JPH0910591A - 炭酸ジエステル製造用触媒およびこれを用いる炭酸ジエステルの製造方法 - Google Patents

炭酸ジエステル製造用触媒およびこれを用いる炭酸ジエステルの製造方法

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JPH0910591A
JPH0910591A JP7166425A JP16642595A JPH0910591A JP H0910591 A JPH0910591 A JP H0910591A JP 7166425 A JP7166425 A JP 7166425A JP 16642595 A JP16642595 A JP 16642595A JP H0910591 A JPH0910591 A JP H0910591A
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catalyst
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acid diester
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JP7166425A
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English (en)
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Koji Takiguchi
口 好 司 滝
Kenji Mori
憲 二 森
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JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、アルコールを一酸化炭素および酸
素と反応させて炭酸ジエステルを製造するに際して、高
い選択率で炭酸ジエステルを製造することができるよう
な触媒、これを用いる炭酸ジエステルの製造方法および
触媒の再生方法を提供する。 【構成】 本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒は、
(i) 白金族金属化合物と、(ii)(a) アルカリ金属水酸化
物またはアルカリ土類金属水酸化物、あるいは(b) アル
カリ炭酸塩とを、多孔質担体上に担持したものである。
(i) 白金族金属化合物は、ロジウム、パラジウムまたは
白金のハロゲン化物が好ましく、特に多孔質担体上に、
白金族金属のオキシハロゲン化物が担持された触媒が好
ましい。上記のような触媒の存在下、気相条件下に、ア
ルコールを一酸化炭素および酸素と反応させて炭酸ジエ
ステルを製造する。使用後の特定の触媒は再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、炭酸ジエステル製造用触
媒およびこれを用いる炭酸ジエステルの製造方法に関す
るとともにこの触媒の再生方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、アルコールを一酸化炭素および酸素と反
応させて炭酸ジエステルを製造するに際して、高活性で
特に高選択率で炭酸ジエステルを製造することができる
ような触媒およびこれを用いた炭酸ジエステルの製造方
法さらには触媒の再生方法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】炭酸ジメチルなどの炭酸ジエステ
ルは、ガソリンの増量剤、オクタン価向上剤、有機溶剤
として広く用いられており、また近年イソシアネート
類、ポリカーボネート類および種々の医薬品、農薬など
を製造する際にホスゲンの代替原料として用いられてお
り、その用途がますます拡大されている。
【0003】この炭酸ジエステルの製造方法としては、
従来アルコール、一酸化炭素および酸素を、ハロゲン化
銅系触媒の存在下に液相で反応させる液相法が知られて
いる。さらにこの液相法による炭酸ジエステルの製造用
触媒として、銅系またはパラジウム系触媒が種々研究さ
れており、たとえば特開平5−97773号公報には、
(i) 白金族金属ないし白金族金属を担持した固体触媒
と、(ii)アルカリ金属弱酸塩またはアルカリ土類金属弱
酸塩とからなる触媒、あるいはこれら(i) および(ii)と
(iii) アルカリ金属ハロゲン化物またはアルカリ土類金
属ハロゲン化物とからなる触媒の存在下に、アルコール
と一酸化炭素と酸素とを反応させて炭酸エステルを製造
する方法が提案されている。
【0004】しかしながらこのような液相法は、(1) 反
応中に生成する水によって著しく触媒活性が低下し、
(2) 触媒としてのハロゲン化物を、溶液状態で使用する
ため反応装置材料が腐蝕され、(3) 反応によって得られ
る反応混合物から炭酸ジエステルを分離するのに手間が
かかるとともに、反応混合物中に溶解している触媒を分
離するのが困難であるなどの問題点があった。
【0005】このためこのような液相法に代って、アル
コールの酸化カルボニル化反応を、気相条件下に高活性
で行なうことができるような炭酸ジエステル製造用触媒
および炭酸ジエステルの製造方法の出現が望まれてい
る。
【0006】なお気相法による炭酸ジエステルの製造方
法として、たとえば国際出願公開WO87/07601
号公報には、ハロゲン化銅を活性炭などの多孔質担体に
担持した触媒の存在下に、アルコール、一酸化炭素およ
び酸素を、気相で反応させて炭酸ジエステルを製造する
方法が提案されている。また特開平4−89458号公
報には、白金族金属の塩化物と、鉄、銅、ビスマス、コ
