JPH06306018A - Production of carbonic acid ester - Google Patents

Production of carbonic acid ester

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JPH06306018A
JPH06306018A JP5101228A JP10122893A JPH06306018A JP H06306018 A JPH06306018 A JP H06306018A JP 5101228 A JP5101228 A JP 5101228A JP 10122893 A JP10122893 A JP 10122893A JP H06306018 A JPH06306018 A JP H06306018A
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JP
Japan
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carbon monoxide
acid ester
reaction
nitrite
carbonic acid
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Application number
JP5101228A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Sanada
宣明 真田
Masato Murakami
村上  真人
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06306018A publication Critical patent/JPH06306018A/en
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PURPOSE:To provide a process for producing a carbonic acid ester from carbon monoxide and a nitrous acid ester, capable of keeping the catalyst in a highly active state over a long period and stably producing a carbonic acid ester over a long period in a high reaction rate and selectivity while suppressing the corrosion of apparatuses such as reactor. CONSTITUTION:A carbonic acid ester is produced by the catalytic reaction of carbon monoxide with a nitrous acid ester in the presence of a solid catalyst. In the above process, a small amount of chlorine is added to a raw material gas containing carbon monoxide and the nitrous acid ester before the catalytic reaction of carbon monoxide with the nitrous acid ester.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体触媒の存在下、一
酸化炭素と亜硝酸エステルから炭酸エステルを製造する
方法において、一酸化炭素と亜硝酸エステルを含有する
原料ガス中に塩素を含有させて前記原料ガスの接触反応
を行うことにより、高い反応速度及び選択率で長期間安
定して炭酸エステルを製造する方法に関する。炭酸エス
テルは、ポリカーボネートやウレタンなどのポリマーや
医農薬の中間体及び種々の化学薬品の合成原料として、
また、溶剤として工業的に有用な化合物である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a carbonic acid ester from carbon monoxide and a nitrite in the presence of a solid catalyst, in which a raw material gas containing carbon monoxide and a nitrite contains chlorine. The present invention relates to a method for stably producing a carbonate ester for a long period of time at a high reaction rate and a high selectivity by carrying out a catalytic reaction of the raw material gas. Carbonic acid ester is a synthetic raw material for polymers such as polycarbonate and urethane, intermediates for medical and agricultural chemicals, and various chemicals.
Further, it is a compound industrially useful as a solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭酸エステルの製造法としては、ホスゲ
ンとアルコールを反応させる方法が非常に古くから実施
されているが、ホスゲンは毒性が極めて強く、環境衛生
上、製造原料としては必ずしも好ましい物質ではなかっ
た。また、この方法では塩酸が複製して装置に腐食を来
すため、高価な材質を選択する必要があるなど、工業上
からもホスゲンを使用しない炭酸エステルの製造法の開
発が望まれていた。
2. Description of the Related Art Although a method of reacting phosgene with alcohol has been practiced for a long time as a method for producing carbonic acid ester, phosgene is extremely toxic and is not always a preferable material as a raw material for production in view of environmental hygiene. There wasn't. Further, in this method, hydrochloric acid is duplicated and corrodes the apparatus. Therefore, it is necessary to select an expensive material. Therefore, industrially, development of a method for producing a carbonate ester without using phosgene has been desired.

【0003】このことからホスゲンを使用しない製造法
として、一酸化炭素とアルコールより炭酸エステルを合
成する方法が各方面で研究され、提案されてきた(例え
ば、特開昭60−75447号公報、特開昭63−72
650号公報、特公昭63−38018号公報などを参
照)。これらは、ハロゲン化銅、ハロゲン化パラジウム
などを触媒として用い、一酸化炭素とアルコ−ルとの酸
素酸化反応により液相で炭酸エステルを合成する方法で
あるが、二酸化炭素が副生するために一酸化炭素基準の
炭酸エステルの選択率が低く、また、水が生成すること
により炭酸エステルの精製も容易ではなかった。更に、
これらの方法は液相反応であるため、生成物と触媒を分
離する工程が必要であり、必ずしも工業的に有利な方法
であるとは言えなかった。
For this reason, as a production method without using phosgene, a method of synthesizing a carbonic acid ester from carbon monoxide and an alcohol has been studied and proposed in various fields (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-75447). Kaisho 63-72
650, Japanese Patent Publication No. 63-38018, etc.). These are methods of synthesizing carbonic acid ester in a liquid phase by oxygen oxidation reaction of carbon monoxide and alcohol using copper halide, palladium halide, etc. as a catalyst, but carbon dioxide is a by-product. The selectivity of carbonic acid ester based on carbon monoxide was low, and the production of water made it difficult to purify the carbonic acid ester. Furthermore,
Since these methods are liquid phase reactions, a step of separating the product from the catalyst is required, and it cannot be said that the methods are industrially advantageous.

