JPS5939844A - Preparation of glyoxal - Google Patents

Preparation of glyoxal

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JPS5939844A
JPS5939844A JP57150082A JP15008282A JPS5939844A JP S5939844 A JPS5939844 A JP S5939844A JP 57150082 A JP57150082 A JP 57150082A JP 15008282 A JP15008282 A JP 15008282A JP S5939844 A JPS5939844 A JP S5939844A
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JP
Japan
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ethylene glycol
phosphorus
reaction
glyoxal
silver
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Application number
JP57150082A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Toyoda
豊田 芳昭
Nobumasa Arashiba
荒柴 伸正
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prepare glyoxal in high yield, by contacting ethylene glycol with fine silver powder having a specific particle diameter in the presence of a specific amount of phosphorus or a phosphorus compound, thereby effecting the vapor-phase oxidation reaction of ethylene glycol. CONSTITUTION:Glyoxal is prepared by the vapor-phase oxidation of ethylene glycol. In the above process, a gas containing ethylene glycol and molecular oxygen is brought into contact with a silver catalyst having a particle diameter of <=1X10<-3>mm. at a high temperature of about 450-650 deg.C in the presence of phosphorus or a phosphorus compound (preferably methyl phosphite, ethyl phosphite, methyl phosphate, ethyl phosphate, etc.). EFFECT:The reaction stability can be improved, and the amount of unreacted ethylene glycol and the production of glycol aldehyde (a reaction intermediate) can be remarkably suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエチレングリコールの気相酸化反応に関し、さ
らに詳しくはエチレングリコールを所定量のリン又はリ
ン化合物の存在下特定粒径の微粉銀と接触させることを
特徴とし、高収率でグリオキサールを得る気相酸化法で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a gas phase oxidation reaction of ethylene glycol, and more specifically, the present invention is characterized by bringing ethylene glycol into contact with fine silver of a specific particle size in the presence of a predetermined amount of phosphorus or a phosphorus compound. This is a gas phase oxidation method that yields glyoxal in high yield.

エチレングリコールを酸化してグリオキサールを製造す
る方法については種々の提案がある。例えば、銅及び/
又は銀とリンからなる酸化触媒を用い酸素により酸化す
る方法(特公昭48−1364号)、リンと銅、リンと
銀又はリンと銅及び銀を含有する触媒の存在下、エチレ
ングリコールの変換率を約90優以下に低減させない範
囲の量の臭素化合物を原料混合気体に混合して行う酸化
方法(特開昭52−17408号)がある。また、銅を
含む触媒を用いる方法(米国特許第2,339,282
号)、CuCu−5i−合金を用いる、銅を含む触媒に
ハロゲン系化合物を共存させて酸化する方法などが提案
されている。しかし、これらの合金系触媒を用いる方法
は触媒の調製が難しい上に、高い反応成績を維持できる
寿命が短かく、しかも触媒の再生処理が複雑であるため
、工業的にあまり有利な方法ではなかった。
There are various proposals regarding methods for producing glyoxal by oxidizing ethylene glycol. For example, copper and/or
Or a method of oxidizing with oxygen using an oxidation catalyst consisting of silver and phosphorus (Japanese Patent Publication No. 1364/1982), in the presence of a catalyst containing phosphorus and copper, phosphorus and silver, or phosphorus, copper and silver, the conversion rate of ethylene glycol There is an oxidation method (Japanese Patent Laid-Open No. 17408/1983) in which a bromine compound is mixed into the raw material mixture gas in an amount that does not reduce the amount of bromine to about 90 or less. Also, a method using a catalyst containing copper (U.S. Pat. No. 2,339,282
No. 1), a method using a CuCu-5i alloy and oxidizing a copper-containing catalyst in the coexistence of a halogen compound has been proposed. However, methods using these alloy catalysts are not very advantageous industrially because they are difficult to prepare, have a short lifespan during which high reaction performance can be maintained, and require complicated catalyst regeneration treatment. Ta.

さらに、エチレングリコールの酸化による方法として、
一定の粒径(0,1〜2.5 mm )の鎖結晶の存在
下で酸化を行う方法(特開昭54−103809号)、
銅含有触媒を用い、反応条件下で気化するリン化合物の
共存下で酸化を行う方法(特開昭55−55129号)
なども提案されている。しかし、これらの方法によるグ
リオキサールの収率自体はそれほど高いものではなく、
したがって工業的に実施されているアセトアルデヒドの
硝酸酸化法に対抗できる方法ではなかった。
Furthermore, as a method by oxidation of ethylene glycol,
A method of oxidizing in the presence of chain crystals with a constant particle size (0.1 to 2.5 mm) (Japanese Patent Application Laid-Open No. 103809/1983);
A method of oxidizing using a copper-containing catalyst in the coexistence of a phosphorus compound that vaporizes under the reaction conditions (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-55129)
etc. have also been proposed. However, the yield of glyoxal by these methods is not very high;
Therefore, this method could not compete with the nitric acid oxidation method of acetaldehyde, which is practiced industrially.