バルト、ニッケル、スズから選ばれる金属の化合物とを
多孔質担体に担持させてなる触媒たとえばPdCl2−Bi
Cl3/Cの存在下に、一酸化炭素と亜硝酸エステルとを
気相接触反応させる炭酸ジエステルの製造方法が提案さ
れている。
【0007】
【発明の目的】本発明は、アルコールを一酸化炭素およ
び酸素と反応させて炭酸ジエステルを製造するに際し
て、触媒活性が高く、特に高い選択率で炭酸ジエステル
を製造することができるような触媒、これを用いる炭酸
ジエステルの製造方法および触媒の再生方法を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【発明の概要】本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒
は、 (i) 白金族金属化合物と、 (ii)(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属
水酸化物、あるいは(b) アルカリ炭酸塩とを、 多孔質担体上に担持させたことを特徴としている。
【0009】この炭酸ジエステル製造用触媒は、(a) ア
ルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物あ
るいは(b) アルカリ炭酸塩を、白金族金属化合物(i) 中
の金属に対して、該水酸化物中の水酸基(OH基)また
は炭酸塩中の炭酸基(CO3基)のモル比で、0.05〜
10の量担持させたものであることが好ましい。
【0010】また本発明に係る炭酸ジエステル製造用触
媒は、多孔質担体上に、白金族金属のオキシハロゲン化
物が担持されていることが好ましい。本発明に係る炭酸
ジエステルの製造方法は、上記のような触媒の存在下、
気相条件下に、アルコールを一酸化炭素および酸素と反
応させることを特徴としている。
【0011】本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒の
再生方法は、上記のような (i) 白金族金属ハロゲン化物と、 (ii)(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属
水酸化物、あるいは(b) アルカリ炭酸塩とを、 多孔質担体上に担持させた触媒、あるいは白金族金属の
オキシハロゲン化物が多孔質担体上に担持されている触
媒を、炭酸ジエステルの製造に使用した後、ハロゲン含
有再生ガスと接触させて触媒を再生させることを特徴と
している。このハロゲン含有再生ガスは、酸素を含んで
いてもよい。
【0012】
【発明の具体的説明】以下まず本発明に係る炭酸ジエス
テル製造用触媒について具体的に説明する。炭酸ジエステル製造用触媒 本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒は、アルコール
の酸化カルボニル化反応により炭酸ジエステルを製造す
る際に用いられ、 (i) 白金族金属化合物と、 (ii)(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属
水酸化物、あるいは(b) アルカリ炭酸塩とを、多孔質担
体上に担持させてなるものである。
【0013】本発明で用いられる(i) 白金族金属化合物
は、周期律表白金族に属する金属の化合物であって、具
体的に、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、白金、オ
スミウム、イリジウムから選ばれる金属の化合物であ
る。
【0014】本発明で用いられる(i) 白金族金属化合物
としては、具体的に、白金族金属のハロゲン化物、硫酸
塩、硝酸塩または酢酸塩などが挙げられる。このような
白金族金属化合物としては、具体的にたとえばロジウム
化合物を例にすると、塩化ロジウム、フッ化ロジウム、
臭化ロジウム、沃化ロジウムなどのハロゲン化物、硫酸
ロジウム、硝酸ロジウム、酢酸ロジウムなどが挙げられ
る。
【0015】また上記のロジウム化合物において、ロジ
ウムをパラジウム、白金などの他の白金族金属に置き換
えた化合物が挙げられる。これらのうち、ロジウム化合
物、白金化合物またはパラジウム化合物が好ましく、こ
れらのハロゲン化物が好ましい。
【0016】本発明では、これら化合物を組合わせて用
いることもできる。本発明では触媒を調製する際には、
アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物
(a) あるいはアルカリ炭酸塩(b) (以下、これらを(ii)
アルカリ化合物と総称することもある)が用いられる。
【0017】アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類
金属水酸化物(a) としては、具体的に、水酸化リチウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物、水酸化バリウム、水酸化カルシウムなど
のアルカリ土類金属水酸化物が挙げられる。
【0018】またアルカリ炭酸塩(b) としては、具体的
に、Na2CO3 、K2CO3 などの1種の陽イオンから
なる単塩、NaHCO3 、KHCO3 、KNaCO3
どの2種の陽イオンからなる塩、(NH42CO3 など
の多原子陽イオンからなる塩が挙げられる。
【0019】本発明では、このようなアルカリ化合物
(a) および(b) を組合わせて用いることもできる。これ
らのうちでも、アルカリ金属水酸化物(a) または炭酸塩
(b) が好ましく、特にアルカリ金属水酸化物が好まし
い。
【0020】本発明では、多孔質担体として、触媒の担
