JPS593972B2 - メタノ−ルからエタノ−ルを製造するための改良同族体化法 - Google Patents

メタノ−ルからエタノ−ルを製造するための改良同族体化法

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JPS593972B2
JPS593972B2 JP55109340A JP10934080A JPS593972B2 JP S593972 B2 JPS593972 B2 JP S593972B2 JP 55109340 A JP55109340 A JP 55109340A JP 10934080 A JP10934080 A JP 10934080A JP S593972 B2 JPS593972 B2 JP S593972B2
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JP
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phosphine
cobalt
molar ratio
catalyst
ruthenium
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JP55109340A
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ロツコ・アントニ−・フイアト−
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Union Carbide Corp
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Publication of JPS593972B2 publication Critical patent/JPS593972B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/32Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring increasing the number of carbon atoms by reactions without formation of -OH groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
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Description

【発明の詳細な説明】 石油の価格が上昇し続けているので、また石油pりの入
手が増々困難になつているので、エタノールは、炭化水
素基材燃料及び化学薬品用の源として増々重要になつて
きている。
エタノールは、長年にわたつて、周知の発酵プロセスに
よつて製造されてきた。エタノールを製造する他の最近
の方法は、メタノールと水素及び一酸化炭素(合成ガス
)との反応である。この方法は、比較的安価な反応体を
用いるので大きな利益を有している。しかしながら、こ
れは、工業的に活性な触媒を必要とする。それ故に、こ
の極めて重要な反応に対する良好な触媒を開発すること
に対して多くの研究が向けられてきた。触媒を判断する
には、基本的には3つの有意義な且つ重要なパラメータ
ー即ち安定性、活性及び選択性がある。
安定性は触媒が分解する前にいかに長く管能性のまXで
あるかに関し、活性は触媒が単位時間当り転化させるこ
とができる反応体の量に関し、そして選択性は触媒反応
が生成する望ましくない生成物とは対比して所望の生成
物の量に関する。一般的に言つて、パラメーターのうち
の1つを向上する触媒はこれらのパラメーターの他のも
のに対して有害な影響を及ぼす傾向があり、その結果と
して、他のパラメーターのどれか1つが低下されるとき
はいつでも、その反応からの所望生成物の収率は一般に
