JPH09227452A - ギ酸メチルの製造方法及びギ酸メチル製造触媒 - Google Patents

ギ酸メチルの製造方法及びギ酸メチル製造触媒

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JPH09227452A
JPH09227452A JP8058473A JP5847396A JPH09227452A JP H09227452 A JPH09227452 A JP H09227452A JP 8058473 A JP8058473 A JP 8058473A JP 5847396 A JP5847396 A JP 5847396A JP H09227452 A JPH09227452 A JP H09227452A
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誠一 洲河
Yoshiaki Takatani
芳明 高谷
Shinji Shiizaki
伸二 椎崎
Yasuyuki Matsumura
安行 松村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メタノールからギ酸メチルを高いギ酸メチル
選択率で製造する方法及びそれに用いるギ酸メチル製造
触媒を提供する。 【解決手段】 メタノールを気相及び液相のいずれかの
状態で、銅及びランタンを有効成分として含有する触媒
と接触させて脱水素する。銅とランタンとの重量比は
1:0.1〜50である。また、触媒として、銅、ラン
タン及び亜鉛を有効成分として含有してなるものを用い
る場合は、さらに高いギ酸メチル選択率が得られる。こ
の場合の銅とランタンと亜鉛との重量比は、1:0.1
〜50:0.01〜10である。メタノールの脱水素反
応は、空間速度100〜50,000hr-1、反応温度1
00〜400℃で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メタノールからギ
酸メチルを製造する方法及びそれに用いる触媒、詳しく
は、高いギ酸メチル選択率を得ることができるギ酸メチ
ルの製造方法及びギ酸メチル製造触媒に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ギ酸メチルは、ギ酸、ホルムアミド、酢
酸等の中間体であり、香料、硬化剤、発泡剤等の原料と
して用いられる。メタノールを脱水素してギ酸メチルを
製造する方法として、銅触媒を用いる方法(フランス特
許第673,337号参照)、銅、ニッケル、クロム、
鉄の酸化物を還元した触媒を用いる方法(米国特許第
1,400,195号参照)、銅−アルミニウム合金を
アルカリ水溶液で処理した触媒を用いる方法(米国特許
第2,504,497号参照)、銅並びに、希土類元素
又はアクチノイド族元素からなる触媒を用いる方法(特
開昭52−136115号公報参照)等が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ギ酸メチルの製造方法
については、上記のように種々の検討がなされている
が、現在知られている方法は、まだ高性能化の余地があ
る。とくに、触媒のギ酸メチル選択率の点において改良
が望まれている。本発明は上記の点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、高いギ酸メチル選択率を示すギ酸
メチル製造触媒及びこの触媒を使用するギ酸メチル製造
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のギ酸メチル製造触媒は、銅及びランタン
を有効成分として含有してなるように構成したものであ
る。この場合、銅とランタンとの重量比は、1:0.1
〜50、望ましくは1:1〜10である。また、本発明
のギ酸メチル製造触媒は、銅、ランタン及び亜鉛を有効
成分として含有してなることを特徴としている。この場
合、銅と亜鉛との重量比は1:0.01〜10、望まし
くは1:0.05〜5であり、銅とランタンと亜鉛との
重量比は1:0.1〜50:0.01〜10、望ましく
は1:1〜10:0.05〜5である。
【0005】上記のように、本発明においては銅とラン
タンを併用、あるいは銅、亜鉛とランタンを併用するも
のであり、これらの添加比率(重量比)は銅が1に対
し、ランタンが0.1〜50、好ましくは1〜10であ
る。ランタン含有量が小さすぎるとギ酸メチル選択率が
低くなり、またランタン含有量が大きすぎると活性が低
くなる。さらに、触媒中に亜鉛を含有させる場合の添加
比率(重量比)は銅が1に対し、亜鉛が0.01〜1
0、好ましくは0.05〜5である。亜鉛含有量が小さ
すぎるとギ酸メチル選択率が低くなり、また亜鉛含有率
が大きすぎると活性が低くなる。
【0006】触媒を製造するに際し、触媒成分の原料
は、各々の元素を有する種々の化合物が利用でき、水酸
化物、酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩等が利用で
きる。これらの化合物は物理的に混合してもよく、共沈
法により混合してもよく、またランタン化合物、亜鉛化
合物の沈澱を生成させた後、銅化合物の溶液を含浸担持
させてもよく、またシリカ、ジルコニア、その他の一般
的な担体に各触媒有効成分を担持させてもよい。