体として知られている化合物を広く用いることができ、
具体的に、活性炭、酸化チタン、酸化ニオブ、シリカ、
酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、アルミナ、シリ
カ−アルミナ、軽石などを用いることができる。これら
を組合わせて用いることもできる。
【0021】このような多孔質担体は、10m2/g以
上好ましくは30〜1000m2/gの比表面積を有し
ていることが望ましい。これらのうちでも、特に活性炭
が好ましく用いられる。
【0022】本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒
は、上記のような白金族金属化合物(i) と、アルカリ化
合物(ii)とを、担体上に担持させることにより形成され
る。これら触媒成分(i) および(ii)は、多孔質担体上
に、含浸法、混練法または共沈法などの従来公知の方法
によって担持させることができる。
【0023】これらの触媒成分(i) および(ii)を多孔質
担体上に担持させる際には、多孔質担体上に、始めに白
金族金属化合物(i) を担持させ、次いでアルカリ化合物
(ii)を担持させてもよく、またアルカリ化合物(ii)を担
持させ、次いで白金族金属化合物(i) を担持させてもよ
く、あるいはこれら触媒成分(i) および(ii)を同時に担
持させてもよい。これら触媒成分(i) および(ii)は、そ
のままで、またこれらの水溶液あるいは塩酸水溶液など
の適当な溶液として多孔質担体と接触させることができ
る。
【0024】このように触媒成分(i) および(ii)を含浸
などの方法により多孔質担体と接触させた後、通常、窒
素雰囲気下あるいはアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガ
ス雰囲気下で乾燥させる。
【0025】具体的にたとえば、含浸法により上記のよ
うな触媒成分を多孔質担体に担持させるには、白金族金
属化合物(i) の水溶液などを多孔質担体に含浸させた
後、空気雰囲気下あるいは不活性ガスを流通させなが
ら、80〜100℃で乾燥させ、次いでこの多孔質担体
にアルカリ化合物(ii)の水溶液を含浸させた後、空気雰
囲気下あるいは不活性ガスを流通させながら、80〜4
00℃で熱処理すればよい。
【0026】このような触媒の調製に際して、触媒成分
(i) および(ii)の多孔質担体への担持量は、得られる触
媒が炭酸ジエステルの合成反応において活性を有しうる
量であればよく特に限定されず、白金族金属化合物(i)
は、該化合物(i) 中の金属/多孔質担体の比で0.1〜
15重量%程度担持されていればよいが、好ましくは
0.1〜10重量%より好ましくは0.5〜5重量%の量
で担体に担持されることが望ましい。
【0027】また(ii)アルカリ化合物は、(i) 白金族金
属化合物中の金属に対して、アルカリ金属水酸化物また
はアルカリ土類金属水酸化物(a) 中の水酸基(OH基)
あるいはアルカリ炭酸塩(b) 中の炭酸基(CO3基)の
モル比で、0.05〜10の範囲で用いられる。好まし
くは0.1〜8、より好ましくは白金金属(Pt)また
はロジウム金属(Rh)に対しては0.2〜3.5、好ま
しくは0.5〜3、パラジウム金属(Pd)では1〜
8、好ましくは1〜7である。
【0028】本発明では、上記のようにして調製される
炭酸ジエステル製造用触媒のうちでも、特に(i) 白金族
金属ハロゲン化物と、(ii)アルカリ水酸化物と、多孔質
担体とから調製される触媒が好ましく、このような触媒
では、多孔質担体上に白金族金属のオキシハロゲン化物
が担持されていることが好ましい。
【0029】また本発明では、上記のような調製方法に
限らず、結果として多孔質担体上に白金族金属のオキシ
ハロゲン化物が担持された触媒が好ましい。このような
本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒を、気相条件で
行われるアルコールの酸化カルボニル化反応により炭酸
ジエステルを製造する際に用いると、高い触媒活性で、
特に高い選択率で炭酸ジエステルを製造することができ
る。
【0030】炭酸ジエステルの製造方法 本発明では、上記のような炭酸ジエステル製造用触媒の
存在下、気相反応条件下に、アルコールを一酸化炭素お
よび酸素と反応させることによって炭酸ジエステルを製
造している。
【0031】本発明で用いられる反応原料としてのアル
コールとしては、炭素数1〜6の脂肪族アルコール、脂
環族アルコールおよび芳香族アルコールなどが挙げられ
る。具体的には、メタノール、エタノール、プロピルア
ルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、
シクロプロパノール、シクロブタノール、シクロペンタ
ノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなど
の1価アルコールが例示される。これらは、組合わせて
用いることもできる。これらのうち、特にメタノール、
エタノールなどが好ましい。
【0032】本発明において、上記アルコールとして1
種類のアルコールを用いると対称な炭酸ジエステルが得
られ、異なるアルコールを組み合わせて用いると、対称
または非対称の炭酸ジエステルが得られる。
【0033】上記のような反応系において、一酸化炭素
は、アルコールに対するモル比(CO/アルコール)
で、通常約0.01〜100好ましくは0.5〜20さら
に好ましくは1〜10の量で、また酸素は、アルコール
に対するモル比(O2 /アルコール)で、通常0.01
〜2.0好ましくは0.05〜1.0さらに好ましくは0.
