JPH06319999A - 一酸化炭素及び水素からイソ−アルコールを合成するための触媒 - Google Patents
一酸化炭素及び水素からイソ−アルコールを合成するための触媒Info
- Publication number
- JPH06319999A JPH06319999A JP6088819A JP8881994A JPH06319999A JP H06319999 A JPH06319999 A JP H06319999A JP 6088819 A JP6088819 A JP 6088819A JP 8881994 A JP8881994 A JP 8881994A JP H06319999 A JPH06319999 A JP H06319999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- oxide
- grams
- solution
- isobutanol
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 11
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 40
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 abstract description 12
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 abstract description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005882 aldol condensation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910003320 CeOx Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002492 Ce(NO3)3·6H2O Inorganic materials 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 2
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEDNSMBVYXSBFC-UHFFFAOYSA-N 6-bromo-2-chloroquinoline-4-carbonyl chloride Chemical compound C1=C(Br)C=C2C(C(=O)Cl)=CC(Cl)=NC2=C1 KEDNSMBVYXSBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910004631 Ce(NO3)3.6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001243 acetic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 150000005218 dimethyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 159000000012 group IIA salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- -1 rare earth salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940105965 yttrium bromide Drugs 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
- C07C29/153—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は比較的低圧においてより活性に且つ
選択的にメタノール及びイソブタノールを与える触媒に
関する。 【構成】 本発明は、Mg5 CeOx の如き酸化マグネ
シウムと酸化セリウム、若しくはMg5 YOx 如き酸化
マグネシウムと酸化イットリウムの混合物又は固溶体で
あるアルカリ土類酸化物と稀土類酸化物との共沈混合物
又は固溶体をベースにした触媒に関し、これは、アルド
ール縮合反応を触媒化して分枝鎖C4 アルコールを選択
的に生成する。本発明の触媒には、IB族金属成分及び
更にはアルカリドーパントを含むことができる。好まし
くは、銅は30重量%以下、そしてカリは3重量%以下
の濃度で使用される。
選択的にメタノール及びイソブタノールを与える触媒に
関する。 【構成】 本発明は、Mg5 CeOx の如き酸化マグネ
シウムと酸化セリウム、若しくはMg5 YOx 如き酸化
マグネシウムと酸化イットリウムの混合物又は固溶体で
あるアルカリ土類酸化物と稀土類酸化物との共沈混合物
又は固溶体をベースにした触媒に関し、これは、アルド
ール縮合反応を触媒化して分枝鎖C4 アルコールを選択
的に生成する。本発明の触媒には、IB族金属成分及び
更にはアルカリドーパントを含むことができる。好まし
くは、銅は30重量%以下、そしてカリは3重量%以下
の濃度で使用される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は稀土類酸化物及びIIA族
酸化物の共沈混合物又は固溶体を含む触媒組成物に関す
る。
酸化物の共沈混合物又は固溶体を含む触媒組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、合成ガス(CO/CO2 /H2 )
からメチル第3ブチルエーテル(MTBE)の出発原料
として使用されるメタノール及びイソブタノールの転化
について、研究が多く集中されている。従来公知の触媒
は、高温度で使用されるアルカリで活性化されたマンガ
ン、クロム及び(亜鉛)酸化物の混合物、(Mn(Z
n)O/Cr2 O3 /alkali)、並びに低温度で
使用されるアルカリで活性化された銅及び亜鉛酸化物、
(Cu/ZnO/alkali)、の如き改質メタノー
ル合成触媒である。Keim等のCatalysts Le
tters,3,59,1989では、共沈したマグネ
シウム、亜鉛、ジルコニウム、リチウム酸化物に担持し