低下する。水溶性コバルト触媒及び沃素促進剤は、エタ
ノールを生成するためのメタノールと水素と一酸化炭素
との反応を触媒することが長らく知られている。
しかしながら、この触媒系は、低い選択性のために低い
エタノール収率によつてしばしば特徴づけられてきた。
この基本的な触媒系を改善するための多くの試みがなさ
れてきた。例えば、米国特許第3248432号はメタ
ノールに可溶性の燐化合物を基本的な触媒系に導入する
ことを開示し、米国特許第3285948号は基本的な
コバルト及び沃素触媒系と組合せて第二促進剤としてル
テニウム又はオスミウムのハライドを使用することを開
示し、オランダ特許第7606138号は基本的なコバ
ルト/沃化物触媒系に加えて第三ホスフイン及び無極性
溶剤を使用することを開示しそして更にその無極性溶剤
が報告される高い選択性の達成には臨界的であると述べ
ている。更に、米国特許第4133966号は、コバル
トアセチルアセトネート、第三有機第VA族化合物、沃
素促進剤及び第二促進剤としてのルテニウム化合物より
なる四成分触媒系を開示する。エタノールへのメタノー
ルと水素と一酸化炭素との反応の選択性は水素対一酸化
炭素のモル比を増大させることによつて向上できること
が知られているが、不幸にして、このモル比の増大・は
、コバルトが金属として沈殿する傾向があるので低い触
媒安全性をもたらす。
また、安定性問題は、第三有機第A族リガントの使用に
よつてある型度打破することができることも一般的な知
識である。この使用は例えば米国特許第4133966
号に示されているが、しかしこれは他の問題を提起した
。と云うのは、他の触媒成分と比較して第三燐化合物の
レベルを増大させると触媒の活性が低下するからである
。これは、得ることのできるエタノールの全収率を制限
する。高い選択性を得るために水素対一酸化炭素モル比
を増大させても触媒安定性が高いまkにとNまることが
できるように触媒活性の損失なしに第V族リガントの多
量の使用を可能にできる方法は、有益なものであろう。
こkに本発明において、エタノールを選択的に生成する
ためのメタノールと水素と一酸化炭素との反応において
、コバルト、ルテニウム、沃素化合物及び有機ホスフイ
ンを含有する四成分系によつて該反応を触媒するに当り
、触媒活性の苛酷な損失をもたらさずに反応混合物中の
有機ホスフイン量をこれまで達成できなかつた濃度まで
増加できることが見い出され、そしてこれは、ハライド
に対するホスフインのモル比及び濃度が臨界的な範囲内
に維持されるようにして全ハライド濃度と一緒にホスフ
イン化合物の濃度を増大させることによつて達成された
。この新規な方法は、触媒安定性にこれまで不可避的に
及ぼされていた有害な影響を伴わずに高い水素対一酸化
炭素モル比の使用を可能にし、これによつて選択性が向
上される。このエタノールへの高い選択性は、非極性補
助溶剤の必要なしに得られる。本発明は、メタノール、
水素及び一酸化炭素からエタノールを選択的に製造する
ための改良接触法を提供するものである。
更に、本発明を例示するためにこXで使用する水素及び
一酸化炭素の混合物に対する代替物として、水と一酸化
炭素との混合物又は水素と二酸化炭素との混合物の如き
水素及び一酸化炭素を形成するすべての化合物を使用す
ることができる。本発明の改良法のための触媒系は、4
つの成分、即ち、(1)コバルト、(2)ルテニウム、
(3)沃素化合物及び(4)有機ホスフインよりなる。
触媒中のコバルト成分は、ぎ酸コバルト、酢酸コバルト
、プロピオン酸コバルト、酪酸コバルト、吉草酸コバル
ト、ヘキサン酸コバルト等の如き公知のコバルトカルボ
ン酸塩、ジコバルトオクタカルボニル、メチルコバルト
テトラカルボニル、アセチルコバルトテトラカルボニル
等の如き公知のコバルトカルボニル化合物又はそれらの
ホスフイン置換類似体(この多くは当業者に知られてい
る)、酸化コバルト及び水酸化コバルト、炭酸コバルト
及び重炭酸コバルト、並びに沃化コバルト、臭化コバル