しかし、エチレングリコールの気相酸化法によるグリオ
キサールの製造方法自体は、アセトアルデヒドの硝酸酸
化法に比較し、安価な天然ガスを原料ペースとした酸化
エチレンの訪導体であるエチレングリコールを原料ソー
スとするので、経済性にすぐれこの点で有利であった。
However, compared to the nitric acid oxidation method of acetaldehyde, the production method of glyoxal using the gas phase oxidation method of ethylene glycol uses ethylene glycol, which is a conductor of ethylene oxide, as a raw material source, and uses cheap natural gas as the raw material source. It was advantageous in this respect as it was economically efficient.

そこで本発明者らは、エチレングリコールの気相酸化に
よるグリオキサールの製造方法において、従来法の欠点
を克服するため鋭意検討を重ねた。
Therefore, the present inventors have conducted intensive studies to overcome the drawbacks of the conventional method in a method for producing glyoxal by gas-phase oxidation of ethylene glycol.

その結果微量のリンもしくはリン化合物の存在下、粒径
1×10−3龍以下の微粉状の銀を触媒として用いるこ
とにより、飛躍的に反応成績が向上することを見出し、
この知見に基づき本発明を完成するに至りた。
As a result, they discovered that the reaction performance was dramatically improved by using finely powdered silver with a particle size of 1 x 10-3 or less as a catalyst in the presence of a trace amount of phosphorus or a phosphorus compound.
Based on this knowledge, we have completed the present invention.

すなわち本発明はエチレングリコールな気相酸化してグ
リオキサールを製造するに肖り、エチレングリコール及
び分子状酸素を含有するガスをリン又はリン化合物の共
存下に、高温で粒径l×10−3朋以下の銀触媒と接触
させ、酸化を行うことを特徴とするグリオキサールの製
造方法を提供するものである。
That is, the present invention involves producing glyoxal by gas-phase oxidation of ethylene glycol, in which a gas containing ethylene glycol and molecular oxygen is oxidized to a particle size of 1 x 10-3 at high temperature in the coexistence of phosphorus or a phosphorus compound. The present invention provides a method for producing glyoxal, which is characterized by carrying out oxidation by bringing it into contact with the following silver catalyst.

本発明において、リン又はリン化合物は、あらかじめエ
チレングリコールに所定量混合しておいて反応に供して
よいし、エチレングリコールとは別に、単独にあるいは
溶液として反応系に添力I比てもよい。リン化合物とし
ては、オルトリン酸アンモニウム、リンFll水IAニ
アンモニウム、オルトリン酸二水素アンモニウム、亜す
ン酸二水率アンモニウムなどの無機リン化合物及びモノ
、ジ又はトリメチルホスフィンなどの第一ないし第三ホ
スフィン、亜リン酸メチル、亜リン酸エチルなどの亜リ
ン酸エステル、メチルホスホン酸ジメチルエステル、エ
チルホスホン酸ジエチルエステルナトの各種有機リン化
合物が有効に使用できるものとしてあげられる。しかし
沸点の高いリン化合物は、蒸発器温度を特に高くする必
要を生じさせ、あるいは蒸発器にこれらのリン化合物が
滞留して分解、蓄積することにより装置材料の腐食を生
じさせ、発生した鉄錆などが反応層に飛来し、反応に悪
影響を及ぼす可能性があるため好ましくない。したがっ
てより好ましくは、比較的低1!Ili点の有機リン化
合物、例えば亜リン酸メチル、亜リン酸エチル、リン酸
メチル、リン酸エチルなどが用いられる。
In the present invention, phosphorus or a phosphorus compound may be mixed in a predetermined amount with ethylene glycol before being subjected to the reaction, or may be added to the reaction system separately from ethylene glycol, either alone or as a solution. Examples of phosphorus compounds include inorganic phosphorus compounds such as ammonium orthophosphate, ammonium phosphorus Fllwater IA, ammonium dihydrogen orthophosphate, and dihydrate ammonium sulfite, and primary to tertiary phosphines such as mono-, di-, or trimethylphosphine. , phosphorous acid esters such as methyl phosphite and ethyl phosphite, dimethyl methyl phosphonate, and diethyl ester ethyl phosphonate. However, phosphorus compounds with high boiling points require the evaporator temperature to be particularly high, or these phosphorus compounds stay in the evaporator and decompose and accumulate, causing corrosion of equipment materials and iron rust that occurs. etc. may fly into the reaction layer and adversely affect the reaction, which is not preferable. Therefore, it is more preferable to use relatively low 1! Organic phosphorus compounds having an Ili point, such as methyl phosphite, ethyl phosphite, methyl phosphate, and ethyl phosphate, are used.

