JPS5867641A - Synthesizing method of acetic acid - Google Patents

Synthesizing method of acetic acid

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JPS5867641A
JPS5867641A JP56163447A JP16344781A JPS5867641A JP S5867641 A JPS5867641 A JP S5867641A JP 56163447 A JP56163447 A JP 56163447A JP 16344781 A JP16344781 A JP 16344781A JP S5867641 A JPS5867641 A JP S5867641A
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ruthenium
compound
acetic acid
reaction
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Hiroshi Ono
博司 小野
Masao Hashimoto
橋本 正雄
Eiichi Sugiyama
杉山 栄一
Kenji Fujiwara
謙二 藤原
Kenji Yoshida
吉田 研治
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Abstract

PURPOSE:To obtain acetic acid in high selectivity with a little amount of easily removable by-products, e.g. methane and to attain easy removal of the generated heat, by reacting CO with H2 in a liquid medium catalytically in the presence of a ruthenium compound and a cobalt compound and a cocatalyst under pressure. CONSTITUTION:CO is catalytically reacted with H2 in a liquid medium, e.g. haptane or octane, containing a ruthenium compound, e.g. rutheium oxide or ruthenium halide, capable of forming a complex with CO as a ligand, a cobalt compound, e.g. a cobalt halide or cobalt carbonyl, capable of forming a complex with CO as a ligand, and a cocatalyst, e.g. tributylamine or tributylphosphine, under pressure (80-1,000kg/cm<2>.G) to give acetic acid (including acetic acid contained in the form of methyl acetate or ethyl acetate).

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、−酸化炭素および水素を原料とする液相直接
法による酢酸の合成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for synthesizing acetic acid by a direct liquid phase method using -carbon oxide and hydrogen as raw materials.

−酸化炭素と水素を原料として直接酢酸を合成する、い
わゆる直接法は、これまでにいくつかの例が知られてい
る。例えば、特開昭51−80806号公報や、特開昭
54−41558号公報によれば、シリカゲルのような
担体に担持されたロジウムを触媒として異相不均一法で
一酸化炭素および水素を反応させることにより、炭化水
系と含酸素化合 。
- Several examples of the so-called direct method, in which acetic acid is directly synthesized using carbon oxide and hydrogen as raw materials, are known so far. For example, according to JP-A-51-80806 and JP-A-54-41558, carbon monoxide and hydrogen are reacted by a heterogeneous method using rhodium supported on a carrier such as silica gel as a catalyst. By this, hydrocarbons and oxygenated compounds.

物が得られる方法が開示されている。しかし、この方法
では、反応に費やされた一酸化炭素のにF酸への選択率
(以下、酢酸選択率と称する)は、30チ程度の低い値
しか得られていない。その上未反応の一酸化炭素および
水素の混合ガスから分離することか着しく困難なメタン
のような炭化水素が多量−生するという欠点をりしてい
る。また、特開昭52−14706号公報では、気相不
均一法において前記のロジウムに変えてロジウム′−マ
ンガン触媒を用いる方法が開示されている。しかし、や
はり酢酸の選択率は50慢程度であり、また′、メタン
のような炭化水素の一生も改良されているとは言い難い
。更に、特開昭54−138504号公報および%開昭
54−141705号公報では、やはり気相不均一法に
おいて、ロジウムにマグネシウムと塩基を加える触媒系
による方法が示されている。この方法では、#酸の選択
率がかなり向上してはいるが、選択率は601%を越え
ず、また好ましくない一生物のメタンも依然としてe%
〜4096程度生成している。
A method by which the product is obtained is disclosed. However, in this method, the selectivity of carbon monoxide consumed in the reaction to F acid (hereinafter referred to as acetic acid selectivity) is only as low as about 30%. Moreover, it suffers from the disadvantage that large amounts of hydrocarbons such as methane are formed which are difficult to separate from the unreacted carbon monoxide and hydrogen gas mixture. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 14706/1983 discloses a method in which a rhodium'-manganese catalyst is used in place of the above-mentioned rhodium in a gas phase heterogeneous method. However, the selectivity of acetic acid is still only about 50%, and it cannot be said that the life cycle of hydrocarbons such as methane has been improved. Further, JP-A-54-138504 and JP-A-54-141705 disclose a method using a catalyst system in which magnesium and a base are added to rhodium, also in the gas phase heterogeneous method. In this method, the selectivity of #acid has improved considerably, but the selectivity does not exceed 601%, and the undesirable methane of one organism is still e%.
~4096 are generated.

既に開示された上記のような方法の欠点を改良した酢酸
の合成方法の開発は強く望まれているところである。
There is a strong desire to develop a method for synthesizing acetic acid that improves the drawbacks of the above-mentioned methods already disclosed.