たパラジウム触媒、(ZrO2 −ZnO−MnO−Li
2 O−Pd)、は、イソブタノールの一段階合成に非常
に活性で選択的であると述べている。この分野で必要な
ことは、低温度(例えば、400℃に対し290〜36
0℃)及び低圧力(100〜250気圧に対し50気
圧)において、合成ガスから選択的にメタノール及びイ
ソブタノールの混合物を製造することのできる触媒であ
る。
からメチル第3ブチルエーテル(MTBE)の出発原料
として使用されるメタノール及びイソブタノールの転化
について、研究が多く集中されている。従来公知の触媒
は、高温度で使用されるアルカリで活性化されたマンガ
ン、クロム及び(亜鉛)酸化物の混合物、(Mn(Z
n)O/Cr2 O3 /alkali)、並びに低温度で
使用されるアルカリで活性化された銅及び亜鉛酸化物、
(Cu/ZnO/alkali)、の如き改質メタノー
ル合成触媒である。Keim等のCatalysts Le
tters,3,59,1989では、共沈したマグネ
シウム、亜鉛、ジルコニウム、リチウム酸化物に担持し
たパラジウム触媒、(ZrO2 −ZnO−MnO−Li
2 O−Pd)、は、イソブタノールの一段階合成に非常
に活性で選択的であると述べている。この分野で必要な
ことは、低温度(例えば、400℃に対し290〜36
0℃)及び低圧力(100〜250気圧に対し50気
圧)において、合成ガスから選択的にメタノール及びイ
ソブタノールの混合物を製造することのできる触媒であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、アルド
ール縮合反応を接触して分枝鎖C4 アルコールを選択的
に形成できる酸化マグネシウムと酸化セリウムの混合物
若しくは固溶体、Mg5CeOx 、又は酸化マグネシウ
ムと酸化イットリウムの混合物若しくは固溶体、Mg5
YOx 、の如きアルカリ土類酸化物及び稀土類酸化物の
共沈混合物又は固溶体をベースにした新規な触媒をここ
に新たに見い出した。本発明の触媒はIB族の金属成分
をまた含むことができ、更にアルカリドーパント(do
pant)を更に含むことができる。好ましくは、5か
ら30重量%の濃度の銅及び0.5から3重量%の濃度
のカリウムが使用される。本発明の触媒は、Keim触
媒が必要とするよりも低い圧力で有利に使用でき、そし
てメタノール及びイソブタノールに対しより活性で選択
的である。
ール縮合反応を接触して分枝鎖C4 アルコールを選択的
に形成できる酸化マグネシウムと酸化セリウムの混合物
若しくは固溶体、Mg5CeOx 、又は酸化マグネシウ
ムと酸化イットリウムの混合物若しくは固溶体、Mg5
YOx 、の如きアルカリ土類酸化物及び稀土類酸化物の
共沈混合物又は固溶体をベースにした新規な触媒をここ
に新たに見い出した。本発明の触媒はIB族の金属成分
をまた含むことができ、更にアルカリドーパント(do
pant)を更に含むことができる。好ましくは、5か
ら30重量%の濃度の銅及び0.5から3重量%の濃度
のカリウムが使用される。本発明の触媒は、Keim触
媒が必要とするよりも低い圧力で有利に使用でき、そし
てメタノール及びイソブタノールに対しより活性で選択
的である。
【0004】本発明は、稀土類酸化物及びIIA族酸化物
の共沈混合物又は固溶体を含む触媒組成物に関する。触
媒組成物は更にIB族の金属を含むことができ、またア
ルカリドーパントを更に含んでも良い。本発明は、また
合成ガス転化反応における触媒の使用にも関する。
の共沈混合物又は固溶体を含む触媒組成物に関する。触
媒組成物は更にIB族の金属を含むことができ、またア
ルカリドーパントを更に含んでも良い。本発明は、また
合成ガス転化反応における触媒の使用にも関する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒は、pHを調
節して稀土類酸化物及びアルカリ土類酸化物を共沈して
製造される。好ましくは、IB族の金属もまた共沈され
る。例えば、銅酸化物は共沈することができ、そして触
媒として使用する前に銅に還元する。
節して稀土類酸化物及びアルカリ土類酸化物を共沈して
製造される。好ましくは、IB族の金属もまた共沈され
る。例えば、銅酸化物は共沈することができ、そして触
媒として使用する前に銅に還元する。
【0006】本件の触媒を製造する課程で、pHを9〜1
1の間に調節する。この触媒は当業者に公知の方法によ
って容易に得ることができる。触媒成分は、例えばCe
(NO3 )3 ・6H2 O及びMg(NO3 )・6H2 O
の如き可溶性塩又は他の可溶性塩の溶液である。可溶性
塩を含んだ溶液を、次いでKOHの如き塩基性溶液と混
合して沈殿させる。可溶性塩の溶液と塩基のこの混合
は、pH9〜11の範囲において行う。かくして共沈した
固体が得られる。
1の間に調節する。この触媒は当業者に公知の方法によ
って容易に得ることができる。触媒成分は、例えばCe
(NO3 )3 ・6H2 O及びMg(NO3 )・6H2 O
の如き可溶性塩又は他の可溶性塩の溶液である。可溶性
塩を含んだ溶液を、次いでKOHの如き塩基性溶液と混
合して沈殿させる。可溶性塩の溶液と塩基のこの混合
は、pH9〜11の範囲において行う。かくして共沈した
固体が得られる。
【0007】触媒を製造するこの段階では、塩基性溶液
として水酸化物又は炭酸塩溶液を使用したかどうか、及
び大気から炭酸ガスを吸収したかどうかによって、IIA
族成分は炭酸塩、水酸化物又はこの二種の混合物として
存在する。触媒は、次いで約350〜1000℃に焼成
されてIIA族及び稀土類塩はそれぞれの酸化物に転換さ
れる。焼成温度は特に稀土類及びIIA族の塩によって定
まり、そして当業者において容易にそれを設定できる。
として水酸化物又は炭酸塩溶液を使用したかどうか、及
び大気から炭酸ガスを吸収したかどうかによって、IIA
族成分は炭酸塩、水酸化物又はこの二種の混合物として
存在する。触媒は、次いで約350〜1000℃に焼成
されてIIA族及び稀土類塩はそれぞれの酸化物に転換さ
れる。焼成温度は特に稀土類及びIIA族の塩によって定
まり、そして当業者において容易にそれを設定できる。
【0008】好ましくは、本発明の触媒の一部を構成し
ても良いIB族金属を同時に可溶性塩溶液に含ませ、そ
して共沈させる。IIA族酸化物に対する稀土類酸化物の
モル比が約50〜80%より大きいと、IIA族酸化物は