【0007】共沈法において使用される原料としては、
適当な溶媒に可溶であり、適切な条件下で沈澱を生成す
るものであればいかなる化合物を用いてもよいが、硝酸
塩、酢酸塩、シュウ酸塩等の化合物が挙げられる。なか
でもハロゲンや硫黄等の触媒毒となるような元素を含ま
ない塩が好ましく、水、メタノール等の金属を含まない
液体に溶解するものが好ましい。共沈法における沈澱剤
としては、アンモニア、尿素、炭酸ナトリウム、水酸化
ナトリウム等のアルカリ物質が利用できる。また、場合
によっては水酸化物、酸化物を水に分散させてスラリー
溶液とし、これに炭酸ガスを吹き込み塩基性炭酸塩とし
て沈澱させることもできる。
【0008】各成分は、沈澱反応前に混合し共沈させて
もよく、銅、又は銅及び亜鉛成分の沈澱を生成させた
後、この中にランタン成分の沈澱を生成させるか、その
逆でもよく、また別々に沈澱させた後にスラリー溶液の
状態で混合してもよく、また、沈澱物を分取した後に捏
和混合しても良い。上記のような方法で得られた触媒前
駆体は、沈澱溶液を必要に応じてろ過、洗浄した後に乾
燥させる。乾燥させた後、空気中で200〜600℃の
温度下で焼成して酸化物の状態とする。また必要に応じ
て、水素等の還元性ガス気流による予備還元処理を行
う。触媒は公知の方法で成型しても良いし、そのまま用
いても良い。触媒の粒子径、形状は反応器の種類によっ
て任意に選択される。
【0009】本発明のギ酸メチルの製造方法は、メタノ
ールを気相及び液相のいずれかの状態で、銅及びランタ
ンを有効成分として含有する触媒と接触させて脱水素す
ることを特徴としている。この場合の反応式は下記の通
りである。 2CH3 OH→HCOOCH3 +2H2 銅とランタンとの重量比は、前述のように、1:0.1
〜50、望ましくは1:1〜10である。また、本発明
のギ酸メチルの製造方法は、メタノールを気相及び液相
のいずれかの状態で、銅、ランタン及び亜鉛を有効成分
として含有する触媒と接触させて脱水素することを特徴
としている。この場合、銅と亜鉛との重量比は、前述の
ように、1:0.01〜10、望ましくは1:0.05
〜5であり、銅とランタンと亜鉛との重量比は、1:
0.1〜50:0.01〜10、望ましくは1:1〜1
0:0.05〜5である。
【0010】本発明の触媒によりギ酸メチルを製造する
際の反応条件としては、気相反応でも液相反応でもよ
い。気相反応の場合、反応圧力は減圧でも加圧でもよ
く、加圧の場合、好ましくは50kg/cm2 G以下であ
り、反応温度は100〜400℃、好ましくは150〜
350℃、空間速度は100〜50,000hr-1、好ま
しくは500〜30,000hr-1の範囲が適している。
また、必要に応じ、原料ガス中に窒素等の反応に不活性
なガスをメタノール1モルに対し0.1〜5モル程度共
存させて反応を行なうこともできる。反応温度が上記の
範囲未満の場合は、ギ酸メチル生成量が低くなる傾向が
あり、一方、上記の範囲を超える場合は、副生物が増加
する傾向がある。空間速度が上記の範囲未満では、装置
規模が大きくなり、コスト面より成立しにくく、一方、
上記の範囲を超える場合は、ギ酸メチル生成量が低くな
る傾向がある。また、メタノールの脱水素反応を、反応
に不活性なガスの共存下で行う場合は、平衡上、反応に
有利になり、ギ酸メチル生成量が増加するという利点が
ある。
【0011】
【実施例】
実施例1 硝酸銅三水和物、硝酸ランタン六水和物について各々
7.60g 、23.92g 、を200mlの混合水溶液と
した。沈澱剤として前記触媒前駆体の中和10%過剰量
の炭酸ナトリウムを200mlの混合水溶液とした。強撹
拌下の精製水中に両溶液を滴下し、液温は30℃に保持
して1時間撹拌した。沈澱を一晩静置した後、充分にろ
過洗浄した。得られたケーキを110℃で一晩乾燥し、
400℃、2時間空気焼成を行った。得られた粉末を加
圧成型した後に粒径を1.190〜1.480mmにふる
い分けた。得られた触媒3mlを内径22mmのステンレス
製反応管に充填し、10%水素・90%窒素希釈気流に
より300℃、2時間還元処理し触媒とした。反応器入
口より40%メタノール・60%窒素希釈ガスを空間速
度5,000hr-1で流入させ、常圧、200℃下で反応
試験を行った。表1に反応特性を示す。
【0012】
【表1】
【0013】実施例2 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸ランタン六水
和物について各々7.60g 、1.46g 、23.39
g を200mlの混合水溶液とした。その後の工程は実施
例1と同様である。結果を表1に示す。
【0014】実施例3 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸ランタン六水
和物について各々7.60g 、3.66g 、22.59
g を200mlの混合水溶液とした。その後の工程は実施
例1と同様である。結果を表1に示す。
【0015】実施例4 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸ランタン六水
和物について各々7.60g 、7.31g 、21.26
g を200mlの混合水溶液とした。その後の工程は実施
例1と同様である。結果を表1に示す。