本発明者等は、ルテニウム化合物およびコバルト化合物
を触媒として、液体媒体中で一酸化炭素と水素を反応さ
せる際に、助触媒の種類によっては酢酸と酢酸メチルま
たはlrF酸エチルのような酢酸エステルが高い選択率
が得られ、シトも、メタンのような好ましくない炭化水
素の副生が極めて少ないことを見出し、本発明を完成す
るに至った。
The present inventors have discovered that when carbon monoxide and hydrogen are reacted in a liquid medium using a ruthenium compound and a cobalt compound as catalysts, acetic acid and an acetic acid ester such as methyl acetate or ethyl lrF acid may react depending on the type of cocatalyst. Cyto also found that a high selectivity was obtained and that the by-product of undesirable hydrocarbons such as methane was extremely small, leading to the completion of the present invention.

本発明の方法により得られる酢酸メチルまたは酢酸エチ
ルのような酢酸エステルは、加水分解によって容易に「
ト酸と、有用なメタノールまたはエタノールに転化する
ことができる。
Acetate esters such as methyl acetate or ethyl acetate obtained by the method of the present invention can be easily obtained by hydrolysis.
It can be converted to toric acid and useful methanol or ethanol.

酢酸エステル類のままでも、工巣桑品や溶媒とし【有用
なものであり、反応生成物から分離してにト酸エステル
として取得することができる。
Acetate esters as they are are useful as industrial products and solvents, and can be separated from the reaction product and obtained as tomic acid esters.

以下、本発明の方法においては、前記のような酢酸エス
テルに含まれるffy:f1!をも含めてαト酸と総称
する。
Hereinafter, in the method of the present invention, ffy:f1! contained in the above acetate ester! They are collectively called α-acids.

本発明の方法におけるルテニウム化合−とは、−酸化炭
素を配位子として錯体な形成するものであり、反応条件
下において一酸化炭素配位子を有するルテニウム錯体と
なり、使用する液体媒体に溶解する。この錯体は種々の
ルテニウム化合物を前駆体として用いて、反応条件下で
生成させることができる。この前駆体とし℃のルテニウ
ム化合物は、反応条件下において一酸化炭素配位子を有
するルテニウム錯体を生成するものであれば、いづれも
使用することができる。これらの例としては、金属ルテ
ニウムのほかに、二酸化ルテニウムや四酸化ルテニウム
などのルテニウム酸化物、これらの水和物、塩化ルテニ
ウム、ヨウ化ルテニウム、硝酸ルテニウムのようなルテ
ニウムの鉱v塩、酢酸ルテニウム、プロピオン酸ルテニ
ウムなどのルテニ9ムの有機#!瓜などがある。また、
ルテニウム化合物は、配位化合物の形のものでも直接用
いることができ、これらの例としては、トリルテニウム
ドデカカルボニルのようなルテニウムカルボニルや、ル
テニウムに、酸素、硫黄、ハロゲベ窒素、リン、ヒ素、
アンチモニー、ビスマスなどを含む配位子などを配位さ
せ′たルテニウム錯体やその塩類などがあげられる。
The ruthenium compound in the method of the present invention refers to a complex formed using carbon oxide as a ligand, and under reaction conditions becomes a ruthenium complex with a carbon monoxide ligand, which dissolves in the liquid medium used. . This complex can be produced using various ruthenium compounds as precursors under reaction conditions. As the precursor ruthenium compound, any ruthenium compound can be used as long as it forms a ruthenium complex having a carbon monoxide ligand under the reaction conditions. Examples of these include, in addition to ruthenium metal, ruthenium oxides such as ruthenium dioxide and ruthenium tetroxide, their hydrates, ruthenium salts such as ruthenium chloride, ruthenium iodide, and ruthenium nitrate, and ruthenium acetate. , Ruthenium 9M organic # such as ruthenium propionate! There are melons, etc. Also,
Ruthenium compounds can also be used directly in the form of coordination compounds, examples of which include ruthenium carbonyl, such as triruthenium dodecacarbonyl, and ruthenium combined with oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus, arsenic,
Examples include ruthenium complexes coordinated with ligands containing antimony, bismuth, etc., and their salts.

これらのルテニウム化合物の中でも、ルテニウム酸化物
、ルテニウムハロゲン化物、ルテニウムカルボニル、あ
るいは、ルテニウムカルボニルの少くとも一部の一酸化
炭素配位子を、他の配位子でおきかえたルテニウム錯体
などが好ましL)また、コバルト化合物とは、やはり、
反応条件下において、使用する液体媒体に溶解する一酸
化炭素な配位子としたコバルト錯体を形成するものであ
るつ錯体はルテニウムの場合と同様に、多種のコバルト
化合物前駆体を用いて反応条件下で生成させることがで
きる。したがって、前駆体としてのコバルト化合物は、
やはり反応条件下にお、・て−酸化炭素配位子を有する
コバルト錯体を与えるものであればいづれも使用するこ
とができる。
Among these ruthenium compounds, ruthenium oxides, ruthenium halides, ruthenium carbonyls, and ruthenium complexes in which at least some of the carbon monoxide ligands of ruthenium carbonyl are replaced with other ligands are preferred. L) Also, the cobalt compound is,
Under the reaction conditions, a cobalt complex is formed with a carbon monoxide ligand that is soluble in the liquid medium used.As in the case of ruthenium, the complex can be prepared using various cobalt compound precursors under the reaction conditions. It can be generated below. Therefore, the cobalt compound as a precursor is
Again, anything that provides a cobalt complex with a carbon ligand under the reaction conditions can be used.