稀土類酸化物に置換した固溶体を形成する。例えば、5
IIA/1の稀土類の原子比は、共沈混合物及び0.5II
A/1の稀土類の固溶体を生成する。これらは、X線回
析によって一相又は二相を明らかにすることにより容易
に区別できる。
ても良いIB族金属を同時に可溶性塩溶液に含ませ、そ
して共沈させる。IIA族酸化物に対する稀土類酸化物の
モル比が約50〜80%より大きいと、IIA族酸化物は
稀土類酸化物に置換した固溶体を形成する。例えば、5
IIA/1の稀土類の原子比は、共沈混合物及び0.5II
A/1の稀土類の固溶体を生成する。これらは、X線回
析によって一相又は二相を明らかにすることにより容易
に区別できる。
【0009】稀土類及びIIA族元素のいかなる可溶性塩
は、共沈のため可溶性塩の溶液を形成するために使用す
ることができる。例えば、硝酸塩、酢酸、ハロゲン化物
等は使用することができ、また所望の生成物を得るため
に当業者に公知の他の塩も使用することができる。
は、共沈のため可溶性塩の溶液を形成するために使用す
ることができる。例えば、硝酸塩、酢酸、ハロゲン化物
等は使用することができ、また所望の生成物を得るため
に当業者に公知の他の塩も使用することができる。
【0010】本発明の触媒は、典型的には約10から約
70重量%、好ましくは10から約30重量%のIIA族
酸化物を含有する。このようなIIA族酸化物は、Mg,
Ca,Sr,Ba及びこれらの混合物のIIA族酸化物の
いづれかから選ぶことができる。好ましくは、酸化マグ
ネシウムが使用される。
70重量%、好ましくは10から約30重量%のIIA族
酸化物を含有する。このようなIIA族酸化物は、Mg,
Ca,Sr,Ba及びこれらの混合物のIIA族酸化物の
いづれかから選ぶことができる。好ましくは、酸化マグ
ネシウムが使用される。
【0011】稀土類酸化物は約40から約90重量%、
好ましくは約70から約90重量%の範囲の量で存在す
る。稀土類酸化物は原子番号57から71の周期表の元
素の酸化物である。原子番号39のイットリウムも多く
の場合稀土類と同様に作用するのでこれに含まれる。好
ましくは、酸化セリウム(ceria)又は酸化イット
リウム(yttria)が使用される。稀土類酸化物の
混合物もまた使用することができる。
好ましくは約70から約90重量%の範囲の量で存在す
る。稀土類酸化物は原子番号57から71の周期表の元
素の酸化物である。原子番号39のイットリウムも多く
の場合稀土類と同様に作用するのでこれに含まれる。好
ましくは、酸化セリウム(ceria)又は酸化イット
リウム(yttria)が使用される。稀土類酸化物の
混合物もまた使用することができる。
【0012】本発明の組成物が更に金属を含む場合に
は、この金属はIB族元素及びこの混合物から選ばれ
る。好ましくは、銅が使用される。金属の量は、約5か
ら30重量%、好ましくは約5から約20重量%、最も
好ましくは10重量%以下である。好ましくは、金属は
銅である。
は、この金属はIB族元素及びこの混合物から選ばれ
る。好ましくは、銅が使用される。金属の量は、約5か
ら30重量%、好ましくは約5から約20重量%、最も
好ましくは10重量%以下である。好ましくは、金属は
銅である。
【0013】触媒組成物が更にアルカリドーパント(d
opant)を含む場合、周期表IA族の元素である
(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technolog
y, 2nded., 1965, pg 94),Li,Na及びKから選ば
れる。好ましくは、カリウムが使用される。アルカリド
ーパントは約0.5から約3重量%、好ましくは約0.
5から約1.5重量%、そして最も好ましくは1重量%
以下の量で存在する。本願の使用において、アルカリド
ーパントは触媒に加えられるIA族アルカリ元素を意味
する。
opant)を含む場合、周期表IA族の元素である
(Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technolog
y, 2nded., 1965, pg 94),Li,Na及びKから選ば
れる。好ましくは、カリウムが使用される。アルカリド
ーパントは約0.5から約3重量%、好ましくは約0.
5から約1.5重量%、そして最も好ましくは1重量%
以下の量で存在する。本願の使用において、アルカリド
ーパントは触媒に加えられるIA族アルカリ元素を意味
する。
【0014】本発明の触媒は、合成ガスを特にメタノー
ル及びイソブタノールである酵素化物に転化するのに殊
に有用である。イソブタノールはメチル第3ブチルエー
テル(MTBE)の合成の主要な中間反応体である。M
TBTはエミッションガソリンの利用において重要にな
ってきている。
ル及びイソブタノールである酵素化物に転化するのに殊
に有用である。イソブタノールはメチル第3ブチルエー
テル(MTBE)の合成の主要な中間反応体である。M
TBTはエミッションガソリンの利用において重要にな
ってきている。
【0015】本発明の触媒は一酸化炭素、二酸化炭素及
び水素を含む合成ガス(syn−gas)を酸素化物に
転化する。主としてメタノール及びイソブタノールが形
成され、一方副生物として、他の直鎖アルコール、分枝
鎖アルコール、ジメチルエーテル及びエステルも生成さ
れる。
び水素を含む合成ガス(syn−gas)を酸素化物に
転化する。主としてメタノール及びイソブタノールが形
成され、一方副生物として、他の直鎖アルコール、分枝
鎖アルコール、ジメチルエーテル及びエステルも生成さ
れる。
【0016】合成ガスの典型的な転化は、約260から
約420℃の温度範囲、50から約250気圧(atm)及
びGHSV1000から5000CC (STP)/g cat. h
r. で行われる。H2 :COのモル比は約2から約0.
5、好ましくはH2 :COの比が1で用いられる。本発
明の触媒は20〜50気圧の低い圧力、更には50から
約250気圧においてイソブタノールとメタノールを選
択的に生成するので有利である。本発明の触媒は、典型
的な合成ガス転化反応の条件を採用し、20〜50気圧
の圧力において利用するのが好ましい。
約420℃の温度範囲、50から約250気圧(atm)及
びGHSV1000から5000CC (STP)/g cat. h
r. で行われる。H2 :COのモル比は約2から約0.
