JPS6048940A - Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas - Google Patents

Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas

Info

Publication number
JPS6048940A
JPS6048940A JP58151750A JP15175083A JPS6048940A JP S6048940 A JPS6048940 A JP S6048940A JP 58151750 A JP58151750 A JP 58151750A JP 15175083 A JP15175083 A JP 15175083A JP S6048940 A JPS6048940 A JP S6048940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cobalt
methanol
ethanol
reactor
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58151750A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6311332B2 (en
Inventor
ヤン‐イエン・リン
ジヨン・フレデリツク・ニフトン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texaco Development Corp
Original Assignee
Texaco Development Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Priority to JP58151750A priority Critical patent/JPS6048940A/en
Publication of JPS6048940A publication Critical patent/JPS6048940A/en
Publication of JPS6311332B2 publication Critical patent/JPS6311332B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、触媒としてコバルト含有化合物及びグルマニ
9み含有化合物を用い、不活性な酸素含有溶媒の存在下
、合成ガス、即ち、水素と一酸化炭素との混合物をメタ
ノールと反応せしめることにより、エタノールを製造す
る方法に関する。 ガソリン希釈剤としてエタノールを使用する潜在的市場
は、ますます増加しつつある。石油の供装置は変動1て
いるため、合成ガスの技術分野は重要性を帯びてきてい
る。 ・ エタノールを製潰−するために、触媒系の存在下、メタ
ノールを一酸化炭*及び水素と反応せしめる該多くの方
法が、従来接離の中で掲載されてきている。その方法が
記ψされている従来技術の一般的な欠点は、これらの全
ての技術が、所望のエタノールの他に、高分装置アルコ
ール類、アルデヒド類、炭化水素類、カルボン酸類及び
エステル類等の、広汎な仙の閃沖生成物を剛化じてしま
うということである。 例えば、米国特許第3,285,948号では、コバル
トカルボニル促進削屑びハロダン化ルテニウムからなる
コバルト触媒系か記載されたアルコール類の合成法が開
示キt1ている。米国特許第4,133,966号、第
4,239,924 @及び第4,239,925号に
は、メタノールからその同族体であるエタノールへの変
換方法も記載されており、その中ではコバルト含有化合
物、ヨウ素化合物からなる第−促進剤及びルテニt5ム
化合物からなる第二促進剤の三成分触媒系が用いられて
いる。テーラ−(Taylor )の米国特許第4,1
11,837号には、コバルトカルボニル触媒をレニウ
ム金属等の新規な不均一系共触媒系と一緒に用いて、メ
タノールをエタノール及ヒエタノール前駆体に変換せ(
−める改良法が記載されている。ウォーカー(wa l
 ke r )米国特許第4,277.634号及びリ
リー(Riley)らの米国特許第3 、248.43
2号は、コバルト化合物及びヨウ素促進剤の存在下、メ
タノール、−酸化炭素及び水素を反応せしめる、エタノ
ールのj!!!造法を教示している。同様に、英国特許
第1,546,428号は、炭化水素溶媒等の溶媒、ヨ
ウ化もしくは臭化コバルト等のコバルト含有触媒及び三
級ホスフィンの存在下、メタノールを一酸化炭素及び水
素と反応させる、エタノールの製造法を教示している。 スリ7カード(Slinkard )の米国特許@ 4
,168,391号は、コバルトカルボニル及びジオキ
サン等の酸素含有溶媒の存在下、−酸化炭素、水素及び
メタノールを反応させる、エタノールの製造法を教示し
ている。 上記した方法はいずれも、1以上の欠点を有している。 はとんどの場合、メタノールの変換率が低く、分解し2
て不溶性でかつ不活性な種となる触媒がみられ、しかも
重鎖のエタノール以外の様々な生成物が形成されるため
、結果として分離及び処理」−の問題が生l二る。 本発明方法においては、メタノールを水素と一酸化炭素
との混合物と反応せしめることにより、エタノールが高
収率で製造される。更に詳しくは、本発明は、酸素含有
膨化水素溶媒の存在下、高温高圧で、メタノール、水素
及び−酸化炭素を、コバルト含有化合物及びゲルマニウ
ム含有化合物からなる触媒系と接触せしめることにより
エタノールを製造する方法に関するものである。 反応化hν物からのエタノールの分離は、蒸留、抽出等