この様な例としては、金属コバルトのほかに、コバルト
酸化物、コバルト水酸化物、塩化コバルト、ヨウ化コバ
ルト、硝酸コバルトのようなコバルトの鉱喰塩、酢酸コ
バルト、安息香酸コバルト、ナフテン酸コバルトのよう
なコバルトの有機酸囁などがある。また、このほか、配
位化合物も使用することが可能で、この例としては、ジ
コバルトオクタカルボニル、テトラコバルトドデカカ′
ルボニル、シクロペンタジェニルコバルトジカルボニル
のようなコバルトカルボニルや、コバルトにlfl、硫
黄、ハロゲン、窒素、リン、ヒ素、アンチモニー、ビス
マスなどを含む配位子などを配位させたコバルト814
体や、その塩類などがあげられる。
Examples of these include, in addition to metallic cobalt, cobalt oxides, cobalt hydroxides, cobalt mineral salts such as cobalt chloride, cobalt iodide, cobalt nitrate, cobalt acetate, cobalt benzoate, and cobalt naphthenate. There are organic acid whispers of cobalt such as. In addition, coordination compounds can also be used, examples of which include dicobalt octacarbonyl, tetracobalt dodecacarbonyl, and tetracobalt dodecacarbonyl.
Cobalt 814, which is cobalt carbonyl such as carbonyl, cyclopentadienyl cobalt dicarbonyl, or cobalt coordinated with a ligand containing lfl, sulfur, halogen, nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, etc.
Examples include the body and its salts.

これらのコバルト化合物の中でもコバルト酸化物、コバ
ルトハロゲン化物、コバルトカルボニル、コバルト有機
酸基、あるいは、コバルトカルボニルの少くとも一部の
一酸化炭素配位子を他の配位子でおきかえたコバルト錯
体などが好ましい。
Among these cobalt compounds, cobalt oxides, cobalt halides, cobalt carbonyls, cobalt organic acid groups, and cobalt complexes in which at least some of the carbon monoxide ligands of cobalt carbonyl are replaced with other ligands. is preferred.

また、これらのルテニウム化合物とコバルト化合物の前
駆体としては、上記のはかにルテニウムと陽イオンであ
る)などのルテニウム・コバルトの異種核クラスターが
あげられる。
Precursors of these ruthenium compounds and cobalt compounds include ruthenium-cobalt heteronuclear clusters such as the above-mentioned ruthenium and cations.

本発明の方法においては、ルテニウム化合物およびコバ
ルト化合物は、反応条件下において、それぞれ1原子あ
たり少くとも1分子以上の一酸化化されたコバルト化合
物とは反応条件下において異種核クラスター、例えば先
に挙げたM(OORus(00)13 )のような錯体
を形成していひ)どうかは明らかではないが、ルテニウ
ム化合物とコバルト化合物の両者が、共存することによ
ってはじめて本発明の効果が達せられる。
In the process of the present invention, the ruthenium compound and the cobalt compound are each combined with at least one molecule per atom of the monoxide cobalt compound under the reaction conditions to form heteronuclear clusters, such as those mentioned above. Although it is not clear whether a ruthenium compound and a cobalt compound form a complex such as M (OORus(00)13), the effects of the present invention can only be achieved when both a ruthenium compound and a cobalt compound coexist.

本発明の方法においては、助触媒を使用するこ率を向上
させる働きをする添加炸jを意味する。
In the method of the present invention, it refers to an additive that serves to improve the efficiency of using a cocatalyst.

