%). Book Using the catalyst of the invention, methanol can be produced at low temperature and pressure, resulting in high equilibrium conversion. It is possible to achieve a

更に、公知の型の触媒、例えばペレット型の触媒は通常約16〜30%/パスの ガス転化率を示し、そのために該製造装置を経済的に許容される効率の下で稼動 するためには、該供給ガスを再循環する必要がある。従って、天然ガスの部分酸 化は理想的なメタノール供給ガスを生成するが、部分酸化は公知の触媒系用の供 給ガスの製造に利用することはできない。というのは、かかる系は極めて低い不 活性ガス、特に窒素ガス濃度を有する供給ガスの使用を要求するからである。該 循環流に補充される不活性ガス、例えば窒素ガスは工程の効率を維持するために は、低い値に維持する必要がある。低濃度の不活性ガスを含む供給ガスを生成す るためには、該部分酸化では酸素を使用して実施する必要があり、かつこの方法 は該供給ガス製造法を実施し難いものとする。本発明の触媒系は、該合成用供給 ガスの部分酸化法を利用することを可能とする。というのは、その高い転化率が 再循環流の必要性を排除し、その結果酸素よりもむしろ空気を使用することを可 能とし、酸素生成のための多大な経費を節減することを可能とする。■パスでの 操作を可能とする該方法の高い効率から得られるもう一つの改良点は、該空気に よる部分酸化工程を介して該系に導入される大気窒素が反応圧において反応器内 に残され、かつこれが膨張して例えば空気圧縮用のエネルギーを与えることを可 能とする点にある。Additionally, known types of catalysts, such as pellet type catalysts, typically have a indicates the gas conversion rate and therefore operates the production equipment at an economically acceptable efficiency. In order to do so, it is necessary to recirculate the feed gas. Therefore, the partial acid of natural gas While oxidation produces an ideal methanol feed gas, partial oxidation It cannot be used to produce feed gas. This is because such a system has a very low This is because it requires the use of a feed gas having an active gas, especially nitrogen gas concentration. Applicable An inert gas, such as nitrogen gas, is added to the recycle stream to maintain process efficiency. should be kept at a low value. Generates a feed gas containing a low concentration of inert gas In order to achieve this, the partial oxidation must be carried out using oxygen, and this method makes the feed gas production method difficult to implement. The catalyst system of the present invention is a feedstock for said synthesis. This makes it possible to use a gas partial oxidation method. This is because its high conversion rate Eliminates the need for recirculating flow, thus allowing the use of air rather than oxygen This makes it possible to save a large amount of cost for oxygen production. ■By pass Another improvement resulting from the high efficiency of the method that allows the operation of Atmospheric nitrogen introduced into the system through a partial oxidation step is and which can be expanded to provide energy for e.g. air compression. The point is that it is possible.

本発明は均一な触媒を提供し、該触媒は低温かつ低圧の下で、かつ高いガス転化 率で、不活性ガスを含む合成ガス供給物からメタノールを製造することを可能と する。このことは、従来のメタノール触媒に比して、反応条件および工程の効率 が大幅に改善されることを意味する。The present invention provides a homogeneous catalyst that provides high gas conversion at low temperatures and pressures. It is possible to produce methanol from a syngas feed containing an inert gas at a do. This makes the reaction conditions and process more efficient than conventional methanol catalysts. This means that it will be significantly improved.

発明の詳細な説明 本発明は新規な均一触媒を包含し、該触媒は一酸化炭素と水素とからメタノール を合成するのに使用することができる。この均一触媒は容易に製造でき、公知の メタノール触媒と比較して優れた活性を有し、反応器で低温および低圧を使用す ることを可能とし、■およびもの他に不活性ガスを含む供給ガスの使用を可能と し、かつこの触媒は高いガス転化率を与える。Detailed description of the invention The present invention includes a novel homogeneous catalyst which converts carbon monoxide and hydrogen into methanol. can be used to synthesize. This homogeneous catalyst can be easily produced and is known in the art. It has superior activity compared to methanol catalysts and can be used at low temperatures and pressures in the reactor. ■ Also allows the use of supply gases containing inert gases. and this catalyst provides high gas conversion.

本発明の均一触媒はメタノールまたはメタノールと補助溶媒との混合物中に溶解 された2種の成分を含む。この2種の成分とは、遷移金属カルボニル錯体とアル コキシドである。該遷移金属は銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、ルテニウ ム、鉄、モリブデンおよびこれら金属の混合物からなる群から選ばれる。好まし い遷移金属はニッケルである。The homogeneous catalyst of the present invention is dissolved in methanol or a mixture of methanol and a cosolvent. Contains two types of ingredients. These two components are a transition metal carbonyl complex and an alkali It is a coxide. The transition metals include copper, nickel, palladium, cobalt, and ruthenium. selected from the group consisting of aluminum, iron, molybdenum and mixtures of these metals. preferred The most common transition metal is nickel.

この2成分触媒はメタノール溶液の状態にあり、メタノールは該反応器内のメタ ノール生成物から得ることができる。補助溶媒を使用することもでき、該補助溶 媒は好ましくはメタノールと相溶性の有機酸素含有補助溶媒である。適当な補助 溶媒は、飽和炭化水素、アミン系溶媒、エーテル、エステル、アルキルポリエー テルおよびヒドロキシアルキルポリエーテル(ここで、該炭素鎖中には1以上の オキシ基が介在する)、およびアルコールを包含する。好ましい補助溶媒として は、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、is叶オクタン、ト ルエン、p−ジオキサン、t−アミルアルコール、t−ブチルアルコール、ポリ アルコール、グリコール誘導体、例えばポリエチレングリコールおよびトリグリ ム、レゾルシノールのジメチルエーテル、ジメチルオキサレートおよびクラウン エーテルを挙げることができる。This two-component catalyst is in the state of methanol solution, and methanol is the methane in the reactor. It can be obtained from the nol product. A co-solvent may also be used, and the co-solvent The medium is preferably an organic oxygen-containing cosolvent that is compatible with methanol. appropriate assistance Solvents include saturated hydrocarbons, amine solvents, ethers, esters, and alkyl polyethers. and hydroxyalkyl polyethers (wherein the carbon chain contains one or more (with an intervening oxy group), and alcohols. As a preferred co-solvent is tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, octane, and trihydrofuran. toluene, p-dioxane, t-amyl alcohol, t-butyl alcohol, poly Alcohols, glycol derivatives such as polyethylene glycol and triglycol dimethyl ether, dimethyl oxalate and crown of resorcinol Ether can be mentioned.

本発明の均一触媒は高い活性を有するので、−酸化炭素と水素とからのメタノー ルの接触反応による製造は温和な条件下で実施できる。この触媒は、20〜15 0℃、好ましくは100−15(1℃の範囲内の温度にて有効に機能する。同様 に反応器内で有効な圧力も50〜300ps i、好ましくは100〜150p siの範囲内であり得る。Since the homogeneous catalyst of the present invention has high activity, -methanol from carbon oxide and hydrogen can be The catalytic production of olefins can be carried out under mild conditions. This catalyst has 20 to 15 Works effectively at temperatures within the range of 0°C, preferably 100-15°C (similar) The effective pressure in the reactor is also 50 to 300 ps, preferably 100 to 150 ps. may be within the range of si.

本発明の触媒を使用したメタノールの製造用の供給ガスは、好ましくは天然ガス の部分酸化により製造される合成ガスである。この供給ガスは不活性ガス、例え ば窒素およびメタンで希釈できる。この触媒は少量の硫化水素、二酸化炭素およ び水を含むことができるが、殆ど無水で二酸化炭素を含まない合成ガスを使用す ることが好ましい。The feed gas for the production of methanol using the catalyst of the invention is preferably natural gas. Synthesis gas is produced by the partial oxidation of This supply gas is an inert gas, e.g. It can be diluted with nitrogen and methane. This catalyst produces small amounts of hydrogen sulfide, carbon dioxide and Syngas, which can contain water and water, is almost anhydrous and contains no carbon dioxide. It is preferable that

殆どの均一触媒は、該触媒を調製するのに使用する該2種の物質、即ち遷移金属 物質とアルコキシド物質との間の反応生成物である。該遷移金属物質はメタノー ル中で対応する遷移金属カルボニルを生成できる物質である。該遷移金属物質は 金属カルボニルまたはカルボニルプリカーサであり得る。ここで使用する「カル ボニルプリカーサJなる用語は、メタノールに溶解した際にその場で遷移金属カ ルボニルを形成できる物質を意味する。該遷移金属カルボニルまたは遷移金属カ ルボニルプリカーサは単核(mononuclear )形状またはクラスタ形 状で本発明の触媒を生成するのに使用できる。好ましい遷移金属、即ちニッケル を使用する場合には、任意の形状のニッケルカルボニル、例えばニッケルテトラ カルボニル:N1(Co)4またはメタノール溶液中で該ニッケルカルボニルを 生成し得る任意のカルボニルプリカーサを、本発明の均一触媒の調製に使用でき る。また、2種の遷移金属カルボニルまたはカルボニルプリカーサの混合物、例 えばニッケルカルボニルとモリブテンカルボニルとの混合物などの二金属系を使 用することもできる。Most homogeneous catalysts rely on the two materials used to prepare the catalyst, namely the transition metal. It is a reaction product between a substance and an alkoxide substance. The transition metal substance is methanol. It is a substance that can generate the corresponding transition metal carbonyl in the reaction mixture. The transition metal substance is It can be a metal carbonyl or carbonyl precursor. The “cal” used here The term Bonyl Precursor J refers to the transition metal precursor that is formed in situ when dissolved in methanol. means a substance that can form rubonyl. The transition metal carbonyl or transition metal carbonyl The rubonyl precursor has a mononuclear shape or a cluster shape. can be used to produce the catalyst of the present invention. Preferred transition metals, namely nickel When using nickel carbonyl in any form, e.g. nickel tetra Carbonyl: N1(Co)4 or the nickel carbonyl in methanol solution Any carbonyl precursor that can be produced can be used to prepare the homogeneous catalyst of the present invention. Ru. Also, mixtures of two transition metal carbonyls or carbonyl precursors, e.g. For example, using a bimetallic system such as a mixture of nickel carbonyl and molybutene carbonyl. It can also be used.

