JPH08208562A - 不飽和脂肪酸エステルの水素化法 - Google Patents
不飽和脂肪酸エステルの水素化法Info
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- JPH08208562A JPH08208562A JP7297257A JP29725795A JPH08208562A JP H08208562 A JPH08208562 A JP H08208562A JP 7297257 A JP7297257 A JP 7297257A JP 29725795 A JP29725795 A JP 29725795A JP H08208562 A JPH08208562 A JP H08208562A
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- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
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- C11C3/12—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation
- C11C3/126—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation using catalysts based principally on other metals or derivates
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/303—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by hydrogenation of unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
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- C11C3/12—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation
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- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不飽和脂肪酸のエステルまたは不飽和脂肪酸
エステル混合物を接触水素化し、不快な匂いまたは臭気
の原因となる望ましくない高級モノアルコールまたはア
ルデヒドが副生しない飽和のまたは部分的に飽和した脂
肪酸のエステルまたはエステル混合物の新規な製造法。 【解決手段】 水素化は固定ベッド中に配置された酸素
を含まず担体を用いないで成形された成形体上で圧力5
0〜350バール、温度40〜150℃において行われ
る。この場合に使用される触媒は元素の周期率表の第V
III族の鉄亜族の元素、またはこれら相互間の合金、
或いはそれと第VI族の金属との合金の粉末をプレスす
ることによってつくられる。さらに水素化に対して不活
性な元素が存在することもできる。該成形体はその湾曲
した表面上における圧縮強さが20〜250Nであり、
内部表面積は10〜90m2/gである。
エステル混合物を接触水素化し、不快な匂いまたは臭気
の原因となる望ましくない高級モノアルコールまたはア
ルデヒドが副生しない飽和のまたは部分的に飽和した脂
肪酸のエステルまたはエステル混合物の新規な製造法。 【解決手段】 水素化は固定ベッド中に配置された酸素
を含まず担体を用いないで成形された成形体上で圧力5
0〜350バール、温度40〜150℃において行われ
る。この場合に使用される触媒は元素の周期率表の第V
III族の鉄亜族の元素、またはこれら相互間の合金、
或いはそれと第VI族の金属との合金の粉末をプレスす
ることによってつくられる。さらに水素化に対して不活
性な元素が存在することもできる。該成形体はその湾曲
した表面上における圧縮強さが20〜250Nであり、
内部表面積は10〜90m2/gである。
Description
【0001】本発明は不飽和脂肪酸エステルまたは不飽
和脂肪酸エステル混合物を水素化し、不快な匂いまたは
臭気の原因となる望ましくない高級モノアルコールまた
はアルデヒドが副成物として生成しない飽和のまたは部
分的に飽和した脂肪酸のエステルまたはエステル混合物
を製造する新規にして廉価な連続法に関する。
和脂肪酸エステル混合物を水素化し、不快な匂いまたは
臭気の原因となる望ましくない高級モノアルコールまた
はアルデヒドが副成物として生成しない飽和のまたは部
分的に飽和した脂肪酸のエステルまたはエステル混合物
を製造する新規にして廉価な連続法に関する。
【0002】不飽和脂肪酸のエステルまたは不飽和脂肪
酸エステル混合物を水素化すると、通常は液体の不飽和
化合物からそれよりも融点が高いまたは低い化合物また
は化合物の混合物を得ることができる。
酸エステル混合物を水素化すると、通常は液体の不飽和
化合物からそれよりも融点が高いまたは低い化合物また
は化合物の混合物を得ることができる。
【0003】液状の植物性または動物性の脂肪酸グリセ
リド混合物から、この方法により固体の高級食品用脂肪
を製造することができ、この方法はマーガリンまたはフ
ライ用の脂肪の製造に広く使用されているが、また工業
的にも使用することができる(例えば潤滑剤の製造)。
リド混合物から、この方法により固体の高級食品用脂肪
を製造することができ、この方法はマーガリンまたはフ
ライ用の脂肪の製造に広く使用されているが、また工業
的にも使用することができる(例えば潤滑剤の製造)。
【0004】Ni粉末上において不飽和脂肪酸のエステ
ル混合物を水素で不連続的に水素化して飽和脂肪酸エス
テルにする方法は公知である(ドイツ特許第141 0
29号)。
ル混合物を水素で不連続的に水素化して飽和脂肪酸エス
テルにする方法は公知である(ドイツ特許第141 0