このような助触媒としては、窒素、りん、ヒ素、アンチ
モン、ビスマス等の元素周期律表におけるVan元素の
少なくとも1種を含有する塩基性化合物の少なくとも1
種およびまたはノ・ロゲン化物の少くとも1種が使用さ
れる。とくに好ましくは塩基性化合物とハロゲン化物と
の組み合わせがHい効果をもたらす。ここに言う塩基性
化合一とはルイス塩基性を意味し、非共有電子対を有す
る化合物の総称である。このvB族元素の少なくとも1
種を含有する塩基性化合物としては、例えば、含窒素化
合物として、アミノ化合物、イミノ化合物、ニトリロ化
合物、アくド類またはクリプタンド類などがあげられ、
また、含燐化合物としては一般式(1)、(11)、(
2)または■で表わされる化合物なR,−〇−P=0 暑 R。
Such a promoter may include at least one basic compound containing at least one Van element in the periodic table of elements such as nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, and bismuth.
At least one species and/or norogenide is used. Particularly preferably, a combination of a basic compound and a halide brings about a hot effect. The basic compound mentioned here means Lewis basicity, and is a general term for compounds having a lone pair of electrons. At least one of the vB group elements
Examples of basic compounds containing seeds include nitrogen-containing compounds such as amino compounds, imino compounds, nitrilo compounds, adenoids or cryptands,
In addition, as phosphorus-containing compounds, general formulas (1), (11), (
2) or a compound represented by ■R, -〇-P=0 heat R.

■ (式中、R1、−および−は炭素原子数1〜20個を有
するアルキル基、アリール基、アルカリール基あるいは
シクロアルキル基などを示す。)また、含窒素化合物、
含アンチモン化合物または含ビスマス化合吻の例として
は前記式(1)における燐原子をヒ素原子、アンチモン
原子、ビスマス原子におきかえた化合物が挙げられる。
(In the formula, R1, - and - represent an alkyl group, an aryl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, etc. having 1 to 20 carbon atoms.) Also, nitrogen-containing compounds,
Examples of antimony-containing compounds or bismuth-containing compounds include compounds in which the phosphorus atom in formula (1) is replaced with an arsenic atom, an antimony atom, or a bismuth atom.

また、ジアミン類やジホスフィン類のようなりB族原子
を2以上含む化合物も用(%ることが可能である。
Compounds containing two or more group B atoms, such as diamines and diphosphines, can also be used.

また1、前記ハロゲン化物としては、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、希土類金属などのハロゲン化物などの
ような無機ハロゲン化物や弐MRx  N+ R4X 
     (%I)l Rs ′(弐Mにおいて、R1、Rs 、 Rsおよび−は炭
素数1〜20個を有するアルキル基、アリール基、アル
カリール基あるいはシクロアルキル基でアリ、X−は、
Or、Bf−1■−のごときハロゲン陰イオンをあられ
す)で表わされる4級アンモニウム塩や、式(7)にお
いて、窒素原子を燐原子でおきかえた、ホスホニウム塩
などがあげられる。また、このほか環状アミンを含む4
級アンモニウム塩や、イミニウム塩などの形のハロゲン
化物も本発明の目的を達成するのに有効である。
1. The halides include inorganic halides such as halides of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, etc.
(%I)l Rs' (In M, R1, Rs, Rs and - are an alkyl group, aryl group, alkaryl group or cycloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and X- is
Examples include quaternary ammonium salts represented by halogen anions such as Or, Bf-1-, and phosphonium salts in which the nitrogen atom is replaced with a phosphorus atom in formula (7). In addition, 4 containing cyclic amines
Halides in the form of ammonium salts, iminium salts, etc. are also effective in achieving the objects of the present invention.

本発明の方法において、更に好ましく用いられる助触媒
としては、塩基性化合物ではトリブチルアミン、トリフ
ェニルアミン、ピリジン、2−ヒドロキシピリジンのよ
うなアミン類、トリブチルホスフィン、トリフェニルホ
スフィンのようなホスフィン類、トリフェニルアルシン
、トリフェニルアミンマタはトリフェニルビスマシンの
ような物、テトラブチルアンモニウムクロ2イド、メチ
ルピリジニウムブロマイドなどの4級アンモニウムハラ
イド、テトラフェニルホスホニウムクロライド、m−ヘ
プチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジル
トリフェニルホスホニウムクロライドなどのホスホニウ
ムハライド、ビストリフェニルホスフィンイミニウムク
ロライドのようなイミニウムハライド等が挙げられる。
In the method of the present invention, co-catalysts more preferably used include basic compounds such as amines such as tributylamine, triphenylamine, pyridine and 2-hydroxypyridine, phosphines such as tributylphosphine and triphenylphosphine; Triphenylarsine and triphenylamine mata include substances such as triphenylbismachine, quaternary ammonium halides such as tetrabutylammonium chloride and methylpyridinium bromide, tetraphenylphosphonium chloride, m-heptyltriphenylphosphonium bromide, and benzyl trichloride. Examples include phosphonium halides such as phenylphosphonium chloride, iminium halides such as bistriphenylphosphine iminium chloride, and the like.

本発明の方法において使用される液体媒体は、反応条件
下において少なくとも1sが、液体として存在しうるも
のであればよい。
The liquid medium used in the method of the invention may be one that can exist as a liquid for at least 1 s under the reaction conditions.