このリン又はリン化合物の添加量はエチレングリコール
に対して、リンに換算して1〜50 ppnlの範囲が
適当である。このリン又はリン化合物の添゛加により、
これらを添加しない場合に比べて、−酸化炭素、二酸化
炭素のような酸化生成物及びホルムアルデヒドのような
分解生成物の生成が著しく抑制され、目的生成物である
グリオキサールの収得率が著しく向上する。なお、本発
明方法においてリン又はリン化合物の添加を一時的に中
断すると、ただちに−酸化炭素、二酸化炭素あるいはホ
ルムアルデヒドの生成割合が増大する。このことは、添
加したリン又はリン化合物が、触媒上に蓄積し作用して
いるというよりは、気相中で有効に作用していることを
J(b定させる。
The amount of phosphorus or phosphorus compound added is suitably in the range of 1 to 50 ppnl in terms of phosphorus relative to ethylene glycol. By adding this phosphorus or phosphorus compound,
Compared to the case where these are not added, the production of oxidation products such as -carbon oxide and carbon dioxide and decomposition products such as formaldehyde is significantly suppressed, and the yield of glyoxal, which is the target product, is significantly improved. In addition, when the addition of phosphorus or a phosphorus compound is temporarily interrupted in the method of the present invention, the production rate of carbon oxide, carbon dioxide, or formaldehyde immediately increases. This determines that the added phosphorus or phosphorus compound acts effectively in the gas phase rather than accumulating and acting on the catalyst.

本発明における微量のリン又はリン化合物と粒径lXl
0’闘以下の微粉状の銀触媒の併用の特徴は、リン又は
リン化合物自体が示す作用の長所及び短所と微粉状の銀
触媒自体が示す作用のそれとが相互に相反しているにも
かかわらず両者を組合わせることによりその両者の長所
のみがうまく相互作用して飛躍的な効果をなし得たこと
である。
Trace amount of phosphorus or phosphorus compound and particle size lXl in the present invention
The characteristics of the combined use of a finely divided silver catalyst of less than 0% are that the advantages and disadvantages of the action exhibited by phosphorus or a phosphorus compound itself are mutually contradictory with those of the action exhibited by the finely divided silver catalyst itself. By combining the two, the strengths of both can be successfully interacted with, resulting in a dramatic effect.

すなわち、微粉状銀触媒を用いないでリン化合物の添加
量を多くして行くと二酸化炭素、−酸化炭素、ホルムア
ルデヒドの生成量が減少し、グリオキサール選択率が向
上するが反応中間体であるグリコールアルデヒドや未反
応エチレングリコールが増加する。一方、リン又はリン
化合物の非存在下では、一般に広く用いられている約0
.1關以上の粒径な持つ銀結晶を触媒として用いた場合
に比べて上記の粒径lX10−3mg以下の微粉状の銀
を触媒に用いてエチレングリコールの気相酸化反応を行
った場合その酸化活性は著しく高いが一酸化炭素や二酸
化炭素等の分解酸化生成物の発生が多くしたがって目的
生成物であるグリオキサール収得率はそれほどすぐれて
はいない。
In other words, if the amount of phosphorus compound added is increased without using a finely divided silver catalyst, the amount of carbon dioxide, carbon oxide, and formaldehyde produced decreases, and glyoxal selectivity improves, but glycolaldehyde, which is a reaction intermediate, decreases. and unreacted ethylene glycol. On the other hand, in the absence of phosphorus or phosphorus compounds, approximately 0
.. Compared to the case where silver crystals with a particle size of 1 mm or more are used as a catalyst, when the gas phase oxidation reaction of ethylene glycol is performed using fine powder silver with a particle size of 1 x 10-3 mg or less as a catalyst, the oxidation is Although the activity is extremely high, many decomposition and oxidation products such as carbon monoxide and carbon dioxide are generated, so the yield of glyoxal, which is the target product, is not so good.