【0004】そこで、その改良法として、例えば、一酸
化炭素と亜硝酸エステルを、白金族金属もしくはその化
合物を担体に担持した固体触媒及び一酸化炭素当たりO
2 として10モル%以上の酸化剤の存在下、気相で反応
させることからなる炭酸エステルの製造法が特開昭60
−181051号公報に提案されている。しかしなが
ら、この方法では、シュウ酸ジエステルの副生を抑える
ために一酸化炭素に対して上記のような割合で酸素等の
酸化剤を共存させているにもかかわらず、かなりの量の
シュウ酸ジエステルが副生して炭酸エステルの選択率が
低くなり、更に反応速度や触媒寿命に関しても満足でき
るものではなかった。また、反応に供される一酸化炭
素、亜硝酸エステル、アルコ−ル、酸素等からなる混合
ガスにおける亜硝酸エステルの使用濃度範囲は爆発限界
を越えているため、安全上からも工業的には好ましい方
法ではなかった。
Therefore, as an improved method thereof, for example, carbon monoxide and a nitrite ester are solid catalysts in which a platinum group metal or a compound thereof is supported on a carrier and O per carbon monoxide.
A method for producing a carbonic acid ester comprising reacting in the gas phase in the presence of 10 mol% or more of an oxidizer as 2 is JP-A-60 / 1985.
No. 181051. However, in this method, in order to suppress the by-product of oxalic acid diester, an oxidizing agent such as oxygen is coexisted with carbon monoxide in the above proportion, but a considerable amount of oxalic acid diester is present. As a by-product, the selectivity of carbonate ester was lowered, and the reaction rate and the catalyst life were not satisfactory either. Further, since the concentration range of nitrite used in the mixed gas consisting of carbon monoxide, nitrite, alcohol, oxygen, etc. used for the reaction exceeds the explosion limit, it is industrially important for safety reasons. Not the preferred method.

【0005】更に、特開平3−141243号公報や特
開平4−139152号公報には、一酸化炭素と亜硝酸
メチルを気相で接触反応させて炭酸ジメチルを製造する
方法について、塩化パラジウムや硫酸パラジウム等の白
金族金属の化合物と鉄、銅、ビスマス、コバルト、ニッ
ケル及び錫からなる群から選ばれた少なくとも1種類の
金属の化合物を活性炭などの担体に担持した触媒を使用
する製造法が開示されているが、これらの方法において
も触媒の寿命は工業的に使用するためには十分といえる
ものではない。そこで、特開平4−89458号公報に
は、白金族金属化合物の存在下、微量の塩化水素を存在
させて一酸化炭素と亜硝酸メチルを気相で接触反応させ
る方法が開示されているが、触媒の寿命は必ずしも十分
といえるものではなく、また、塩化水素を使用すること
による反応器などの腐食も避けられず、工業的に実施す
るには改善の余地が残されていた。
Further, JP-A-3-141243 and JP-A-4-139152 describe a method for producing dimethyl carbonate by catalytically reacting carbon monoxide and methyl nitrite in a gas phase, such as palladium chloride and sulfuric acid. Disclosed is a production method using a catalyst in which a compound of a platinum group metal such as palladium and at least one compound of a metal selected from the group consisting of iron, copper, bismuth, cobalt, nickel and tin are supported on a carrier such as activated carbon. However, even with these methods, the life of the catalyst is not sufficient for industrial use. Therefore, JP-A-4-89458 discloses a method of reacting carbon monoxide and methyl nitrite in the gas phase in the presence of a platinum group metal compound in the presence of a small amount of hydrogen chloride. The life of the catalyst is not always sufficient, and the corrosion of the reactor and the like due to the use of hydrogen chloride is unavoidable, leaving room for improvement for industrial implementation.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】亜硝酸エステルを使用
する公知の炭酸エステルの製造法は、前述したように、
反応速度、選択率及び触媒の寿命が必ずしも満足できる
ものではなく、また、塩化水素による装置の腐食につい
ても満足できるものではなかった。本発明の目的は、触
媒の劣化が殆どなく反応速度及び選択率が高いレベルに
維持され、かつ反応器などの装置の腐食を抑えて長期間
安定して炭酸エステルを製造することができる工業的に
好適な炭酸エステルの製造法を提供することにある。
A known method for producing a carbonic acid ester using a nitrite is as described above.
The reaction rate, the selectivity and the life of the catalyst were not always satisfactory, and the apparatus corrosion due to hydrogen chloride was not satisfactory. An object of the present invention is to industrially maintain a high reaction rate and selectivity with almost no deterioration of a catalyst, suppress corrosion of a device such as a reactor, and stably produce a carbonate ester for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a suitable method for producing a carbonate ester.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来公知
の炭酸エステルの製造法における前述したような問題点
を解決すべく、一酸化炭素と亜硝酸エステルとの接触反
応によって炭酸エステルを合成する反応について鋭意検
討した結果、固体触媒存在下、一酸化炭素と亜硝酸エス
テルを含有する原料ガス中に塩素を含有させて接触反応
を行うことによって、反応器などの装置の腐食を抑えな
がら、触媒活性が長期にわたって高い状態に維持され、
高い反応速度及び選択率で目的生成物の炭酸エステルが
得られることを見出して、本発明に到達した。即ち、本
発明は、一酸化炭素と亜硝酸エステルを固体触媒の存在
下で接触反応させて炭酸エステルを製造する方法におい
て、一酸化炭素と亜硝酸エステルを含有する原料ガス中
に塩素を含有させて一酸化炭素と亜硝酸エステルを接触
反応させることを特徴とする炭酸エステルの製造法に関
する。
In order to solve the above-mentioned problems in the conventionally known carbonic acid ester production methods, the present inventors have developed a carbonic acid ester by a catalytic reaction with carbon monoxide and a nitrite ester. As a result of diligently studying the reaction to be synthesized, in the presence of a solid catalyst, a raw material gas containing carbon monoxide and a nitrite ester was allowed to contain chlorine to carry out a catalytic reaction, thereby suppressing corrosion of a device such as a reactor. , The catalytic activity is kept high for a long time,
The present invention has been accomplished by finding that the target ester carbonate can be obtained with high reaction rate and selectivity. That is, the present invention is a method for producing a carbonic acid ester by catalytically reacting carbon monoxide and a nitrite ester in the presence of a solid catalyst, chlorine is contained in the raw material gas containing carbon monoxide and a nitrite ester. The present invention relates to a method for producing a carbonic acid ester, which comprises reacting carbon monoxide with a nitrite ester.