5、好ましくはH2 :COの比が1で用いられる。本発
明の触媒は20〜50気圧の低い圧力、更には50から
約250気圧においてイソブタノールとメタノールを選
択的に生成するので有利である。本発明の触媒は、典型
的な合成ガス転化反応の条件を採用し、20〜50気圧
の圧力において利用するのが好ましい。
【0017】合成ガスのアルコールへの転化は、次の反
応によって表わすことができる。
応によって表わすことができる。
【化1】 特に、イソブタノールの生成は、次の反応によって表わ
される。
される。
【化2】
【0018】本発明の触媒は、低温度及び低圧力(例え
ば、それぞれ400℃に対し290℃〜360℃、及び
100〜250気圧に対し20〜250気圧)におい
て、合成ガスからメタノール及びイソブタノール混合物
を選択的に製造するのに使用することができる。より高
い温度及び圧力は、従来技術の触媒において典型的に必
要とされたものである。
ば、それぞれ400℃に対し290℃〜360℃、及び
100〜250気圧に対し20〜250気圧)におい
て、合成ガスからメタノール及びイソブタノール混合物
を選択的に製造するのに使用することができる。より高
い温度及び圧力は、従来技術の触媒において典型的に必
要とされたものである。
【0019】
【実施例】次に示す例は本発明を説明するものであっ
て、限定するものではない。例1 本発明の触媒と比較するためKeim型触媒も含めて種
々の触媒を準備した。担持した触媒は、例えばCu/M
αM′βOx (ここでCuは重量%で表わされ、αとβ
はグラム原子数である)の如く担持した銅触媒を、この
ようにスラッシによって表わす。共沈した触媒はスラッ
シを用いず、例えばCuz MαM′βO x (ここでz,
α及びβはグラム原子数である)の如く表わす。稀土類
及びIIA族酸化物はM′及びMで表わされ常に共沈して
いて、スラッシが存在するかしないかは、アルカリドー
パント又はIB族金属が担持されているか、又はIB族
金属が共沈しているかどうかである。xは各カチオンの
原子価をグラム原子数で掛けそして酸素の原子価(酸素
の原子価は2)で割ったもので、例えばCu.5Mg 5 C
eOx の場合、Cuは2価、Mgは2価そしてCeは4
価であるので、x=(1+10+4)/2=7.5とな
る。
て、限定するものではない。例1 本発明の触媒と比較するためKeim型触媒も含めて種
々の触媒を準備した。担持した触媒は、例えばCu/M
αM′βOx (ここでCuは重量%で表わされ、αとβ
はグラム原子数である)の如く担持した銅触媒を、この
ようにスラッシによって表わす。共沈した触媒はスラッ
シを用いず、例えばCuz MαM′βO x (ここでz,
α及びβはグラム原子数である)の如く表わす。稀土類
及びIIA族酸化物はM′及びMで表わされ常に共沈して
いて、スラッシが存在するかしないかは、アルカリドー
パント又はIB族金属が担持されているか、又はIB族
金属が共沈しているかどうかである。xは各カチオンの
原子価をグラム原子数で掛けそして酸素の原子価(酸素
の原子価は2)で割ったもので、例えばCu.5Mg 5 C
eOx の場合、Cuは2価、Mgは2価そしてCeは4
価であるので、x=(1+10+4)/2=7.5とな
る。
【0020】7%Cu/CeO2 (酸化セリウムに担持
した7%銅) 41グラムのCe(NO3 )3 ・6H2 Oを200ccの
水に溶かした。35ccの14.8モルのNH4 OHを2
00ccの水に溶かし、そしてpHが9.5になるまで、先
程の硝酸セリウム溶液に加えた。沈殿物を濾過し、水で
洗い、そして100℃で1晩乾燥した。このものを、次
に500℃で1晩焼成しCeO2 に転化した。2.7グ
ラムのCu(NO3 )2 ・H2 Oを3ccの水に溶かし、
そして10グラムのCeO2 に含浸させ、次いで110
℃で一晩乾燥し、そして450℃で4時間焼成した。
した7%銅) 41グラムのCe(NO3 )3 ・6H2 Oを200ccの
水に溶かした。35ccの14.8モルのNH4 OHを2
00ccの水に溶かし、そしてpHが9.5になるまで、先
程の硝酸セリウム溶液に加えた。沈殿物を濾過し、水で
洗い、そして100℃で1晩乾燥した。このものを、次
に500℃で1晩焼成しCeO2 に転化した。2.7グ
ラムのCu(NO3 )2 ・H2 Oを3ccの水に溶かし、
そして10グラムのCeO2 に含浸させ、次いで110
℃で一晩乾燥し、そして450℃で4時間焼成した。
【0021】Cu.5Mg5 CeOx (共沈した銅、酸化
マグネシウム及び酸化セリウム) 197.4グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、6
6.9グラムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び18.
4グラムのCu(NO3 )2 ・3H2 Oを含む1リット
ルの水溶液(A)を準備した。また、120.8グラム
の水酸化カリウム及び10.8グラムの炭酸カリウムを
含む第2の1リットルの水溶液(B)を準備した。この
二つの溶液を、65〜70℃において4リットルのビー
カー中の400ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は
15cc/分の割合でポンプによって4リットルのビーカ
ーに加えた。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹
拌しながらpHが9を維持するように調節して行った。溶
液(A)が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水
で洗い、そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を
450℃で4時間焼成した。
マグネシウム及び酸化セリウム) 197.4グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、6
6.9グラムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び18.
4グラムのCu(NO3 )2 ・3H2 Oを含む1リット
ルの水溶液(A)を準備した。また、120.8グラム
の水酸化カリウム及び10.8グラムの炭酸カリウムを
含む第2の1リットルの水溶液(B)を準備した。この
二つの溶液を、65〜70℃において4リットルのビー
カー中の400ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は
15cc/分の割合でポンプによって4リットルのビーカ
ーに加えた。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹
拌しながらpHが9を維持するように調節して行った。溶
液(A)が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水
で洗い、そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を
450℃で4時間焼成した。
【0022】0.9% K/Cu.5Mg5 CeOx (共
沈した銅、酸化マグネシウム及び酸化セリウムに担持さ
れたカリウム) 9.91グラムの上述した焼成触媒を用いた。0.16
グラムの炭酸カリウムを8ccの水に溶解し、そして含浸
させた。次いで、触媒を450℃で4時間焼成した。
沈した銅、酸化マグネシウム及び酸化セリウムに担持さ
れたカリウム) 9.91グラムの上述した焼成触媒を用いた。0.16
グラムの炭酸カリウムを8ccの水に溶解し、そして含浸
させた。次いで、触媒を450℃で4時間焼成した。
【0023】0.25% Pd/ZrZnMnOx (K
eim型触媒) 202.4グラムのZrO(NO3 )2 ・4H2 O、1
98.4グラムのZn(NO3 )2 ・6H2 O及び23
8.6グラムの50%硝酸マグネシウムの水溶液を含む
1リットル水溶液(A)を準備した。また、168.0
グラムの水酸化リチウムを含む第2の1リットル水溶液
(B)を準備した。この二つの溶液を、65〜70℃に
おいて4リットルのフラスコ中の400ccの水に加え
た。ここで、溶液(A)は15cc/分の割合でポンプに
よって4リットルのビーカーに加えた。同時に溶液
(B)の添加は、十分に良く撹拌しながらpHが11を維
持するように調節して行った。溶液(A)が反応した
後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、そして12
℃で1晩乾燥した。
eim型触媒) 202.4グラムのZrO(NO3 )2 ・4H2 O、1
98.4グラムのZn(NO3 )2 ・6H2 O及び23
8.6グラムの50%硝酸マグネシウムの水溶液を含む
1リットル水溶液(A)を準備した。また、168.0
グラムの水酸化リチウムを含む第2の1リットル水溶液
(B)を準備した。この二つの溶液を、65〜70℃に
おいて4リットルのフラスコ中の400ccの水に加え
た。ここで、溶液(A)は15cc/分の割合でポンプに
よって4リットルのビーカーに加えた。同時に溶液
(B)の添加は、十分に良く撹拌しながらpHが11を維
持するように調節して行った。溶液(A)が反応した
後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、そして12
℃で1晩乾燥した。
【0024】洗浄して120℃で乾燥した上記の沈殿物
100グラムを使用した。5ccのパラジウム溶液(0.