ト及び塩化コバルトの如き可溶性コバルトハライドのど
れかのような多数の源から生じることができる。
コバルトの好都合な源は酢酸コバルトである。触媒系中
の促進剤として多くの可溶性ハライドを用いることがで
きるけれども、沃素又はその誘導体をそのように用いる
のが好ましい。
沃素原子の源の例として、元素状沃素、沃化コバルト、
沃化水素、1〜10個の炭素原子を有するアルキル沃化
物例えば沃化メチル、沃化エチル、沃化プロピル、沃化
2−エチルヘキシル、沃化n−デシル等が挙げられる。
反応媒体中においてイオン化して遊離沃化物イオンを形
成する沃化物のすべての他の源を促進剤として使用する
ことができる。また、反応媒体に沃化物を供給する有機
沃化物化合物のどれでも用いることができる。更に、も
し所望ならば、沃素及び(又は)沃化物化合物の混合物
を使用することもできる。沃化物の好ましい源は元素状
沃素である。四成分触媒系中に使用されるルテニウムは
、反応において可溶性ルテニウム原子を提供できる任意
の源から生じたものでよい。
かkるルテニウム化合物の例としては、三塩化ルテニウ
ム、三臭化ルテニウム、三沃化ルテニウム、酢酸ルテニ
ウム、ルテニウムアセチルアセトネート、プロピオン酸
ルテニウム、オクタン酸ルテニウム、二酸化ルテニウム
、四酸化ルテニウム、ルテニウムペンタカルボニル、ト
リルテニウムドデカカルボニル等を挙げることができる
。ルテニウムの好都合な源は、三塩化ルテニウム及びト
リルテニウムドデカカルボニルである。四成分触媒系中
に用いられる有機ホスフインは、式〔上記式中、R1、
R2及びR3はそれぞれ一価有機基であつて、これらの
基は、異種でもよく、どれか2つが同種でもよく、すべ
ての3つが同種でもよく、又はどれか2つが一緒になつ
て有機二価環状環系を形成することもできる〕のホスフ
インである。
R1、R2及びR3基は、1〜20個の炭素原子好まし
くは4〜10個の炭素原子を有する飽和若しくは不飽和
の直鎖若しくは分枝鎖アルキル、又は6〜10個の環炭
素原子好ましくは6個の環炭素原子を有するアリール、
アラルキル若しくはアルカリール、又は5〜8個の環炭
素原子好ましくは6個の環炭素原子を有するシクロアル
キルである。
触媒系中で使用するのに好適なホスフインの例としては
、トリエチルホスフイン、トリブチルホスフイン、トリ
フエニルホスフイン、トリ(4一メトキシフエニル)ホ
スフイン、トリス(4トリオル)ホスフイン、トリス(
3−クロルフエニル)ホスフイン、ジフエニルヘキシル
ホスフイン、ジメチル(3−メトキシJャGニル)ホスJ
ャCン、ジブチルステアリルホスフイン、トリベンジル
ホスフイン、シクロヘキシルジブチルホスフイン、トリ
シクロヘキシルホスフイン等を挙げることができる。都
合のよいホスフインはトリシクロヘキシルホスJャCンで
ある。R基は、未置換でも、又は反応を不当に干渉しな
い酸素、硫黄若しくは窒素含有基で置換してもよい。
水素対一酸化炭素のモル比は5:1〜1:5であつてよ
いが、好ましいモル比は約2:1〜約3:1である。
一般には、エタノールへの反応の選択性はモル比の増大
と共に向上する。コバルト、ルテニウム、沃化物、ホス
フイン触媒系は、反応を触媒するのに十分な触媒的に有
効な量で、好ましくは存在するメタノールの量を基にし
て1〜20重量%最とも好ましくは8〜12重量%の量
で存在する。
コバルト対メタノールのモル比は、1:5〜1:500
00好ましくは1:50〜1:500であつてよい。
コバルト対ルテニウムのモル比は、1:0.003〜1
:3好ましくは1:0.03〜1:0.3であつてよい
コバルト対ホスフイン化合物のモ^比は、1:0.1〜
1:100好ましくは1:1、5〜1:10であつてよ
い。
高い水素対一酸化炭素比を用いるときの触媒安定性を補
助するためにホスフイン対コバルトの高いモル比を有す
るのが望ましい。ホスフイン化合物対全ハライドのモル
比は、1:0.001〜1:250好ましくは1:0.
36〜1:5であつてよい。ホスフインがトリシクロヘ
キシルホスフインであるときには、好ましい範囲は1:
1.5〜1:2.5である。コバルト対全ハライドのモ
ノ洲ま、1:0.1〜1:25好ましくは1:1〜1:
5であつてよい。
コバルト対ルテニウム対ホスフイン対ハライドのモル比
は、1:0.003〜3:0.1〜100:0.1〜2
5好ましくは1:0.03〜0.3:1.5〜10:1
〜5である。本発明は、ハライドに対するホスフィンリ
ガントのモル比及び濃度がこれらの臨界的な範囲内にと
どまるようにハライドの濃度と一緒にホスフィンリガン
トの濃度を増大させると、これまで可能であると信じら
れていたよりも多量のホスフィンリガントが触媒系に加
えられ、かくしてこれまで達成不可能であつた濃度に達
することができしかも操作結果の向上も提供されるとい
う発見に基いたものである。
以下の各例に例示されるように、リガント対ハライド比
がこれらの臨界的な範囲外になるようにリガント濃度を
増大させると、低い性能がもたらされる。本発明の改良
法の使用によつて、エタノール生成への反応の選択性は
、これまで知られた方法によつて得られたよりも有意義
に向上される。これは、比較的高いメタノール転化速度
で且つ触媒が安定のまkであるような条件下で達成され
る。これまで、触媒性能を表示する3つのパラメーター
即ち安定性、活性及び選択性がすべて一緒に向上された
ことはなかつた。反応は、100〜250℃好ましくは
150〜200℃の温度で実施することができる。また
、反応は、1000〜10000psig好ましくは2
000〜6000psigの圧力で実施することができ
る。
10000psigよりも高い圧力特に14000〜1
5000psigよりも高い圧力の使用は望まれない一
価及び多価アルコールを生成し、このことは所望生成物
に対する全炭素の非効率をもたらす可能性がある。
反応時間は変動するが、これは用いる反応パラメーター
及び使用する個々の反応体に幾分左右される。
実験室的規嘆のバツチ法の典型的な具体例では、コバル
ト化合物、沃素化合物、ルテニウム化合物及びホスフィ
ンリガントを含有する触媒と共にメタノールが反応器に
充填され、そして反応器は、バージされ、水素/一酸化
炭素ガス混合物を充填され、密封されそして所望の反応
が完了するまで加熱される。
工業的には、この方法を連続的に実施することができる
ことは周知である。本発明の追加的な利益は、オクタン
、トルエン、ジオキサン等の如き不活性補助溶剤の必要
なしに優れた結果が得られることである。
これは、有意義な経済上の価値を持つ。本発明の改良法
及び触媒は、これまで得られてきたものよりも有意に良
好な触媒性能及び選択性をもたらす。
こkに本発明の使用によつて、反応混合物中のホスフィ
ンリガントの濃度を増大し、かくして触媒安定性及び選
択性に対してこれまで不可避的であつた有害な影響を及
ぼさずに高い水素対一酸化炭素モル比の使用を可能にす
ることによつてメタノールと水素及び一酸化炭素との反
応からのエタノールの収率を選択的に向上することがで
きる。これらの有益な結果は、予想外なことでありそし
て予期することができなかつたものである。また、活性
、選択性及び安定性の3つの触媒性能の指標の中で、実
用上の理由から選択性が最とも重要であることに注目す
べきである。
これは未反応の反応体を再循環させることができそして
沈殿した触媒を多くの費用をかけずに再生又は廃棄する
ことができるためであるが、しかし反応体が望まれない
生成物へ転化されて失われるのみならず分離及び他の問
題が提起されこれによつて系に対して大きな経済的な負
担が課される。それ故に、活性及び安定性の受け入れ可
能なレベルを維持しながら選択性を最大限にするのが最
も望ましい。本発明の改良法が達成するのは、正にこの
極めて有益な結果なのである。次の実施例は、本発明を
更に例示するものである。
各表において、コバルト、ルテニウム及び沃素の濃度は
v原子濃度であつて、必ずしもそれらの源化合物の濃度
ではない。例1 本例では、12個の実験の各々に対して次の操作を用い
た。
ガラス張りの500CCオートクレーブに、50m1の
試薬等級メタノール、第1表に記載の量の酢酸コバルト
四水和物、沃素、ホスフィンリガント及び三塩化ルテニ
ウム又はトリルテニウムドデカカルボニルを充填した。
実験1〜8及び12ではルテニウム源は三塩化ルテニウ
ムであり、そして実験9〜11ではそれはトリルテニウ
ムドデカカルボニルであつた。実験2〜11では用いた
ホスフィンリガントはトリシクロヘキシルホスフインで
あり、そして実験12ではそれはトリフエニルホスフイ
ンであつた。反応器を密封し、そして一酸化炭素でパー
ジした。2:1の水素対一酸化炭素モル比を有するガス
状混合物で反応器〕を3000psigに加圧し、密封
し、そして反応器及びその内容物を第1表に記載の平均
温度(±3℃)で2時間加熱した。
この間に、反応器は、十分な混合を得るために振動させ
た。この2時間の期間後に、反応器を25〜30℃に冷
却してガス抜きし、そして液体反応混合物を取り出した
。熱伝導性検出器と、平均分子量約20000のポリエ
チレングリコール(けいそう土に担持)を10重量%充
填した1/8in×6ftのカラムとを備えた気相ガス
クロマトグラフを使用して反応混合物を分析し、そして
標準溶液からの結果と比較した。形成されたコバルト金
属は、分離して計量された。結果を第1表に記載する。
゛゛+2゛のコバルト金属評点は有意義な量の金属が沈
殿したことを表わし、”゜+1゛は微量に相当し、そし
て゛一ー゛はコバルト金属が全く検出されないことを示
す。沈殿したコバルトの量は、触媒安定性の指標である
。第1表において、メタノール転化率%及びエタノール
選択率%について報告した値は、気相クロマトグラフの
ピーク面積の分析から測定された。
実験1は、ホスフィンリガントを使用しないで触媒した
反応の一例である。使用した水素対一酸化炭素の比較的
高い(2:1)モル比は受け入れ可能なメタノール転化
率及びエタノール選択率を提供するが、しかしコバルト
触媒は全く不安定であつた。実験2〜6は、ホスフィン
リガントの導入及びその量の増加を例示する。
実験2では、触媒は、ホスフイン対コバルト比が臨界的
であることが判明した比率よりも低くなるときになお不
安定である。実験3では触媒の安定性が向上しているが
、しかし触媒は再びホスフイン対コバルト比が臨界的範
囲外であるためになお比較的不安定である。実験4、5
及び12は、本発明によつて臨界的であることが分つた
ホスフイン対ハライドのモル比及びホスフイン対コバル
トのモル比内で反応を実施するときに得られる高い選択
率及び良好な触媒安定性を示す。実験6は、ホスフイン
対ハライドのモル比が臨界的であることが判明したモル
比を越えたときに得られる低い結果を例示する。実験7
は、ホスフィンリガントの濃度に比較して全ハライド濃
度を増大させたときに得られる著しい改善を示し、そし
て実験8は、ホスフイン対コバルト比が臨界的範囲内に
入るようにホスフィンリガントの濃度を実験7のそれよ
りも増大させたときに得られる優秀な選択性を示す。実
験6及び8(この両方とも、3.33:1のリガント/
コバルトモル比を有していた)の比較は、一定のリガン
ト対ハライド比を維持しながらハライドと一緒にリガン
トの濃度を増大させる大きな利益(即ち、この結果は、
安定な触媒による高い転化率及び選択率である)を明確
に例示し、そして実験7が示すように、ハライド濃度の
みを増大させることはいくらかの改善が示されるけれど
も満足なものではない。実用上の面で特に重要なことは
、受シくけ入れ可能な転化率において選択率を最大限に
することである。これは、望まれない生成物へ転化され
た反応体が失われるけれども未転化反応体を再循環させ
ることができるためである。更に、これは、生成物分離
の困難性を一層悪くする。実験9は、再び、ハライド濃
度を増大させずに反応混合物中のリガント濃度を増大さ
せたときに転化率に及ぼされる有害な影響を示す。更に
、実験10及び11は、ハライド濃度と一緒にリガント
濃度を増大させたときには高いリガント/コバルトモル
比においてさえも全性能の向上を示す。例2 本例では、5つの実験の各々に対して次の操作を使用し
た。
ステンレス鋼製の150m1反応器に、75m1の試薬
等級メタノール、酢酸コバルト四水和物とトリルテニウ
ムドデカカルボニルと沃素とのプレミツクス、及びリガ
ントとしてのトリシクロヘキシルホスフイン(第2表に
記載の量で)を充填した。反応器を閉じ、パージを行な
い、・水素対一酸化炭素の2:1モル叶Dガス状混合物
を充填し、55℃に加熱し、この温度で10分間保ち、
次いで同じ2:1ガス混合物で3500psigに加圧
し、次いで170℃に加熱した。磁気攪拌器による攪拌
を開始し、温度を175℃に上げ、そして反応器に必要
時にガス混合物を供給して圧力を約6000psigに
維持した。10000psigのガス吸収が起るまで又
は4時間の間(どちらかが最初に起るまで)反応を続け
させた。
反応を停止させた後、反応器及びその内容物を室温に冷
却し、過剰のガスを排出させそして反応混合物を取り出
した。ガスクロマトグラフを使用して反応混合物を分析
し、そして形成したすべてのコバルト金属を分離した。
結果を第2表に報告する。実験1は、触媒がコバルト(
3.33: 1)及びハライド(3:1)に比較して
高い濃度のリガントを有するときに得られる極めて悪い
結果を例示する。
実験2及び3は、ホスフイン対ハライド比が本発明の臨
界的な範囲内に入るようにハライド濃度を増大させると
きに得られる優秀な結果を示す。ハライド濃度と一緒に
リガント濃度を増大させることによつて、極めて悪い結
果をもたらすことがこれまで示されているリガント/コ
バルトモル比においてさえも優秀な結果が得られる。こ
の現象は、約5/1のリガント/コバルトモル比(これ
は、本発明の教示なしにこれまで達成できたどれよりも
はるかに高い比率である)において優秀な結果が得られ
ているところの実験3に最ともよく示されている。更に
、実験4及び5は、本発明の方法を用いないときに得ら
れる触媒性能最大化の困難さ及び悪い結果を例示する。
実験4は、ハライド濃度を増大させずにリガント濃度を
増大させるときに生じる有意義に低い転化率及び選択率
を例示する。実験5は触媒系中にリガントを全く用いず
に実験されたもので、良好な転化率及び普通の選択率が
得られるけれども、触媒は不安定性を示すJ比較実験A
比較目的のために、本発明の方法で有用な触媒系とは異
なる触媒系を使用して例1に記載の操作を一連の12個
の実験において反復した。
即ち、実験1〜4、7、8、10、11及び12ではホ
スフインを全く存在させず、実験5及び6ではホスフイ
ン対コバルトモル比が臨界的範囲よりも下であり、そし
て実験9ではホスフイン対ハライドモル比は本法で限定
する臨界的比率の外であつた。すべての実験において、
コバルト源は酢酸コバルトであり、そしてルテニウム源
は三塩化ルテニウムであつた。実験1−6及び11では
沃素源は元素状沃素であり、実験7、9及び10ではこ
れはテトラエチルアンモニウムアイオダイドであり、実
験8ではこれは沃化マンガンであり、そして実験12で
はこれはトリシクロヘキシルメチルホスホニウムアイオ
ダイドであつた。実験5及び6では用いたホスフィンリ
ガントはトリシクロヘキシルホスフインであり、そして
実験9ではそれはトリフエニルホスフインであつた。こ
れらは、ホスフィンリガントが存在する実験であつた。
各々の濃度及び反応条件並びに結果を第3表に示す。第
3表に記載の結果は、本発明の改良法を用いないときに
得られる比較的悪い結果を例示する。実験1は、本発明
の改良法を用いないときに得られる全体的に低いエタノ
ール選択性及び触媒安定性を示す。実験2は、ハライド
の濃度を増大させたことを除いて実験1を反復したもの
である。触媒安定性及びメタノール転化率が向上するが
、しかしエタノールへの反応選択性が著しく低下する。
実験1及び2では、触媒系からルテニウム及びホスフイ
ンが除かれた。実験7、10、11及び12では、たと
えルテニウムが存在しているとしても同様の傾向が観察
された。すべての6つの実験とも本発明の範囲外である
。と云うのは、それらはホスフインを含有せずそして実
験10、11及び12ではそれよりも高いハライド濃度
が用いられているからである。実験3は、ホスフインだ
けを除いてルテニウムを存在させて実施された。
水素対一酸化炭素のモル比は全く低く(1:2)、そし
てこれは良好な触媒安定性をもたらすがしかしエタノー
ル選択性は限界的であつた。実験4は、水素対一酸化炭
素モル比を1:1に増大させたことを除いて実験3を反
復したものである。こXで、触媒は安定性を失なつた。
水素対一酸化炭素モル比を増大させると一般的にはエタ
ノールへの反応選択性が向上するけれども、エタノール
への選択性は僅かに低下される。これは、水素対一酸化
炭素モル比が実験3で用いたものよりも増大することに
よつて溶液から触媒中のコバルト成分の一部分の損失が