【0008】以下に、本発明の方法を詳しく説明する。
本発明で使用される固体触媒は、白金族金属又は白金族
金属化合物と、必要ならばその他の金属化合物が1種類
以上担体に担持されたものであればよい。白金族金属と
しては、例えば、パラジウム、ルテニウム又はロジウム
が挙げられ、また、白金族金属化合物としては、例え
ば、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウ
ム、フッ化パラジウム、塩化ルテニウム、塩化ロジウム
等のパラジウム、ルテニウム又はロジウムのハロゲン化
物、又はこれら白金族金属の硝酸塩、硫酸塩、リン酸
塩、酢酸塩などが挙げられるが、これら金属の錯体であ
ってもよく、例えば、テトラクロロパラジウム酸、テト
ラブロモパラジウム酸のアルカリ金属塩を用いることも
できる。これらの中でも、白金族金属としては、好まし
くはパラジウムが用いられ、また、白金族金属化合物と
しては、好ましくは塩化パラジウム、臭化パラジウム、
硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、及びテトラクロロパ
ラジウム酸、テトラブロモパラジウム酸のアルカリ金属
塩が、更に好ましくは塩化パラジウム、テトラクロロパ
ラジウム酸のアルカリ金属塩が用いられる。
The method of the present invention will be described in detail below.
The solid catalyst used in the present invention may be a platinum group metal or a platinum group metal compound and, if necessary, one or more kinds of other metal compounds supported on a carrier. Examples of the platinum group metal include palladium, ruthenium and rhodium, and examples of the platinum group metal compound include palladium chloride, palladium bromide, palladium iodide, palladium fluoride, ruthenium chloride and rhodium chloride. Palladium, ruthenium or rhodium halides, nitrates, sulfates, phosphates, acetates of these platinum group metals may be mentioned, but may be complexes of these metals, for example, tetrachloropalladic acid, tetra It is also possible to use an alkali metal salt of bromopalladic acid. Among these, the platinum group metal is preferably palladium, and the platinum group metal compound is preferably palladium chloride, palladium bromide,
Palladium nitrate, palladium sulfate, and alkali metal salts of tetrachloropalladic acid and tetrabromopalladic acid, more preferably palladium chloride and alkali metal salts of tetrachloropalladic acid are used.