この様な液体媒体の例としては、飽和炭化水素、熔融塩
などがいずれも使用できる。これらの液体媒体は、反応
に関して飽和炭化水ネ類のように不活性であっても、ま
た、アルコールの様に生成する酢酸とエステルをつくる
ような反応性のも′のであっても良い。また、例えばア
ミン類のような助触媒としての効果を有するものであっ
てもよい。
Examples of such liquid media include saturated hydrocarbons and molten salts. These liquid media may be inert with respect to the reaction, such as saturated hydrocarbons, or reactive, such as alcohols, which form esters with the acetic acid produced. Further, it may also be a substance having an effect as a co-catalyst, such as amines.

さらに熔融4級アンモニウムハライドやホスホニウムハ
ライドのような熔融塩類はハロゲン化物の効果を有する
液体媒体として用いることができる。
Additionally, molten salts such as molten quaternary ammonium halides and phosphonium halides can be used as liquid media with halide effects.

本発明の方法においては、これら液体媒体のうちでも非
プロトン性液体媒体が、更に好ましく用いられる。この
例としては、飽和炭化水素や芳香ム、テトラグライム、
15−夛ラウンー5.1B−クラウン−6など、エステ
ル類、例えば、酢酸メチル、酪酸エチル、r−ブチロラ
クトンなど、ケトン類、例えば、アセトン、メチルエチ
ルケトン、アセトフェノンなど、アミド類、例えば、N
、N−ジメチルホルムアミドなど、また、ラクタム類お
よびその誘導体、例えば、2−ピロリドン、1−カプロ
ラクタム、N−メチルピロリドンなど、アミン類、例え
ば、エチルアミン、エチレンジアミン、シクロヘキシル
アミン、N−メチルアニリン、N、N−ジエチルアニリ
ン、モルホリン、N −メチルモルホリン、ピリジン、
ピコリン、2−ヒドロキシピリジン、キノリンなど、ス
ルホン類、例えば、スルホランなど、スルホオキサイド
類、例えば、ジメチルスルホキサイドなどをあげること
ができる。
Among these liquid media, aprotic liquid media are more preferably used in the method of the present invention. Examples of this include saturated hydrocarbons, aromatics, tetraglyme,
Esters such as methyl acetate, ethyl butyrate, r-butyrolactone, etc., ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, acetophenone, amides such as N
, N-dimethylformamide, etc. Also, lactams and their derivatives, such as 2-pyrrolidone, 1-caprolactam, N-methylpyrrolidone, etc., amines, such as ethylamine, ethylenediamine, cyclohexylamine, N-methylaniline, N, N-diethylaniline, morpholine, N-methylmorpholine, pyridine,
Examples include picoline, 2-hydroxypyridine, quinoline, etc., sulfones such as sulfolane, and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide.

これらの液体媒体は、単独で使用しても、または2種類
以上を混合して使用してもよい。
These liquid media may be used alone or in combination of two or more.

本発明の方法において反応温度は、特に制限はないが、
下限は実用的な反応速度を与える温度に、また、上限温
度は触媒としてのルテニウム化合物・・−・−およびコ
バルト化合物が可溶化さ−れるに必要な−1,1化炭素
分圧が極端に高くならないよう、助触媒料の腐食が著し
く速くならないよう、および、メタンなどを生成する好
ましくない副反応を抑制するように決定すればよい。通
常、反応温度の範囲は、150〜300°0、好ましく
は170〜280゜0である。
In the method of the present invention, the reaction temperature is not particularly limited, but
The lower limit is set at a temperature that provides a practical reaction rate, and the upper limit is set at a temperature where the -1,carbon partial pressure necessary to solubilize the ruthenium compound and cobalt compound as a catalyst is extremely high. It may be determined so as not to increase the corrosion rate, to prevent the corrosion of the co-catalyst material from accelerating significantly, and to suppress undesirable side reactions that produce methane and the like. Usually the reaction temperature ranges from 150 to 300°, preferably from 170 to 280°.

また、本発明の方法において、反応圧力は主触媒として
作用するルテニウム化合物およびコバルト化合物を反応
温度において可溶化させるに必要な最低限の一酸化炭素
分圧と、実用的な反応速度を保つために必要な最低限の
水素分圧の和からその下限が制限され、また、反応装置
の耐圧や、合成原料としての一酸化炭素および水素の圧
−に要する動力などの、経済上の制限からその上限が制
°献される。
In addition, in the method of the present invention, the reaction pressure is set to the minimum carbon monoxide partial pressure necessary to solubilize the ruthenium compound and cobalt compound acting as the main catalyst at the reaction temperature, and to maintain a practical reaction rate. The lower limit is limited by the sum of the minimum required hydrogen partial pressures, and the upper limit is limited by economic constraints such as the pressure resistance of the reactor and the power required for the pressure of carbon monoxide and hydrogen as synthesis raw materials. is restricted.