誘発される結果として均質触媒の組成に対して起る変化
のためである。実験5、6及び9は、本発明の方法の触
媒系のすべての4つの成分の使用を示すが、良好な性能
を得るのに臨界的であることが判明したモル比内には入
らない。
触媒は安定であるけれども、エタノールへの選択性はご
く普通であるがしかしそれは実験3及び4で得られるよ
りも僅かに向上されている。メタノール転化率について
言えば、実験5及び6では受け入れ可能な値が得られて
いるがしかし実験9では受け入れできない値が得られて
いる。実1験7及び8は、水素対一酸化炭素のモル比の
増大が反応に及ぼす影響を例示する。
反応の選択性は明確に向上されているが、しかし触媒安
定性は著しく悪影響を受けそして触媒活性は目に見えて
低下している。この一連の実験は、第族金属の触媒を用
いてすべてのアルコール同族体化反応を実施する際の本
質的な問題のうちの1つ、即ち、触媒の活性、選択性及
び安定性を同時に向上させる際の困難さを例示する。
これは、本発明の改良法によつて達成されたものである

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 メタノール、水素及び一酸化炭素をコバルト、ルテ
    ニウム、沃素促進剤及び式▲数式、化学式、表等があり
    ます▼ 〔上記式中、Pは燐であり、そしてR_1、R_2及び
    R_3は、それぞれ単独では、1〜20個の炭素原子を
    有する一価アルキル、6〜10個の環炭素原子を有する
    アリール、アラルキル又はアルカリール又は5〜8個の
    環炭素原子を有するシクロアルキルであり、そしてどれ
    か2個が一緒になつたときには、2〜6個の炭素原子を
    有する二価アルキレンである〕ホスフィンリガントによ
    つて触媒して反応させることからエタノールを製造する
    実質上溶剤を使用しない方法において、ホスフィン対コ
    バルトのモル比が1.5:1を越えるようにしながらホ
    スフィン対ハライドのモル比を1:0.36〜1:5に
    維持し、これによつて、触媒のエタノール生成に対する
    活性、安定性及び選択性を向上させることを特徴とする
    エタノール製造法。 2 ホスフィン対ハライドモル比が約1:0.45であ
    ることからなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 3 ホスフィン対ハライドモル比が約1:0.6である
    ことからなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 4 ホスフィン対コバルトモル比が約3.33:1であ
    ることからなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 5 ホスフィン対コバルトモル比が約5:1であること
    からなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 6 水素対一酸化炭素のモル比が5:1〜1:5である
    ことからなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 7 モル比が約2:1であることからなる特許請求の範
    囲第6項記載の改良法。 8 コバルト化合物が酢酸コバルト四水和物であること
    からなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 9 沃素促進剤が元素状沃素であることからなる特許請
    求の範囲第1項記載の改良法。 10 ルテニウム化合物が三塩化ルテニウムであること
    からなる特許請求の範囲第1項記載の改良法。 11 ルテニウム化合物がトリルテニウムドデカカルボ
    ニルであることからなる特許請求の範囲第1項記載の改
    良法。 12 ホスフィンリガントがトリシクロヘキシルホスフ
    ィンであることからなる特許請求の範囲第1項記載の改
    良法。
JP55109340A 1979-11-15 1980-08-11 メタノ−ルからエタノ−ルを製造するための改良同族体化法 Expired JPS593972B2 (ja)

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