【0009】また、その他の金属化合物としては、例え
ば、鉄、銅、ビスマス、コバルト、ニッケル、スズ、ア
ンチモン、アルミニウム、バナジウム、ニオブ、タンタ
ル、マンガン等の金属の化合物から選ばれた少なくとも
1種類の金属の化合物、中でもこれら金属の塩化物、臭
化物、ヨウ化物等のハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リ
ン酸塩等の無機酸塩、及び酢酸塩、安息香酸塩等の有機
酸塩が好適に用いられるが、好ましくは前記の塩化物、
臭化物、硝酸塩、硫酸塩が、更に好ましくは塩化物が用
いられる。
As the other metal compound, for example, at least one kind selected from compounds of metals such as iron, copper, bismuth, cobalt, nickel, tin, antimony, aluminum, vanadium, niobium, tantalum and manganese. Compounds of metals, particularly chlorides, bromides, iodides and other halides, nitrates, sulfates, inorganic acid salts such as phosphates, and organic acid salts such as acetates and benzoates are preferably used. However, preferably the above chloride,
Bromides, nitrates and sulfates are used, more preferably chlorides.

【0010】そして、担体に担持する前記白金族金属又
は白金族金属化合物の担持量は、白金族金属の金属換算
で担体に対して、通常0.1〜10重量%、特には0.
5〜2重量%であることが好ましい。また、その他の金
属の化合物の担持量は、これら金属の量に換算して白金
族金属に対して、0.1〜50グラム原子当量、好まし
くは1〜10グラム原子当量であることが望ましい。
The amount of the platinum group metal or platinum group metal compound supported on the carrier is usually 0.1 to 10% by weight based on the metal of the platinum group metal, and particularly preferably 0.1.
It is preferably 5 to 2% by weight. In addition, the amount of the compound of other metal supported is preferably 0.1 to 50 gram atom equivalents, and more preferably 1 to 10 gram atom equivalents, based on the amount of these metals, with respect to the platinum group metal.

【0011】本発明では、上記の触媒は粉末、粒状のも
の、もしくは成形体が使用されるが、そのサイズについ
ては特に限定されるものではなく、粉末の場合は通常用
いられる20〜100μmのもの、粒状の場合は4〜2
00メッシュ程度の通常用いられるもの、そして、成形
体の場合は通常0.5〜10mmのものが好適に用いら
れる。
In the present invention, the above-mentioned catalyst is used in the form of powder, granules, or molded bodies, but the size thereof is not particularly limited, and in the case of powder, those usually used in the range of 20 to 100 μm are used. , 4 to 2 if granular
A generally used mesh having a size of about 00 mesh and a molded body having a size of 0.5 to 10 mm are preferably used.

【0012】なお、本発明で使用される担体としては、
例えば、アルミナ、シリカゲル、活性炭、シリカアルミ
ナ、ゼオライト、モレキュラーシーブ、軽石、ケイソウ
土、シリコンカーバイド、チタニア、ジルコニアなどの
担体が挙げられるが、中でも好ましくは活性炭及びアル
ミナが好適に用いられる。これらの担体に各触媒成分を
担持する方法は特別なものである必要はなく、通常実施
される方法、即ち、含浸法(浸漬吸着法)、混練法、沈
着法、蒸発乾固法、共沈法等でよいが、本発明では簡便
であるこから含浸法又は蒸発乾固法により調製されるこ
とが望ましい。なお、上記の触媒成分の担体への担持は
同時に行っても又は逐次に行ってもよい。
The carrier used in the present invention is
Examples thereof include carriers such as alumina, silica gel, activated carbon, silica-alumina, zeolite, molecular sieve, pumice, diatomaceous earth, silicon carbide, titania and zirconia. Among them, activated carbon and alumina are preferably used. The method of loading each catalyst component on these carriers does not need to be special, and is a commonly used method, that is, an impregnation method (immersion adsorption method), a kneading method, a deposition method, an evaporation-drying method, a coprecipitation method. Although it may be carried out by a method or the like, it is preferably prepared by an impregnation method or an evaporation-drying method because it is simple in the present invention. The catalyst components may be loaded on the carrier at the same time or sequentially.