05gPd/cc)を20ccの水に加え、そして上記のもの
を浸含させ、110℃で乾燥し、次いで3時間330℃
で焼成した。すべての触媒は、使用する前に260℃に
おいて4時間100%のH2 中で還元した。
100グラムを使用した。5ccのパラジウム溶液(0.
05gPd/cc)を20ccの水に加え、そして上記のもの
を浸含させ、110℃で乾燥し、次いで3時間330℃
で焼成した。すべての触媒は、使用する前に260℃に
おいて4時間100%のH2 中で還元した。
【0025】7% Cu/Mg5 YOx (酸化マグネシ
ウム及び酸化イットリウムに担持した銅) 106.9グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、及び
31.8グラムのY(NO3 )3 ・6H2 Oを含む1リ
ットルの水溶液(A)を準備した。また、60.8グラ
ムの水酸化カリウム及び5.8グラムの炭酸カリウムを
含む第2の1リットルの水溶液(B)を準備した。この
二つの溶液を、65〜70℃において4リットルのビー
カー中の600ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は
15cc/分の割合でポンプによって4リットルのビーカ
ーに加えた。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹
拌しながらpHが9を維持するように調節して行った。溶
液(A)が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水
で洗い、そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を
450℃で4時間焼成した。
ウム及び酸化イットリウムに担持した銅) 106.9グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、及び
31.8グラムのY(NO3 )3 ・6H2 Oを含む1リ
ットルの水溶液(A)を準備した。また、60.8グラ
ムの水酸化カリウム及び5.8グラムの炭酸カリウムを
含む第2の1リットルの水溶液(B)を準備した。この
二つの溶液を、65〜70℃において4リットルのビー
カー中の600ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は
15cc/分の割合でポンプによって4リットルのビーカ
ーに加えた。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹
拌しながらpHが9を維持するように調節して行った。溶
液(A)が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水
で洗い、そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を
450℃で4時間焼成した。
【0026】2.7グラムのCu(NO3 )2 ・3H2
Oを3ccの水に溶かし、10グラムのMg5 YOx に含
浸させ、次いで110℃に乾燥し、そして450℃で4
時間焼成した。
Oを3ccの水に溶かし、10グラムのMg5 YOx に含
浸させ、次いで110℃に乾燥し、そして450℃で4
時間焼成した。
【0027】Cu.45 YCeMgOx (共沈した銅、酸
化イットリウム、酸化セリウム及び酸化マグネシウム) 37.2グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、15.
7グラムのCu(NO 3 )2 ・3H2 O、63.0グラ
ムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び55.5グラムの
Y(NO3 )3 ・6H2 Oを含む1リットルの水溶液
(A)を準備した。また、72.4グラムの水酸化カリ
ウム及び20.0グラムの炭酸カリウムを含む第2の1
リットルの水溶液(B)を準備した。この二つの溶液
を、65〜70℃において4リットルのビーカー中の6
00ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は15cc/分
の割合でポンプによって4リットルのビーカーに加え
た。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹拌しなが
らpHが9を維持するように調節して行った。溶液(A)
が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、
そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を450℃
で4時間焼成した。
化イットリウム、酸化セリウム及び酸化マグネシウム) 37.2グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、15.
7グラムのCu(NO 3 )2 ・3H2 O、63.0グラ
ムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び55.5グラムの
Y(NO3 )3 ・6H2 Oを含む1リットルの水溶液
(A)を準備した。また、72.4グラムの水酸化カリ
ウム及び20.0グラムの炭酸カリウムを含む第2の1
リットルの水溶液(B)を準備した。この二つの溶液
を、65〜70℃において4リットルのビーカー中の6
00ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は15cc/分
の割合でポンプによって4リットルのビーカーに加え
た。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹拌しなが
らpHが9を維持するように調節して行った。溶液(A)
が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、
そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を450℃
で4時間焼成した。
【0028】Cu.45 NdCeMgOx (共沈した銅、
酸化ネオジム、酸化セリウム及び酸化マグネシウム) 37.2グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、15.
7グラムのCu(NO 3 )2 ・3H2 O、63.90グ
ラムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び60.9グラム
のNd(NO3 )3 ・5H2 Oを含む1リットルの水溶
液(A)を準備した。また、72.4グラムの水酸化カ
リウム及び20.0グラムの炭酸カリウムを含む第2の
1リットルの水溶液(B)を準備した。この二つの溶液
を、65〜70℃において4リットルのビーカー中の6
00ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は15cc/分
の割合でポンプによって4リットルのビーカーに加え
た。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹拌しなが
らpHが9を維持するように調節して行った。溶液(A)
が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、
そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を450℃
で4時間焼成した。
酸化ネオジム、酸化セリウム及び酸化マグネシウム) 37.2グラムのMg(NO3 )2 ・6H2 O、15.