のいかなる常用の又は簡便な方法によっても行われ得る
。 エタノールへの高選択性は、メタノールの高い変換率に
よって達成される。その他の利点は、主たる副生成物と
してアセトアルデヒドが得られ、また再循環が可能な安
定した触媒系が得られることである。 本発明は、コバルト含有化合物及びゲルマニウム含有化
合物からなる触媒系の存在下、約500プサイグ(26
,6X 10” mHg)又はそれ慶上の加圧及び約5
0〜約350℃の温度で、不活性な酸素含有炭化水素溶
媒存在下、水素、−酸化炭素及びメタノールの混合物を
反応せしめる方法によって、エタノールを製造する方法
に関する。 一般に、触媒系の金属成分について、この系には、系中
のコバルト化合物の総モル数とゲルマニウム化合物の総
モル数に対し、約20〜約85モル憾のコバルト化合物
と残余のゲルマニウム含有化合物とが含まれている。好
ましくは、触媒系は、ハに等モル量のコバルト及びゲル
マニウム化合物を含んでいる〇 本発明を実施する上で使用される好適な触媒とシテハ、
コバルト化合物とゲルマニウム化合物とがある0コバル
ト含有化合物及びケ゛ルマニウム含有化合物は、以下に
例示されるような広汎な有機もしくは無機化合物、錯体
等から選択される。使用される触媒の前駆体は、いかな
るイオン化状態にあれ、実際にはIjIf記金属全金属
でいさえすればよい。触媒として実際に活性な種は、−
又はそれ以上の配位子と一酸化炭素及び水素との複合体
であるコバルト及びり゛ルマニウムからなっていると考
えられる。最も有効な触媒は、コバルト及びゲルマニウ
ム種が共反応物であるメタノール及び酸素含有炭化水素
に可溶である場合に得られる。 前記のとおり、本発明方法における反応は、コバルト含
有化合物を含む触媒の存在下で行われる。 使用するコバルト含有化合物はコバルトカルボニルであ
ってもよいし、反応時にコバルトカルがニルを形成し得
る化合物であってもよい。 コバルト含有触媒前駆体は、各種の異なった形態をとり
得る。例えば、コバルトは酸化コバルト(H) ((−
、o O)又は酸化コバルト(■、■)(co1o4)
等のように、酸化物の形で反応混合物中に加えられる。 あるいは、塩化コバルト(TI) (CoC4)、塩化
コバルト(11)水和物(coClt・6■I20)、
臭化コバルト(IT) (CoBr、 ) Elつ化コ
バルト(TI) (COI! )及び硝酸コバルト(1
1)水和物(Co (NO,ン、・6HtO)等のよう
な鉱酸塩として、又は、例えばギ酸コバルト(IT)、
酢9コバルト(TI) 、プロピオン酸コバルト(TI
) 、ナフテン酸コバルト、アセチルアセトンコバルト
等の適当な有機カルボン酸の塩と1−7て加えてもよい
。カルがニル又はヒドロカルボニル誘導体としてコバル
トを反応域に加えてもよい。 ここで、好適な具体例とし、ては、オクタカルボニルジ
コバルト (Cot (CO)a )、ヒドロカル−?
ニルコバルト(HCO(CO4))及ヒトリフェニルホ
スフインートリ力ルボニルコバルト二量体等の置換カル
日?ニル種が挙けられる。 好ましいコバルト含有化合物としては、コバルト酸化物
、コバルト鉱酸塩、コバルト有機カルボン酸塩及びカル
ボニルコバルト又はヒドロカルボニル誘導体が挙げられ
る。これらの中で、特に好tLいものは、塩化コバル)
 (IILアセチルアセトンコバルト (III)、酢
酸コバル) (El)、7’ロ′ピオン酸フパル) (
IF)であり、更に好ましいものはオクタカル−?ニル
ジコバルト及びヨウ化コバルトテある。 本方法でコバルト含有化合物と一緒に使用されるゲルマ
ニウム含有化合物も、各種の異なる形態をとり得る。例
λげ、ケ゛ルマニウムは、ゲルマニウム三塩化物、ゲル
マニウム三塩化物及びゲルマニウム四弊化物等のハロヶ
°ン化物;又は、テトラ−n−ブチルゲルマン、テトラ
エチルグルマン、テトラフェニルグルマン及びテトラメ
チルグルマン等のヒドロカルボ;ルゲルマニウム化合物
;又ハ、ジフェニルケ゛ルマニウム! 化物、メチルダ
ルマニウム三塩化物、7丁ニルゲルマニウム三3m 化
物、トリーn−ブチルゲルマニウムヨウ化物、)リメチ
ルグルマニウム塩化物、トリフェニルrルマニ吟AJI
化物&ヒ) IJ フェニルゲルマニウム塩化物等の有
機ハライドヶ°ルマニウム化合物;又は、トリフェニル
ダルマニウム水素化物等の有機ダルマニウム4<素化物
;又は、トリフェニルゲルマニウム酢酸等の有機ケ゛ル
マニウム酸化物もしくはカルがン酸塩;又は、ダルマニ
ウムブトキシド、ケ9ルマニウムエトキシド及びダルマ
ニウムメトキシド等のケ゛ルマニウムアルコキシドの形
で前記反応物中に加えられる。 好ましいゲルマニウム含有促進剤化合物は、有機ハライ
ドヶ゛ルマニウム化合物、ヒドロヵルビルグルマニゆム
化合物及び有機ケ゛ルマニウム水素化物である。これら
の中で特に好ましいものは、トリフェニルゲルマニウム
臭化物、トリエチルゲルマニウム塩化物、トリフェニル
ゲルマニウム塩化物、トリエチルゲルマニウム塩化物、
テトラメチルグルマンであり、更に好ましいものは、テ
トラフェニルグルマン及びトリフェニルゲルマニウム木
葉化物である。 コバルト1ダラム原子当りのゲルマニウム含有化合物の
グラムモル数は、本方法において広い範囲で変更し得る
が、通常0.01〜100の範囲、好ましくは0.1〜
5.0の範囲である。 本発明で用いられるコバルト触媒の猷は、一定ではなく
、広い範囲に亘って変更し得る。一般に、この新規な方
法は、適度の収率で所望の生成物を生成する一種以上の
ゲルマニウム含有促進剤とともに一種1ン」−の活性コ
バルト種を触媒としての有効量用いて、好適に行われる
。反応混合物の総重量に対I7、約lXl0−6重量%