通常、反応圧力の範囲は、50〜5000#/dゲージ
、好ましくは80〜1000#/cdゲージであ〜る。
Usually, the reaction pressure ranges from 50 to 5000 #/d gauge, preferably from 80 to 1000 #/cd gauge.

また、合成原料として使用する一酸化炭素と水素のモル
比は、化学量論的には1:1であるが、とれ以外のモル
比においても反応は充分進行する。
The molar ratio of carbon monoxide and hydrogen used as raw materials for synthesis is stoichiometrically 1:1, but the reaction proceeds satisfactorily even at other molar ratios.

このモル比の範囲を制限する豊凶としては、例えば、反
応速度、酢酸選択性などがあり、これらを考慮して通常
は1:10〜10:1の範囲が用いられる。しかし、極
端な例として、水の存在下、純−酸化炭素の使用や、ま
た二酸化炭素の存在下純水素の使用であっても、反応条
件を選択することによって本発明の方法を実施すること
が可能である。
The range of this molar ratio is limited by, for example, reaction rate, acetic acid selectivity, etc. Taking these into consideration, a range of 1:10 to 10:1 is usually used. However, as an extreme example, it is possible to carry out the process of the invention by selecting reaction conditions, such as the use of pure carbon oxide in the presence of water or even the use of pure hydrogen in the presence of carbon dioxide. is possible.

合成原料ガス中には、反応に不活性な他の成分、例えば
メタン窒素を含有していても差し支えはな−1゜ また、本発明の方法において使用するルテニウム化合物
およびコバルト化合物の液体媒体中における濃度は通常
、純ルテニウムおよび純コバルトに換算した重音の和と
して、液体媒体1000重量部あたり11〜100重を
部の範囲である。また、ルテニウム化合物とコバルト化
合物の使用比率は原子比でルテニウム:コバルトが50
0:1〜1:10の範囲である。
The synthesis raw material gas may contain other components inert to the reaction, such as methane nitrogen. Concentrations typically range from 11 to 100 parts by weight of pure ruthenium and pure cobalt per 1000 parts by weight of liquid medium. In addition, the usage ratio of ruthenium compounds and cobalt compounds is 50% ruthenium:cobalt in atomic ratio.
It is in the range of 0:1 to 1:10.

本発明の方法において用いる助触媒の量は、触媒として
用いるルテニウム化合物およびコバルト化合物の量に対
する相対量で規制される。
The amount of cocatalyst used in the process of the present invention is controlled by the amount relative to the amount of ruthenium compound and cobalt compound used as catalysts.

助触媒の量は少なすぎるとその添加効果が認められなく
なるが、逆に多すぎてもその添加効果を損なうこともあ
る。
If the amount of co-catalyst is too small, the effect of its addition will not be recognized, but if it is too large, the effect of its addition may be impaired.

添加量の好ましい範囲は、ルテニウム化合物中のルテニ
ウムのグラム原子数とコバルト化合物中の、コバルトの
グラム原子数との和に対してつぎのとおりである。すな
わち、Va族元素の少なくとも1種を含有する塩基性化
合物については、前記ルテニウムとコバy)のグラム原
子数の和に対してα001〜10倍のモル数で、また、
ハロゲン化物については同じくルテニウムとコバルトの
グラム原子数の和に対して、(1001〜100倍のモ
ル数である。更に好ましくはそれぞれQ、01〜2倍モ
ル、1〜60倍モルの範囲である 本発明の方法は、バッチ方式、半連続方式または連続方
式のいづれの方式によっても実施することができる。
The preferred range of the amount added is as follows based on the sum of the number of gram atoms of ruthenium in the ruthenium compound and the number of gram atoms of cobalt in the cobalt compound. That is, for the basic compound containing at least one type of Va group element, the number of moles is α001 to 10 times the sum of the gram atoms of the ruthenium and ruthenium), and
Regarding halides, the number of moles is 1001 to 100 times the sum of the gram atoms of ruthenium and cobalt.More preferably, Q is in the range of 01 to 2 times the mole, and 1 to 60 times the mole, respectively. The method of the present invention can be carried out in a batch, semi-continuous or continuous manner.

ルテニウム化合物およびコバルト化合物、助触媒および
液体媒体は、反応器に最初にパッチ方式で加えてもよく
、半連続式または連続式に供給することもできる、 生成物は公知の方法、例えば、蒸留、ストリッピングな
どの方法で取り出すことができ、場合によっては生成し
た酢酸エステルを加水分解により酢酸とアルコールに分
解して、夫々を取り出すこEもできる。
The ruthenium and cobalt compounds, cocatalyst and liquid medium may be initially added to the reactor in patch mode or may be fed semi-continuously or continuously; the products may be prepared by known methods such as distillation, It can be extracted by a method such as stripping, and in some cases, the acetate produced can be hydrolyzed to decompose into acetic acid and alcohol, and each can be extracted.