二金属系を使用するもう一つの局面では、遷移金属カルボニルまたはカルボニル プリカーサ、例えばニッケルテトラカルボニルを、カリウムメトキシドなどのア ルコキシドとして寄与する物質と共に使用でき、また遷移金属アルコキシド、例 えば銅メトキシドも使用できる。Another aspect of using bimetallic systems is the transition metal carbonyl or carbonyl The precursor, e.g. nickel tetracarbonyl, is Can be used with substances that contribute as alkoxides and also transition metal alkoxides, e.g. For example, copper methoxide can also be used.

該遷移金属カルボニルまたはカルボニルプリカーサ物質は、表面上に例えばニッ ケルカルボニルを形成する任意の担持された種の形状で該均一触媒を調製するた めのメタノール溶液に配合することもできる。このようにして該均一触媒をゼオ ライトなどの担体上に担持させて、該系を均一または不均一のいずれかとして機 能せしめることかできる。The transition metal carbonyl or carbonyl precursor substance has, for example, nitrogen on the surface. To prepare the homogeneous catalyst in the form of any supported species that forms the It can also be blended into a methanol solution. In this way, the homogeneous catalyst is The system can be operated as either homogeneous or heterogeneous by supporting it on a carrier such as light. I can make it work.

本発明の均一触媒の調製に使用する第二の物質はアルコキシド成分として寄与す る物質である。この第二の反応物質として有用な物質は任意の金属、アミンもし くはメタノール溶媒系の存在下でアルコキシドを生成または形成できる他の物質 である。可能なアルコキシド生成物質は第1A、 IIAおよびIIB族金属の アルコキシドであり、ここで該アルコキシ基は炭素原子数1〜6のアルコール起 原の基であることが好ましい。好ましくは、カチオンがアルカリ金属、アルカリ 土類金属またはその混合物であるような脂肪族アルコラードである。より好まし くは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、バリウムおよびカルシウ ムの脂肪族アルコラードであり、最も好ましくはカリウムメトキシドである。メ タノール溶液中でアルコキシドを生成できるアミンの例は1.8−ジアゾビシク ロ[5,tO)ウンデセ−7−エンおよびテトラメチルアンモニウムメトキシド である。The second material used in the preparation of the homogeneous catalyst of the present invention contributes as an alkoxide component. It is a substance that Materials useful as this second reactant include any metal, amine, or or other substances that generate or can form alkoxides in the presence of methanol solvent systems. It is. Possible alkoxide generators include Groups 1A, IIA and IIB metals. an alkoxide, where the alkoxy group is derived from an alcohol having 1 to 6 carbon atoms. Preferably, it is an original group. Preferably, the cation is an alkali metal, an alkali Aliphatic alcoholades such as earth metals or mixtures thereof. more preferable contains sodium, potassium, rubidium, cesium, barium and calcium. most preferably potassium methoxide. Mail An example of an amine that can form an alkoxide in tanol solution is 1,8-diazobisic. ro[5,tO)undec-7-ene and tetramethylammonium methoxide It is.

該アルコキシドとして寄与する物質を本発明の均一触媒の調製中に反応器に添加 する場合、物理化学的相互作用により該カチオンまたは非アルコキシドイオンを 不活性化して、溶液中のアルコキシドイオン濃度を増大する物質を添加すること も可能である。このような目的に適した錯化および/または配位物質またはりガ ントはクラウンエーテル、クリプタンド、およびアルカリ金属およびアルカリ土 類金属用の多座配位子を含む。好ましい錯化および/または配位リガンドはナト リウムに対して2,2−ビピリジン、ジエチレングリコールジメチルエーテルま たは15−クラウン−5、リチウムに対してテトラメチルエチレンジアミンまた はトリエタノールアミンおよびカリウムに対してジベンゾ−18−クラウン−6 を含む(Chem、Rev、、 1979.79. p、 415を参照のこと )。The substance contributing as the alkoxide is added to the reactor during the preparation of the homogeneous catalyst of the present invention. When the cation or non-alkoxide ion is Adding substances that inactivate and increase the concentration of alkoxide ions in solution is also possible. Complexing and/or coordinating substances or ligands suitable for such purposes Crown ethers, cryptands, and alkali metals and alkaline earths Contains polydentate ligands for similar metals. Preferred complexing and/or coordinating ligands are 2,2-bipyridine, diethylene glycol dimethyl ether or or 15-crown-5, tetramethylethylenediamine or lithium dibenzo-18-crown-6 for triethanolamine and potassium (see Chem, Rev., 1979.79. p. 415) ).

本発明の均一触媒を調製するための方法のもう一つの局面において、該金属並び にアルコキシド成分成分の反応を加速する溶媒添加物を使用することができる。In another aspect of the method for preparing the homogeneous catalyst of the invention, the metal and Solvent additives can be used to accelerate the reaction of the alkoxide component components.

−例として、該メタノール溶液にニッケルカルボニル活性化剤、例えば硫化ナト リウム、チオアセタミド、水銀イオン、例えば硼酸由来の硼酸イオン、ポレート エステル、およびチオアミド、例えばチオカルボン酸アミド、チオアゾール、チ オ尿素、芥子油、チオカルバミン酸誘導体、チウラムジスルフィド、およびロー ダミン酸(rhodamic acid)などを添加することができる。- By way of example, a nickel carbonyl activator, e.g. sodium sulfide, is added to the methanol solution. lithium, thioacetamide, mercury ion, e.g. borate ion derived from boric acid, porate esters, and thioamides, such as thiocarboxylic acid amides, thioazoles, thioamides, Ourea, mustard oil, thiocarbamic acid derivatives, thiuram disulfide, and low Rhodamic acid and the like can be added.

好ましい本発明の均一触媒処方物において、該遷移金属成分はニッケルテトラカ ルボニルの錯体であり、該アルコキシド成分はメトキシドアニオンであり、その 好ましい対イオンはアルカリ金属(Na、 K)または非アルカリ金属、例えば テトラメチルアンモニウムであり、これらの好ましいカチオンはメタノール溶媒 中に溶解された該触媒成分の溶解度を高める。本発明の触媒処方物中の該金属お よびアルコキシド成分の割合は、メタノールを単独溶媒として使用するかあるい は補助溶媒を使用するか否かに応じて変化する。基本的には、メタノール含有溶 媒系II!中の該金属およびアルコキシドの量は、金属化合物については約0. 01〜2モルの範囲内で、またアルコキシドについては0.C11〜20モルの 範囲内で変化する。In preferred homogeneous catalyst formulations of the invention, the transition metal component is nickel tetracarbonate. It is a complex of rubonyl, the alkoxide component is a methoxide anion, and the alkoxide component is a methoxide anion. Preferred counterions are alkali metals (Na, K) or non-alkali metals, e.g. Tetramethylammonium, these preferred cations are methanol solvent The solubility of the catalyst components dissolved therein is increased. The metal in the catalyst formulation of the invention and the proportion of alkoxide components, depending on whether methanol is used as the sole solvent or varies depending on whether or not a cosolvent is used. Basically, methanol-containing solutions Medium system II! The amount of metal and alkoxide in the metal compound is about 0. 0.01 to 2 mol, and for alkoxides 0.01 to 2 mol. C11-20 mol Varies within a range.

メタノール単独で溶媒として使用した場合、好ましいモル比は1/100であり 、一方補助溶媒としてテトラヒドロフランを使用した場合には、該好ましいモル 比は110、5である。When methanol alone is used as a solvent, the preferred molar ratio is 1/100. , while when tetrahydrofuran is used as a co-solvent, the preferred molar The ratio is 110.5.

300 psi/分程度のバッチ式メタノール合成における反応速度が本発明の 均一触媒を使用して達成された。この活性触媒の簡単さは、該生成物、即ちメタ ノールが溶媒として機能し、該アルコキシド成分が該生成物から誘導され、結果 として該反応系の機構を単純化し、かつこれを経済的に魅力あるものとしている ことにある。生成物としてのメタノールは、未反応の並びに該液相中での化学反 応により生成されたCOおよの、と共にガスとして反応領域から除去できる。本 発明の触媒は極めて高いメタノール合成選択性を有する。94%程度の高いメタ ノール転化率が一貫して達成される。ωとHlとが反応する速度は補助溶媒の存 在下で該反応を実施することにより高めることができる。特に推奨できる補助溶 媒は、T、2−メチルT)IP 、 p−ジオキサン、t−アミルアルコール、 t−ブチルアルコール、トリグリム、およびPEG−200並びにPEG−40 0として公知のポリエチレングリコールである。上記の補助溶媒はメタノールと 等モル量もしくはほぼ等モル量で使用される。しかし、必要ならば、より多くの またはより少ない量を選択することができる。The reaction rate of the present invention in batch methanol synthesis is about 300 psi/min. Achieved using homogeneous catalysts. The simplicity of this active catalyst is such that the product, i.e. meth Nor acts as a solvent and the alkoxide component is derived from the product, resulting in This simplifies the mechanism of the reaction system and makes it economically attractive. There is a particular thing. Methanol as a product consists of unreacted as well as chemical reactions in the liquid phase. It can be removed from the reaction region as a gas along with the CO and other gases produced by the reaction. Book The catalyst of the invention has extremely high methanol synthesis selectivity. High meta of around 94% Nol conversion is consistently achieved. The rate at which ω and Hl react depends on the presence of a cosolvent. This can be enhanced by carrying out the reaction in the presence of Particularly recommended auxiliary solution The medium is T, 2-methyl T) IP, p-dioxane, t-amyl alcohol, t-Butyl alcohol, triglyme, and PEG-200 and PEG-40 It is a polyethylene glycol known as 0. The above co-solvent is methanol and They are used in equimolar or nearly equimolar amounts. But if necessary, more Or you can choose a smaller amount.