05〜0.5の量で用いることが望ましい。
【0034】また一酸化炭素と酸素とは、通常モル比
(CO/O2)で1〜100好ましくは10〜100さ
らに好ましくは20〜50の量で用いることが望まし
い。上記のような反応系に、酸素は純粋な分子状酸素と
して、あるいは窒素またはアルゴンなどの不活性ガスで
希釈して供給することができる。
【0035】本発明では、上記のようなアルコールの酸
化カルボニル化反応は、70〜350℃好ましくは80
〜250℃さらに好ましくは100〜200℃の反応温
度で、また常圧〜35kg/cm2G好ましくは2〜20kg
/cm2Gさらに好ましくは5〜15kg/cm2Gの反応圧力
下に行なわれることが望ましい。
【0036】上記のようなアルコールの酸化カルボニル
化反応は、気相条件下で行なわれれば特にその反応形式
が限定されることはなく、たとえば固定床形式、流動床
形式、噴流床形式などいずれで実施されてもよい。
【0037】本発明で得られる炭酸ジエステルとして
は、具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネ
ート、ジペンチルカーボネート、ジヘキシルカーボネー
ト、ジシクロプロピルカーボネート、ジシクロブチルカ
ーボネート、ジシクロペンチルカーボネート、ジシクロ
ヘキシルカーボネート、ジベンジルカーボネート、メチ
ルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、
エチルプロピルカーボネートなどが挙げられる。
【0038】触媒の再生方法 本発明では、上記に示した触媒のうちでも、(i) 白金族
金属ハロゲン化物と、(ii)アルカリ金属水酸化物または
アルカリ土類金属水酸化物(a) あるいはアルカリ炭酸塩
(b) とを、多孔質担体上に担持させた触媒、あるいは多
孔質担体上に白金族金属のオキシハロゲン化物が担持さ
れている触媒は、炭酸ジエステルの製造に使用した後、
ハロゲン含有再生ガスと接触させることにより再生させ
ることができる。
【0039】このハロゲン含有再生ガスとしては、ハロ
ゲン、ハロゲン化水素を含有するガスが用いられ、具体
的に、塩素、フッ素、臭素などのハロゲンガス、塩化水
素、フッ化水素、臭化水素、ヨウ化水素などのハロゲン
化水素またはこれらハロゲン化水素の水溶液を含有する
ガスが用いられる。
【0040】このハロゲン含有再生ガスとしてハロゲン
化水素含有ガスが用いられるときには、酸素を併用する
ことができる。また再生処理条件下でハロゲンまたはハ
ロゲン化水素を生成しうる有機ハロゲン化物を用いて、
触媒の再生処理をハロゲンまたはハロゲン化水素の存在
下で行なうこともできる。
【0041】このような触媒の再生に用いられるハロゲ
ン含有再生ガスは、ハロゲン、ハロゲン化水素を0.1
〜10%の量で含有していることが望ましい。上記のよ
うなハロゲン含有再生ガスを用いて使用後の触媒を再生
させるには、ハロゲン含有再生ガスと使用後の触媒と
を、100〜300℃好ましくは100〜200℃の温
度で、1〜5時間接触させることが望ましい。
【0042】またこの触媒の再生処理は、不活性ガス
(窒素、アルゴン、ヘリウムなど)雰囲気下に上記のよ
うなハロゲン含有再生ガスを流通させて行なうことが好
ましい。
【0043】本発明では、このように再生された触媒
を、上記のアルコールの酸化カルボニル化反応による炭
酸ジエステルの製造において再利用することができる。
【0044】
【発明の効果】本発明に係る炭酸ジエステル製造用触媒
は、上述のように特定の成分が多孔質担体に担持されて
なり、アルコールを一酸化炭素および酸素と反応させて
炭酸ジエステルを製造するに際して高活性を示す。
【0045】このような触媒を用いる本発明に係る炭酸
ジエステルの製造方法によれば、特に高い選択率で炭酸
ジエステルを製造することができる。また本発明に係る
特定の触媒は、炭酸ジエステルの製造に使用した後、容
易に再生することができ、この再生触媒を炭酸ジエステ
ルの製造に再利用することができる。
【0046】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0047】
【実施例1】触媒の調製 塩化ロジウム(RhCl3・3H2O)5.7gを蒸留水に
溶解して塩化ロジウム水溶液100mlを調製した。
【0048】水酸化ナトリウム(NaOH)0.17gに
蒸留水を加え、水酸化ナトリウム水溶液100mlを調製
した。活性炭50gに、上記で得られた塩化ロジウム水
溶液22.5mlを含浸させた後、不活性ガス(窒素ガ
ス)を流通させながら100℃で3時間乾燥した。
【0049】冷却後、この塩化ロジウムが担持された活
性炭に、上記水酸化ナトリウム水溶液を22.5mlを含
浸させ、次いで不活性ガス(窒素)を流通させながら1
00℃で3時間乾燥した。
【0050】このようにして、触媒(Rh担持量1重量
%、OH/Rh(モル比)=0.2)を調製した。なお
Rh担持量=〔Rh重量/多孔質担体重量〕×100
(%)である。
【0051】炭酸ジメチルの製造 高圧固定床反応装置の内径8mmのステンレス製反応管
に、上記で得られた触媒を6ml充填し、反応圧力8kg/
cm2G、反応温度130℃の条件下、メタノール4.21
g/時、一酸化炭素49ml/分、酸素2.5ml/分の割
合で導入して、炭酸ジメチル(DMC)を合成した。
【0052】反応開始2時間経過後の触媒活性を表1に
示す。
【0053】
【実施例2】実施例1において、水酸化ナトリウムを
0.43g用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
(Rh担持量1重量%、OH/Rh(モル比)=0.