7グラムのCu(NO 3 )2 ・3H2 O、63.90グ
ラムのCe(NO3 )3 ・6H2 O及び60.9グラム
のNd(NO3 )3 ・5H2 Oを含む1リットルの水溶
液(A)を準備した。また、72.4グラムの水酸化カ
リウム及び20.0グラムの炭酸カリウムを含む第2の
1リットルの水溶液(B)を準備した。この二つの溶液
を、65〜70℃において4リットルのビーカー中の6
00ccの水に加えた。ここで、溶液(A)は15cc/分
の割合でポンプによって4リットルのビーカーに加え
た。同時に溶液(B)の添加は、十分に良く撹拌しなが
らpHが9を維持するように調節して行った。溶液(A)
が反応した後、得られた沈殿を濾過し、加熱水で洗い、
そして80℃で1晩乾燥した。次いで、触媒を450℃
で4時間焼成した。
【0029】触媒反応試験 30/60メッシュのサイズの3グラムの触媒を、触媒
全体量が18ccになるように石英チップ(30〜60メ
ッシュ)の希釈剤と混合した。このものを、内径0.3
7インチの固定床反応器に装填した。全触媒は0.5度
/分の反応温度で260℃に上げ100%H2 のもとで
還元し、そしてこの温度で4時間維持した。次いで、反
応器の圧力を抜いて、そして大気圧下245℃において
1:1の水素/一酸化炭素を導入した。圧力を50気圧
に上げ、そして各空間速度及び温度を例に示すような値
に調節し、ガスクロマトグラフィーで生成物を観測し
た。表に示したデータは、70〜110時間行って測定
したものである。
全体量が18ccになるように石英チップ(30〜60メ
ッシュ)の希釈剤と混合した。このものを、内径0.3
7インチの固定床反応器に装填した。全触媒は0.5度
/分の反応温度で260℃に上げ100%H2 のもとで
還元し、そしてこの温度で4時間維持した。次いで、反
応器の圧力を抜いて、そして大気圧下245℃において
1:1の水素/一酸化炭素を導入した。圧力を50気圧
に上げ、そして各空間速度及び温度を例に示すような値
に調節し、ガスクロマトグラフィーで生成物を観測し
た。表に示したデータは、70〜110時間行って測定
したものである。
【0030】表1は本発明の触媒がメタノール及びイソ
ブタノールを多量に生産していることを表わしている。
ブタノールを多量に生産していることを表わしている。
【0031】
【表1】
【0032】例2 0.9% K/Cu.5Mg5 CeOx と0.25% P
d/ZrZnMnOxKeim型触媒との比較を290
℃,320℃及び360℃において行い、その結果を下
の表2に示す。比較した触媒は、例1に記載したと同じ
触媒である(Keim型触媒を除いて、表1にそのデー
タを示した)。
d/ZrZnMnOxKeim型触媒との比較を290
℃,320℃及び360℃において行い、その結果を下
の表2に示す。比較した触媒は、例1に記載したと同じ
触媒である(Keim型触媒を除いて、表1にそのデー
タを示した)。
【0033】
【表2】
【0034】ここでの例は、低圧力(50気圧)及び温
度条件を変えて(290〜360℃)比較し、K−活性
共沈銅、酸化マグネシウム及び酸化セリウムは、イソブ
タノールに対しKeim型触媒よりはずっと高い生産性
及びより良好な選択率を呈することを表わしている。
度条件を変えて(290〜360℃)比較し、K−活性
共沈銅、酸化マグネシウム及び酸化セリウムは、イソブ
タノールに対しKeim型触媒よりはずっと高い生産性
及びより良好な選択率を呈することを表わしている。
【0035】例3 例の触媒を5つの異った温度でテストを行い、その結果
を表3に示す。熱力学平衡によって、温度が上昇するに
従いイソブタノールの生成が増大し、一方メタノールの
生成が減少する。従って、より高い温度においては、メ
タノールに対するイソブタノールの割合は増加する。し
かしながら、またより高い温度においては、CO2 、メ
タン及び高級炭化水素の生成が増大する。
を表3に示す。熱力学平衡によって、温度が上昇するに
従いイソブタノールの生成が増大し、一方メタノールの
生成が減少する。従って、より高い温度においては、メ
タノールに対するイソブタノールの割合は増加する。し
かしながら、またより高い温度においては、CO2 、メ
タン及び高級炭化水素の生成が増大する。
【0036】
【表3】
【0037】例4 例の0.9% K/Cu.5Mg5 CeOx 触媒を種々の
空間速度でテストを行った。表4は接触時間の効果を示
している。長い接触時間はイソブタノール及び分枝鎖ア
ルコールの生成(最終生成物)に好ましいが、一方メタ
ノールの生成は多少減少し(主要生成物)、そして直鎖
アルコール(エタノール、プロパノール及びブタノー
ル)は評価できる程度には変化していない(中間体生成
物)。従って、選択率は反応の温度及び空間速度によっ
て多少調整することができる。
空間速度でテストを行った。表4は接触時間の効果を示
している。長い接触時間はイソブタノール及び分枝鎖ア
ルコールの生成(最終生成物)に好ましいが、一方メタ
ノールの生成は多少減少し(主要生成物)、そして直鎖
アルコール(エタノール、プロパノール及びブタノー
ル)は評価できる程度には変化していない(中間体生成
物)。従って、選択率は反応の温度及び空間速度によっ
て多少調整することができる。
【0038】
【表4】
【0039】例5 銅含有触媒における担体の効果 例1に記載されている3種の触媒を準備し、銅を含む触
媒における担体の効果を測定した。
媒における担体の効果を測定した。
【0040】
【化3】
【0041】
【表5】
【0042】例5では、銅を含む触媒の担体の効果を明
らかにしている。290℃において、酸化セシウムに担
持した銅はブタノールに対する選択率が低く、そして酸
素化物中の主要な生成物はメタノールを除いてエタノー
ルとプロパノールであった。320℃において、イソブ
タノールに対する選択率は10.2%に上昇するが、し
かし直鎖アルコールの生成は分枝鎖/直鎖アルコールの
割合は0.85と顕著である。銅酸化物を酸化マグネシ
ウム及び酸化セリウムと共沈させ、そして次いでCu.5
Mg5 CeOx と還元すると、イソブタノールに対する
活性、選択率及び生産性は極端に増大する。
らかにしている。290℃において、酸化セシウムに担
持した銅はブタノールに対する選択率が低く、そして酸
素化物中の主要な生成物はメタノールを除いてエタノー
ルとプロパノールであった。320℃において、イソブ
タノールに対する選択率は10.2%に上昇するが、し
かし直鎖アルコールの生成は分枝鎖/直鎖アルコールの
割合は0.85と顕著である。銅酸化物を酸化マグネシ
ウム及び酸化セリウムと共沈させ、そして次いでCu.5
Mg5 CeOx と還元すると、イソブタノールに対する
活性、選択率及び生産性は極端に増大する。
【0043】7% Cu/CeO2 触媒を290℃にお
いて比較してみると、CO転化は12.8%から25.