29号)。
【0005】また不飽和脂肪酸エステルをNi、Co、
Feの水酸化物、酸化物または炭酸塩と、CuまたはP
d、PtまたはAgとの混合触媒上において水素で不連
続的に水素化して飽和脂肪酸を得る方法も公知である
(米国特許第1 268 692号)。
Feの水酸化物、酸化物または炭酸塩と、CuまたはP
d、PtまたはAgとの混合触媒上において水素で不連
続的に水素化して飽和脂肪酸を得る方法も公知である
(米国特許第1 268 692号)。
【0006】さらにまた多数の直列に連結した不連続法
の装置において、Ni粉末または珪藻土の担体に担持さ
れたNi粉末を用い、不飽和脂肪酸のエステル混合物を
半連続的に水素化する方法も公知である(英国特許第8
04 604号、米国特許第2 932 658号)。
の装置において、Ni粉末または珪藻土の担体に担持さ
れたNi粉末を用い、不飽和脂肪酸のエステル混合物を
半連続的に水素化する方法も公知である(英国特許第8
04 604号、米国特許第2 932 658号)。
【0007】また垂直のカラムの中に配置した静止した
Niの螺旋状構造体上において不飽和脂肪酸のエステル
混合物を連続的に水素化する方法も公知である(英国特
許第162 370号、同第203 218号)。
Niの螺旋状構造体上において不飽和脂肪酸のエステル
混合物を連続的に水素化する方法も公知である(英国特
許第162 370号、同第203 218号)。
【0008】この反応過程は例えばリノレイン酸メチル
を水素化してステアリン酸メチルにする反応に対し、下
記のように例示することができる。
を水素化してステアリン酸メチルにする反応に対し、下
記のように例示することができる。
【0009】
【化1】
【0010】不飽和脂肪酸エステルまたは不飽和脂肪酸
エステル混合物を水素化する公知方法において、粉末状
の主としてNiを含む触媒を用い、脂肪酸エステルまた
は脂肪酸エステル混合物を水素化する不連続的な懸濁法
(バッチ法)が殆ど独占的に使用されている。
エステル混合物を水素化する公知方法において、粉末状
の主としてNiを含む触媒を用い、脂肪酸エステルまた
は脂肪酸エステル混合物を水素化する不連続的な懸濁法
(バッチ法)が殆ど独占的に使用されている。
【0011】不連続法は反応容積に関しその能力が非常
に小さいという欠点をもっているから、反応装置および
貯蔵タンクを大きくすることが要望されている。エネル
ギー消費量および人的労力も比較的大きい。
に小さいという欠点をもっているから、反応装置および
貯蔵タンクを大きくすることが要望されている。エネル
ギー消費量および人的労力も比較的大きい。
【0012】カスケード状に連結された多数の水素化反
応装置を用いる連続的な粉末触媒法を用いれば、これら
の欠点の幾つかを避けることができる。しかし粉末状の
触媒を特殊な方法で繰り返し供給し、これを圧入して循
環させ、反応生成物からこれを定量的に濾過して除去す
る必要が残る。触媒スラリのポンプの機械的な摩耗は激
しい。反応生成物から粉末の触媒を定量的に除去する方
法は複雑である。また余分な操作により触媒活性が比較
的速く減少する危険が大きい。従って固定触媒上におい
て反応を行うことが有利である。このような触媒は高度
の活性をもち、この活性が比較的長期間に亙って減少し
ないものでなければならない。固定ベッド型の反応でも
触媒を頻繁に変える操作は複雑だからである。
応装置を用いる連続的な粉末触媒法を用いれば、これら
の欠点の幾つかを避けることができる。しかし粉末状の
触媒を特殊な方法で繰り返し供給し、これを圧入して循
環させ、反応生成物からこれを定量的に濾過して除去す
る必要が残る。触媒スラリのポンプの機械的な摩耗は激
しい。反応生成物から粉末の触媒を定量的に除去する方
法は複雑である。また余分な操作により触媒活性が比較
的速く減少する危険が大きい。従って固定触媒上におい
て反応を行うことが有利である。このような触媒は高度
の活性をもち、この活性が比較的長期間に亙って減少し
ないものでなければならない。固定ベッド型の反応でも
触媒を頻繁に変える操作は複雑だからである。
【0013】垂直なカラムに中に入れた静止したNiの
螺旋状構造体(上記参照)上において不飽和脂肪酸のエ
ステル混合物を水素化する方法は以前は連続法として記
載されて来た。しかし金属のNiの螺旋状構造体は活性
表面積が比較的小さい(<1m3/g)ために、このよ
うな方法は操作効率が低く、実用化されていない。
螺旋状構造体(上記参照)上において不飽和脂肪酸のエ
ステル混合物を水素化する方法は以前は連続法として記
載されて来た。しかし金属のNiの螺旋状構造体は活性
表面積が比較的小さい(<1m3/g)ために、このよ
うな方法は操作効率が低く、実用化されていない。
【0014】本発明においては驚くべきことには、酸素
を含まない金属粉末または小粒子、例えば周期率表(メ
ンデレーフ)の第VIII族の鉄亜族の1種またはそれ
以上の元素の粒子からつくられた担体をもたない触媒を
固定ベッドに配置して反応を行うと、不飽和脂肪酸のエ
ステルまたは不飽和脂肪酸のエステルの混合物を容易に
連続的に水素化し得ることが見出だされた。そのために
鉄亜族の金属を周期率表の第VI族の活性元素と合金に
して用いることができる。このように使用される粉末ま
たは小粒子はさらに触媒活性のない元素(例えば珪素、
アルミニウム、チタン、炭素)を少量含むことができ、
それによって高度の活性が低下することはない。この固
体成形体は圧縮強さが20〜250Nであり、内部表面
積が10〜90m2/gでなければならない。
を含まない金属粉末または小粒子、例えば周期率表(メ
ンデレーフ)の第VIII族の鉄亜族の1種またはそれ
以上の元素の粒子からつくられた担体をもたない触媒を
固定ベッドに配置して反応を行うと、不飽和脂肪酸のエ
ステルまたは不飽和脂肪酸のエステルの混合物を容易に
連続的に水素化し得ることが見出だされた。そのために
鉄亜族の金属を周期率表の第VI族の活性元素と合金に
して用いることができる。このように使用される粉末ま
たは小粒子はさらに触媒活性のない元素(例えば珪素、
アルミニウム、チタン、炭素)を少量含むことができ、
それによって高度の活性が低下することはない。この固
体成形体は圧縮強さが20〜250Nであり、内部表面
積が10〜90m2/gでなければならない。
【0015】不飽和脂肪酸の純粋なエステル、または天
然産の不飽和脂肪酸の植物性または動物性のエステル混
合物が使用される。
然産の不飽和脂肪酸の植物性または動物性のエステル混
合物が使用される。
【0016】従って本発明はエステルの酸部分の炭素数
が6〜30、アルコール部分のヒドロキシル基の数が1
〜3であって炭素数は1〜20の不飽和脂肪酸のエステ
ルおよび多数の該不飽和脂肪酸エステルの混合物を接触
的に水素化して部分的にまたは完全に飽和した脂肪酸の
エステルまたは多数の該飽和脂肪酸エステルの混合物を
連続的に製造する方法において、水素化はH2圧力50
〜350気圧において化学量論的な量の20〜60倍の
モル量のH2を用い、固定ベッドに配置された酸素を含
まず担体を有しない触媒上において温度40〜150℃
で液相において行い、該触媒は金属の粉末または粒子か
らプレス成形により成形された成形体として固定ベッド
中に存在しており、該触媒の圧縮強さは成形体の湾曲し
た表面上で20〜250Nであり、その内部表面積は1
0〜90m2/gであって、該触媒の金属粉末は該金属
粉末の全重量に関し1種またはそれ以上の鉄族金属を6
5〜100重量%、1種またはそれ以上の第VI族金属
を0〜15重量%、およびアルミニウム、珪素、チタン
および炭素から成る群から選ばれる1種またはそれ以上
の水素化に対して不活性な元素を0〜20重量%含んで
いることを特徴とする方法に関する。
が6〜30、アルコール部分のヒドロキシル基の数が1
〜3であって炭素数は1〜20の不飽和脂肪酸のエステ
ルおよび多数の該不飽和脂肪酸エステルの混合物を接触
的に水素化して部分的にまたは完全に飽和した脂肪酸の
エステルまたは多数の該飽和脂肪酸エステルの混合物を
連続的に製造する方法において、水素化はH2圧力50
〜350気圧において化学量論的な量の20〜60倍の
モル量のH2を用い、固定ベッドに配置された酸素を含
まず担体を有しない触媒上において温度40〜150℃
で液相において行い、該触媒は金属の粉末または粒子か
らプレス成形により成形された成形体として固定ベッド
中に存在しており、該触媒の圧縮強さは成形体の湾曲し
た表面上で20〜250Nであり、その内部表面積は1
0〜90m2/gであって、該触媒の金属粉末は該金属
粉末の全重量に関し1種またはそれ以上の鉄族金属を6
5〜100重量%、1種またはそれ以上の第VI族金属
を0〜15重量%、およびアルミニウム、珪素、チタン
および炭素から成る群から選ばれる1種またはそれ以上
の水素化に対して不活性な元素を0〜20重量%含んで
いることを特徴とする方法に関する。
【0017】担体を用いないで成形した成形体の圧縮強
さはDIN50 106号によって決定することができ
る。
さはDIN50 106号によって決定することができ
る。
【0018】特許請求の範囲に規定された本発明方法に
おいて使用できる内部表面積をもった、担体を用いない
で成形した成形体を試験するには、アナリティカル・ケ
ミストリー(Analyt.Chem.)誌、30巻
(1958年)、1387〜1390頁所載のエフ・エ
ム・ネルソン(F.M.Nelson)およびエフ・テ
ィー・エガーステン(F.T.Eggaersten)
の論文、およびエス・ジェー・グレッグ(S.J.Gr
egg)およびケイ・エス・ダヴリュー・シング(K.
S.W.Sing)著、「吸着、表面積および多孔度
(Adsorption,Surface Area
and Polosity)」1982年ロンドン発
行、第2章および第6章記載の方法で行うことができ
る。
おいて使用できる内部表面積をもった、担体を用いない
で成形した成形体を試験するには、アナリティカル・ケ
ミストリー(Analyt.Chem.)誌、30巻
(1958年)、1387〜1390頁所載のエフ・エ
ム・ネルソン(F.M.Nelson)およびエフ・テ
ィー・エガーステン(F.T.Eggaersten)
の論文、およびエス・ジェー・グレッグ(S.J.Gr
egg)およびケイ・エス・ダヴリュー・シング(K.
S.W.Sing)著、「吸着、表面積および多孔度
(Adsorption,Surface Area
and Polosity)」1982年ロンドン発
行、第2章および第6章記載の方法で行うことができ
る。
【0019】元素の周期率表(メンデレーフ)の第VI
II族の鉄亜族は鉄、コバルトおよびニッケルの元素を
含んでいる。本発明に使用される担体を用いないで成形
した成形体は1種またはそれ以上のこれらの金属を該成
形体の全重量に関し少なくとも65重量%、好ましくは
少なくとも70重量%、特に少なくとも80重量%含ん
でいる。
II族の鉄亜族は鉄、コバルトおよびニッケルの元素を
含んでいる。本発明に使用される担体を用いないで成形
した成形体は1種またはそれ以上のこれらの金属を該成
形体の全重量に関し少なくとも65重量%、好ましくは
少なくとも70重量%、特に少なくとも80重量%含ん
でいる。
【0020】元素の周期率表の第VI族はクロム、モリ
ブデンおよびタングステンの元素を含んでいる。本発明
に使用される担体を用いないで成形した成形体は1種ま
たはそれ以上のこれらの金属を0〜15重量%含んでい
る。これらの金属が存在する場合、金属粉末は担体を用
いないで成形した成形体に関し1種またはそれ以上のこ
れらの金属を少なくとも0.1重量%、好ましくは0.
3重量%、特に少なくとも0.5重量%含んでおり、該
成形体に関し最高15重量%、好ましくは最高10重量
%、特に最高5重量%含んでいる。
ブデンおよびタングステンの元素を含んでいる。本発明
に使用される担体を用いないで成形した成形体は1種ま
たはそれ以上のこれらの金属を0〜15重量%含んでい
る。これらの金属が存在する場合、金属粉末は担体を用
いないで成形した成形体に関し1種またはそれ以上のこ
れらの金属を少なくとも0.1重量%、好ましくは0.
3重量%、特に少なくとも0.5重量%含んでおり、該
成形体に関し最高15重量%、好ましくは最高10重量
%、特に最高5重量%含んでいる。
【0021】本発明に使用される担体を用いないで成形
された成形体はまた、それぞれ該成形体に関し、他の元
素、例えばアルミニウム、珪素、チタンおよび炭素のよ
うな触媒活性をもたない元素を最高20重量%、好まし
くは最高15重量%含んでいることができる。好適な具
体化例においては、担体を用いないで成形された成形体
は、第VIIIおよびVI族の金属の他に、10重量%
以下のアルミニウムおよび5重量%以下の他の元素を含
んでいる。
された成形体はまた、それぞれ該成形体に関し、他の元
素、例えばアルミニウム、珪素、チタンおよび炭素のよ
うな触媒活性をもたない元素を最高20重量%、好まし
くは最高15重量%含んでいることができる。好適な具
体化例においては、担体を用いないで成形された成形体
は、第VIIIおよびVI族の金属の他に、10重量%
以下のアルミニウムおよび5重量%以下の他の元素を含
んでいる。
【0022】水素化の工程においては、純粋な水素を予
め50〜350バール、好ましくは100〜300バー
ルに圧縮し、化学量論的な量に関し20〜60倍、好ま
しくは20〜40倍のモル量で使用する。
め50〜350バール、好ましくは100〜300バー
ルに圧縮し、化学量論的な量に関し20〜60倍、好ま
しくは20〜40倍のモル量で使用する。
【0023】水素化は固定ベッド法で、水素化触媒とし
て担体を用いないで成形された上記成形体を用いて連続
的に行い、水素化反応器中に充填された成形体の上を、
予め混合された水素と同じ向きで水素化すべき不飽和脂
肪酸のエステルまたはエステル混合物を底部から頂部へ
と上昇させて流すか、或いは頂部から流入する水素に対
して向流をなして(向流法)該エステルを流す。
て担体を用いないで成形された上記成形体を用いて連続
的に行い、水素化反応器中に充填された成形体の上を、
予め混合された水素と同じ向きで水素化すべき不飽和脂
肪酸のエステルまたはエステル混合物を底部から頂部へ
と上昇させて流すか、或いは頂部から流入する水素に対
して向流をなして(向流法)該エステルを流す。
【0024】水素化工程は40〜150℃の温度で行わ
れる。これよりも温度が低いと、滞在時間を長くする
か、または定量的な変化を犠牲にする必要がある。温度
がこれよりも高いと、望ましくない脂肪族アルコールが
生じる。
れる。これよりも温度が低いと、滞在時間を長くする
か、または定量的な変化を犠牲にする必要がある。温度
がこれよりも高いと、望ましくない脂肪族アルコールが
生じる。
【0025】1時間毎の触媒の充填量は触媒1リットル
当たり200〜1000gの脂肪酸エステルまたはエス
テル混合物げ得られる量である。
当たり200〜1000gの脂肪酸エステルまたはエス
テル混合物げ得られる量である。
【0026】水素化反応器は鋼または鋼合金からつくら
れた単一の高圧管であり、これに担体を用いずに成形し
た成形体を完全にまたは部分的に充填することができ
る。この場合障害物(針金の篭等)を取り付けることが
でき、或いは被覆を付けた高圧管の束を用い、個々の管
に成形体を完全にまたは部分的に充填する。
れた単一の高圧管であり、これに担体を用いずに成形し
た成形体を完全にまたは部分的に充填することができ
る。この場合障害物(針金の篭等)を取り付けることが
でき、或いは被覆を付けた高圧管の束を用い、個々の管
に成形体を完全にまたは部分的に充填する。
【0027】担体を用いずに成形した成形体の製造は金
属の粉末または粒子を錠剤およびペレット製造機の上で
高圧をかけてプレスし、金属粒子の凝集力を改善する通
常の方法で行うことができる。この場合触媒構成成分の
全重量に関し0.5〜1.5重量%の量でグラファイト
を使用することができ、或いは接着剤を少量用いること
もできる。担体を用いずに成形した成形体の製造は酸素
を含まない雰囲気中において行い、表面の酸化を防ぐこ
とが好ましい。 反応を行うのに最も効果的で便利な成形
体は、直径が3〜7mmの錠剤およびペレット化した成
形体である。成形体の圧縮強さは非常に重要であり、本
発明に従えば成形体の湾曲した表面上において20〜2
50N、好ましくは100〜220Nである。圧縮強さ
がこれよりも低いと、成形体は壊れるかまたは腐食的な
摩耗を受け、そのため反応生成物が金属で汚染される原
因となる。これよりも圧縮強さが大きい場合には、プレ
スのために不釣り合いな労力が必要となり、それによっ
て得られる利点はない。成形体の内部表面積もまたかな
り重要であり、本発明に従えばこの値は10〜90m2
/gであって、原料物質を出来るだけ定量的に変化させ
る割合に決定的な影響を及ぼす。
属の粉末または粒子を錠剤およびペレット製造機の上で
高圧をかけてプレスし、金属粒子の凝集力を改善する通
常の方法で行うことができる。この場合触媒構成成分の
全重量に関し0.5〜1.5重量%の量でグラファイト
を使用することができ、或いは接着剤を少量用いること
もできる。担体を用いずに成形した成形体の製造は酸素
を含まない雰囲気中において行い、表面の酸化を防ぐこ
とが好ましい。 反応を行うのに最も効果的で便利な成形
体は、直径が3〜7mmの錠剤およびペレット化した成
形体である。成形体の圧縮強さは非常に重要であり、本
発明に従えば成形体の湾曲した表面上において20〜2
50N、好ましくは100〜220Nである。圧縮強さ
がこれよりも低いと、成形体は壊れるかまたは腐食的な
摩耗を受け、そのため反応生成物が金属で汚染される原
因となる。これよりも圧縮強さが大きい場合には、プレ
スのために不釣り合いな労力が必要となり、それによっ
て得られる利点はない。成形体の内部表面積もまたかな
り重要であり、本発明に従えばこの値は10〜90m2
/gであって、原料物質を出来るだけ定量的に変化させ
る割合に決定的な影響を及ぼす。
【0028】このように上記反応条件下においては、極
めて驚くべきことには触媒の寿命として15 000時
間以上という長期間の値を得ることができ、これによっ
て製造される反応生成物に関し触媒の消費量は0.1重
量%よりも少なくなる。
めて驚くべきことには触媒の寿命として15 000時
間以上という長期間の値を得ることができ、これによっ
て製造される反応生成物に関し触媒の消費量は0.1重
量%よりも少なくなる。
【0029】水素化反応器を出た反応混合物の圧力を下
げ、過剰の水素を捕集するが、この水素は再び圧縮し消
費された水素を補給した後、再利用することができる。
完全に水素化を行う場合には、反応混合物はその99重
量%以上が飽和脂肪酸のエステルまたはエステル混合物
から成っている。
げ、過剰の水素を捕集するが、この水素は再び圧縮し消
費された水素を補給した後、再利用することができる。
完全に水素化を行う場合には、反応混合物はその99重
量%以上が飽和脂肪酸のエステルまたはエステル混合物
から成っている。
【0030】存在する二重結合を部分的にしか水素化し
ない場合には、予め定められた凝固温度に従い、反応温
度に依存して部分的に水素化された脂肪酸エステルまた
はエステル混合物を製造することができる。
ない場合には、予め定められた凝固温度に従い、反応温
度に依存して部分的に水素化された脂肪酸エステルまた
はエステル混合物を製造することができる。
【0031】本発明方法に使用される酸素を含まず担体
をもたない固定ベッド触媒は、担体を有する触媒とは対
照的に、「出血」、即ち触媒の構成成分がイオンの形で
基質の溶液相へ移動する傾向がなく、従って基質が重金
属で汚染されることはない。基質中の重金属は例えばイ
オン交換剤を用いても基質から除去することが困難であ
る。使用する触媒の金属は例えばこの触媒を比較的長期
間使用した後、容易に回収して再利用することができ
る。何故ならば重金属を苦労して担体材料から分離しな
いでも良いからである。多官能性の化合物、例えば部分
的にしかエステル化されていないポリヒドロキシアルコ
ールのような場合、脂肪石鹸と重金属イオンとのキレー
ト錯体が生じる恐れがある。この錯体は生成物のエステ
ルまたはエステル混合物から除去するのが困難である。
本発明に使用される触媒ではこの恐れはない。
をもたない固定ベッド触媒は、担体を有する触媒とは対
照的に、「出血」、即ち触媒の構成成分がイオンの形で
基質の溶液相へ移動する傾向がなく、従って基質が重金
属で汚染されることはない。基質中の重金属は例えばイ
オン交換剤を用いても基質から除去することが困難であ
る。使用する触媒の金属は例えばこの触媒を比較的長期
間使用した後、容易に回収して再利用することができ
る。何故ならば重金属を苦労して担体材料から分離しな
いでも良いからである。多官能性の化合物、例えば部分
的にしかエステル化されていないポリヒドロキシアルコ
ールのような場合、脂肪石鹸と重金属イオンとのキレー
ト錯体が生じる恐れがある。この錯体は生成物のエステ
ルまたはエステル混合物から除去するのが困難である。
本発明に使用される触媒ではこの恐れはない。
【0032】生成する完全にまたは部分的に水素化され
た脂肪酸エステルまたはエステル混合物の触媒含有量は
1ppmよりも少なく、従ってこれ以上精製しないでも
食品の分野に使用することができる。
た脂肪酸エステルまたはエステル混合物の触媒含有量は
1ppmよりも少なく、従ってこれ以上精製しないでも
食品の分野に使用することができる。
【0033】
実施例 1 内径が45mmで長さが1mのステンレス鋼からつくら
れた直立型断熱高圧管に、Ni粉末を錠剤化してつくっ
た高さ5mm、直径5mmの円筒形の水素化触媒1.4
リットルを充填する。この触媒の圧縮強さは円筒の外周
表面上において147Nであり、内部表面積は33m2
/gであった。毎時320gの純粋なリノレイン酸メチ
ル(>99重量%)を20倍のモル量の高純度水素と共
に、300バールの圧力をかけてこの管の中を底部から
頂部へと圧入して上昇させる。
れた直立型断熱高圧管に、Ni粉末を錠剤化してつくっ
た高さ5mm、直径5mmの円筒形の水素化触媒1.4
リットルを充填する。この触媒の圧縮強さは円筒の外周
表面上において147Nであり、内部表面積は33m2
/gであった。毎時320gの純粋なリノレイン酸メチ
ル(>99重量%)を20倍のモル量の高純度水素と共
に、300バールの圧力をかけてこの管の中を底部から
頂部へと圧入して上昇させる。
【0034】リノレイン酸メチルおよび水素は先ず熱交
換器を通り、温度120で高圧管の中に入るように加熱
される。高圧管を出たリノレイン酸と過剰の水素との混
合物は分離器に流入し、ここで水素は消費された水素を
補給され、新しいリノレイン酸メチルと共に、ポンプに
より予備加熱機へと戻され、ここから再び高圧管の中に
戻される。
換器を通り、温度120で高圧管の中に入るように加熱
される。高圧管を出たリノレイン酸と過剰の水素との混
合物は分離器に流入し、ここで水素は消費された水素を
補給され、新しいリノレイン酸メチルと共に、ポンプに
より予備加熱機へと戻され、ここから再び高圧管の中に
戻される。
【0035】反応生成物の無色透明で無臭の熔融物を、
60℃より低い温度まで冷却し、圧力を大気圧まで減圧
した後、ガスクロマトグラフで分析した。不飽和成分は
存在しなかった(ヨード価<0.1)。
60℃より低い温度まで冷却し、圧力を大気圧まで減圧
した後、ガスクロマトグラフで分析した。不飽和成分は
存在しなかった(ヨード価<0.1)。
【0036】ステアリン酸メチルの含量は99重量%よ
り多く、凝固点は37/38℃であった。
り多く、凝固点は37/38℃であった。
【0037】触媒は4800時間操作した後も活性に変
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
【0038】実施例 2 実施例1の高圧管中において、温度120℃、水素圧力
300バールで、毎時280gの大豆油(ヨード価:1
21、酸価:<0.1)を水素化した。触媒はAl含量
5.4重量%、珪素含量0.2重量%のNi/Al/S
i合金の粉末を錠剤にしてつくったものである。
300バールで、毎時280gの大豆油(ヨード価:1
21、酸価:<0.1)を水素化した。触媒はAl含量
5.4重量%、珪素含量0.2重量%のNi/Al/S
i合金の粉末を錠剤にしてつくったものである。
【0039】この錠剤は円筒の高さが3mm、直径が3
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で148Nであり、内
部表面積は61m2/gであった。
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で148Nであり、内
部表面積は61m2/gであった。
【0040】3300時間操作した後、使用した大豆油
の変化率は>99.0重量%になった。得られた反応生
成物は無色無臭であり、凝固点は61℃、ヨード価は<
1、酸価は<0.1であった。Ni/Al/Si含量は
<1ppmであった。
の変化率は>99.0重量%になった。得られた反応生
成物は無色無臭であり、凝固点は61℃、ヨード価は<
1、酸価は<0.1であった。Ni/Al/Si含量は
<1ppmであった。
【0041】実施例 3 実施例1の高圧管中において、温度55℃、水素圧力3
00バールで、毎時750gの大豆油(ヨード価:12
1、酸価:<0.1)を水素化した。触媒はAl含量
4.1重量%のNi/Al合金の粉末を錠剤にしてつく
った。
00バールで、毎時750gの大豆油(ヨード価:12
1、酸価:<0.1)を水素化した。触媒はAl含量
4.1重量%のNi/Al合金の粉末を錠剤にしてつく
った。
【0042】この錠剤は円筒の高さが3mm、直径が3
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で142Nであり、内
部表面積は68m2/gであった。
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で142Nであり、内
部表面積は68m2/gであった。
【0043】3300時間操作した後、使用した大豆油
の変化率は>99.0重量%になった。得られた反応生
成物は無色無臭であり、凝固点は36℃、ヨード価は2
2、酸価は<0.1であった。Ni/Al含量は<1p
pmであった。
の変化率は>99.0重量%になった。得られた反応生
成物は無色無臭であり、凝固点は36℃、ヨード価は2
2、酸価は<0.1であった。Ni/Al含量は<1p
pmであった。
【0044】5400時間操作した後も触媒の活性に変
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
【0045】実施例 4 実施例1の高圧管中において、温度85℃、水素圧力2
00バールで、実施例1と同様に上昇するヒマワリの種
油(ヨード価:128、酸価:<0.19)とは逆方向
に水素を流し、実施例1と同量の油を水素化した。触媒
はNi/Fe合金の粉末を錠剤にしてつくった。ニッケ
ル中の鉄の割合は15重量%である。この錠剤は円筒の
高さが5mm、直径が5mmで、圧縮強さは円筒の外周
面で137Nであり、内部表面積は74m2/gであっ
た。
00バールで、実施例1と同様に上昇するヒマワリの種
油(ヨード価:128、酸価:<0.19)とは逆方向
に水素を流し、実施例1と同量の油を水素化した。触媒
はNi/Fe合金の粉末を錠剤にしてつくった。ニッケ
ル中の鉄の割合は15重量%である。この錠剤は円筒の
高さが5mm、直径が5mmで、圧縮強さは円筒の外周
面で137Nであり、内部表面積は74m2/gであっ
た。
【0046】60℃より低い温度まで冷却し、圧力を大
気圧まで減圧し後、反応生成物の無色透明で無臭の熔融
物を分離した。これは凝固点が56℃、ヨード価は2、
酸価は<0.1ppmであった。
気圧まで減圧し後、反応生成物の無色透明で無臭の熔融
物を分離した。これは凝固点が56℃、ヨード価は2、
酸価は<0.1ppmであった。
【0047】1200時間操作した後も触媒の活性に変
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
【0048】実施例 5 実施例1の高圧管中において、温度48℃、水素圧力3
00バールで、毎時750gの量のヒマワリの種油(ヨ
ード価:128、酸価:<0.1)を水素化した。触媒
はNi/Fe合金の粉末を錠剤にしてつくった。ニッケ
ル中の鉄の割合は15重量%である。この錠剤は円筒の
高さが5mm、直径が5mmで、圧縮強さは円筒の外周
面で137Nであり、内部表面積は74m2/gであっ
た。
00バールで、毎時750gの量のヒマワリの種油(ヨ
ード価:128、酸価:<0.1)を水素化した。触媒
はNi/Fe合金の粉末を錠剤にしてつくった。ニッケ
ル中の鉄の割合は15重量%である。この錠剤は円筒の
高さが5mm、直径が5mmで、圧縮強さは円筒の外周
面で137Nであり、内部表面積は74m2/gであっ
た。
【0049】40℃より低い温度まで冷却し、圧力を大
気圧まで減圧し後、反応生成物の無色透明で無臭の熔融
物を分離した。これは凝固点が32℃、ヨード価は2
6、酸価は<0.1ppmであった。熔融物のNi/F
e含量は<0.1ppmであった。
気圧まで減圧し後、反応生成物の無色透明で無臭の熔融
物を分離した。これは凝固点が32℃、ヨード価は2
6、酸価は<0.1ppmであった。熔融物のNi/F
e含量は<0.1ppmであった。
【0050】2600時間操作した後も触媒の活性に変
化はなかった。
化はなかった。
【0051】実施例 6 内径が45mmで長さが1mのステンレス鋼からつくら
れた直立型断熱高圧管に、Ni/Mo粉末を錠剤化して
つくったMo含量1.75%の円筒形の水素化触媒1.
4リットルを充填する。この触媒は高さが5mm、直径
が5mmで、圧縮強さは円筒の外周表面上において19
1Nであり、内部表面積は58m2/gであった。毎時
400gの純粋な菜種油(ヨード価:102.5、酸価
<1)を、30倍のモル量の高純度水素と共に、300
バールの圧力をかけてこの管の中を底部から頂部へと圧
入して上昇させる。
れた直立型断熱高圧管に、Ni/Mo粉末を錠剤化して
つくったMo含量1.75%の円筒形の水素化触媒1.