5)を調製した。
【0054】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0055】
【実施例3】実施例1において、水酸化ナトリウムを
0.87g用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
(Rh担持量1重量%、OH/Rh(モル比)=1.
0)を調製した。
【0056】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0057】
【実施例4】実施例1において、水酸化ナトリウムを
1.73g用いた以外は、実施例1と同様にして触媒
(Rh担持量1重量%、OH/Rh(モル比)=2.
0)を調製した。
【0058】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0059】
【実施例5】実施例1において、水酸化ナトリウムを
2.6g用いた以外は、実施例1と同様にして触媒(R
h担持量1重量%、OH/Rh(モル比)=3.0)を
調製した。
【0060】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0061】
【実施例6】実施例1において、塩化ロジウム2.85
g、水酸化ナトリウムを0.43g用いた以外は、実施
例1と同様にして触媒(Rh担持量0.5重量%、OH
/Rh(モル比)=1.0)を調製した。
【0062】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0063】
【実施例7】実施例1において、塩化ロジウム17.1
g、水酸化ナトリウムを2.6g用いた以外は、実施例
1と同様にして触媒(Rh担持量3重量%、OH/Rh
(モル比)=1.0)を調製した。
【0064】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0065】
【実施例8】実施例1において、塩化ロジウム28.5
g、水酸化ナトリウムを4.3g用いた以外は、実施例
1と同様にして触媒(Rh担持量5重量%、OH/Rh
(モル比)=1.0)を調製した。
【0066】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0067】
【実施例9】実施例1において、塩化ロジウム45.6
g、水酸化ナトリウムを6.9g用いた以外は、実施例
1と同様にして触媒(Rh担持量8重量%、OH/Rh
(モル比)=1.0)を調製した。
【0068】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0069】
【実施例10】実施例1において、水酸化ナトリウムに
代えて炭酸カリウム(K2CO3)3gを用いた以外は、
実施例1と同様にして触媒(Rh担持量1重量%、CO
3/Rh(モル比)=1.0)を調製した。
【0070】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表1に示
す。
【0071】
【比較例1】実施例1において、水酸化ナトリウムを用
いずに塩化ロジウムを担体に担持させた以外は、実施例
1と同様にして触媒(Rh担持量1重量%)を調製し、
この触媒を用いて、実施例1と同様にして炭酸ジメチル
(DMC)を製造した。結果を表1に示す。
【0072】
【比較例2】実施例7において、水酸化ナトリウムを用
いずに塩化ロジウムを担体に担持させた以外は、実施例
7と同様にして触媒(Rh担持量3重量%)を調製し、
この触媒を用いて、実施例7と同様にして炭酸ジメチル
(DMC)を製造した。結果を表1に示す。
【0073】
【比較例3】実施例8において、水酸化ナトリウムを用
いずに塩化ロジウムを担体に担持させた以外は、実施例
8と同様にして触媒(Rh担持量5重量%)を調製し、
この触媒を用いて、実施例8と同様にして炭酸ジメチル
(DMC)を製造した。結果を表1に示す。
【0074】
【比較例4】実施例9において、水酸化ナトリウムを用
いずに塩化ロジウムを担体に担持させた以外は、実施例
9と同様にして触媒(Rh担持量8重量%)を調製し、
この触媒を用いて、実施例9と同様にして炭酸ジメチル
(DMC)を製造した。結果を表1に示す。
【0075】
【表1】
【0076】
【実施例11】塩化白金酸(H2PtCl・6H2O)5.