5%に増加し、イソブタノールの選択率は2.3%から
9.19%に、そしてイソブタノールの生産性は1.5
0から9.92g/kg cat/h.に増加する。320℃
においては、Cu.5Mg5 CeOx は7% Cu/Ce
O2 よりイソブタノールに対しより活性であって選択性
である。イソブタノールの生産性が向上すると、直鎖ア
ルコールの生成が同時に減少し、そしてその結果、分枝
鎖/直鎖アルコールの割合は0.85(触媒A)から
3.69(触媒B)に増加する。カリウムを触媒Bに加
えると、触媒の活性は減少するが、しかしながら、アル
カリドーパントの存在は炭化水素及びジメチルエーテル
の生成を減少する。例えば、320℃において、アルコ
ール/炭化水素の割合は1.63(触媒B)から2.9
4(触媒C)に増加する。最後に、320℃において、
0.9% K/Cu.5Mg5 CeOx 触媒はドープをし
ない触媒と比較して同様のイソブタノールの収率を与
え、またアルコールの生成にはより高い選択性を与え
る。
いて比較してみると、CO転化は12.8%から25.
5%に増加し、イソブタノールの選択率は2.3%から
9.19%に、そしてイソブタノールの生産性は1.5
0から9.92g/kg cat/h.に増加する。320℃
においては、Cu.5Mg5 CeOx は7% Cu/Ce
O2 よりイソブタノールに対しより活性であって選択性
である。イソブタノールの生産性が向上すると、直鎖ア
ルコールの生成が同時に減少し、そしてその結果、分枝
鎖/直鎖アルコールの割合は0.85(触媒A)から
3.69(触媒B)に増加する。カリウムを触媒Bに加
えると、触媒の活性は減少するが、しかしながら、アル
カリドーパントの存在は炭化水素及びジメチルエーテル
の生成を減少する。例えば、320℃において、アルコ
ール/炭化水素の割合は1.63(触媒B)から2.9
4(触媒C)に増加する。最後に、320℃において、
0.9% K/Cu.5Mg5 CeOx 触媒はドープをし
ない触媒と比較して同様のイソブタノールの収率を与
え、またアルコールの生成にはより高い選択性を与え
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スチュアート レオン ソールド アメリカ合衆国,ニュージャージー 08867,ピッツタウン,クックス クロス ロード 21 (72)発明者 サバト ミセオ アメリカ合衆国,ニュージャージー 08867,ピッツタウン(番地なし),ボッ クス 187,ルーラルデリバリー 3
Claims (2)
- 【請求項1】 稀土類酸化物及びIIA族酸化物の固溶体
又は共沈混合物を含む触媒組成物。 - 【請求項2】 約20から約250気圧の合成ガス転化
条件のもと良好な選択率でメタノール及びイソブタノー
ルとする合成ガス転化反応であって、一酸化炭素及び水
素供給流を稀土類酸化物及びIIA族酸化物の固溶体又は
共沈混合物を含む触媒組成物と接触させることを含む転
化反応。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US060172 | 1993-05-07 | ||
US08/060,172 US5387570A (en) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | Catalysts for iso-alcohol synthesis from CO + H2 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06319999A true JPH06319999A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=22027833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6088819A Pending JPH06319999A (ja) | 1993-05-07 | 1994-04-26 | 一酸化炭素及び水素からイソ−アルコールを合成するための触媒 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5387570A (ja) |
EP (1) | EP0623382A1 (ja) |
JP (1) | JPH06319999A (ja) |
CA (1) | CA2122858A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094454A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094471A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094461A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094468A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5387570A (en) * | 1993-05-07 | 1995-02-07 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalysts for iso-alcohol synthesis from CO + H2 |
FR2834228A1 (fr) * | 2002-01-03 | 2003-07-04 | Centre Nat Rech Scient | Procede de preparation de catalyseurs basiques solides pour la reaction de wadworth-emmons |
US20080260631A1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | H2Gen Innovations, Inc. | Hydrogen production process |
CN102188973B (zh) * | 2010-03-15 | 2013-05-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于合成气制取异丁醇的催化剂及制法和应用 |
EP2679304A1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-01 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Process for obtaining higher alcohols in the presence of a gallium containing mixed oxide |
EP2679303B1 (en) | 2012-06-29 | 2020-11-11 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Catalyst and its preparation process for obtaining higher alcohols |
EP2889283A1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Process for the preparation of n-butanol from ethanol and acetaldehyde |
EP2889281A1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Process for the preparation of n-butanol from ethanol and acetaldehyde |
EP2889282A1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Process for the preparation of n-butanol from ethanol and acetaldehyde |
ES2732019T3 (es) | 2013-12-27 | 2019-11-20 | Abengoa Bioenergia Nuevas Tecnologias Sa | Proceso para la preparación de alcoholes superiores a partir de alcoholes inferiores por condensación de Guerbet |
EP2889280A1 (en) | 2013-12-27 | 2015-07-01 | Abengoa Bioenergía Nuevas Tecnologías, S. A. | Process for the preparation of n-butanol from ethanol and acetaldehyde |
ES2915062T3 (es) | 2014-11-14 | 2022-06-20 | Abengoa Bioenergia Nuevas Tecnologias Sa | Proceso para la preparación de alcoholes superiores a partir de etanol y n-hexanol mediante condensación de Guerbet |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE544665C (de) * | 1923-02-23 | 1932-02-20 | I G Farbenindustrie Akt Ges | Verfahren zur Herstellung von Methylalkohol und anderen sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen |
US3857899A (en) * | 1968-10-05 | 1974-12-31 | Sumitomo Chemical Co | Process for selective methylation of phenols |
US3926854A (en) * | 1970-12-17 | 1975-12-16 | Univ Southern California | Oxidation catalyst |
JPS5251303A (en) * | 1975-10-21 | 1977-04-25 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Process for preparation of olefins |
JPS5262205A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-23 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Process for preparation of olefins |