本発明の均一触媒により触媒される、メタノールを生成するためのCOとH2と の反応は液状反応相で起こるので、供給ガスを該触媒に供給して、液相/気相系 操作用に設計した任意の反応器で接触させることができる。同様に、このメタノ ール製造はバッチ式、半一連続式または連続式反応用に設計された反応系内で実 施することができる。CO and H2 to produce methanol catalyzed by the homogeneous catalyst of the present invention Since the reaction occurs in a liquid reaction phase, feed gas is supplied to the catalyst to form a liquid/gas phase system. Contact can be made in any reactor designed for operation. Similarly, this methano Polymer production can be carried out in reaction systems designed for batch, semi-continuous or continuous reactions. can be administered.

このメタノールの製造を、本発明の触媒を使用して、かつ気/液相の良好な混合 により特徴ずけられる反応器を使用して実施することが好ましい。メタノール生 成物は、過剰の一酸化炭素および水素をまたは不活性担体ガス、例えば窒素ガス を該反応器に吹き込むことにより取り出すことができる。メタノールを気体とし て取り出すことにより、該触媒、その活性、寿命および取り扱いに係わるこの製 造工程の技術的利益が得られる。また、メタノールを液相として取り出して、溶 解した触媒を、該反応器からの生成物流と共に取り出すこともできる。生成物は 分離帯域において蒸発せしめ、回収した触媒を該反応器に再循環する。This production of methanol can be carried out using the catalyst of the invention and with good mixing of the gas/liquid phases. Preference is given to carrying out using a reactor characterized by: raw methanol The composition contains excess carbon monoxide and hydrogen or an inert carrier gas such as nitrogen gas. can be taken out by blowing into the reactor. methanol as a gas The catalyst, its activity, lifespan and handling can be The technical benefits of the manufacturing process can be obtained. Also, methanol is taken out as a liquid phase and dissolved in The decomposed catalyst can also be removed with the product stream from the reactor. The product is The catalyst is evaporated in the separation zone and recycled to the reactor.

本発明の触媒により要求される低い操作温度と、極めて短時間の接触でのその高 い触媒活性との組み合わせは、該メタノール合成における該供給ガスの極めて高 い転化率を得ることを可能とする。100℃、150psiにおける、−酸化炭 素1モル当たり2モルの水素を含む合成ガス(syngas)の平衡転化率は一 貫して約94%と計算された。更に、本発明の触媒系が液状であるという特徴は 、高速反応のための気液接触と、COとH7との発熱反応のために該反応器から 生ずる熱の除去とを分離することを可能とする。この分離は、例えば外部冷却器 を介して該触媒を循環することにより、あるいは反応器外で凝縮し該反応器に再 循環できる不活性低沸点化合物を該触媒系に配合することにより実施できる。該 工程の高い熱力学的平衡と、速度論と熱伝達との分離能力(ability t o decouple)との組み合わせにより、従来の触媒技術に課せられた反 応器の設計上の制限が排除される。The low operating temperatures required by the catalyst of the invention and its high temperature with extremely short contact times In combination with high catalytic activity, the feed gas in the methanol synthesis can be This makes it possible to obtain a high conversion rate. - oxidized carbon at 100°C and 150psi The equilibrium conversion rate of syngas containing 2 moles of hydrogen per mole of hydrogen is equal to It was calculated to be approximately 94% throughout. Furthermore, the characteristic that the catalyst system of the present invention is liquid is that , from the reactor for gas-liquid contact for fast reactions and exothermic reaction of CO and H7. This makes it possible to separate the generated heat from the removal. This separation can be achieved by e.g. an external cooler or by condensing the catalyst outside the reactor and recycling it into the reactor. This can be done by incorporating into the catalyst system a recyclable inert low-boiling compound. Applicable High thermodynamic equilibrium of the process and ability to separate kinetics and heat transfer o decouple), the reaction imposed on conventional catalyst technology is Eliminates reactor design limitations.

本発明の一態様において、該均一触媒は、該遷移金属カルボニルとして寄与する 物質および該アルコキシドとして寄与する物質とを、メタノールと所定の補助溶 媒と、活性化剤などを含む溶液に添加することにより、反応器内でその場で調製 される。メタノールの製造を触媒の調製後即座に進めることができる。もう一つ の方法では、本発明の均一触媒は予め別途調製し、必要な時点で該反応器に投入 することが出来る。In one embodiment of the invention, the homogeneous catalyst contributes as the transition metal carbonyl The substance and the substance contributing as the alkoxide are mixed with methanol and a predetermined auxiliary solvent. Prepared on-site in a reactor by adding to a solution containing a medium, activator, etc. be done. Methanol production can proceed immediately after preparation of the catalyst. one more In the method, the homogeneous catalyst of the present invention is prepared separately in advance and added to the reactor at the required time. You can.

本発明の液相触媒を使用したメタノール合成の一態様において、原料合成ガスは 110℃および150psiで稼動する反応器に投入される。その際にガスは該 触媒溶液を通り抜けて上昇し、熱を放出しつつメタノールを生成し、該熱は例え ば該反応器にコイルを通して冷媒を循環することにより除去される。この冷却系 は反応の境界条件から冷却を完全には分離しないが、該コイルへの熱伝達は迅速 で、か、つ該反応は好ましい温度にて本質的に等温的に進行する。というのは、 ガス流により該液体が激しく撹拌され、かつ撹乱されるからである。結果として 、−酸化炭素の転化率90%が達成できる。従って、テールガス(tail g as)の体積は非常に小さく、かつ冷却器、分離器および未転化ガスを再循環す るための再循環圧縮器は、従来の不均一触媒と共に使用する同様な成分が要求す るものと比較して非常に小さい。少量のガスでは、蒸気状のメタノールオーバー ヘッド全てを運搬するのに不十分である可能性がある。そのような場合には、該 反応から液体を抜き出す必要がある。この液体は該分離器からの凝縮物と配合さ れ、該分離系から流出する粗製メタノールを構成する。該反応器から液体を抜き 出す場合、その第一の蒸溜搭は揮発性の触媒成分を分離し、これらを該反応器に 戻す。第二の蒸溜搭は蒸溜物としてメタノール製品を生成する。この方法をメタ ノールの調製に利用した場合、かつ該系で補助溶媒を使用した場合、該補助溶媒 はメタノールよりも高い沸点をもつように選択され、従ってメタノールと該補助 溶媒とは該第二の蒸溜搭で分離され、該補助溶媒は液体として該反応器に戻され る。In one embodiment of methanol synthesis using the liquid phase catalyst of the present invention, the raw material synthesis gas is The reactor is charged to a reactor operating at 110° C. and 150 psi. At that time, the gas It rises through the catalyst solution, producing methanol while releasing heat, which is e.g. It is removed by circulating a refrigerant through the reactor through a coil. This cooling system does not completely separate cooling from the reaction boundary conditions, but heat transfer to the coil is rapid. or, the reaction proceeds essentially isothermally at a preferred temperature. I mean, This is because the liquid is vigorously stirred and disturbed by the gas flow. as a result , - a conversion rate of 90% of carbon oxide can be achieved. Therefore, tail gas (tail g as) has a very small volume and requires a cooler, separator and recirculation of unconverted gas. Recirculation compressors for use with conventional heterogeneous catalysts require similar components. It is very small compared to the In small amounts of gas, vaporous methanol over It may not be sufficient to transport all the heads. In such cases, the applicable It is necessary to extract liquid from the reaction. This liquid is combined with the condensate from the separator. This constitutes the crude methanol flowing out of the separation system. Drain the liquid from the reactor The first distillation column separates the volatile catalyst components and transfers them to the reactor. return. The second distillation column produces methanol product as distillate. This method is meta When used in the preparation of alcohol and when a co-solvent is used in the system, the co-solvent is selected to have a higher boiling point than methanol, so methanol and the auxiliary The co-solvent is separated from the solvent in the second distillation column and the co-solvent is returned to the reactor as a liquid. Ru.

メタノール合成反応器に一回通すだけで合成ガスを殆ど完全にメタノールに転化 することのできる、本発明の低温液状触媒の発見により、本発明のメタノール製 造法が可能となった。この特徴は該合成ガス中での大気窒素の使用を可能としし かも該反応器に供給されるガスの容量を従来の合成反応器で要求するガスの体積 よりも小さくすることを可能とする。以下の表1は本発明の方法と従来のメタノ ール触媒法との比較を示す。反応条件および製品収率両者において大幅な改良が みられる。Synthesis gas is almost completely converted to methanol in just one pass through the methanol synthesis reactor. With the discovery of the low-temperature liquid catalyst of the present invention, which can The manufacturing method became possible. This feature allows the use of atmospheric nitrogen in the synthesis gas. The volume of gas supplied to the reactor is the volume of gas required in a conventional synthesis reactor. It is possible to make it smaller than. Table 1 below shows the method of the present invention and conventional methane A comparison with the roll catalyst method is shown. Significant improvements were made in both reaction conditions and product yield. Be looked at.

表1 均一触媒により触 従来の接触0に 媒されたMeOH製造 よるMeOHの製造反応器温度、℃110 265 反応器圧力、psia 15(1750平衡ω転化率、% 9461 稼動(operating) CO転化率、% 9016ガス循環容量、印モル /生成物モル 0.11 5.25反応器供給原料、COモル/生成物モル 1 .11 6.25オーバーへラドガス冷却能、Btu/生成物モル4.100  71.00095%’生成物回収率に対する分離器温度、’F 163 77* 5upp、 E、ハイドロカーボンプロセッシング(Hydrocarbon  Processing)、 1981゜3月、 pl)、 71−75および1 bid、 1984. 7月、 pp、 34C−34J0以下の実施例は本発 明を更に説明するものであるか、本発明はこれら実施例により何等制限されない 。以下に記載する実施例において、反応器の全圧力は各実験の開始時点での約7 65 psigから、反応の終了時点における約50−150 pstgまで変 化させた。該最終圧力は連続反応器の所定の稼動圧力に等しい。Table 1 Contact with a homogeneous catalyst, compared to the conventional contact 0 Production of MeOH by mediated MeOH production Reactor temperature, °C 110 265 Reactor pressure, psia 15 (1750 equilibrium ω conversion, % 9461 Operating CO conversion rate, % 9016 Gas circulation capacity, molar / product mole 0.11 5.25 reactor feedstock, CO mole / product mole 1 .. 11 6.25 over rad gas cooling capacity, Btu/product mole 4.100 71.00095%’Separator temperature for product recovery,’F 163 77* 5upp, E, Hydrocarbon processing Processing), March 1981, pl), 71-75 and 1 bid, 1984. July, pp, 34C-34J0 The following examples are from this publication. The present invention is not limited to these Examples in any way. . In the examples described below, the total pressure in the reactor was approximately 7 65 psig to about 50-150 pstg at the end of the reaction. turned into The final pressure is equal to the predetermined operating pressure of the continuous reactor.

実施例1 NaH(40酬)と僅かに過剰のt−アミルアルコール(52+m)とを30m 1のTHF中で反応させることにより調製した、ナトリウムt−アミルアルコキ シド(40nM)を、70m1の1と共に反応器に添加して、THFを全体で1 00m1とした。この反応器をH3でフラッシュした。IOmのNj(CD)4 を添加し、該反応器に300 psigで合成ガス(2Ht :Ic0)を圧入 した。10(1℃まで加熱すると、第一、第二および第三の装入(各)lhs  Si)のそれぞれに対してガス消費率はそれぞれ3.8.7psi/分であった 。Example 1 30 m of NaH (40 m) and a slight excess of t-amyl alcohol (52 m) Sodium t-amyl alkoxy prepared by reacting in THF of 1 (40 nM) was added to the reactor with 70 ml of 1 to make a total of 1 ml of THF. 00m1. The reactor was flushed with H3. IOm Nj (CD) 4 was added, and synthesis gas (2Ht:Ic0) was injected into the reactor at 300 psig. did. 10 (first, second and third charges (each) lhs when heated to 1°C The gas consumption rate was 3.8.7 psi/min for each of Si). .

164−のメタノールが生成され、これは86%のガス消費率に相当した。164 methanol was produced, corresponding to a gas consumption rate of 86%.

実施例2 本例は反応速度に対するアルカリ金属の作用を示す。アルコキシドの調製および 反応器の充填は、水素化ナトリウムの代わりに水素化カリウムを使用して実施例 Iに記載の手順を繰り返した。かくして、30m1のTHF中でK)l(40r fM)とt−アミルアルコール(52am)とを反応させることにより40蘭の に−1−アミルアルコキシドを得た。得られた溶液を反応器に装入し、70m1 のTHFを添加した。該反応器を封止して、Hlでパージし、l0mMのNi( CO)4を添加した。300ps iの合成ガス(2H,: Ic0)を該反応 器に添加し、該反応器を100℃に加熱した。平均ガス消費率は、それぞれ装入 1 (300psi)、2 (300psi)、3 (300psi)および4 (750psi)に対してそれぞれ32.50.22および7.5psi/分で あった。0.35モルのメタノールが生成した。Example 2 This example shows the effect of alkali metals on reaction rates. Preparation of alkoxides and Reactor charging was carried out using potassium hydride instead of sodium hydride. The procedure described in I was repeated. Thus, K)l(40r fM) and t-amyl alcohol (52am). -1-amyl alkoxide was obtained. The obtained solution was charged into a reactor and 70ml of THF was added. The reactor was sealed, purged with Hl, and treated with 10mM Ni ( CO)4 was added. 300 psi of synthesis gas (2H,: Ic0) was added to the reaction. and the reactor was heated to 100°C. The average gas consumption rate is 1 (300psi), 2 (300psi), 3 (300psi) and 4 (750 psi) at 32, 50, 22 and 7.5 psi/min respectively. there were. 0.35 mol of methanol was produced.

実施例3 本例は反応速度に対するアルコキシド濃度増大の影響を示し、かつこの方法が塩 基とニッケルにおいて真に接触的であることを示す。に−t−アミルアルコキシ ドの量を406)ら100−に増やして実施例2の手順を繰り返した。平均ガス 消費率は、それぞれ装入1 (300psi)および2.3.4および5(各7 50psi)に対してそれぞれ54.275および64psj/分であった。1 モルのメタノールが生成し、これはガス転化率94%に相当した。生成したメタ ノールはNiに対して少なくとも100サイクルおよび塩基に対して10サイク ルに相当し、このことは本発明の接触的特性を立証している。Example 3 This example shows the effect of increasing alkoxide concentration on the reaction rate and shows that the method Shows true contact between the group and nickel. -t-amylalkoxy The procedure of Example 2 was repeated by increasing the amount of 406) to 100-. average gas The consumption rates were 1 (300 psi) and 2.3.4 and 5 (7 psi each) respectively. 54.275 and 64 psj/min, respectively. 1 molar of methanol was produced, corresponding to a gas conversion of 94%. Generated meta Nol for at least 100 cycles for Ni and 10 cycles for base. 2, which proves the contact nature of the present invention.

実施例4 実施例2に記載の試薬に加えて、リガンド2,2−ビピリジン(5mM)を含む 混合物を100℃に加熱し、かつ反応器内で撹拌して、メタノール(212dl +)を生成した。Example 4 In addition to the reagents described in Example 2, it contains the ligand 2,2-bipyridine (5mM) The mixture was heated to 100°C and stirred in the reactor and methanol (212 dl +) was generated.

圧力降下の割合は、装入1.2および3(各300psi)のそれぞれに対して 90.28および12psi/分であった。メタノール単独のガス消費率は82 %を占めた。The rate of pressure drop is for each of charges 1.2 and 3 (300 psi each) 90.28 and 12 psi/min. The gas consumption rate of methanol alone is 82 %.

実施例5 実施例2の手順を繰り返したが、反応器は通常の2H,: ICO混合物の代わ りにN。Example 5 The procedure of Example 2 was repeated, but the reactor was replaced with the usual 2H,:ICO mixture. Rini N.

を含む合成ガスで加圧して、メタノールを調製した。ガス消費率は、装入lおよ び2(それぞれ700psi; Nt 400 ps!および2Ht:IcO合 成ガス300 psi)各々に対して46および+5psi/分であった。該N 、ガスは該触媒に影響を与えることなく、単に該反応系を通過した。639酬の メタノールが生成され、これは全ガス消費率の〉98xと見積もられた。Methanol was prepared by pressurizing with syngas containing . The gas consumption rate depends on the charge l and and 2 (700 psi each; Nt 400 ps! and 2Ht:IcO combined 46 and +5 psi/min for the grown gas (300 psi), respectively. The N , the gas simply passed through the reaction system without affecting the catalyst. 639 reward Methanol was produced, which was estimated at >98x the total gas consumption rate.

実施例6 実施例2の手順を繰り返したが、通常の2Ht : ICO混合物の代わりに8 4−90%のCH4を含むガス混合物を使用して、153 mのメタノールを調 製した。これは、全ガス消費率の〉98%と見積もられ、従って該メタンは触媒 活性に何等影響を与えないことが示された。Example 6 The procedure of Example 2 was repeated but with 8 instead of the regular 2Ht:ICO mixture. Prepare 153 m of methanol using a gas mixture containing 4-90% CH4. Manufactured. This is estimated to be >98% of the total gas consumption rate, so the methane is It was shown that it had no effect on activity.

実施例7 実施例2の手順を繰り返した。但し、該初期ガス混合物はH,Sを含んでいた。Example 7 The procedure of Example 2 was repeated. However, the initial gas mixture contained H and S.

ガx消11率は、装入1 (300psi ; 2X HtVc含有)おヨヒ2 (300psi; 4% H,Sを含有)各々に対して、33および5psi/ 分であった。238−のメタノールが生成した。The gas extinguishing 11 rate is charging 1 (300 psi; containing 2X HtVc) Oyohi 2 (300 psi; Contains 4% H, S) 33 and 5 psi/ It was a minute. 238-methanol was produced.

これは、全ガス消費率の〉99%と見積もられ、従って該触媒はS毒に対する高 い許容度をもつことが示された。This is estimated to be >99% of the total gas consumption rate, thus making the catalyst highly susceptible to S poisoning. It was shown to have good tolerance.

実施例8 アルコキシド成分の調製に対して、罰の代わりにKを使用した場合に、転化率に おける僅かな改善が見られた。かくして、4Mのに−t−アミルアルコキシド( カリウム(40mM)とt−アミルアルコール(52−)とから調製)と、10 0 mlのT)[Fと、5−のN i (Co ) 4とを含む溶液を、反応器 内で、300ps iの合成ガス(2Ht:I CO)の存在下で100℃に加 熱した。260−のメタノールが生成した。装入l、2および3(各300ps j)各々に対してガス消費率は26.52および25psi/分であった。Example 8 For the preparation of alkoxide components, when K is used instead of punishment, the conversion rate A slight improvement was seen in the results. Thus, 4M di-t-amyl alkoxide ( prepared from potassium (40mM) and t-amyl alcohol (52-), and 10 A solution containing 0 ml of T)[F and 5-Ni(Co)4 was added to the reactor. heated to 100°C in the presence of 300 ps i of synthesis gas (2Ht:ICO). It was hot. 260-methanol was produced. Charges 1, 2 and 3 (300 ps each j) Gas consumption rates were 26.52 and 25 psi/min for each.

実施例9 以下の実験を行って、メタノール合成率に及ぼす触媒成分遷移金属カルボニルの 濃度の効果を確認した。実施例8の手順および構成を繰り返したが、ニッケルテ トラカルボニルの濃度を変えた。装入l、2および3(各300psi)に対す るガス消費率を表2に示した。Example 9 The following experiment was conducted to determine the effect of the transition metal carbonyl catalyst component on the methanol synthesis rate. The effect of concentration was confirmed. The procedure and configuration of Example 8 was repeated, but with nickel steel. The concentration of tracarbonyl was varied. For charges 1, 2 and 3 (300 psi each) Table 2 shows the gas consumption rates.