4リットルを充填する。この触媒は高さが5mm、直径
が5mmで、圧縮強さは円筒の外周表面上において19
1Nであり、内部表面積は58m2/gであった。毎時
400gの純粋な菜種油(ヨード価:102.5、酸価
<1)を、30倍のモル量の高純度水素と共に、300
バールの圧力をかけてこの管の中を底部から頂部へと圧
入して上昇させる。
【0052】菜種油および水素を温度90℃に加熱した
後、高圧管の中に導入した。
後、高圧管の中に導入した。
【0053】60℃より低い温度まで冷却し、圧力を大
気圧まで減圧した後、反応生成物の無色透明で無臭の熔
融物を分離した。これは凝固点が55℃、ヨード価は1
7.6、酸価は<1ppmであった。熔融物のNi/M
o含量は<0.1ppmであった。
気圧まで減圧した後、反応生成物の無色透明で無臭の熔
融物を分離した。これは凝固点が55℃、ヨード価は1
7.6、酸価は<1ppmであった。熔融物のNi/M
o含量は<0.1ppmであった。
【0054】2800時間操作した後も触媒の活性に変
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
化はなく、従って反応生成物の組成もこの期間中変化し
なかった。
【0055】実施例 7 実施例1の高圧管中において、温度110℃、水素圧力
300バールで、毎時360gの特有な臭いをもったヒ
マシ油(ヨード価:84、酸価:4、水酸価:6)を水
素化した。触媒はMo含量1.02重量%、Al含量
5.1重量%のNi/Mo/Al合金の粉末を錠剤にし
てつくった。この錠剤は円筒の高さが5mm、直径が5
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で210Nであり、内
部表面積は71m2/gであった。
300バールで、毎時360gの特有な臭いをもったヒ
マシ油(ヨード価:84、酸価:4、水酸価:6)を水
素化した。触媒はMo含量1.02重量%、Al含量
5.1重量%のNi/Mo/Al合金の粉末を錠剤にし
てつくった。この錠剤は円筒の高さが5mm、直径が5
mmで、圧縮強さは円筒の外周面で210Nであり、内
部表面積は71m2/gであった。
【0056】得られた反応生成物は無色無臭であり、凝
固温度は76℃、ヨード価は7、水酸価は6であった。
Ni/Mo含量は<0.1ppmであった。
固温度は76℃、ヨード価は7、水酸価は6であった。
Ni/Mo含量は<0.1ppmであった。
【0057】2400時間操作した後も触媒の活性に変
化はなかった。
化はなかった。
【0058】実施例 8 実施例1の高圧管中において、温度55℃、水素圧力3
00バールで、実施例1と同量のヒマシ油(ヨード価:
84、酸価:4、水酸価:6)を水素化した。触媒はN
i/W合金の粉末を錠剤にしてつくった。W含量は1.
4%であった。この錠剤は円筒の高さが3mm、直径が
3mmで、圧縮強さは円筒の外周面で162Nであり、
内部表面積は68m2/gであった。
00バールで、実施例1と同量のヒマシ油(ヨード価:
84、酸価:4、水酸価:6)を水素化した。触媒はN
i/W合金の粉末を錠剤にしてつくった。W含量は1.
4%であった。この錠剤は円筒の高さが3mm、直径が
3mmで、圧縮強さは円筒の外周面で162Nであり、
内部表面積は68m2/gであった。
【0059】得られた反応生成物は無色無臭であり、凝
固温度は38℃、ヨード価は18、酸価は4であった。
Ni/Mo含量は<0.1ppmであった。
固温度は38℃、ヨード価は18、酸価は4であった。
Ni/Mo含量は<0.1ppmであった。
【0060】1900時間操作した後も触媒の活性に変
化はなかった。
化はなかった。
【0061】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 1.エステルの酸部分の炭素数が6〜30、アルコール
部分のヒドロキシル基の数が1〜3であって炭素数は1
〜20の不飽和脂肪酸のエステルおよび多数の該不飽和
脂肪酸エステルの混合物を接触的に水素化して部分的に
または完全に飽和した脂肪酸のエステルまたは多数の該
飽和脂肪酸エステルの混合物を連続的に製造する方法に
おいて、水素化はH2圧力50〜350気圧において化
学量論的な量の20〜60倍のモル量のH2を用い、固
定ベッドに配置された酸素を含まず担体を有しない触媒
上において温度40〜150℃で液相において行い、該
触媒は金属の粉末または粒子からプレス成形により成形
された成形体として固定ベッド中に存在しており、該触
媒の圧縮強さは成形体の湾曲した表面上で20〜250
Nであり、その内部表面積は10〜90m2/gであっ
て、該触媒の金属粉末は該金属粉末の全重量に関し1種
またはそれ以上の鉄族金属を65〜100重量%、1種
またはそれ以上の第VI族金属を0〜15重量%、およ
びアルミニウム、珪素、チタンおよび炭素から成る群か
ら選ばれる1種またはそれ以上の水素化に対して不活性
な元素を0〜20重量%含んでいる方法。
る。 1.エステルの酸部分の炭素数が6〜30、アルコール
部分のヒドロキシル基の数が1〜3であって炭素数は1
〜20の不飽和脂肪酸のエステルおよび多数の該不飽和
脂肪酸エステルの混合物を接触的に水素化して部分的に
または完全に飽和した脂肪酸のエステルまたは多数の該
飽和脂肪酸エステルの混合物を連続的に製造する方法に
おいて、水素化はH2圧力50〜350気圧において化
学量論的な量の20〜60倍のモル量のH2を用い、固
定ベッドに配置された酸素を含まず担体を有しない触媒
上において温度40〜150℃で液相において行い、該
触媒は金属の粉末または粒子からプレス成形により成形
された成形体として固定ベッド中に存在しており、該触
媒の圧縮強さは成形体の湾曲した表面上で20〜250
Nであり、その内部表面積は10〜90m2/gであっ
て、該触媒の金属粉末は該金属粉末の全重量に関し1種
またはそれ以上の鉄族金属を65〜100重量%、1種
またはそれ以上の第VI族金属を0〜15重量%、およ
びアルミニウム、珪素、チタンおよび炭素から成る群か
ら選ばれる1種またはそれ以上の水素化に対して不活性
な元素を0〜20重量%含んでいる方法。
【0062】2.該金属粉末または粒子は1種またはそ
れ以上の鉄族金属を65〜100重量%、好ましくは7
0〜100重量%、特に好ましくは80〜100重量%
含んでいる上記第1項記載の方法。
れ以上の鉄族金属を65〜100重量%、好ましくは7
0〜100重量%、特に好ましくは80〜100重量%
含んでいる上記第1項記載の方法。
【0063】3.該金属粉末または粒子は第VI族金属
を0.1〜15重量%、好ましくは0.3〜10重量
%、特に好ましくは0.5〜5重量%含んでいる上記第
1項金属方法。
を0.1〜15重量%、好ましくは0.3〜10重量
%、特に好ましくは0.5〜5重量%含んでいる上記第
1項金属方法。
【0064】4.水素化に対し不活性な元素が含まれて
いる場合、該金属粉末または粒子はアルミニウムを0〜
10重量%、Si、TiおよびCをそれぞれ0〜5重量
%含んでいる上記第1項記載の方法。
いる場合、該金属粉末または粒子はアルミニウムを0〜
10重量%、Si、TiおよびCをそれぞれ0〜5重量
%含んでいる上記第1項記載の方法。
【0065】5.水素化に不活性な元素の全含有量は0
〜15重量%、好ましくは0〜10重量%である上記第
4項記載の方法。
〜15重量%、好ましくは0〜10重量%である上記第
4項記載の方法。
【0066】6.成形体は形が円筒形または球形であ
り、直径は3〜7mmである上記第1項記載の方法。
り、直径は3〜7mmである上記第1項記載の方法。
【0067】7.成形体の圧縮強さは成形体の湾曲した
表面上において100〜220Nである上記第1項記載
の方法。
表面上において100〜220Nである上記第1項記載
の方法。
【0068】8.H2圧100〜300バールにおいて
水素化を行う上記第1項記載の方法。
水素化を行う上記第1項記載の方法。
【0069】9.20〜40倍のモル量のH2を使用す
る上記第1項記載の方法。
る上記第1項記載の方法。
【0070】10.水素化すべき不飽和脂肪酸エステル
を底部から頂部へと水素化反応器の中を上昇させながら
通し、この間水素化に必要な水素を該不飽和脂肪酸エス
テルと共に反応器へ圧入するか、或いはこの流れとは反
対方向に頂部から底部へと通す上記第1項記載の方法。
を底部から頂部へと水素化反応器の中を上昇させながら
通し、この間水素化に必要な水素を該不飽和脂肪酸エス
テルと共に反応器へ圧入するか、或いはこの流れとは反
対方向に頂部から底部へと通す上記第1項記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 67/303 69/58 C11C 3/12
Claims (1)
- 【請求項1】 エステルの酸部分の炭素数が6〜30、
アルコール部分のヒドロキシル基の数が1〜3であって
炭素数は1〜20の不飽和脂肪酸のエステルおよび多数
の該不飽和脂肪酸エステルの混合物を接触的に水素化し
て部分的にまたは完全に飽和した脂肪酸のエステルまた
は多数の該飽和脂肪酸エステルの混合物を連続的に製造
する方法において、水素化はH2圧力50〜350気圧
において化学量論的な量の20〜60倍のモル量のH2
を用い、固定ベッドに配置された酸素を含まず担体を有
しない触媒上において温度40〜150℃で液相におい
て行い、該触媒は金属の粉末または粒子からプレス成形
により成形された成形体として固定ベッド中に存在して
おり、該触媒の圧縮強さは成形体の湾曲した表面上で2
0〜250Nであり、その内部表面積は10〜90m2
/gであって、該触媒の金属粉末は該金属粉末の全重量
に関し1種またはそれ以上の鉄族金属を65〜100重
量%、1種またはそれ以上の第VI族金属を0〜15重
量%、およびアルミニウム、珪素、チタンおよび炭素か
ら成る群から選ばれる1種またはそれ以上の水素化に対
して不活性な元素を0〜20重量%含んでいることを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4438547A DE4438547A1 (de) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | Verfahren zur Hydrierung ungesättigter Fettsäureester |
DE4438547.1 | 1994-10-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08208562A true JPH08208562A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=6531926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7297257A Pending JPH08208562A (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-23 | 不飽和脂肪酸エステルの水素化法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5861521A (ja) |
EP (1) | EP0709362B1 (ja) |
JP (1) | JPH08208562A (ja) |
AT (1) | ATE167660T1 (ja) |
CA (1) | CA2161380A1 (ja) |
DE (2) | DE4438547A1 (ja) |
DK (1) | DK0709362T3 (ja) |
ES (1) | ES2117821T3 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100456711B1 (ko) * | 1996-10-31 | 2005-01-15 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 열처리장치 |
JP2010006842A (ja) * | 2001-05-18 | 2010-01-14 | Queen's Univ Of Belfast | 水素化法 |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
US6281163B1 (en) * | 1994-05-09 | 2001-08-28 | Engelhard De Meern B.V. | Hydrogenation catalyst particles |
KR100415396B1 (ko) * | 2000-10-07 | 2004-01-16 | 최재경 | 금속산화물 촉매를 이용한 지방산 에스테르의 제조방법 |
CN114230461B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-12-22 | 河北金谷再生资源开发有限公司 | 一种油酸甲酯的制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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