【0016】実施例5 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸ランタン六水
和物について各々7.60g 、18.28g 、17.2
8g を200mlの混合水溶液とした。その後の工程は実
施例1と同様である。結果を表1に示す。
【0017】比較例1 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸マグネシウム
六水和物について各々7.60g 、1.46g 、11
1.95g を200mlの混合水溶液とした。その後の工
程は実施例1と同様である。結果を表1に示す。
【0018】比較例2 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物、硝酸マグネシウム
六水和物について各々7.60g 、18.28g 、8
2.69g を200mlの混合水溶液とした。その後の工
程は実施例1と同様である。結果を表1に示す。
【0019】比較例3 硝酸銅三水和物、硝酸亜鉛六水和物について各々7.6
0g 、65.81g を200mlの混合水溶液とした。そ
の後の工程は実施例1と同様である。結果を表1に示
す。
【0020】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 銅及びランタンを有効成分として含有する触媒
を用いることにより、高いギ酸メチル選択率を得ること
ができる。 (2) 銅、ランタン及び亜鉛を有効成分として含有す
る触媒を用いる場合は、さらに高いギ酸メチル選択率を
得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 洲河 誠一 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 高谷 芳明 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 椎崎 伸二 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 松村 安行 大阪府池田市緑丘1丁目8番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタノールを気相及び液相のいずれかの
    状態で、銅及びランタンを有効成分として含有する触媒
    と接触させて脱水素することを特徴とするギ酸メチルの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 銅とランタンとの重量比が1:0.1〜
    50である請求項1記載のギ酸メチルの製造方法。
  3. 【請求項3】 メタノールを気相及び液相のいずれかの
    状態で、銅、ランタン及び亜鉛を有効成分として含有す
    る触媒と接触させて脱水素することを特徴とするギ酸メ
    チルの製造方法。
  4. 【請求項4】 銅と亜鉛との重量比が1:0.01〜1
    0である請求項3記載のギ酸メチルの製造方法。
  5. 【請求項5】 銅とランタンと亜鉛との重量比が1:
    0.1〜50:0.01〜10である請求項3記載のギ
    酸メチルの製造方法。
  6. 【請求項6】 メタノールの脱水素反応を、反応に不活
    性なガスの共存下で行う請求項1〜5のいずれかに記載
    のギ酸メチルの製造方法。
  7. 【請求項7】 メタノールの脱水素反応を、空間速度1
    00〜50,000hr-1の範囲で行う請求項1〜6のい
    ずれかに記載のギ酸メチルの製造方法。
  8. 【請求項8】 メタノールの脱水素反応を、反応温度1
    00〜400℃の範囲で行う請求項1〜7のいずれかに
    記載のギ酸メチルの製造方法。
  9. 【請求項9】 銅及びランタンを有効成分として含有し
    てなるギ酸メチル製造触媒。
  10. 【請求項10】 銅とランタンとの重量比が1:0.1
    〜50である請求項9記載のギ酸メチル製造触媒。
  11. 【請求項11】 銅、ランタン及び亜鉛を有効成分とし
    て含有してなるギ酸メチル製造触媒。
  12. 【請求項12】 銅と亜鉛との重量比が1:0.01〜
    10である請求項11記載のギ酸メチル製造触媒。
  13. 【請求項13】 銅とランタンと亜鉛との重量比が1:
    0.1〜50:0.01〜10である請求項11記載の
    ギ酸メチル製造触媒。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105859555A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 江苏大学 一种甲醇常压下脱氢制备甲酸甲酯的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105859555A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 江苏大学 一种甲醇常压下脱氢制备甲酸甲酯的方法
CN105859555B (zh) * 2016-04-14 2019-05-31 江苏大学 一种甲醇常压下脱氢制备甲酸甲酯的方法

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