必要に応じ【、触媒、助触媒および液体媒体は、再び反
応器へ循環させて使用することができる。
If necessary, the catalyst, cocatalyst and liquid medium can be recycled to the reactor and used again.

本発明の方法は、従来の酢酸の直接合成法にくらべ次の
ような利点がある。すなわち、 (1)加水分解により容易に酢酸に転化される酢酸エス
テル中の酢酸を含めた酢酸の選択率が高い。
The method of the present invention has the following advantages over the conventional direct synthesis method of acetic acid. That is, (1) the selectivity of acetic acid, including acetic acid in acetic acid ester, which is easily converted to acetic acid by hydrolysis, is high.

(乃未反応の一酸化炭素および水素を循環再使用するに
当って、除去することが困難なメタンのような炭化水素
の1生が極めて少ない。
(When unreacted carbon monoxide and hydrogen are recycled and reused, there is very little generation of hydrocarbons such as methane, which are difficult to remove.

(3)液相中での反応のため反応に伴なう多量の発熱を
容易に除去することができる。
(3) Since the reaction takes place in a liquid phase, a large amount of heat generated during the reaction can be easily removed.

以下、実施例によって、本発明の方法を更にに体的に説
明する。
Hereinafter, the method of the present invention will be explained more specifically with reference to Examples.

実施例1 内容積5018のステンレス製オートクレーブに、トリ
ルテニウムドデカカルボニル(nus(入し、−酸化炭
素と水素の混合ガス(CO: H。
Example 1 Triruthenium dodecacarbonyl (nus) was placed in a stainless steel autoclave with an internal volume of 5018 mm, and a mixed gas of carbon oxide and hydrogen (CO:H) was charged.

モル比1:1)を室温にて280V−ゲージまで圧入し
た。撹拌下でオートクレーブを加熱し内温か220℃に
達したところで一足温度に5時間保持し、反応を行なわ
せた。この間、オートクレーブ内圧は575〜365 
kg/dゲージに変化した。
(molar ratio 1:1) was injected at room temperature to 280 V-gauge. The autoclave was heated under stirring, and when the internal temperature reached 220°C, the temperature was maintained for 5 hours to carry out the reaction. During this time, the autoclave internal pressure was 575 to 365.
Changed to kg/d gauge.

次いでオートクレーブの加熱を止め、室温まで冷却し九
後、圧を抜き、内容物を取シ出し、方スクロマトグラフ
により分析した。
Next, the heating of the autoclave was stopped, and after cooling to room temperature, the pressure was released, and the contents were taken out and analyzed by chromatography.

反応液は2相に分かれておシ、両相の合計としit: 
iト&y75.9119、ηト酸メチルt5■、酢酸エ
チル15.5mg、メタノール(L8119、工p)−
ルt8may、n−プロパツール17111Gおよび極
〈少量のギ酸メチルが検出され友。
The reaction solution is divided into two phases, and the sum of both phases is:
ito & y75.9119, η methyl torate t5■, ethyl acetate 15.5 mg, methanol (L8119, engineering p) -
17111G and very small amounts of methyl formate were detected.

気相中には、こん跡量のメタンが検出された。Traces of methane were detected in the gas phase.

実施例2〜2g 実施例1において、ルテニウム化合物−コバルト化付物
、塩基性化合物、ハロゲン化物、液体媒体、反応温度、
反応圧力、−酸化炭素と水素のモル比の株類、量および
設定値などを食えて反応を行なわせた。これらの結果を
、実施例1とともに、第1衣に記す。
Examples 2 to 2g In Example 1, ruthenium compound-cobalt adduct, basic compound, halide, liquid medium, reaction temperature,
The reaction was carried out by determining the reaction pressure, the molar ratio of carbon oxide and hydrogen, the amount, and the set values. These results, together with Example 1, are described in the first garment.

注)第1表において、各記号は次の化合物を示す。Note) In Table 1, each symbol represents the following compound.

Ru−A  ;  )リルテニウムドデカカルボニルC
Ru5 (co) l11)Ru−B;酸化コバルト(
Fl、uO2)Co−A ;ジコバルトオクタカルボニ
ル(co、 (co) 5)Co−Bち塩化コバルト(
co、cz4)TPP;)リフェニルホスフイン(ph
3p)P ;ビリジ/(C6H1sN) TBr;n−ヘプチル) I7 フェニルホスホニウム
ブロマイド(nHpPhsPBr ) BOl ;ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライ
ド(B)ph、pct) yar  ; ヨウ化ナトリウム G ;カンマグチロラクトン TPA゛;トリフェニルアルシン TPB;)リフェニルビスマシ/ HTBr  ; n−へキシルトリフェニルホスホニウ
ムブロマイドBTBr ” n−プチルトリフェニルホ
スホニウムプロマイドエ+++Ct’  ビストリフェ
ニルホスフィンイミニウムクロライトラ cpBr  ;セチルピリジニウムブロマイド実施例1
において、n−ヘプチルトリ7エ二ルホスホニウムブロ
マイドおよびトリフェニルホスフィンの不存在以外は全
く同じ方法で反応を行なわせた。反応圧力t′1220
℃において、34 Q ’kindケージに達した。
Ru-A;) Riruthenium dodecacarbonyl C
Ru5 (co) l11) Ru-B; cobalt oxide (
Fl, uO2) Co-A; dicobalt octacarbonyl (co, (co) 5) Co-B cobalt chloride (
co, cz4) TPP;) Riphenylphosphine (ph
3p) P; viridi/(C6H1sN) TBr; n-heptyl) I7 phenylphosphonium bromide (nHpPhsPBr) BOI; benzyltriphenylphosphonium chloride (B)ph, pct) yar; sodium iodide G; cammagtyrolactone TPA゛; Triphenylarsine TPB;) Riphenylbismasi/HTBr; n-hexyltriphenylphosphonium bromide BTBr ” n-butyltriphenylphosphonium bromide+++Ct' bistriphenylphosphineiminium chloritetracpBr; cetylpyridinium bromide Example 1
The reaction was carried out in exactly the same manner except for the absence of n-heptyltri7enylphosphonium bromide and triphenylphosphine. Reaction pressure t'1220
34 Q'kind cages were reached at °C.

反応後の、反応液中には8.5119のメタノール、2
、5 mgのエタノール、14■のプロパツールが検出
された。
After the reaction, the reaction solution contained 8.5119 methanol and 2.
, 5 mg of ethanol, and 14 μg of propatool were detected.

1lr1.改、酢酸メチルおよび酢酸エチルは、いづれ
も検出されなかった。
1lr1. However, neither methyl acetate nor ethyl acetate was detected.

)1 横比された。)1 It was compared horizontally.

酢酸、酢酸メチルおよび酢酸エチルは、いづれも、検出
されなかった。
Acetic acid, methyl acetate and ethyl acetate were all not detected.

比較例S 比較例1において、東に、トリルテニウムドデカカルボ
ニルの不存在以外は、全く同じ方法で反応を行なわせた
Comparative Example S In Comparative Example 1, the reaction was carried out in exactly the same manner except for the absence of triruthenium dodecacarbonyl.

反応圧力は580kss/c−ゲージに達した。The reaction pressure reached 580kss/c-gauge.

反応後の反応液中には、こん跡量のメタノールが恨顔さ
れた。
After the reaction, a small amount of methanol was found in the reaction solution.

m−1、^1酸メチルおよび酔眼エチルは、検出されな
かった。
m-1, methyl ^1 acid and ethyl acetate were not detected.

特許出願人 工業孜′#院長 石&誠−patent applicant Kogyo Kei’#Director Ishi & Makoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一酸化炭素および水素を、ルテニウム化合物、コバ
ルト化合物および助触媒を含有する液体触媒体中、加圧
下で接触反応させることを特徴とする酢酸の合成方法。 2)助触媒が元素周期律表のVa族元素の少なくとも1
種を含有する塩基性化合物の少なくとも1神およびまた
はハロゲン化物の少なくとも1檀である特許請求の範囲
第1項記載の方法。 3)塩基性化合物が、アミン類、ホスフィン類、アルシ
ン類、スチピン類およびビスマシン類の中から選ばれた
少くとも1檜の化合物である特許請求の範囲第2項記載
の方法。 の化1合物である特許請求の範囲第2項記載の方法。 5)液体媒体が非プロトン性液体媒体である特許請求の
範囲第1項〜第4項記載の方法。 6)反応圧力が80〜1000#/11!IIゲージで
ある特許請求の範囲第1項〜第5項記載の方法。
[Scope of Claims] 1) A method for synthesizing acetic acid, which comprises catalytically reacting carbon monoxide and hydrogen under pressure in a liquid catalyst containing a ruthenium compound, a cobalt compound, and a promoter. 2) The co-catalyst is at least one element of group Va in the periodic table of elements.
2. The method according to claim 1, wherein at least one basic compound and/or at least one halide contains a species. 3) The method according to claim 2, wherein the basic compound is at least one compound selected from amines, phosphines, arsines, stipines, and bismachines. The method according to claim 2, which is a compound of 5) The method according to claims 1 to 4, wherein the liquid medium is an aprotic liquid medium. 6) Reaction pressure is 80-1000#/11! The method according to claims 1 to 5, which is a II gauge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584322A (en) * 1984-04-09 1986-04-22 National Distillers And Chemical Corporation Process for the production of acetic acid from synthesis gas

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