FR2444654A1 (fr) * | 1978-12-19 | 1980-07-18 | Inst Francais Du Petrole | Procede de fabrication d'alcools et plus particulierement d'alcools primaires, satures et lineaires, a partir de gaz de synthese |
US4235799A (en) * | 1979-04-16 | 1980-11-25 | Stiles Alvin B | Production of methanol |
US4289709A (en) * | 1979-12-19 | 1981-09-15 | Union Carbide Corporation | Preparation of methanol from synthesis gas with promoted palladium catalysts |
DE3403491A1 (de) * | 1984-02-02 | 1985-08-14 | Süd-Chemie AG, 8000 München | Katalysator zur synthese von methanol und hoehere alkohole enthaltenden alkoholgemischen |
DE3524317A1 (de) * | 1985-07-08 | 1987-01-15 | Union Rheinische Braunkohlen | Verfahren zur katalytischen herstellung eines alkoholgemisches mit erhoehtem isobutanolgehalt |
US4657887A (en) * | 1985-07-15 | 1987-04-14 | The Standard Oil Company | Catalyst composition for the preparation of alcohols |
EP0234745B1 (en) * | 1986-01-29 | 1991-06-12 | Dyson Refractories Limited | Catalysts |
US5089532A (en) * | 1989-03-28 | 1992-02-18 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Catalyst, method of producing and using same for production of methanol and higher alcohols |
US5063191A (en) * | 1990-09-17 | 1991-11-05 | Phillips Petroleum Company | Alkali metal and alkali metal carbonate catalytic systems and catalytic processes |
IT1244484B (it) * | 1990-12-21 | 1994-07-15 | Eniricerche Spa | Procedimento e catalizzatore per la trasformazione del metano in prodotti idrocarburici superiori |
FR2677347B1 (fr) * | 1991-06-05 | 1993-08-20 | Rhone Poulenc Chimie | Composition a base d'oxyde cerique, sa preparation et ses utilisations. |
US5387570A (en) * | 1993-05-07 | 1995-02-07 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalysts for iso-alcohol synthesis from CO + H2 |
-
1993
- 1993-05-07 US US08/060,172 patent/US5387570A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6088819A patent/JPH06319999A/ja active Pending
- 1994-05-03 EP EP94303184A patent/EP0623382A1/en not_active Withdrawn
- 1994-05-04 CA CA002122858A patent/CA2122858A1/en not_active Abandoned
- 1994-11-18 US US08/341,773 patent/US5508246A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094454A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094471A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094461A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
WO2007094468A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Nippon Steel Engineering Co., Ltd. | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
JP2007216178A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Nippon Steel Corp | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
JP2007217373A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Nippon Steel Corp | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
JP2007245139A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Nippon Steel Corp | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
JP2007245138A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Nippon Steel Corp | メタノール合成用触媒及び当該触媒の製造方法、並びにメタノールの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2122858A1 (en) | 1994-11-08 |
US5387570A (en) | 1995-02-07 |
EP0623382A1 (en) | 1994-11-09 |
US5508246A (en) | 1996-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101085038B1 (ko) | 합성가스로부터 메탄올 합성용 촉매 및 이의 제조방법 | |
JPH06319999A (ja) | 一酸化炭素及び水素からイソ−アルコールを合成するための触媒 | |
US6071433A (en) | Method of hydrocarbon reforming and catalyst precursor | |
US8450234B2 (en) | Method of producing a catalyst used for synthesizing dimethylether from a synthesis gas containing carbon dioxide | |
EP0100607A1 (en) | Catalyst compostion and its use in a process for the production of alcohols from synthesis gas | |
IE53599B1 (en) | Catalyst and its use for producing methanol/higher alcohol mixtures | |
US5118715A (en) | Selective fixed-bed fischer-tropsch synthesis with high surface area Cu and K promoted, iron/manganese spinels | |
US4052424A (en) | Production of esters from alcohols | |
EP0548679A1 (en) | Process for the preparation of synthetic gases | |
US5691268A (en) | Isoalcohol synthesis catalyst | |
KR101447682B1 (ko) | 합성가스로부터 메탄올 제조용 촉매 및 이의 제조방법 | |
US4863971A (en) | Synthesis gas conversion with perovskite catalysts | |
Apesteguia et al. | Catalysts for producing methanol and isobutanol mixtures from synthesis gas | |
JP3837520B2 (ja) | Coシフト反応用触媒 | |
US5070058A (en) | Method for making a catalyst composition used in the production of lower aliphatic alcohols | |
JPS647974B2 (ja) | ||
JPH039772B2 (ja) | ||
JP4512748B2 (ja) | 水性ガス転化反応用触媒 | |
JP4012965B2 (ja) | 高温coシフト反応用触媒 | |
JPH0456015B2 (ja) | ||
JP6089894B2 (ja) | 合成ガス製造用触媒及び合成ガスの製造方法 | |
US5767166A (en) | Process for producing mixtures of methanol and higher alcohols | |
US5026922A (en) | Process for preparing glycol aldehyde | |
KR101469183B1 (ko) | 촉매활성 성분이 지지체에 담지된 촉매의 제조방법 | |
KR100763311B1 (ko) | 합성가스로부터 디메틸에테르를 제조하기 위한 촉매 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |