JPH0832648B2 - ジアルデヒド類の製造法 - Google Patents

ジアルデヒド類の製造法

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JPH0832648B2
JPH0832648B2 JP63037782A JP3778288A JPH0832648B2 JP H0832648 B2 JPH0832648 B2 JP H0832648B2 JP 63037782 A JP63037782 A JP 63037782A JP 3778288 A JP3778288 A JP 3778288A JP H0832648 B2 JPH0832648 B2 JP H0832648B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は団塊化が防止された銀触媒の存在下に、ジア
ルデヒド類を生産性良く製造する方法に関する。
[従来の技術] グリコール類を銀触媒の存在下に酸化脱水素してジア
ルデヒド類を製造する方法は公知である。(例えば特開
昭54-103809号公報、特開昭57-203024号公報、特開昭58
-59933号公報等) 銀触媒は他の触媒に比べて、グリコール類の変化率や
ジアルデヒド類の選択率が高く、工業的規模での実施に
は最も実用化が期待出来るものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、銀触媒は優れた選択的触媒能を持っている
が、これを生産ラインに応用するには 1.高転化率と高選択率が両立し得ない 2.触媒の経時収縮や団塊化による転化率低下 等の障害がある。
高転化率を得ようとして高温の反応条件を選べば、触
媒の収縮及び団塊化は更に急速に進む。しかして触媒層
は、反応の初期は圧損の上昇、管壁との間隙の発生によ
り短期間のうちに所期の転化率が得られなくなり使用不
可能となる。即ち銀粒子触媒の寿命は極めて短く、これ
を解決する方法として銀触媒を用いる同様の反応である
メタノールからホルマリンを合成する際に、特開昭54-1
12806号公報では銀/金合金触媒を用いる方法が提案さ
れている。しかしながら、触媒の原料や調製、回収に要
するトータルコストの面で実用的でない。又特開昭51-1
33214号公報では、特定の粒径(0.01μ〜10μ)や特定
の表面積(3〜30m2/g)を有する粒状銀を使用する事が
提案されており、更に特開昭50-13307号公報には、特定
の粒径を持つ銀触媒を一定割合で3層以上充填する方
法、特開昭55-33428号公報には、触媒層の中間に銀又は
銅等の金属網を介在させる方法等が提案されている。ジ
アルデヒド製造プラントにおいて上記の提案は、ある程
度の効果が見られるものの根本的解決にはならない。通
常生産現場においては、各種のトラブル、その他操業上
の理由から反応の発停を繰り返さざるを得ないが、上記
の提案された方法では、反応温度から300℃まで温度が
低下した場合、触媒層に大きな亀裂や壁との空隙が生じ
て再度の使用に耐え難く、新しい触媒を充填する必要が
あるが、該触媒は強く団塊化しておりその取出しは容易
ではない。
[問題点を解決するための手段] 本発明者等は、かかる問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、炭化ケイ素粉末又は窒化ケイ素粉末で粒子表
面が部分的に被覆された銀触媒を用いる場合、かかるシ
ンタリングの問題が解決出来、長期間にわたって反応を
行っても圧損の経時上昇がなく触媒寿命を長期に保存出
来ること、グリコール類の変化率やジアルデヒド類の選
択率も高度な水準に確保可能であること、反応停止後は
簡単な操作で触媒の再使用が出来ること等の顕著な効果
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明においては粒状の銀触媒を用いる。その製法は
特に限定はなく、例えば電解法、アトマナイザー法等任
意の調製法が可能である。銀粒子の径は5〜200メッシ
ュ好ましくは10〜80メッシュ程度が実用的である。
本発明ではかかる銀粒子の表面の一部を炭化ケイ素粉
末又は窒化ケイ素粉末で被覆することが必須である。こ
の粉末の粒径は0.01〜100μ好ましくは0.1〜10μ程度の
ものが効果が顕著である。
被覆する方法としては通常、銀粒子と炭化ケイ素粉末
又は窒化ケイ素粉末をV型ブレンダー等の混合機を用い
て乾式混合し、その後、600〜800℃程度に熱処理するこ
とによって該ケイ素を銀粒子表面に固着させる。本発明
では銀粒子を部分的に被覆することが必要で、普通銀粒
子の全表面積の1〜20%好ましくは5〜10%が被覆され
る。銀粒子表面が完全に被覆されると触媒としての活性
が低下する。炭化ケイ素粉末又は窒化ケイ素粉末は銀粒
子に対して0.05〜5重量%、望ましくは0.2〜2.0重量%
の範囲で使用される。
本発明で原料となるグリコール類は、 一般式、HO-(CH2)n-OH(nは2以上の整数)で示され
エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブ
タンジオール等が代表的に挙げられる。エチレングリコ
ールからはグリオキザールが、プロピレングリコールか
らはメチルグリオキザールが、1,4−ブタンジオールか
らは1,4−ブタンジアール(1,2−ジホルミルエタン)が
それぞれ得られる。
本発明の方法は、高温、気相で反応を実施するが、反
応温度は、300〜700℃、特に550〜650℃の範囲が多用さ
れる。反応時の圧力は常圧近傍であって、通常、原料と
なるグリコールの分圧は0.5気圧以下が多用される。反
応に際しては、原料グリコールの分圧を0.5気圧以下に
するのに、スチーム、窒素、炭酸ガス又はこれらの混合
ガスを原料アルコールと共に反応系に供給する場合が多
い。
酸化脱水素反応の酸化剤は酸素が用いられるが酸素源
としては、酸素ガス又は空気が多用される。酸素の原料
グリコールに対する割合は通常、化学量論量より過剰つ
まり化学量論量の1.1〜2倍量が多用される。反応物質
と触媒床との接触時間は、0.01〜1秒の範囲好ましくは
0.03秒以下が用いられる。本発明の方法を実施するのに
用いる触媒床は固定床が適している。固定床の場合、有
利には銀触媒は粒度分布の異なったものを層状に充填し
て反応を行うのが有利である。即ち、原料供給側から生
成物取出しの方向に向かって粒度分布の小さいものから
次第に大きいものへ層を形成させれば良い。
又本発明では、銀触媒単独のみならず、必要に応じて
銅粒子触媒を併用することも出来、この場合、銅触媒も
炭化ケイ素粉末又は窒化ケイ素粉末で被覆されているの
が好ましい。又エチレングリコール、グリオキザールの
炭素−炭素結合の解裂を防止する目的でリン、リン化合
物等の助触媒を併用して差支えない。
[作用] 本発明の方法によって得られるジアルデヒドは、アミ
ノ酸等の合成原料、または繊維及び紙加工剤の合成原料
等に広範な用途を持つ有用な化合物である。
[実施例] 次に実施例を挙げて本発明の方法を更に詳しく説明す
る。
実施例1 内容20mmのステンレススチール製の円筒を反応管に用
い、上から順に粒径50〜80メッシュ、炭化ケイ素粉末被
覆率0.5%の銀触媒0.8ml、粒径40〜50メッシュ、炭化ケ
イ素粉末被覆率0.5%の銀触媒2.0ml、粒径20〜40メッシ
ュ、炭化ケイ素粉末被覆率0.5%の銀触媒3.2ml、粒径10
〜20メッシュ、炭化ケイ素粉末被覆率0.2%の銀触媒3.5
mlをそれぞれ充填した。次にエチレングリコールを160g
/時、窒素ガス700N1/時、空気350N1/時、水160g/時の混
合物を400℃に加熱した触媒床に予熱気化させてから供
給した。
反応器を流出した反応物をドライアイスで冷却したト
ラップに補集した。エチレングリコールの変化率は99.9
%グリオキザールの選択率は72%であった。又反応を30
日間行った後の触媒床の状態を観察したところいずれの
層にもシンタリングは認められず、反応器から取出した
触媒は容易に再粉砕可能であった。
対照例1 炭化ケイ素粉末の使用を省略した以外は実施例1と同
じ方法を行った。
エチレングリコールの変化率は98.0%、グリオキザー
ルの選択率は68%であった。反応後の触媒はシンタリン
グがはなはだしく一塊となり反応管から取出すには強力
に叩いて取出さねばならず、又再使用も不可能な状態で
あった。
実施例2 炭化ケイ素粉末に変えて窒化ケイ素粉末を用いた以外
は実施例1と同一の実験を行った。エチレングリコール
の変化率は99.9%、グリオキザールの選択率は74%であ
った。又、触媒のシンタリングは全く認められなかっ
た。
実施例3 エチレングリコールに代えてプロピレングリコールを
用いた以外は、実施例1に準じて実験を行った。
プロピレングリコールの変化率は99.8%、メチルグリオ
キザールへの選択率は78%であり、触媒のシンタリング
は全くなかった。
実施例4〜5 実施例1における炭化ケイ素粉末の被覆率を0.2%
(実施例4)に、又1.0%(実施例5)にそれぞれ変更
した以外は同じ実験を行った。エチレングリコールの変
化率は実施例4が99.9%、実施例5が99.8%であり、グ
リオキザールの選択率は実施例4が74%、実施例5が70
%であった。
実施例6 実施例1において40〜50メッシュ、20〜40メッシュの
みの銀粒子を被覆し、残りのメッシュのものは被覆を行
わない触媒を用いて同例に準じて実験を行った。
エチレングリコールの変化率は99.8%、グリオキザー
ルの選択率は70%であった。シンタリングの状態を観察
したところ50〜80メッシュのものは盤状となり10〜20メ
ッシュのものは一塊となっていたが、炭化ケイ素粉末で
被覆したものはシンタリングは認められなかった。
[効果] 本発明では炭化ケイ素粉末又は窒化ケイ素粉末で粒子
表面が部分的に被覆された銀触媒を用いてグリコール類
を脱水素することにより、工業的有利にジアルデヒド類
の製造が可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化ケイ素粉末又は窒化ケイ素粉末で粒子
    表面が部分的に被覆された銀触媒の存在下に、グリコー
    ル類を酸化脱水素することを特徴とするジアルデヒド類
    の製造法。
JP63037782A 1988-02-19 1988-02-19 ジアルデヒド類の製造法 Expired - Lifetime JPH0832648B2 (ja)

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