【0013】本発明で使用される亜硝酸エステルとして
は、亜硝酸メチル、亜硝酸エチル、亜硝酸n−(又はi
−)プロピル、亜硝酸n−(又はi−、sec−)ブチ
ル等の炭素数1〜4の低級脂肪族1価アルコールの亜硝
酸エステル、亜硝酸シクロヘキシル等の脂環式アルコー
ルの亜硝酸エステル、亜硝酸ベンジル、亜硝酸フェニル
エチル等のアラルキルアルコールの亜硝酸エステルなど
が好適に挙げられるが、特に前記の炭素数1〜4の低級
脂肪族1価アルコールの亜硝酸エステルが好ましく、中
でも亜硝酸メチル及び亜硝酸エチルが最も好ましい。
Examples of the nitrite used in the present invention include methyl nitrite, ethyl nitrite, n- (or i) nitrite.
-) Propyl ester, n- (or i-, sec-) butyl nitrite ester of a lower aliphatic monohydric alcohol having 1 to 4 carbon atoms, cyclohexyl nitrite cycloaliphatic alcohol nitrite ester, Preferable examples include nitrites of aralkyl alcohols such as benzyl nitrite and phenylethyl nitrite. Particularly, nitrites of lower aliphatic monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and methyl nitrite is particularly preferable. And ethyl nitrite are most preferred.

【0014】本発明では、一酸化炭素と亜硝酸エステル
は、窒素ガス等の不活性ガスで希釈して原料ガスとして
反応系にフィ−ドされることが望ましい。そして、原料
ガス中の前記亜硝酸エステルの濃度は、安全上の観点か
ら、20容量%以下、好ましくは5〜20容量%である
ことが望ましい。
In the present invention, it is desirable that carbon monoxide and nitrite be diluted with an inert gas such as nitrogen gas and fed to the reaction system as a raw material gas. From the viewpoint of safety, the concentration of the nitrite ester in the raw material gas is 20% by volume or less, preferably 5 to 20% by volume.

【0015】一酸化炭素の濃度については、亜硝酸エス
テルを前記不活性ガスの代わりに一酸化炭素で希釈した
形でフィ−ドすれば80容量%までは可能である。しか
しながら、工業的な製造プロセスの場合は、反応に供す
る一酸化炭素、亜硝酸エステル等のガスは循環使用し、
該循環ガスの一部を系外へパ−ジすることが好ましく、
更に、一酸化炭素の一循環の反応の転化率が20〜30
%程度であることから、一酸化炭素の濃度は20容量%
より高くしても損失が増えるのみで、5容量%より低く
すると生産性が落ちるなどの問題を生じることになる。
従って、実際には、原料ガス中の一酸化炭素の濃度は5
〜20容量%の範囲にするのが経済的に望ましい。
The concentration of carbon monoxide can be up to 80% by volume if nitrite is fed in a form diluted with carbon monoxide instead of the above-mentioned inert gas. However, in the case of an industrial manufacturing process, gases such as carbon monoxide and nitrite to be used for the reaction are circulated and used,
It is preferable to purge a part of the circulating gas out of the system,
Furthermore, the conversion rate of one cycle of carbon monoxide is 20 to 30.
%, The concentration of carbon monoxide is 20% by volume.
If it is made higher, the loss only increases, and if it is lower than 5% by volume, problems such as a drop in productivity will occur.
Therefore, in practice, the concentration of carbon monoxide in the source gas is 5
It is economically desirable to set the content in the range of 20% by volume.

【0016】原料ガス中の一酸化炭素と亜硝酸エステル
の使用割合は、亜硝酸エステル1モルに対して一酸化炭
素が0.1〜10モル、好ましくは0.25〜2モルの
範囲であることが望ましい。また、反応系にフィ−ドさ
れる一酸化炭素と亜硝酸エステルを含有する原料ガスの
空間速度は500〜50000hr-1の範囲、好ましく
は、2000〜40000hr-1の範囲であることが望
ましい。
The ratio of carbon monoxide to nitrite ester used in the raw material gas is in the range of 0.1 to 10 moles, preferably 0.25 to 2 moles, of carbon monoxide to 1 mole of nitrite ester. Is desirable. Further, the reaction system to Fi - de is the carbon monoxide and the space velocity in the range of 500~50000Hr -1 raw material gas containing nitrous acid ester, preferably, is preferably in the range of 2000~40000hr -1.

【0017】また、本発明で使用される塩素は塩素ガス
を窒素で適当な濃度に希釈して一酸化炭素と亜硝酸エス
テルを含有する原料ガス中に混合して使用される。この
とき、原料ガス中に含有させる塩素の量は、容量%に換
算して1〜1000ppm、好ましくは10〜500p
pmの範囲であって、原料ガス中の塩素、一酸化炭素及
び亜硝酸エステルの割合は、塩素1モルに対して一酸化
炭素及び亜硝酸エステルがそれぞれ100モルを越えて
いることが好ましい。
The chlorine used in the present invention is used by diluting chlorine gas with nitrogen to an appropriate concentration and mixing it with a raw material gas containing carbon monoxide and nitrite. At this time, the amount of chlorine contained in the raw material gas is 1 to 1000 ppm, preferably 10 to 500 p in terms of volume%.
The ratio of chlorine, carbon monoxide and nitrite ester in the raw material gas is preferably in the range of pm, and carbon monoxide and nitrite ester each exceed 100 mol per mol of chlorine.