これに対してリン又はリン化合物と敷粉状銀触媒共存下
では、そのグリコールアルデヒドや未反応エチレングリ
コールの増加が著しく抑制される。
On the other hand, in the coexistence of phosphorus or a phosphorus compound and a powdered silver catalyst, the increase in glycolaldehyde and unreacted ethylene glycol is significantly suppressed.

一方杖径が約0.1 rrm以上の通常の鎖結晶触媒の
存在下、リン化合物をエチレングリコールに対してリン
に換算して約50 ppm以上添加すると、二酸化炭素
、−酸化炭素、ホルムアルデヒドなどの分解酸化生成物
の生成址は減少し、グリオキサール選択率が向上するけ
れども未反応エチレングリコールや反応中間体であるグ
リコールアルデヒドが増加するため好ましくなくなる。
On the other hand, when a phosphorus compound is added in an amount of about 50 ppm or more in terms of phosphorus to ethylene glycol in the presence of an ordinary chain crystal catalyst with a rod diameter of about 0.1 rrm or more, carbon dioxide, carbon oxide, formaldehyde, etc. Although the production of decomposition oxidation products is reduced and glyoxal selectivity is improved, unreacted ethylene glycol and glycolaldehyde, which is a reaction intermediate, increase, making this process undesirable.

その上反応温度の低下による反応失活現象の発生や反応
持続安定性が著しく損なわれるため実際的ではない。し
かし本発明による所定の粒径の微粉状の銀を触媒として
組合わせることにより、特に反応安定性が著しく改善さ
れ、また未反応のエチレングリコールや反応中間体であ
るグリコールアルデヒドの生成が著しく抑制される。
Moreover, it is not practical because reaction deactivation occurs due to a decrease in reaction temperature and reaction stability is significantly impaired. However, by combining fine powder silver with a predetermined particle size as a catalyst according to the present invention, the reaction stability in particular is significantly improved, and the production of unreacted ethylene glycol and glycolaldehyde, which is a reaction intermediate, is significantly suppressed. Ru.

リン又はリン化合物の添加量はエチレングリコールに対
してリンに換算して1 ppmに満たない量の添加では
得られる効果が小さく実用的ではない。
If the amount of phosphorus or phosphorus compound added is less than 1 ppm in terms of phosphorus relative to ethylene glycol, the effect obtained will be small and it is not practical.

また、リンに換算して50 ppmを越えるリン又はリ
ン化合物を添加すると、微粉状の銀触媒の存在下でも反
応を維持できなくなる程度の種々の反応抑制作用が現わ
れるので実用的でない。
Further, if more than 50 ppm of phosphorus or a phosphorus compound is added in terms of phosphorus, various reaction-inhibiting effects will appear to such an extent that the reaction cannot be maintained even in the presence of a finely divided silver catalyst, which is not practical.

次に本゛発明において、粒径lX10g1i以下の微粉
銀としては、化学的に製造した微粉末銀、例えばアルカ
リ沈殿法などにより得られるもの、あるいは一般的にガ
ス蒸発法と呼ばれているもので不活性ガス中で種々の加
熱法によって得られる微粉末、あるいは真空蒸発法にて
得られる微粉末などその調製法に関係なく用いることが
できる。
Next, in the present invention, the fine powder silver having a particle size of 1×10 g1i or less is chemically produced fine powder silver, such as that obtained by an alkali precipitation method, or what is generally called a gas evaporation method. A fine powder obtained by various heating methods in an inert gas or a fine powder obtained by a vacuum evaporation method can be used regardless of its preparation method.

本発明において微粉状の銀触媒は、それ単独で用いるこ
ともできるが粒径が0.1■以上の結晶銀粒子と組合わ
せて用いることもできる。例えば反応ガス流れが下向流
であるような反応器の場合、適度なメツシュの銅製の金
網に約0.1朋以上の粒径の通常よく用いられる結晶銀
粒子を敷き、その上に粒径lX10’m以下の微粉状銀
触媒を充填する方法が飛散損失もなく実用的な使用方法
の一例としてあげられる。また粒径的0.1n以下の銀
粒子の代りに、α−アルミナやステアタイト球などの比
表面積の小さな不活性担体などを用いることもできるが
銀粒子を用いる場合に比べて得られる反応成績がやや低
い。これは銀がすぐれた熱伝導性を有するためである。
In the present invention, the finely divided silver catalyst can be used alone or in combination with crystalline silver particles having a particle size of 0.1 square centimeters or more. For example, in the case of a reactor in which the reaction gas flow is downward, crystalline silver particles with a particle size of about 0.1 mm or more, which are commonly used, are placed on a copper wire mesh with a suitable mesh, and then A method of filling a finely divided silver catalyst with a particle size of 1×10'm or less is an example of a practical method without scattering loss. In addition, instead of silver particles with a particle size of 0.1 nm or less, inert carriers with small specific surface areas such as α-alumina or steatite spheres can be used, but the reaction results obtained are better than when using silver particles. is somewhat low. This is because silver has excellent thermal conductivity.