程度の少量か、更に少ない量を用いた場合に反応が進行
する。その濃度の」二限餉は、触媒のコスト、−酸化炭
素及び水素の分圧、操作温度等の各種要因によって決定
される。本発明を実施する上で、反応混合物の総重量に
対し約I X 10−’〜10重M%の濃度のコバルト
触媒を用いることが望まし7い。 本発明方法で使用する溶媒は、酸素含有炭化水素であり
、それには例えば、酸素原子のみがエーテル基、エステ
ル基、ケトン基又はアルコール類のヒドロキシル基の中
に存在し、炭素、水素及びFII索からなる化合物が挙
げられる。通常、酸素含有炭化水素は3〜12の炭素原
子を含んでいる。 溶媒は反応時に実質的に不活性でなければならず、また
大気圧下で少なくとも40℃の沸点を有していることが
必要である。蒸留による溶媒の回収が容易となる31゛
うに、エタノール及びその他の酸素含有反応生成物J:
りも高い沸点、を有する溶媒であることか好ましい。 好ましいエステル型溶媒は、アソビン醜ジメチルととも
に酢酸ブチル、安息香酸メチル、イソ酪酸イソプロピル
及びプロピオン酸グロビル等で例示される脂肪族系及び
非頃状カルyIIン1v−Fジエステルである。有用な
アルコール型溶媒と1ては、シクロヘキサノール、1−
ヘキサノール、ネオペンタノール、2−オクタツール等
のモノヒドリック(ヒドロキシ)アルコール類が挙げら
れる。好適なケトン型溶媒としては、例えば、2−ペン
タノン、ブタノン、アセトフェノン等の非環状ケトン類
及びシクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキザノン等
の環状ケトン類が挙げられる。溶媒として使用されるエ
ーテル類と]7ては、環状、非環状及びヘテロ環状の物
質が挙げられる。好ましいエーテル類と
The present invention uses a cobalt-containing compound and a glumani-containing compound as catalysts to react synthesis gas, i.e., a mixture of hydrogen and carbon monoxide, with methanol in the presence of an inert oxygen-containing solvent. Relating to a method of manufacturing. The potential market for using ethanol as a gasoline diluent is increasing. Due to fluctuations in oil supply equipment1, the field of syngas technology is gaining importance. A number of methods have previously been described in the art of reacting methanol with carbon monoxide* and hydrogen in the presence of catalyst systems to mill ethanol. A general drawback of the prior art, the methods of which have been described, is that all these techniques, in addition to the desired ethanol, produce polymeric alcohols, aldehydes, hydrocarbons, carboxylic acids and esters, etc. This means that it will stiffen the widespread Sen's Sakiki products. For example, US Pat. No. 3,285,948 discloses a method for the synthesis of alcohols using a cobalt catalyst system consisting of cobalt carbonyl-promoted scraping and ruthenium halide. U.S. Pat. A three-component catalyst system has been used: a first promoter consisting of a ruthenyl compound, a first promoter consisting of an iodine compound, and a second promoter consisting of a ruthenium t5 compound. Taylor U.S. Patent No. 4,1
No. 11,837 describes the use of cobalt carbonyl catalysts with novel heterogeneous cocatalyst systems such as rhenium metal to convert methanol to ethanol and hyethanol precursors (
- An improved method for achieving this is described. walker
ker ) U.S. Pat. No. 4,277.634 and Riley et al. U.S. Pat. No. 3,248.43.