【0018】本発明では、一酸化炭素と亜硝酸エステル
との接触反応は、非常に温和な条件下、例えば、反応温
度は0〜200℃、好ましくは50〜140℃の範囲
で、反応圧は常圧で行うことができる。勿論、加圧系で
も問題なく反応は可能で、例えば、1〜20kg/cm
2 Gの圧力及び50〜140℃の温度の範囲で実施する
ことができる。この接触反応の形式としては、気相で、
バッチ式又は連続式の何れでもよいが、工業的には気
相、連続式の方が有利である。また、触媒の反応系への
存在形態としては固定床又は流動床の何れでも差し支え
ないが、好ましくは固定床の形態が望ましい。
In the present invention, the catalytic reaction between carbon monoxide and nitrite is carried out under extremely mild conditions, for example, the reaction temperature is 0 to 200 ° C., preferably 50 to 140 ° C., and the reaction pressure is It can be performed at atmospheric pressure. Of course, the reaction can be carried out without problems even with a pressurized system, for example, 1 to 20 kg / cm.
It can be carried out at a pressure of 2 G and a temperature range of 50 to 140 ° C. The form of this catalytic reaction is in the gas phase,
Either a batch type or a continuous type may be used, but industrially the gas phase or continuous type is more advantageous. The catalyst may be present in the reaction system in either a fixed bed or a fluidized bed, but a fixed bed is preferred.

【0019】以上のようにして、反応器から、目的生成
物の炭酸エステルの他に、シュウ酸ジエステル等の副生
物、未反応の一酸化炭素及び亜硝酸エステル、塩素、一
酸化窒素、二酸化炭素などが導出されるが、炭酸エステ
ルは、この反応混合物を冷却した後、一酸化炭素、亜硝
酸エステル、塩素、一酸化窒素、二酸化炭素などを含む
未凝縮ガスをパージしながら再度反応器に循環せしめる
一方、例えば、蒸留等の常法により容易に分離精製する
ことができる。なお、本発明の方法において製造される
炭酸エステルとしては、亜硝酸エステルの種類によっ
て、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロ
ピル等の炭酸ジアルキルエステル、及び炭酸ジシクロヘ
キシル、炭酸ジベンジルなどを挙げることができるが、
本発明では、特に炭酸ジメチルなどの炭酸ジ低級アルキ
ルエステルを好適に製造することができる。
As described above, from the reaction vessel, by-products such as oxalic acid diester, unreacted carbon monoxide and nitrite, chlorine, nitric oxide, carbon dioxide, in addition to the carbonic acid ester of the desired product, are obtained. Carbon dioxide ester is circulated to the reactor again after cooling the reaction mixture and purging uncondensed gas containing carbon monoxide, nitrite ester, chlorine, nitric oxide, carbon dioxide, etc. On the other hand, it can be easily separated and purified by a conventional method such as distillation. Examples of the carbonic acid ester produced by the method of the present invention include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and dipropyl carbonate, and dicyclohexyl carbonate and dibenzyl carbonate depending on the kind of nitrite. But,
In the present invention, a carbonic acid di-lower alkyl ester such as dimethyl carbonate can be preferably produced.

【0020】[0020]

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明の方
法を具体的に説明するが、これらは本発明を何ら限定す
るものではない。各実施例及び比較例における炭酸エス
テルの空時収量(STY)Y(g/l・h)は、一酸化
炭素と亜硝酸エステルの接触反応時間をθ(h)、その
間に生成した炭酸エステルの量をa(g)、そして反応
管への触媒の充填量をb(l)として次式より求めた。
EXAMPLES Next, the method of the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but these do not limit the present invention in any way. The space-time yield (STY) Y (g / l · h) of carbonic acid ester in each Example and Comparative Example is θ (h) when the contact reaction time between carbon monoxide and nitrite is The amount was a (g), and the amount of the catalyst packed in the reaction tube was b (l).

【0021】[0021]

【数1】 [Equation 1]

【0022】各実施例及び比較例における炭酸エステル
の選択率X(%)は、何れも供給された一酸化炭素基準
であり、上記の接触反応時間θ(h)に生成した炭酸エ
ステル、シュウ酸ジエステル及び二酸化炭素の量を、そ
れぞれ、c(mol)、d(mol)、e(mol)と
して次式より求めた。
The selectivity X (%) of the carbonic acid ester in each of the examples and comparative examples is based on the supplied carbon monoxide, and the carbonic acid ester and oxalic acid produced during the above-mentioned catalytic reaction time θ (h). The amounts of diester and carbon dioxide were calculated from the following equation as c (mol), d (mol), and e (mol), respectively.