このよ5に銅の金属粉なども使えるが触媒毒である鉄系
のものは使えない。さらに、仙の粒径の銀との組合わせ
は粒径lXl0”朋以下の微粉状の鎖結晶が存在する眠
り有効であることは言うまでもない。
Copper metal powder can also be used, but iron-based materials cannot be used as they are catalyst poisons. Furthermore, it goes without saying that the combination with silver having a grain size of about 100 ml is effective in the presence of fine chain crystals having a grain size of less than 1X10''.

本発明において分子状酸素としては、純酸素を用いても
、空気を用いてもよいが経済的には後者を用いるのがよ
い。
In the present invention, as molecular oxygen, pure oxygen or air may be used, but economically it is preferable to use the latter.

また、グリオキザールを高収率で得るために、エチレン
グリコール及び分子状酸素を不活性ガスで希釈して反応
を行わせる。不活性ガスとしては窒素、ヘリウム、アル
ゴンなどの希ガス、炭酸ガスあるいは水蒸気などが用い
られる。
Furthermore, in order to obtain glyoxal in high yield, ethylene glycol and molecular oxygen are diluted with an inert gas to carry out the reaction. As the inert gas, nitrogen, helium, rare gas such as argon, carbon dioxide gas, water vapor, etc. are used.

本発明方法の気相酸化は、反応温度450〜650℃が
適当である。
For the gas phase oxidation of the method of the present invention, a reaction temperature of 450 to 650°C is appropriate.

以上のように反応させた反応ガスは、触媒層を出たのち
、できるだけ速かに冷却されるようにしなければならな
い。高温度領域において必要以上の滞留をとることは不
安定なアルデヒド類の分解を招く要因となるだけである
。冷却されたガスは必要に応じて分縮し未反応のエチレ
ングリコールを回収する。未反応のエチレングリコール
を含まないか、あるいは製品として問題にならない程度
の微量のエチレングリコールが残存し、あえて除去の必
要がない場合には熱交換器にて冷却凝縮したのち通常の
吸収操作にて気相成分と分離する。
The reaction gas reacted as described above must be cooled as quickly as possible after leaving the catalyst layer. Excessive retention in the high temperature region will only lead to decomposition of unstable aldehydes. The cooled gas undergoes partial condensation as necessary to recover unreacted ethylene glycol. If it does not contain unreacted ethylene glycol, or if there is a trace amount of ethylene glycol remaining that does not pose a problem for the product and there is no need to remove it, it is cooled and condensed in a heat exchanger and then subjected to normal absorption operations. Separates from gas phase components.

こうして得られたグリオキサールの水溶液には、不純物
として有機酸や微量のホルムアルデヒドが含まれている
。このホルムアルデヒドは水蒸気吹込みによる通常のス
トリッピング操作により簡単に除去され、その際にギ酸
や酢酸などの低沸点の有機酸の一部も除去される。また
微粉状の銀触媒を用いてエチレングリコールの酸化によ
り得られたグリオキサール水溶液には、微粉状銀触媒を
用いないで合成tだものに比べて反応中間体であるクリ
コールアルデヒドがほとんど含まれておらず、さらにボ
ルムアルデヒドストリッピング処理したグリオキサール
水溶液に含まれる有機酸量は、製品の安定性を保つため
に必要な適当な酸量となっているのでこれ以上の分離処
理は必要ない。したがって必要に応じて脱色処理、陽イ
オン交換樹脂による処理を行うだけでよい。
The glyoxal aqueous solution thus obtained contains organic acids and trace amounts of formaldehyde as impurities. This formaldehyde is simply removed by a conventional stripping operation with steam injection, during which time some of the low-boiling organic acids such as formic acid and acetic acid are also removed. Furthermore, an aqueous glyoxal solution obtained by oxidizing ethylene glycol using a finely divided silver catalyst contains almost no glycolaldehyde, which is a reaction intermediate, compared to a glyoxal solution obtained by oxidizing ethylene glycol using a finely divided silver catalyst. Furthermore, the amount of organic acid contained in the glyoxal aqueous solution subjected to the bomaldehyde stripping treatment is an appropriate amount of acid necessary to maintain the stability of the product, so no further separation treatment is necessary. Therefore, it is sufficient to perform decolorization treatment and treatment with a cation exchange resin as necessary.