No. 2 is a j! ! ! He teaches the method of making. Similarly, British Patent No. 1,546,428 discloses that methanol is reacted with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a solvent such as a hydrocarbon solvent, a cobalt-containing catalyst such as cobalt iodide or bromide, and a tertiary phosphine. , teaches a method for producing ethanol. US patent for Slinkard @ 4
, 168,391 teaches a method for producing ethanol by reacting -carbon oxide, hydrogen, and methanol in the presence of cobalt carbonyl and an oxygen-containing solvent such as dioxane. All of the methods described above have one or more drawbacks. In most cases, methanol conversion is low and decomposition occurs.
The catalyst is found to be an insoluble and inert species, and various products other than heavy chain ethanol are formed, resulting in separation and processing problems. In the method of the invention, ethanol is produced in high yield by reacting methanol with a mixture of hydrogen and carbon monoxide. More specifically, the present invention produces ethanol by contacting methanol, hydrogen and carbon oxides with a catalyst system consisting of a cobalt-containing compound and a germanium-containing compound at high temperature and pressure in the presence of an oxygen-containing expanded hydrogen solvent. It is about the method. Separation of ethanol from the reacted product can be performed by any conventional or convenient method such as distillation, extraction, etc. High selectivity to ethanol is achieved by high conversion of methanol. Other advantages are that acetaldehyde is obtained as the main by-product and that a stable catalyst system is obtained that can be recycled. The present invention provides a catalyst system comprising a cobalt-containing compound and a germanium-containing compound.
, 6X 10" mHg) or more pressure and approx.
The present invention relates to a method for producing ethanol by reacting a mixture of hydrogen, carbon oxide, and methanol in the presence of an inert oxygen-containing hydrocarbon solvent at a temperature of 0 to about 350°C. Generally speaking, regarding the metal component of the catalyst system, the system contains about 20 to about 85 moles of cobalt compound and the remainder germanium-containing compound, based on the total number of moles of cobalt compound and the total number of moles of germanium compound in the system. It is included. Preferably, the catalyst system contains equimolar amounts of cobalt and germanium compounds;
The cobalt-containing compound and the germanium-containing compound are selected from a wide variety of organic or inorganic compounds, complexes, etc. as exemplified below. The catalyst precursors used may in fact be all metals in any ionization state. The species that is actually active as a catalyst is −
It is thought to consist of cobalt and armanium, which is a complex of one or more ligands, carbon monoxide, and hydrogen. The most effective catalysts are obtained when the cobalt and germanium species are soluble in the co-reactants methanol and oxygen-containing hydrocarbons. As mentioned above, the reaction in the method of the invention is carried out in the presence of a catalyst containing a cobalt-containing compound. The cobalt-containing compound used may be cobalt carbonyl or a compound in which cobalt carbonyl can form nyl during the reaction. The cobalt-containing catalyst precursor can take a variety of different forms. For example, cobalt is cobalt oxide (H) ((-
, o O) or cobalt oxide (■, ■) (co1o4)
etc., are added to the reaction mixture in the form of oxides. Alternatively, cobalt chloride (TI) (CoC4), cobalt chloride (11) hydrate (coClt・6■I20),
Cobalt bromide (IT) (CoBr, ) Cobalt nitride (TI) (COI! ) and Cobalt nitrate (1
1) as mineral acid salts such as hydrates (Co(NO,N,.6HtO), etc., or e.g. cobalt formate (IT),
Vinegar 9 Cobalt (TI), Cobalt Propionate (TI)
), cobalt naphthenate, cobalt acetylacetone, etc. may be added in combination with a suitable organic carboxylic acid salt. Cobalt may be added to the reaction zone as carbonyl or hydrocarbonyl derivatives. Here, as preferred specific examples, octacarbonyl dicobalt (Cot(CO)a), hydrocarbyl-?