9gを蒸留水に溶解して塩化白金酸水溶液100mlを調
製した。
【0077】水酸化ナトリウム(NaOH)0.09gに
蒸留水を加え、水酸化ナトリウム水溶液100mlを調製
した。この塩化白金酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液
とを用いて、実施例1と同様にして触媒(Pt担持量1
重量%、OH/Pt(モル比)=0.2)を調製した。
【0078】なおPt担持量=〔Pt重量/多孔質担体
重量〕×100(%)である。この触媒を用いて、実施
例1と同様にして炭酸ジメチル(DMC)を製造した。
結果を表2に示す。
【0079】
【実施例12】実施例11において、水酸化ナトリウム
を0.23g用いた以外は、実施例11と同様にして触
媒(Pt担持量1重量%、OH/Pt(モル比)=0.
5)を調製した。
【0080】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0081】
【実施例13】実施例11において、水酸化ナトリウム
を0.46g用いた以外は、実施例11と同様にして触
媒(Pt担持量1重量%、OH/Pt(モル比)=1.
0)を調製した。
【0082】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0083】
【実施例14】実施例11において、水酸化ナトリウム
を0.91g用いた以外は、実施例11と同様にして触
媒(Pt担持量1重量%、OH/Pt(モル比)=2.
0)を調製した。
【0084】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0085】
【実施例15】実施例11において、水酸化ナトリウム
を1.38g用いた以外は、実施例11と同様にして触
媒(Pt担持量1重量%、OH/Pt(モル比)=3.
0)を調製した。
【0086】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0087】
【実施例16】実施例11において、塩化白金酸2.9
5g、水酸化ナトリウムを0.23g用いた以外は、実
施例11と同様にして触媒(Pt担持量0.5重量%、
OH/Pt(モル比)=1.0)を調製した。
【0088】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0089】
【実施例17】実施例11において、塩化白金酸17.
7g、水酸化ナトリウムを1.37g用いた以外は、実
施例11と同様にして触媒(Pt担持量3重量%、OH
/Pt(モル比)=1.0)を調製した。
【0090】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0091】
【実施例18】実施例11において、塩化白金酸29.
5g、水酸化ナトリウムを2.28g用いた以外は、実
施例11と同様にして触媒(Pt担持量5重量%、OH
/Pt(モル比)=1.0)を調製した。
【0092】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0093】
【実施例19】実施例11において、塩化白金酸47.
2g、水酸化ナトリウムを3.64g用いた以外は、実
施例11と同様にして触媒(Pt担持量8重量%、OH
/Pt(モル比)=1.0)を調製した。
【0094】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0095】
【実施例20】実施例11において、水酸化ナトリウム
に代えて炭酸カリウム(K2CO3)1.57gを用いた
以外は、実施例11と同様にして触媒(Pt担持量1重
量%、CO3/Pt(モル比)=1.0)を調製した。
【0096】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表2に示
す。
【0097】
【比較例5】実施例11において、水酸化ナトリウムを
用いずに塩化白金酸を担体に担持させた以外は、実施例
11と同様にして触媒(Pt担持量1重量%)を調製
し、この触媒を用いて、実施例11と同様にして炭酸ジ
メチル(DMC)を製造した。結果を表2に示す。
【0098】
【比較例6】実施例17において、水酸化ナトリウムを
用いずに塩化白金酸を担体に担持させた以外は、実施例
17と同様にして触媒(Pt担持量3重量%)を調製
し、この触媒を用いて、実施例17と同様にして炭酸ジ
メチル(DMC)を製造した。結果を表2に示す。
【0099】
【比較例7】実施例18において、水酸化ナトリウムを
用いずに塩化白金酸を担体に担持させた以外は、実施例
18と同様にして触媒(Pt担持量5重量%)を調製
し、この触媒を用いて、実施例18と同様にして炭酸ジ
メチル(DMC)を製造した。結果を表2に示す。
【0100】
【比較例8】実施例19において、水酸化ナトリウムを
用いずに塩化白金酸を担体に担持させた以外は、実施例
19と同様にして触媒(Pt担持量8重量%)を調製
し、この触媒を用いて、実施例19と同様にして炭酸ジ
メチル(DMC)を製造した。結果を表2に示す。
【0101】
【表2】
【0102】
【実施例21】塩化パラジウム(PdCl2 )18.5
gを4.8規定の塩酸水溶液に溶解して塩化パラジウム
塩酸水溶液100mlを調製した。
【0103】水酸化ナトリウム(NaOH)20gに蒸
留水を加え、水酸化ナトリウム水溶液100mlを調製し
た。この塩化パラジウム塩酸水溶液と水酸化ナトリウム
水溶液とを用いて、実施例1と同様にして触媒(Pd担
持量5重量%、OH/Pd(モル比)=4.8)を調製
した。
【0104】なおPd担持量=〔Pd重量/多孔質担体
重量〕×100(%)である。この触媒を用いて、実施
例1と同様にして炭酸ジメチル(DMC)を製造した。
結果を表3に示す。
【0105】
【実施例22〜25】実施例21において、水酸化ナト
リウムを10g、15g、25g、30g用いた以外
は、実施例21と同様にして触媒(Pd担持量5重量
%、OH/Pd(モル比)=2.4)、触媒(Pd担持
量5重量%、OH/Pd(モル比)=3.6)、触媒
(Pd担持量5重量%、OH/Pd(モル比)=6.