【0023】[0023]

【数2】 [Equation 2]

【0024】また、各実施例及び比較例における触媒の
活性低下率D(%/h)は、所定反応条件下で、反応初
期(反応を開始してから2時間経過後)の空時収量Y0
(g/l・h)と反応を開始してからt時間経過後の空
時収量Yt との間で次式より求めた。
In addition, the catalyst activity reduction rate D (% / h) in each of the Examples and Comparative Examples is the space-time yield Y at the initial stage of the reaction (after 2 hours from the start of the reaction) under predetermined reaction conditions. 0
(G / l · h) and the space-time yield Y t after the lapse of t hours from the start of the reaction were determined by the following formula.

【0025】[0025]

【数3】 [Equation 3]

【0026】実施例1 パラジウム金属に換算して1重量%の塩化パラジウムと
パラジウム/銅の原子比が1/2になるように塩化第二
銅を活性炭(BET表面積:1000m2 /g)に担持
した触媒1mlを、内径13mmφの気相反応管(外部
ジャケット付き)に充填した後、この反応管を垂直に固
定し反応管ジャケットに熱媒を循環させて触媒層内の温
度が120℃になるように加熱制御した。次いで、一酸
化窒素、酸素及びメタノールから合成して5℃コールド
トラップを通過させた亜硝酸メチルを含むガスと、窒素
で希釈した塩素、及び一酸化炭素との混合ガス、即ち、
亜硝酸メチル:10容量%、一酸化炭素:10容量%、
一酸化窒素:1容量%、メタノール:5容量%、塩素:
500容量ppm、窒素:73容量%の組成からなる原
料ガスを、反応管上部から30000h-1の空間速度
(GHSV)で供給して、常圧下、120℃で反応を行
った。反応管を通過した反応生成物を氷冷したメタノー
ル中に捕集し、得られた捕集液をガスクロマトグラフィ
ーによって分析した結果、反応開始後2時間目の炭酸ジ
メチルのSTYは430g/l・h、選択率は92%
で、反応開始後8時間目の炭酸ジメチルのSTYは39
0g/l・h、選択率は89%であった。この結果か
ら、活性低下率Dは1.6%/hであった。
Example 1 Cupric chloride was supported on activated carbon (BET surface area: 1000 m 2 / g) so that 1% by weight of palladium chloride in terms of palladium metal and the atomic ratio of palladium / copper would be 1/2. After filling 1 ml of the prepared catalyst into a gas phase reaction tube (with an outer jacket) having an inner diameter of 13 mmφ, the reaction tube was fixed vertically and a heating medium was circulated in the reaction tube jacket to bring the temperature in the catalyst layer to 120 ° C. The heating was controlled as follows. Then, a mixed gas of a gas containing methyl nitrite synthesized from nitric oxide, oxygen and methanol and passed through a 5 ° C. cold trap, chlorine diluted with nitrogen, and carbon monoxide, that is,
Methyl nitrite: 10% by volume, carbon monoxide: 10% by volume,
Nitric oxide: 1% by volume, methanol: 5% by volume, chlorine:
A raw material gas having a composition of 500 volume ppm and nitrogen: 73 volume% was supplied from the upper part of the reaction tube at a space velocity (GHSV) of 30,000 h −1 , and the reaction was carried out at 120 ° C. under normal pressure. The reaction product passed through the reaction tube was collected in ice-cooled methanol, and the collected liquid was analyzed by gas chromatography. As a result, the STY of dimethyl carbonate 2 hours after the start of the reaction was 430 g / l. h, selectivity is 92%
The STY of dimethyl carbonate 8 hours after the start of the reaction was 39.
It was 0 g / l · h and the selectivity was 89%. From this result, the activity reduction rate D was 1.6% / h.

【0027】比較例1 実施例1における塩素を塩化水素に変えた以外は、実施
例1と全く同様に反応を行って生成物を分析した。その
結果、反応開始後2時間目の炭酸ジメチルのSTYは3
10g/l・h、選択率は92%で、反応開始後8時間
目の炭酸ジメチルのSTYは270g/l・h、選択率
は85%であった。この結果から、活性低下率Dは2.
2%/hであった。
Comparative Example 1 The product was analyzed by carrying out the reaction exactly as in Example 1 except that chlorine was changed to hydrogen chloride in Example 1. As a result, the STY of dimethyl carbonate 2 hours after the start of the reaction was 3
The selectivity was 10 g / l · h and the selectivity was 92%, and the STY of dimethyl carbonate 8 hours after the start of the reaction was 270 g / l · h and the selectivity was 85%. From this result, the activity reduction rate D was 2.
It was 2% / h.