こうして本発明によればエチレングリコールから副生成
物の生成を抑さえて高収率でグリオキサールを製造でき
、また気相酸化反応の安定性がすぐれる。したがって本
発明はグリオキサールの工業的製造法として好適である
Thus, according to the present invention, glyoxal can be produced from ethylene glycol in a high yield by suppressing the production of by-products, and the stability of the gas phase oxidation reaction is excellent. Therefore, the present invention is suitable as an industrial method for producing glyoxal.

次に本発明を実施例に基づぎさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail based on examples.

実施例1 反応器最下層に硝酸銀水溶液の電気分解法により得た粒
径0.84〜1.5朋の銀粒子を17g1その上に同じ
く粒径0.35〜0.84 mrtrの銀粒子を10訃
さらにその上に同じく粒径0.16〜0.35mmの銀
粒子を8g敷き、最上層として、平均粒径約7×1O−
511I+の、真空蒸着法により得た微粉状銀を1.0
g敷いた。充填層高さは約30mrxであった。
Example 1 In the bottom layer of the reactor, 17 g of silver particles with a particle size of 0.84 to 1.5 mm obtained by electrolysis of an aqueous silver nitrate solution were placed on top of 17 g of silver particles with a particle size of 0.35 to 0.84 mrtr. Furthermore, 8 g of silver particles with a particle size of 0.16 to 0.35 mm were placed on top of that, and as a top layer, an average particle size of about 7 x 1 O-
511I+, finely powdered silver obtained by vacuum evaporation method was 1.0
I laid down g. The packed bed height was approximately 30 mrx.

この反応器に蒸発器、予熱器を経てエチレングリコール
を162 g/hr  水蒸気を162g/hr 空気
を2804.r、窒素を800 /hrの割合で下向流
で供給して反応温度521℃で反応させた。反応ガスを
冷却したのち生成物を水吸収塔にて分離捕集した。
To this reactor, 162 g/hr of ethylene glycol, 162 g/hr of water vapor, and 2804 g/hr of air were supplied to the reactor through an evaporator and a preheater. The reaction was carried out at a reaction temperature of 521°C by supplying nitrogen at a rate of 800/hr in a downward flow. After cooling the reaction gas, the product was separated and collected in a water absorption tower.

その結果はエチレングリコール転化率100%、グリオ
キサール選択率44.396 ポルムアルデヒド選択率
12.4%であった。
The results were that the ethylene glycol conversion rate was 100%, the glyoxal selectivity was 44.396%, and the polardehyde selectivity was 12.4%.

次にエチレングリコールに対して亜リン酸トリエチル2
6.8 ppm (リンとして5ppm)を添加して反
応させたところ、反応温度は502℃となった。エチレ
ングリコール転化率100優 グリオキザール選択率8
0.1%、ホルムアルデヒド選択率2.1優であったが
反応中間体であるグリコールアルデヒドの生成はこん跡
針であった。
Next, triethyl phosphite 2 for ethylene glycol
When 6.8 ppm (5 ppm as phosphorus) was added and reacted, the reaction temperature was 502°C. Ethylene glycol conversion rate: 100 or more Glyoxal selectivity: 8
The formaldehyde selectivity was 0.1% and the formaldehyde selectivity was 2.1, but the production of glycolaldehyde, which is a reaction intermediate, was poor.

比較例1 反応器に硝酸銀水溶液の電気分解法にて得た銀粒子触媒
38gを充填した。充填はまず最下層にふるい分げKよ
り得た粒径0.84〜1.5器の銀粒子を20g1その
上に同じく粒径0゜35〜(1,84y+mの銀粒子を
10g、最上層として同じく粒径0.16〜0.35i
atの銀粒子を8g敷き、充填)付高さは約30■であ
った。
Comparative Example 1 A reactor was filled with 38 g of a silver particle catalyst obtained by electrolysis of an aqueous silver nitrate solution. First, fill the bottom layer with 20 g of silver particles with a particle size of 0.84 to 1.5 mm obtained by sieving K. On top of that, 10 g of silver particles with a particle size of 0°35 to 1.84 y + m, Similarly, the particle size is 0.16 to 0.35i.
8g of silver particles of AT were laid down and the height of the filling was about 30cm.