0)、触媒(Pd担持量5重量%、OH/Pd(モル
比)=7.9)をそれぞれ調製した。
【0106】これらの触媒を用いて、実施例1と同様に
して、炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3
に示す。
【0107】
【実施例26】塩化パラジウム11.1gを3規定の塩
酸水溶液に溶解して塩化パラジウム塩酸水溶液100ml
を調製した。
【0108】水酸化ナトリウム(NaOH)15gに蒸
留水を加え、水酸化ナトリウム水溶液100mlを調製し
た。この塩化パラジウム塩酸水溶液と水酸化ナトリウム
水溶液を用いて、実施例1と同様にして触媒(Pd担持
量3重量%、OH/Pd(モル比)=6)を調製した。
【0109】この触媒を用いて、実施例1と同様にし
て、炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に
示す。
【0110】
【実施例27〜28】実施例26において、塩化パラジ
ウム3.7gと水酸化ナトリウム5gを用いた以外は、
あるいは塩化パラジウム1.9gと水酸化ナトリウム2.
5gを用いた以外は、実施例26と同様にして触媒(P
d担持量1重量%、OH/Pd(モル比)=6)、触媒
(Pd担持量0.5重量%、OH/Pd(モル比)=
6)をそれぞれ調製した。
【0111】これらの触媒を用いて、実施例1と同様に
して、炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3
に示す。
【0112】
【実施例29】実施例21において、水酸化ナトリウム
に代えて水酸化カリウム(KOH)30gを用いた以外
は、実施例21と同様にして触媒(Pd担持量5重量
%、OH/Pd(モル比)=5.1)を調製した。
【0113】この触媒を用いて、実施例1と同様にして
炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に示
す。
【0114】
【実施例30〜33】実施例21において、水酸化ナト
リウムに代えて、炭酸カリウム(K2CO3)を20g、
30g、40g、50g用いた以外は、実施例21と同
様にして触媒(Pd担持量5重量%、CO3/Pd(モ
ル比)=1.4)、触媒(Pd担持量5重量%、CO3
Pd(モル比)=2.1)、触媒(Pd担持量5重量
%、CO3/Pd(モル比)=2.8)、触媒(Pd担持
量5重量%、CO3/Pd(モル比)=3.5)をそれぞ
れ調製した。
【0115】これら触媒を用いて、実施例1と同様にし
て炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に示
す。
【0116】
【比較例9】実施例21において、水酸化ナトリウムを
用いずに塩化パラジウムを担体に担持させた以外は、実
施例21と同様にして触媒(Pd担持量5重量%)を調
製し、この触媒を用いた以外は、実施例21と同様にし
て炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に示
す。
【0117】
【比較例10】実施例26において、水酸化ナトリウム
を用いずに塩化パラジウムを担体に担持させた以外は、
実施例26と同様にして触媒(Pd担持量3重量%)を
調製し、この触媒を用いた以外は、実施例26と同様に
して炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に
示す。
【0118】
【比較例11】実施例27において、水酸化ナトリウム
を用いずに塩化パラジウムを担体に担持させた以外は、
実施例27と同様にして触媒(Pd担持量1重量%)を
調製し、この触媒を用いた以外は、実施例27と同様に
して炭酸ジメチル(DMC)を製造した。結果を表3に
示す。
【0119】
【比較例12】塩化パラジウム(PdCl2)18.5g
を4.8規定の塩酸溶液に溶解し、塩化パラジウム溶液
100mlを調製する。次に炭酸カリウム(K2CO3)3
0gに蒸留水を加え、炭酸カリウム溶液100mlを調製
する。
【0120】活性炭50gに上記で調製した塩化パラジ
ウム溶液22.5mlを含浸させた後、不活性ガス(窒素
ガス)を流通させながら100℃で3時間乾燥した。冷
却後、活性炭に塩化パラジウムを担持した触媒を250
℃、水素を流通させながら3時間還元処理した。この処
理によりパラジウムは金属として担体上に担持されてい
た。この処理触媒に炭酸カリウム溶液22.5mlを含浸
させた後、不活性ガス(窒素ガス)を流通させながら1
00℃で3時間乾燥して触媒(Pd含有量5重量%、C
3/Pd(モル比)=2.1)を調製した。
【0121】実施例31と同様にして炭酸ジメチル(D
MC)を製造した結果を表3に示す。
【0122】
【比較例13】塩化パラジウム(PdCl2)18.5g
を4.8規定の塩酸溶液に溶解し、塩化パラジウム溶液
100mlを調製する。