【0028】比較例2 実施例1において塩素を添加しなかった以外は、実施例
1と全く同様に反応を行って生成物を分析した。その結
果、反応開始後2時間目の炭酸ジメチルのSTYは44
0g/l・h、選択率は92%で、反応開始後8時間目
の炭酸ジメチルのSTYは220g/l・h、選択率は
83%であった。この結果から、活性低下率Dは8.2
%/hであった。
Comparative Example 2 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that chlorine was not added, and the product was analyzed. As a result, the STY of dimethyl carbonate 2 hours after the start of the reaction was 44.
0 g / l · h, the selectivity was 92%, and STY of dimethyl carbonate 8 hours after the start of the reaction was 220 g / l · h, the selectivity was 83%. From this result, the activity decrease rate D is 8.2.
% / H.

【0029】実施例2 パラジウム金属に換算して1重量%のリチウムテトラク
ロロパラデート(Li 2 PdCl4 )をγ−アルミナ
(BET表面積:180m2 /g)に担持した触媒1m
lを使用した以外は、実施例1と同様に反応を行って生
成物を分析した。その結果、反応開始後2時間目の炭酸
ジメチルのSTYは1020g/l・h、選択率は98
%で、反応開始後8時間目の炭酸ジメチルのSTYは6
80g/l・h、選択率は98%であった。この結果か
ら、活性低下率Dは5.6%/hであった。
Example 2 1% by weight of lithium tetrac converted to palladium metal
Loro Paradate (Li 2PdClFour) To γ-alumina
(BET surface area: 180m2/ M) of the catalyst supported on 1 m
Reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 1 was used.
The product was analyzed. As a result, carbonic acid 2 hours after the start of reaction
Dimethyl STY is 1020g / l · h, selectivity is 98
%, The STY of dimethyl carbonate 8 hours after the start of the reaction was 6
The rate was 80 g / l · h and the selectivity was 98%. Is this the result
As a result, the activity reduction rate D was 5.6% / h.

【0030】比較例3 実施例2における塩素を塩化水素に変えた以外は、実施
例2と全く同様に反応を行って生成物を分析した。その
結果、反応開始後2時間目の炭酸ジメチルのSTYは7
20g/l・h、選択率は98%で、反応開始後8時間
目の炭酸ジメチルのSTYは460g/l・h、選択率
は98%であった。この結果から、活性低下率Dは6.
0%/hであった。各実施例及び比較例の結果を表1に
示す。
Comparative Example 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that chlorine was changed to hydrogen chloride in Example 2, and the product was analyzed. As a result, the STY of dimethyl carbonate 2 hours after the start of the reaction was 7
The selectivity was 20 g / l · h and the selectivity was 98%, and the STY of dimethyl carbonate 8 hours after the start of the reaction was 460 g / l · h and the selectivity was 98%. From this result, the activity decrease rate D was 6.
It was 0% / h. The results of each Example and Comparative Example are shown in Table 1.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【発明の作用効果】本発明の、固体触媒存在下、一酸化
炭素と亜硝酸エステルを含有する原料ガス中に微量の塩
素を含有させて一酸化炭素と亜硝酸エステルとの接触反
応を行う方法によって、使用する触媒の活性が長期にわ
たって安定に推移し、高い反応速度及び選択率で、反応
器などの装置の腐食を抑えて長期間安定して炭酸エステ
ルを製造することができる。
The method of carrying out the catalytic reaction of carbon monoxide and nitrite in the presence of a solid catalyst of the present invention by adding a trace amount of chlorine to the raw material gas containing carbon monoxide and nitrite. As a result, the activity of the catalyst used is stable over a long period of time, and it is possible to stably produce a carbonate ester for a long period of time with a high reaction rate and a high selectivity while suppressing the corrosion of a device such as a reactor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一酸化炭素と亜硝酸エステルを固体触媒
の存在下で接触反応させて炭酸エステルを製造する方法
において、一酸化炭素と亜硝酸エステルを含有する原料
ガス中に塩素を含有させて一酸化炭素と亜硝酸エステル
との接触反応を行うことを特徴とする炭酸エステルの製
造法。
1. A method for producing a carbonic acid ester by reacting carbon monoxide and a nitrite ester in the presence of a solid catalyst, wherein chlorine is contained in a raw material gas containing carbon monoxide and a nitrite ester. A method for producing a carbonic acid ester, which comprises carrying out a catalytic reaction between carbon monoxide and a nitrite.
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