この反応器に亜リン酸トリエチルを添加せず、反応温度
を510℃とした以外は実施例1と同様の条件下で同じ
組成の原料ガスを通したところエチレングリコール転化
率100チ、グリオキサー+g択率53 %、ポルムア
ルデヒド選択率5.296であった。
When a raw material gas having the same composition as in Example 1 was passed through the reactor under the same conditions as in Example 1 except that triethyl phosphite was not added and the reaction temperature was 510°C, the ethylene glycol conversion rate was 100 cm, and glyoxer + g was selected. The yield was 53%, and the selectivity for polyaldehyde was 5.296.

比較例2 エチレングリコールに対して亜リン酸トリエチル26.
8ppm (リンとして5 ppm )添加し反応温度
を501℃とした以外は比較例1と同様の反応条件で反
応させた。
Comparative Example 2 Triethyl phosphite 26% compared to ethylene glycol.
The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Comparative Example 1, except that 8 ppm (5 ppm as phosphorus) was added and the reaction temperature was 501°C.

エチレングリコール転化率は100%、グリオキザール
選択率80.4%、ホルムアルデヒド選択率2.5%で
あったが、反応中間体であるグリコールアルデヒドが選
択率で1.3%の割合で副生じていた。
The ethylene glycol conversion rate was 100%, the glyoxal selectivity was 80.4%, and the formaldehyde selectivity was 2.5%, but glycolaldehyde, a reaction intermediate, was produced as a by-product with a selectivity of 1.3%. .

次に亜リン酸トリエチルの添加を中止して生成物を分離
捕集して分析したところ反応温度は509℃となり、エ
チレングリコール転化率100%、グリオギザール選択
率53.5%、ホルムアルデヒド選択率5.4%で、グ
リコールアルデヒドの生成は認められなかった。
Next, when the addition of triethyl phosphite was stopped and the product was separated and collected and analyzed, the reaction temperature was 509°C, the ethylene glycol conversion rate was 100%, the glyogysal selectivity was 53.5%, and the formaldehyde selectivity was 5. At .4%, no formation of glycolaldehyde was observed.

比較例3 エチレングリコールに対して亜リン酸トリエチル53.
6 pprrl (リンとして10ppm)を添加した
以外は比較例1と同様の反応条件で496℃で反応させ
た。
Comparative Example 3 Triethyl phosphite 53.5% compared to ethylene glycol.
The reaction was carried out at 496° C. under the same reaction conditions as in Comparative Example 1 except that 6 pprrl (10 ppm as phosphorus) was added.

エチレングリコール転化率98.9%、グリオキサール
選択率84.6%、ホルムアルデヒド選択率1.0%、
グリコールアルデヒド選択率4.5優であったが原料供
給のわずかな乱れのために反応温度が一定せず反応新人
の不安が有り、長期安定運転性に操作上の問題が生じた
Ethylene glycol conversion rate 98.9%, glyoxal selectivity 84.6%, formaldehyde selectivity 1.0%,
Although the glycolaldehyde selectivity was 4.5, the reaction temperature was not constant due to slight disturbances in the supply of raw materials, which caused concerns about new reactors and caused operational problems in terms of long-term stable operation.

実施例2 エチレングリコールに対して亜リン酸トリエチル53.
6 ppm (リンとして10 ppm )を添加し、
反応温度を497℃とした以外は実施例1と同様の反応
条件で反応させた。
Example 2 Triethyl phosphite vs. ethylene glycol 53.
adding 6 ppm (10 ppm as phosphorus);
The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 except that the reaction temperature was 497°C.

エチレングリコール転化率99.9%、グリオキサール
選択率84.1%、ホルムアルデヒド選択率0.9%、
グリコールアルデヒド選択率0.4%と副生物の生成が
少なくて、しかも目的生成物であるグリオキサール選択
率が極めて高いという微粉末釧触媒とリン化合物添加に
よる反応成績向上の効果を認めた。また運転性能上比較
例3のような反応温度のふらつきがなくすぐれた安定性
が認められた。
Ethylene glycol conversion rate 99.9%, glyoxal selectivity 84.1%, formaldehyde selectivity 0.9%,
The addition of the finely powdered Sushi catalyst and phosphorus compound was found to be effective in improving the reaction results, with a glycolaldehyde selectivity of 0.4%, which resulted in less by-product formation and an extremely high selectivity to the desired product, glyoxal. Furthermore, in terms of operational performance, there was no fluctuation in reaction temperature as in Comparative Example 3, and excellent stability was observed.