【0123】活性炭50gに上記で調製した塩化パラジ
ウム溶液22.5mlを含浸させた後、不活性ガス(窒素
ガス)を流通させながら100℃で3時間乾燥した。冷
却後、活性炭に塩化パラジウムを担持した触媒を250
℃、水素を流通させながら3時間還元処理した。この処
理によりパラジウムは金属として担体上に担持されてい
た。この処理触媒に炭酸カリウム6.75gを物理混合
させて触媒(Pd含有量5重量%、CO3/Pd(モル
比)=2.1)を調製した。
【0124】実施例31と同様にして炭酸ジメチル(D
MC)を製造した結果を表3に示す。
【0125】
【表3】
【0126】
【実施例34】実施例3において炭酸ジメチル(DM
C)製造に使用され、触媒活性がフレッシュ触媒に対し
て60%まで低下した触媒を、以下のように再生した。
【0127】この使用後の触媒を、不活性ガス(窒素ガ
ス)流通下に150℃まで昇温した後、次いで5%Cl2
−N2ガスを100ml/触媒ml/時の量で3時間触
媒と接触させた。
【0128】このように再生処理することにより、再生
触媒を得た。この再生触媒を用いて、実施例3と同様に
DMC合成反応を行なった。メタノール転化率は4%、
DMC選択率は92%となり、フレッシュ触媒と同様の
触媒活性を示した。
【0129】
【実施例35】実施例21おいて炭酸ジメチル(DM
C)製造に使用され、触媒活性がフレッシュ触媒に対し
て60%まで低下した触媒を実施例34と同様にして再
生した。
【0130】再生後の触媒を用いて、実施例21と同様
にDMC合成反応を行なった。メタノール転化率は8
%、DMC選択率は90%となり、フレッシュ触媒と同
様の触媒活性を示した。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01J 27/32 B01J 27/32 Z 31/26 31/26 Z 31/40 31/40 Z 38/02 38/02 38/42 38/42 C07C 68/00 9546−4H C07C 68/00 B 69/96 9546−4H 69/96 Z // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (i) 白金族金属化合物と、 (ii)(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属
    水酸化物、あるいは(b) アルカリ炭酸塩とを、 多孔質担体上に担持させたことを特徴とする、 アルコールの酸化カルボニル化反応による炭酸ジエステ
    ル製造用触媒。
  2. 【請求項2】(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ
    土類金属水酸化物あるいは(b) アルカリ炭酸塩を、白金
    族金属化合物(i) 中の金属に対して、水酸化物(a) 中の
    水酸基(OH基)あるいは炭酸塩(b) 中の炭酸基(CO
    3基)のモル比で、0.05〜10の量で担持させたこと
    を特徴とする請求項1に記載の炭酸ジエステル製造用触
    媒。
  3. 【請求項3】多孔質担体上に、白金族金属のオキシハロ
    ゲン化物が担持されていることを特徴とするアルコール
    の酸化カルボニル化反応による炭酸ジエステル製造用触
    媒。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の触媒の存
    在下、気相条件下に、 アルコールを一酸化炭素および酸素と反応させることを
    特徴とする炭酸ジエステルの製造方法。
  5. 【請求項5】(i) 白金族金属ハロゲン化物と、 (ii)(a) アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属
    水酸化物、あるいは(b) アルカリ炭酸塩とを、多孔質担
    体上に担持させた触媒を、 炭酸ジエステルの製造に使用した後、 ハロゲン含有再生ガスと接触させて触媒を再生させるこ
    とを特徴とする炭酸ジエステル製造用触媒の再生方法。
  6. 【請求項6】多孔質担体上に、白金族金属のオキシハロ
    ゲン化物が担持されている触媒を、炭酸ジエステルの製
    造に使用した後、ハロゲン含有再生ガスと接触させて触
    媒を再生させることを特徴とする炭酸ジエステル製造用
    触媒の再生方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100324873B1 (ko) * 1999-06-29 2002-02-28 김충섭 철-팔라듐 고체촉매의 재생방법
CN114054043A (zh) * 2021-11-29 2022-02-18 江苏金聚合金材料有限公司 一种碳酸二甲酯合成催化剂及其制备方法

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