ツケルカルボニルの濃度の増大に伴って増加する。いずれの場合も該製造法は真 に接触的である。It increases with increasing concentration of Tsukeru carbonyl. In either case, the manufacturing method is true. be in touch with

実施例1O では、該ガス消費率はそれぞれ47および30 psi/分であった。このこと は、本発明の触媒が高い体積効率を与えることを示唆している。Example 1O , the gas consumption rates were 47 and 30 psi/min, respectively. this thing suggests that the catalyst of the present invention provides high volumetric efficiency.

実施例11 は装入l、2および3(各300psi)に対してそれぞれ8.40および52 psi/分であった。Example 11 are 8.40 and 52 for charges l, 2 and 3 (300 psi each) respectively. psi/min.

実施例12 1.2および3に対してそれぞれ12.64および30psi/分であった。ガ ス消費率はアルコキシドを生成するために使用したアルコールの性質に依存して いる。Example 12 12.64 and 30 psi/min for 1.2 and 3, respectively. Ga The consumption rate depends on the nature of the alcohol used to produce the alkoxide. There is.

実施例13 る)を使用した。ガス消費率における大幅な改善がみられた(ガス消費率は装入 1.2および3に対してそれぞれ74.31および22psi/分であった)。Example 13 ) was used. Significant improvement in gas consumption rate was observed (gas consumption rate was 74.31 and 22 psi/min for 1.2 and 3, respectively).

303 mのMeOHが生成され、これから合成ガスの消費率は97%と見積も られた。303 m of MeOH was generated, and the consumption rate of synthesis gas is estimated to be 97%. It was done.

実施例14 0.1Mのテトラメチルアンモニウムメトキンドを、50%p−ジオキサンで希 釈した100 mIのメタノール中に溶解し、5mMのNj(CD)<を加えて 完全な均一溶媒を得た。Example 14 Dilute 0.1M tetramethylammonium methquinde with 50% p-dioxane. Dissolve in 100 mI diluted methanol and add 5mM Nj(CD). A completely homogeneous solvent was obtained.

反応器に800 psiaの合成ガス(2Ht:l CO)を圧入し、120  ’Cに加熱した。メタノールの合成速度は3psi/分であった。これは、同様 な条件下でに0CHsを使用して得られた結果にほぼ匹敵した。800 psia of synthesis gas (2Ht:l CO) was injected into the reactor, and 120 psia It was heated to 'C. The methanol synthesis rate was 3 psi/min. This is similar The results were almost comparable to those obtained using 0CHs under normal conditions.

実施例15 実施例8に記載の手順を繰り返した。但し、補助溶mを以下の表3に記載の補助 溶媒に変えた。得られたガス消費率の結果を以下の表3に示す。Example 15 The procedure described in Example 8 was repeated. However, the auxiliary solution m is the auxiliary solution listed in Table 3 below. Changed to solvent. The results of the gas consumption rates obtained are shown in Table 3 below.

2−メチルテトラヒドロフラン 22 +7 41.2〜ジエトキシエタン 3 4 12 4p−ジオキサン 25 49 23 N−メチルモルフォリン 40 12 3t−アミルアルコール 2 I − ポリエチレングリコール(PEG−400) 52 32 −PEG400/メ タノール(1:l v/v) 92 −− −一本発明の均一触媒は、補助溶媒 としてTHF 、 p−ジオキサンまたはポリエチレングリコールを使用した場 合に最も高い有効性を示した。2-Methyltetrahydrofuran 22 + 7 41.2 - diethoxyethane 3 4 12 4p-dioxane 25 49 23 N-methylmorpholine 40 12 3t-amyl alcohol 2 I- Polyethylene glycol (PEG-400) 52 32 - PEG400/Me Tanol (1:l v/v) 92 --- The homogeneous catalyst of the present invention is a co-solvent When using THF, p-dioxane or polyethylene glycol as It showed the highest effectiveness when

実施例16 ポリエチレングリコール(PEG−400)100ml中i:200 +#)K OMeを溶解し、10#)Ni(Co)4を添加して、完全に均一な赤色溶液を 得た。反応器に800 psiaの合成ガス(2H2:I CO)を圧入し、1 20℃に加熱した。メタノール合成は50℃以下で開始し、ガス消費率は装入l および2に対してそれぞれ52および32psi/分であった。Example 16 Polyethylene glycol (PEG-400) in 100ml i:200+#)K Dissolve OMe and add 10#) Ni(Co) to obtain a completely homogeneous red solution. Obtained. 800 psia of synthesis gas (2H2:ICO) was pressurized into the reactor, and 1 Heated to 20°C. Methanol synthesis starts below 50°C, and the gas consumption rate is and 52 and 32 psi/min for and 2, respectively.

実施例I7 メタノール溶媒を50!%PEG−400および400 dOMet’希釈し、 10mM17)Ni(Co)aを添加して、暗赤色の触媒溶液を得た。初め反応 器中で820 psiaであった合成ガス(2H1:l CO)の圧力は40℃ 以下での反応の開始に伴って49psiaまで減少した。メタノール合成速度は 92psi/分であり、反応中に達した最高温度は115℃であり、意図した温 度は120℃であった。296酬のメタノールが合成され、これはメタノール選 択率>98.5%に相当した。最終溶液は赤色かつ完全に均一であり、5分以内 に94%のω転化率が達成された。Example I7 50 methanol solvent! %PEG-400 and 400 dOMet' diluted, 10mM 17) Ni(Co)a was added to obtain a dark red catalyst solution. initial reaction The pressure of synthesis gas (2H1:l CO), which was 820 psia in the vessel, was 40°C. The pressure decreased to 49 psia with the onset of the reaction below. The methanol synthesis rate is 92 psi/min, and the highest temperature reached during the reaction was 115°C, which was the intended temperature. The temperature was 120°C. 296 methanol was synthesized, which was used for methanol selection. This corresponded to a selectivity of >98.5%. The final solution is red and completely homogeneous within 5 minutes. An ω conversion of 94% was achieved.

実施例18 アルゴン雰囲気下で、4噛のに−1−アミルアルコキシド、100 mlの叱お よび5−のN1(CO)aを一緒に混合して、赤色の溶液を得た。室温にて2日 間放置した後に、該赤色溶液を反応器に投入し、aoops iの合成ガス(2 H!:I Co)を圧入した後、100℃に加熱した。該予備混合した触媒の活 性は実施例8に記載の新鮮な触媒溶液と同じであった。Example 18 Under an argon atmosphere, add 100 ml of 4 pieces of -1-amyl alkoxide. and 5-N1(CO)a were mixed together to obtain a red solution. 2 days at room temperature After standing for a while, the red solution was charged into the reactor and aoops i synthesis gas (2 H! :I Co) was injected, and then heated to 100°C. The activity of the premixed catalyst The properties were the same as the fresh catalyst solution described in Example 8.

実施例19 ガス消費率に及ぼすメタノールの蓄積および塩基濃度の効果を、5−のニッケル テトラカルボニル、補助溶媒としてのp−ジオキサンおよびアルコキシドとして のK[)4eを使用して、110℃および750ps iにて調べた。結果を表 4に示す。Example 19 The effect of methanol accumulation and base concentration on the gas consumption rate was investigated using 5-nickel Tetracarbonyl, p-dioxane as co-solvent and as alkoxide K[)4e was used at 110° C. and 750 ps i. Display results 4.

75 25 400 ° 224 表4の結果は、与えられた塩基濃度の下では、メタノールの濃度の増大に伴って ガス消費率は減少した。しかし、塩基濃度のみを増大すると該消費率を高めるこ とができる。この塩基/メタノールの比の関係を以下の実施例で記載する。75 25 400 ° 224 The results in Table 4 show that for a given base concentration, as the concentration of methanol increases, Gas consumption rate decreased. However, increasing only the base concentration can increase the consumption rate. I can do it. This base/methanol ratio relationship is described in the examples below.

実施例20 5−のニッケルカルボニル、100 mlのメタノールおよびカリウムメトキシ ドを含む溶液を、合成ガス圧7501]S!(2Hz:1 co)の下で110 ℃にて加熱した。高い塩基濃度(>400m)において、該ガスは所定の温度に 達する前でさえ消費された。この実験の以下のような結果は、メタノール合成速 度がKOMe/MeOH(塩基/溶媒)比に依存することを示す。Example 20 5-nickel carbonyl, 100 ml methanol and potassium methoxy A solution containing de is heated to a synthesis gas pressure of 7501]S! (2Hz: 1 co) under 110 Heated at ℃. At high base concentrations (>400m), the gas reaches a given temperature. It was consumed even before it was reached. The following results of this experiment indicate that the methanol synthesis rate is shows that the degree depends on the KOMe/MeOH (base/solvent) ratio.

6Cl(1>60 800 >>72 実施例21 600 rINのKOMe、 100 mlのMeOHおよ)i(CO)−を含 む触媒溶液を、合成ガス圧750psi(2Hy:I CO)の下で110℃に て加熱した。以下のデータに示されるように、反応速度はニッケルカルボニル濃 度の増大に伴って増大した。6Cl (1>60 800 >>72 Example 21 containing 600 rIN of KOMe, 100 ml of MeOH and )i(CO)-. The catalyst solution was heated to 110 °C under a syngas pressure of 750 psi (2Hy:I CO). and heated. As shown in the data below, the reaction rate is It increased with increasing degree.

20 >>100 高いNi(CO)4濃度(例えば、20酬)において、該ガスはメタノールの生 成を伴って3分以内に消費された。20 >>100 At high Ni(CO)4 concentrations (e.g. 20%), the gas produces methanol. Consumed within 3 minutes with formation.

実施例22 メタノール合成速度に及ぼす反応温度の効果を調べた。100−のKOMeと5 酬のN1(CO)*とを含む100 mlのp−ジオキサンに750ps iの 合成ガス2Ht:IcOを圧入した場合、ガス消費率は70.77.90および 100℃それぞれにおいて、15.43.63および180 psi/分であっ た。アレニウス(Arrhen ius )プロットはこの反応に対してEa喀 + :23.3 Kca11モルを与えた。メタノール合成は、高い触媒濃度の 下では室温程度の低温で開始するが、この系は50〜150℃の範囲内で首尾よ く進行する。Example 22 The effect of reaction temperature on methanol synthesis rate was investigated. 100-KOMe and 5 750 ps i in 100 ml of p-dioxane containing N1(CO)* When syngas 2Ht:IcO is injected, the gas consumption rate is 70.77.90 and 15, 43, 63 and 180 psi/min at 100°C, respectively. Ta. An Arrhenius plot is used for this reaction. +: 23.3 Kca 11 mol was given. Methanol synthesis requires high catalyst concentrations. The system starts at temperatures as low as room temperature, but this system has been successfully developed in the range of 50 to 150 °C. It progresses quickly.

実施例23 本発明の触媒系は、バッチ反応の速度データから明らかな如く、従来のメタノー ル合成用触媒に対して悪影響を及ぼすいくつかの伝統的な触媒毒に対して許容度 をもつ。実施例20に記載の400 mMのKOMeを含む本発明の触媒系を使 用した場合の種々の毒作用は以下の通りである。Example 23 The catalyst system of the present invention is superior to conventional methanol as evidenced by batch reaction rate data. tolerance to some traditional catalyst poisons that adversely affect catalysts for synthesis have. Using the catalyst system of the invention containing 400 mM KOMe as described in Example 20. The various toxic effects when used are as follows.

(1) 8%(1)CQt (残りは2H,:I Co)を含む75(lpsi の合成ガスを使用した場合、20%の速度低下が観測された。(1) 75 (lpsi) containing 8% (1) CQt (the rest is 2H, :I Co) A 20% speed reduction was observed when using .

(2) 26% (7)Nt、7.4%(7)(:Q、および2.5%(7)H tS 濃りi;!2Ht:l Co)を含む750ps iの合成ガスを使用し た場合、速度は50%だけ減少した。(2) 26% (7) Nt, 7.4% (7) (:Q, and 2.5% (7) H tS Thick i;! Using 750 ps i synthesis gas containing 2 Ht:l Co) In this case, the speed was reduced by 50%.

実施例24 本発明の一態様において、3.0gの乾燥ゼオライト13XC400℃で4時間 真空下で乾燥)を、反応器への装入の際に、400 mのKOMeの100m1 メタノール溶液と共に添加した。この反応器に110℃にて750ps iの合 成ガス(2Ht:I Co)を圧入した。この場合の速度は、ゼオライトを含ま ない触媒溶液を使用した場合にみられた速度と比較して10%高かった。ゼオラ イトなどの遷移金属カルボニル用担体を使用した場合には、以下のような利点が 得られる。Example 24 In one embodiment of the invention, 3.0 g of dry zeolite 13XC at 400°C for 4 hours (dry under vacuum) in 100 ml of 400 m KOMe upon loading into the reactor. Added together with methanol solution. This reactor was heated to 750 ps i at 110°C. A synthetic gas (2Ht:ICo) was injected under pressure. The speed in this case includes zeolite The rate was 10% higher compared to that seen when using no catalyst solution. zeola The use of transition metal carbonyl supports such as carbonate has the following advantages: can get.

(1)通常副−生成物として少量で存在するメチルフォルメートが見掛は上消失 し、および (2) N1(CD)4が該ゼオライト上にの固定化される。気相赤外測定によ れば、ゼオライト担体を使用することにより、Ni(CO)4の気相濃度が減少 することが示された。(1) Methyl formate, which is usually present in small amounts as a by-product, apparently disappears. and (2) N1(CD)4 is immobilized on the zeolite. By gas-phase infrared measurement If so, the gas phase concentration of Ni(CO)4 can be reduced by using a zeolite carrier. It was shown that

実施例25 20例のバッチ式実験を実施して、温度、メタノール濃度、塩基濃度、Put、 P。。、および撹拌速度の反応速度に及ぼす影響を調べた。表5は各実験で使用 した条件を示す。全ての実験は初期Ni(CO)4濃度0.05Mを使用した。Example 25 Twenty batch experiments were conducted to determine temperature, methanol concentration, base concentration, Put, P. . The effects of , and stirring speed on the reaction rate were investigated. Table 5 is used in each experiment. The following conditions are shown below. All experiments used an initial Ni(CO)4 concentration of 0.05M.

但し、実験lおよび2ではその初期濃度として0.01Mを使用した。実験21 ではメタノールと共に溶媒としてメチルフォルメートを使用し、一方他の全ての 実験では溶媒として純メタノールまたはメタノール/p−ジオキサン混合物を使 用した。However, in Experiments 1 and 2, 0.01M was used as the initial concentration. Experiment 21 uses methylformate as a solvent along with methanol, while all other The experiments used pure methanol or a methanol/p-dioxane mixture as the solvent. used.

表5に載せたメタノール、塩基、およ′cFNi(CO)4の液相濃度は、(1 )p−ジオキサン、メタノールおよm0CR,の混合による体積変化はなくおよ び(2) 25℃〜反応温度の範囲において液相の密度変化はないものと仮定し て計算した。従って、メタノール、KOCH,およびNi(CO)4の濃度は、 より正確には25℃でのモル/lで記載される。The liquid phase concentrations of methanol, base, and 'cFNi(CO)4 listed in Table 5 are (1 ) There is no change in volume due to mixing of p-dioxane, methanol and m0CR. (2) It is assumed that there is no change in the density of the liquid phase in the range of 25°C to reaction temperature. I calculated it. Therefore, the concentrations of methanol, KOCH, and Ni(CO)4 are: More precisely it is stated in mol/l at 25°C.

実験lおよび2のみはN1(CD)<濃度0.OIMで実施した。というのは、 これらの実験は反応の妥当な速度を与えるような触媒濃度で実施されたからであ る。反応の妥当な速度とは、初期圧750 psigから最終圧力100−15 0 Qsigまで降下するのに、2分〜2時間を要するような速度として定義し た。実験1および2の反応速度は比較的遅く、かつ興味ある低温では更に低下す ることが予想される。従って、全ての後の実験では0.1)5Mという高い初期 N1(CD)411度を使用した。N1(CO)<の濃度は、妥当な反応速度を 与えた。Only experiments 1 and 2 had N1(CD)<concentration 0. It was carried out at OIM. I mean, These experiments were performed at catalyst concentrations that gave reasonable rates of reaction. Ru. A reasonable rate of reaction is from an initial pressure of 750 psig to a final pressure of 100-15 psig. 0 Defined as a speed that requires 2 minutes to 2 hours to descend to Qsig. Ta. The reaction rates in Experiments 1 and 2 are relatively slow and decrease further at the lower temperatures of interest. It is expected that Therefore, in all subsequent experiments a high initial value of 0.1) 5M N1 (CD) 411 degrees was used. The concentration of N1(CO)< Gave.

実験3および5は物質移動がこれら実験における反応速度を制限するか否かを決 定するために実施した。実験4.7.9および11はそれぞれ116.70.9 8および87℃で実施し、反応速度に及ぼす温度の影響を調べた。実験6では、 より低い撹拌速度の下で実験4を繰り返し、物質移動が反応速度を制限するか否 かを調べた。しかし、実験6は実験4の反応温度に達する前に完了した。Experiments 3 and 5 determined whether mass transfer limited the reaction rate in these experiments. This was carried out to determine the Experiments 4.7.9 and 11 are 116.70.9 respectively It was carried out at 8 and 87° C. to investigate the effect of temperature on the reaction rate. In experiment 6, Repeat experiment 4 under lower stirring speed to determine whether mass transfer limits the reaction rate. I looked into it. However, Run 6 was completed before the reaction temperature of Run 4 was reached.

実験8は反応の開始時点からメタノールを存在せしめて実施した最初の実験であ った。この実験は90℃で行った。というのは、より高濃度のメタノール溶液中 での反応速度が未知であったからである。90℃での反応速度は予想よりもおそ かった。従って、反応の開始時点からメタノールを存在せしめて実施した後の全 ての実験では、反応温度を約110℃に維持して実施した。Experiment 8 was the first experiment in which methanol was present from the beginning of the reaction. It was. This experiment was conducted at 90°C. This is because in a more concentrated methanol solution This is because the reaction rate was unknown. The reaction rate at 90℃ was slower than expected. won. Therefore, after conducting the reaction in the presence of methanol from the beginning, the total In all experiments, the reaction temperature was maintained at approximately 110°C.

実験l0112および13は反応速度に及ぼすメタノールの影響を決定するため に実施した。これらの実験で使用したメタノールの初期濃度はそれぞれ25、】 0および50容量%であった。実験14、I5および16も、異なる触媒塩基濃 度における、メタノール濃度の反応速度に及ぼす影響を調べる目的で実施した。Experiments 10112 and 13 to determine the effect of methanol on the reaction rate It was carried out in The initial concentrations of methanol used in these experiments were 25 and 25, respectively] 0 and 50% by volume. Experiments 14, I5 and 16 were also conducted using different catalytic base concentrations. The purpose of this study was to investigate the effect of methanol concentration on the reaction rate at different temperatures.

これらの実験はメタノールの初期濃度それぞれ25.75および100容量%、 および初期KOCH,濃度4.0Mで実施した。These experiments used initial concentrations of methanol of 25.75 and 100% by volume, respectively; and initial KOCH, performed at a concentration of 4.0M.

実験15を高い撹拌速度の下で繰り返した実験17では、塩基を高濃度で含む実 験において、物質移動が反応速度に影響を与えるか否かを調べる目的で実施した 。Experiment 17, in which Experiment 15 was repeated at a higher stirring speed, The purpose of this experiment was to investigate whether mass transfer affects the reaction rate. .

高い塩基濃度の下で実験16を繰り返すことに対応する実験18および19は1 00容量%メタノール溶媒中での反応速度に及ぼす塩基濃度の影響を調べるため に実施した。10容量%のメチルフォルメート溶媒を使用して実験19を繰り返 すことに相当する実験2工はメチルフォルメートが反応速度に影響を及ぼすか否 かを調べるために実施した。Experiments 18 and 19 correspond to repeating experiment 16 under high base concentration. To investigate the effect of base concentration on reaction rate in 00% methanol solvent It was carried out in Repeat experiment 19 using 10% by volume methylformate solvent. Experiment 2, which corresponds to It was carried out to find out whether

更に、一つの実験(実験18)はN1(CD)4およびカリウムメトキシドが該 反応中に消費されずかつ触媒として機能するか否かを調べる目的で実施した。こ の実験は381こ渡り、反応が進行して圧力を200ps i以下に低下する毎 に繰り返し合成ガスで反応器を加圧することにより行った。Furthermore, one experiment (Experiment 18) showed that N1(CD)4 and potassium methoxide were This was carried out for the purpose of investigating whether it is not consumed during the reaction and functions as a catalyst. child 381 experiments were conducted, and each time the reaction progressed and the pressure was lowered below 200 ps This was done by repeatedly pressurizing the reactor with synthesis gas.

実験 撹拌速度 初期KOMe 初期p−ジオキ 初’XITMeOH濃度 等 温反応No、 ” (RPM) 濃度(M) サン濃度(7%) (vo1%) (M) 温度(℃)lb1200 0.4 100 0 0 +2021 12 00 0.4 100 0 0 1103 800 0.4 100 0 0  1204 1200 1.0 100 0 0 1165 1200 0.4  100 0 0 1206 500 1.0 100 0 0 11(1? 1 200 1.0 100 Q Q、7θ8 1200 1、(175258,2 90912001、(11000098 1012001,0?5 25 6.2 11011 1200 1.0 10 0 0 0 8712 1200 1.0 90 10 2.5 11013  1200 +、0 50 50 12.4 +09+4 1200 4.0 7 5 25 6.2 10715 1200 4.0 25 75 18.5 1 1016 1200 4.0 0 100 24.7 11017 1800  4.0 25 75 18.5 10918 1200 8.0 0 100  24.7 11019 1200 6.0 0 100 24.7 10920 c+200 6.0 0 90 22.2 110a:使用した全溶媒=全での 実験において100m1゜b: [Ni(CO)4] = 0.OIM;他の全 ての実験に対して[:N1(Co)、 ) = 0.05 M。Experiment Stirring speed Initial KOMe Initial p-dioki Initial XITMeOH concentration etc. Temperature reaction No.'' (RPM) Concentration (M) San concentration (7%) (vo1%) (M) Temperature (℃) lb1200 0.4 100 0 0 +2021 12 00 0.4 100 0 0 1103 800 0.4 100 0 0 1204 1200 1.0 100 0 0 1165 1200 0.4 100 0 0 1206 500 1.0 100 0 0 11 (1? 1 200 1.0 100 Q Q, 7θ8 1200 1, (175258,2 90912001, (11000098 1012001,0?5 25 6.2 11011 1200 1.0 10 0 0 0 8712 1200 1.0 90 10 2.5 11013 1200 +, 0 50 50 12.4 +09+4 1200 4.0 7 5 25 6.2 10715 1200 4.0 25 75 18.5 1 1016 1200 4.0 0 100 24.7 11017 1800 4.0 25 75 18.5 10918 1200 8.0 0 100 24.7 11019 1200 6.0 0 100 24.7 10920 c+200 6.0 0 90 22.2 110a: Total solvent used = total In the experiment, 100 m1゜b: [Ni(CO)4] = 0. OIM; all other [:N1(Co), ) = 0.05 M for all experiments.

cap−ジオキサンの代わりにlovol%のメチルフォルメートを使用した。Lovol% methylformate was used instead of cap-dioxane.

実施例26 以下の例はメタノール合成における、二金属系の相乗効果を立証する。l−のN 1(Co)い 5酬の銅メトキシドおよび0.6MのKOCHzを100 ml のメタノールに溶解した。反応器を合成ガス(2Ht:l Co)で加圧し、か つ120℃に加熱した。メタノールが約5psi/分の速度で生成された。Example 26 The following example demonstrates the synergistic effect of bimetallic systems in methanol synthesis. l-N 100 ml of 1(Co) 5-component copper methoxide and 0.6M KOCHz of methanol. The reactor was pressurized with synthesis gas (2Ht:l Co) and The mixture was heated to 120°C. Methanol was produced at a rate of approximately 5 psi/min.

実施例27 5酬のN1(Co)4を、0.4MのKOMeを30%メタノール/70%トリ エチレングリコールジメチルエーテル(トリグリム)混合物に溶解した溶液に添 加し、反応器にH!/CO比2:1を有する合成ガスを圧入した。この反応器を 120℃に加熱した際に、+15 psi/分の合成ガス消費率を示した。Example 27 5 compounds of N1(Co)4 and 0.4M KOMe in 30% methanol/70% trichloride. Added to a solution of ethylene glycol dimethyl ether (triglyme) in a mixture. Add H! to the reactor. Synthesis gas with a /CO ratio of 2:1 was injected. This reactor When heated to 120° C., it exhibited a syngas consumption rate of +15 psi/min.

国際調査報告international search report

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.低温かつ低圧の下で、一酸化炭素と水素とからメタノールを製造するための 均一触媒であって、遷移金属カルボニル錯体とアルコキシドとを含み、該遷移金 属かCu、Ni、Pd、Mo、Co、Ru、Feおよびその混合物からなる群か ら選ばれ、メタノール単独または補助溶媒と混合したメタノール溶媒中に溶解さ れている上記均一触媒。1. For producing methanol from carbon monoxide and hydrogen at low temperature and low pressure. A homogeneous catalyst comprising a transition metal carbonyl complex and an alkoxide, the transition metal genus or group consisting of Cu, Ni, Pd, Mo, Co, Ru, Fe and mixtures thereof selected from methanol and dissolved in methanol solvent alone or mixed with a co-solvent. The above homogeneous catalyst. 2.該遷移金属がニッケル、モリブデンおよび銅からなる群から選ばれる請求の 範囲第1項記載の触媒。2. Claimed in which the transition metal is selected from the group consisting of nickel, molybdenum and copper. Catalyst according to scope 1. 3.該遷移金属がニッケルである請求の範囲第1項記載の触媒。3. A catalyst according to claim 1, wherein the transition metal is nickel. 4.テトラヒドロフラン、p−ジオキサン、l−アミルアルコール、t−ブチル アルコールおよびポリエチレングリコールからなる群から選ばれる補助溶媒を使 用する請求の範囲第1項記載の触媒。4. Tetrahydrofuran, p-dioxane, l-amyl alcohol, t-butyl using a co-solvent selected from the group consisting of alcohol and polyethylene glycol. The catalyst according to claim 1 for use. 5.該アルコキシド成分が炭素原子数1〜6の脂肪族アルコール由来のものであ る請求の範囲第1項記載の触媒。5. The alkoxide component is derived from an aliphatic alcohol having 1 to 6 carbon atoms. The catalyst according to claim 1. 6.該遷移金属カルボニル錯体がニッケルテトラカルボニルの錯体であり、該ア ルコキシド成分がメトキシドであり、かつ該触媒がメタノールどTHFとの補助 溶媒系に溶解されている請求の範囲第1項記載の触媒。6. The transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex, and the transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex; The lucoxide component is methoxide, and the catalyst is auxiliary with THF such as methanol. A catalyst according to claim 1 dissolved in a solvent system. 7.該遷移金属カルボニル錯体がニッケルテトラカルボニルの錯体であり、該ア ルコキシドがメトキシドであり、かつ該触媒がメタノールとp−ジオキサンとの 補助溶媒系に溶解されている請求の範囲第1項記載の触媒。7. The transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex, and the transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex; The rukoxide is methoxide, and the catalyst is a combination of methanol and p-dioxane. A catalyst according to claim 1 dissolved in a co-solvent system. 8.該遷移金属カルボニル錯体がニッケルテトラカルボニルの錯体であり、該ア ルコキシドがメトキシドであり、かつ該触媒がメタノールとポリエチレングリコ ールまたはポリエチレングリコールの誘導体との補助溶媒系に溶解されている請 求の範囲第1項記載の触媒。8. The transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex, and the transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex; Rukoxide is methoxide, and the catalyst is methanol and polyethylene glyco be dissolved in a co-solvent system with a derivative of polyethylene glycol or polyethylene glycol. The catalyst according to claim 1. 9.メタノール溶媒系中で、低温かつ低圧の下で、一酸化炭素と水素とからメタ ノールを製造するための触媒であって、該触媒が遷移金属カルボニルまたは選移 金属カルボニルブリカーサもしくはそのいずれかのクラスターと、該メタノール 溶媒系の存在下でアルコキシドを生成する金属またはアミン化合物との反応によ り調製されることを特徴とする上記触媒。9. Methanol is removed from carbon monoxide and hydrogen at low temperature and pressure in a methanol solvent system. A catalyst for producing a transition metal carbonyl or a metal carbonyl bricasa or any cluster thereof and the methanol by reaction with metal or amine compounds to form alkoxides in the presence of a solvent system. The above-mentioned catalyst is characterized in that it is prepared by: 10.該遷移金属カルボニル試薬がニッケルテトラカルボニルであり、かつ該ア ルコキシド生成試薬かアルカリまたはアルカリ土類金属の脂肪族アルコラートで ある請求の範囲第9項記載の触媒。10. the transition metal carbonyl reagent is nickel tetracarbonyl, and the transition metal carbonyl reagent is nickel tetracarbonyl; With rukoxide-forming reagents or aliphatic alcoholates of alkali or alkaline earth metals A catalyst according to claim 9. 11.該アルコキシド生成試薬がカリウムメトキシドである請求の範囲第10項 記載の触媒。11. Claim 10, wherein the alkoxide-generating reagent is potassium methoxide. Catalysts as described. 12.該アルコキシド生成試薬がテトラメチルアンモニウムメトキシドである請 求の範囲第9項記載の触媒。12. The alkoxide generating reagent is tetramethylammonium methoxide. The catalyst according to claim 9. 13.該アルコキシドが、カリウムメトキシドと銅メトキシドとの混合物であっ て、これがメトキシドイオンを供給し、かつニッケルテトラカルボニル/銅カル ボニル錯体を形成する請求の範囲第9項記載の触媒。13. The alkoxide is a mixture of potassium methoxide and copper methoxide. This supplies methoxide ions and nickel tetracarbonyl/copper carbon. 10. The catalyst according to claim 9, which forms a bonyl complex. 14.該メタノール溶媒系がメタノールと補助溶媒とを含む請求の範囲第9項記 載の触媒。14. Claim 9, wherein said methanol solvent system comprises methanol and a co-solvent. catalyst. 15.該選移金属カルボニル試薬用担体を添加する請求の範囲第9項記載の触媒 。15. The catalyst according to claim 9, wherein the carrier for the transferred metal carbonyl reagent is added. . 16.該担体がゼオライトである請求の範囲第15項記載の触媒。16. 16. The catalyst according to claim 15, wherein the carrier is a zeolite. 17.合成ガスを、メタノールまたはメタノールと補助溶媒との混合物に溶解し た均一触媒と接触させて、該合成ガスからメタノールを製造する方法であって、 該触媒が遷移金属カルボニル錯体とアルコキシドとを含み、該遷移金属がCu、 M、Pd、Mo、Co、Ru、Feおよびその混合物からなる群から選ばれるこ とを特徴とする上記メタノールの製造法。17. Synthesis gas is dissolved in methanol or a mixture of methanol and a cosolvent. A method for producing methanol from the synthesis gas by contacting it with a homogeneous catalyst, the method comprising: The catalyst includes a transition metal carbonyl complex and an alkoxide, and the transition metal is Cu, selected from the group consisting of M, Pd, Mo, Co, Ru, Fe and mixtures thereof. The above method for producing methanol, characterized by: 18.該選移金属がニッケルであり、該アルコキシドが脂肪族アルコラートであ り、かつ該メタノーノ幼THF、メチルTHF、p−ジオキサン、t−アミルア ルコール、ポリエチレングリコールおよびその誘導体からなる群から選ばれる補 助溶媒と共に使用される請求の範囲第17項記載の方法。18. The selected metal is nickel and the alkoxide is an aliphatic alcoholate. and the methanol young THF, methyl THF, p-dioxane, t-amyl A supplement selected from the group consisting of alcohol, polyethylene glycol and derivatives thereof. 18. The method of claim 17, used in conjunction with a co-solvent. 19.該アルコキシドがメトキシドである請求の範囲第18項記載の方法。19. 19. The method of claim 18, wherein said alkoxide is methoxide. 20.100〜150℃の範囲の低温および100〜150psiの範囲の低圧 条件の使用を含む請求の範囲第17項記載の方法。20. Low temperature in the range of 100-150℃ and low pressure in the range of 100-150psi 18. The method of claim 17 comprising the use of conditions. 21.該遷移金属カルボニル錯体がニッケルテトラカルボニルの錯体であり、該 アルコキシドがカリウムメトキシド由来のメトキシドであり、かつ該溶媒系がメ タノールと、ThF、p−ジオキサン、ポリエチレングリコールおよびその誘導 体からなる群から選はれる補助溶媒とを含む請求の範囲第17項記載の方法。21. The transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex, and the transition metal carbonyl complex is a nickel tetracarbonyl complex; The alkoxide is a methoxide derived from potassium methoxide, and the solvent system is Tanol, ThF, p-dioxane, polyethylene glycol and its derivatives 18. The method of claim 17, further comprising a co-solvent selected from the group consisting of: 22.遷移金属カルボニル活性化剤を該反応溶液に添加する請求の範囲第17項 記載の方法。22. Claim 17, wherein a transition metal carbonyl activator is added to the reaction solution. Method described. 23.該活性化剤が硫化ナトリウムである請求の範囲第22項記載の方法。23. 23. The method of claim 22, wherein said activating agent is sodium sulfide. 24.該活性化剤が硼酸である請求の範囲第22項記載の方法。24. 23. The method of claim 22, wherein said activator is boric acid. 25.該アルコキシドと結合しているカチオンを不活性化する物質を該反応溶液 に添加する請求の範囲第17項記載の方法。25. A substance that inactivates the cation bonded to the alkoxide is added to the reaction solution. 18. The method according to claim 17, wherein the method is added to 26.該不活性化剤がクラウンエーテルである請求の範囲第25項記載の方法。26. 26. The method of claim 25, wherein said deactivating agent is a crown ether. 27.該合成ガスが不活性ガスを含む請求の範囲第17項記載の方法。27. 18. The method of claim 17, wherein the synthesis gas comprises an inert gas. 28.閉じた反応器にNi(CO)4 とOCH3−との錯体を含む均一触媒を 入れ、初期圧約700psiおよび最終圧約115psiでCOとH2とを導入 し、CH3OH 用の補助溶媒としてp−ジオキサンを導入して、該触媒を液状 化し、かつ該生成メタノールを抽出する工程を含むガス試薬COおよびH2から メタノールを製造する方法。28. A homogeneous catalyst containing a complex of Ni(CO)4 and OCH3- was placed in a closed reactor. CO and H2 were introduced at an initial pressure of about 700 psi and a final pressure of about 115 psi. Then p-dioxane is introduced as a co-solvent for CH3OH to convert the catalyst into liquid form. from the gaseous reagents CO and H2, including the step of converting the resulting methanol into A method of producing methanol.
JP1507553A 1986-12-19 1989-06-30 Homogeneous catalyst formulation for methanol production Expired - Lifetime JP2613658B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94373186A 1986-12-19 1986-12-19
US07/141,454 US4935395A (en) 1986-12-19 1988-01-07 Homogeneous catalyst formulations for methanol production
PCT/US1989/002828 WO1991000144A1 (en) 1986-12-19 1989-06-30 Homogeneous catalyst formulations for methanol production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05504904A true JPH05504904A (en) 1993-07-29
JP2613658B2 JP2613658B2 (en) 1997-05-28

Family

ID=26839138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1507553A Expired - Lifetime JP2613658B2 (en) 1986-12-19 1989-06-30 Homogeneous catalyst formulation for methanol production

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2613658B2 (en)
NO (1) NO301527B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506721A (en) * 2004-07-19 2008-03-06 ウッドランド バイオフュールズ インコーポレイテッド Process for producing a hydrocarbon derivative product from a feedstock containing hydrocarbons
US7432410B2 (en) 2004-08-11 2008-10-07 Japan Gas Synthesize, Ltd. Production of LPG containing propane or butane from dimethyl ether or methanol

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4963112B2 (en) * 2008-03-12 2012-06-27 新日本製鐵株式会社 Methanol synthesis catalyst production method and methanol production method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56169634A (en) * 1980-06-03 1981-12-26 Mitsui Petrochem Ind Ltd Synthetic method of organic compound containing oxygen
JPS57128642A (en) * 1981-02-04 1982-08-10 Mitsui Petrochem Ind Ltd Synthesis of oxygen-containing organic compound

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4623634A (en) 1985-12-23 1986-11-18 Sapienza Richard S Low temperature catalysts for methanol production

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56169634A (en) * 1980-06-03 1981-12-26 Mitsui Petrochem Ind Ltd Synthetic method of organic compound containing oxygen
JPS57128642A (en) * 1981-02-04 1982-08-10 Mitsui Petrochem Ind Ltd Synthesis of oxygen-containing organic compound

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008506721A (en) * 2004-07-19 2008-03-06 ウッドランド バイオフュールズ インコーポレイテッド Process for producing a hydrocarbon derivative product from a feedstock containing hydrocarbons
US7432410B2 (en) 2004-08-11 2008-10-07 Japan Gas Synthesize, Ltd. Production of LPG containing propane or butane from dimethyl ether or methanol

Also Published As

Publication number Publication date
NO915112D0 (en) 1991-12-27
NO915112L (en) 1991-12-27
NO301527B1 (en) 1997-11-10
JP2613658B2 (en) 1997-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1335092C (en) Homogeneous catalyst formulations for methanol production
RU1797605C (en) Method for methanol production
US5384335A (en) Methanol synthesis using a catalyst combination of alkali or alkaline earth salts and reduced copper chromite
EP0409086A1 (en) One-step liquid phase process for dimethyl ether synthesis
AU602438B2 (en) One-step process for dimethyl ether synthesis utilizing a liquid phase reactor system
US6921733B2 (en) Liquid phase low temperature method for production of methanol from synthesis gas and catalyst formulations therefor
Lombardo et al. Complex hydrides for CO2 reduction
JPH05504904A (en) Homogeneous catalyst formulation for methanol production
JPS6351129B2 (en)
JP3506602B2 (en) Method for producing methanol
US6090741A (en) Catalyst combination and process for the low-temperature co-production of methanol and methyl formate in liquid phase
WO2007094461A1 (en) Methanol synthesis catalyst, method for producing such catalyst and method for producing methanol
Mogale et al. Highly efficient DES-based catalytic systems for carbon dioxide utilization via cycloaddition with epoxide substrates
Mahajan et al. Homogeneous catalyst formulations for methanol production
JPS6121606B2 (en)
JPS6133238A (en) Ruthenium promoted cobalt catalyst for dealkoxyhydroxymethylation of formaldehyde acetal for forming glycol ether
JPS6351130B2 (en)
WO2007094471A1 (en) Methanol synthesis catalyst, method for producing such catalyst and method for producing methanol
NZ230508A (en) Homogeneous catalyst for the production of methanol from carbon monoxide and hydrogen
JP3553740B2 (en) Method for producing methanol
JPS6150930B2 (en)
US4992479A (en) Process for the preparation of methanol and composition suitable for use as a catalyst in said process
CN118290489A (en) Cobalt nitride metal complex and application thereof in synthesis of beta-hydroxy propionate
JPS58121227A (en) Alcohol continuous manufacture
CN117986301A (en) Ru-based metal complex and preparation method and application thereof