実施例3 硝酸銀39gを純水140 mlに溶解し、かきまぜな
がら純水30 mlに20gのNa OHを溶解した水
溶液をゆっくり滴下した。得られた茶褐色沈殿を吸引ろ
過して純水にて十分に洗浄した。この沈殿を純水180
 mAに懸濁させ、激しくかきまぜながら30優ホルマ
リン水溶液12m1を加え同時KpHを8〜12に保つ
べく5 N Na OH水溶液を加えた。30分かきま
ぜ放置ののち得られた灰色の沈殿を吸引ろ過し純水にて
十分に洗浄後110℃で乾燥した。平均粒径約0.25
μm(2500A)の銀が25g得られた。
Example 3 39 g of silver nitrate was dissolved in 140 ml of pure water, and while stirring, an aqueous solution of 20 g of NaOH dissolved in 30 ml of pure water was slowly added dropwise. The obtained brown precipitate was suction filtered and thoroughly washed with pure water. This precipitate was washed with 180% pure water.
The suspension was suspended in 100 mA, and while stirring vigorously, 12 ml of a 30% formalin aqueous solution was added, and at the same time, a 5 N NaOH aqueous solution was added to maintain the K pH at 8 to 12. After stirring for 30 minutes, the resulting gray precipitate was suction filtered, thoroughly washed with pure water, and then dried at 110°C. Average particle size approximately 0.25
25 g of μm (2500 A) silver was obtained.

反応器最下層に実施例1と同様硝酸銀水溶液の電気分解
法により得た粒径0.84〜1.5mmの銀粒子を17
.5g、その上に同じく粒径0.35〜0.84ff1
Mの銀粒子を10g1さらにその上に同じく粒径0、1
6〜0.35mmの銀粒子を8g敷き、最後に上記アル
カリ沈殿法にて得られた微粉状銀を1.0g敷いた。充
填層高さは約301nInであった。
In the bottom layer of the reactor, 17 silver particles with a particle size of 0.84 to 1.5 mm obtained by electrolysis of an aqueous silver nitrate solution were placed in the same manner as in Example 1.
.. 5g, and the same particle size 0.35-0.84ff1
10g of M silver particles, and on top of that, the same particle sizes of 0 and 1
8 g of silver particles with a size of 6 to 0.35 mm were spread, and finally 1.0 g of fine powder silver obtained by the above-mentioned alkali precipitation method was spread. The filled bed height was approximately 301 nIn.

エチレングリコールに対して亜リン酸トリエチル26.
8 ppm (リンとして5ppm)を添加して501
℃で実施例1と同様に反応させたところ、エチレングリ
コール転化率100%、グリオキサール選択率81.0
%、ホルムアルデヒド選択率2.3%で反応中間体であ
るグリコールアルデヒドの佑或はこん跡量であった。
Triethyl phosphite versus ethylene glycol 26.
501 by adding 8 ppm (5 ppm as phosphorus)
When the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 at ℃, the ethylene glycol conversion rate was 100% and the glyoxal selectivity was 81.0.
%, the formaldehyde selectivity was 2.3%, and there was no trace of glycolaldehyde, which is a reaction intermediate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  エチレングリコールを気相酸化l−てグリオ
キサールを製造するに肖り、エチレングリコール及び分
子状酸素を含有するガスをリン又はリン化合物の共存下
に、高温で粒径1×10 龍以下の銀触媒と接触させ、
酸化を行うことを特徴とするグリオキサールの製造方法
(1) To produce glyoxal by gas-phase oxidation of ethylene glycol, a gas containing ethylene glycol and molecular oxygen is oxidized at high temperature in the coexistence of phosphorus or a phosphorus compound with a particle size of 1 x 10 mm or less. contact with a silver catalyst,
A method for producing glyoxal, which comprises performing oxidation.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51133214A (en) * 1975-05-07 1976-11-18 Basf Ag Method of producing formaldehyde
JPS54103809A (en) * 1978-01-26 1979-08-15 Basf Ag Manufacture of glyoxal
JPS5555129A (en) * 1978-07-24 1980-04-22 Basf Ag Manufacture of glyoxal from ethyleneglycol
JPS5826837A (en) * 1981-08-04 1983-02-17 バスフ・アクチェンゲゼルシャフト Manufacture of glyoxal

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