Substituted calcium such as nylcobalt (HCO (CO4)) and triphenylphosphine-tricarbonylcobalt dimer? Nil species can be mentioned. Preferred cobalt-containing compounds include cobalt oxides, cobalt mineral salts, cobalt organic carboxylates, and carbonyl cobalt or hydrocarbonyl derivatives. Among these, particularly preferred is cobal chloride)
(IIL cobalt acetylacetone (III), cobal acetate) (El), 7'ro'pionate) (
IF), and the more preferable one is octacal-? Cobalt cobalt and cobalt iodide. The germanium-containing compound used in conjunction with the cobalt-containing compound in the present method may also take a variety of different forms. For example, kermanium is a halogenide such as germanium trichloride, germanium trichloride, and germanium tetrachloride; ; Rugermanium compound; Also, diphenylkelmanium! tri-n-butyl germanium iodide, tri-n-butyl germanium iodide, tri-n-butyl germanium iodide, tri-n-butyl germanium iodide, triphenyl-r-rumaniginin AJI
IJ Organic halide compounds such as phenylgermanium chloride; or organic dalmanium compounds such as triphenyldarmanium hydride; or organic halmanium oxides such as triphenylgermanium acetate; or in the form of kalmanium alkoxides such as dallmanium butoxide, kalmanium ethoxide and dallmanium methoxide. Preferred germanium-containing promoter compounds are organic halide germanium compounds, hydrocarbyl glumaniyum compounds, and organic germanium hydrides. Particularly preferred among these are triphenylgermanium bromide, triethylgermanium chloride, triphenylgermanium chloride, triethylgermanium chloride,
Tetramethylglumane is preferred, and more preferred are tetraphenylglumane and triphenylgermanium phyllodes. The number of grams moles of germanium-containing compound per duram atom of cobalt can be varied within a wide range in the present process, but is usually in the range 0.01 to 100, preferably 0.1 to 100.
It is in the range of 5.0. The strength of the cobalt catalyst used in the present invention is not constant and can vary over a wide range. In general, the novel process is preferably carried out using a catalytically effective amount of one or more active cobalt species along with one or more germanium-containing promoters to produce the desired products in reasonable yields. . I7, about lXl0-6% by weight relative to the total weight of the reaction mixture
The reaction will proceed if a very small amount or an even smaller amount is used. The concentration limits are determined by various factors such as the cost of the catalyst, the partial pressures of carbon oxide and hydrogen, and the operating temperature. In the practice of this invention, it is desirable to use a cobalt catalyst at a concentration of about I x 10-' to 10% by weight, based on the total weight of the reaction mixture. The solvents used in the process of the invention are oxygen-containing hydrocarbons, in which, for example, only oxygen atoms are present in the ether groups, ester groups, ketone groups or hydroxyl groups of alcohols, carbon, hydrogen and FII groups. Examples include compounds consisting of: Typically, oxygen-containing hydrocarbons contain 3 to 12 carbon atoms. The solvent must be substantially inert during the reaction and must have a boiling point of at least 40°C at atmospheric pressure. Ethanol and other oxygen-containing reaction products J:
It is preferable that the solvent has a boiling point as high as possible. Preferred ester type solvents are aliphatic and non-circular calylyl 1v-F diesters exemplified by butyl acetate, methyl benzoate, isopropyl isobutyrate, and globyl propionate, as well as asobin dimethyl. Useful alcohol-type solvents include cyclohexanol, 1-
Examples include monohydric (hydroxy) alcohols such as hexanol, neopentanol, and 2-octatool. Suitable ketone type solvents include, for example, acyclic ketones such as 2-pentanone, butanone, and acetophenone, and cyclic ketones such as cyclohexanone and 2-methylcyclohexanone. The ethers used as solvents include cyclic, acyclic and heterocyclic substances. Preferred ethers and

【2ては、1,
4−ジオキサン及び】。 3−ジオキサンで例示されるヘテロ環状のエーテル類が
挙げられる。その他の好適なエーテル溶媒としては、ジ
−n−プロピルエーテル、ジエチレンクリコールジブチ
ルエーテル、ジブチルエーテル、エチルブチルゴーチル
、ジフェニルエーテル、ヘフチルフェニルエーテル、ア
ニソール、テトラヒドロフラン等が挙けられる。上記し
た全ての群の中で最も有用な溶媒としては、p−ジオキ
サン等の単環、ヘテロ環状エーテル類で代表されるニー
デル類が挙げら11る。合成ガス混合物中に最初Ifr
をn゛す2.−酸化炭素及び水素の相対量も変更可oヒ
であり、こJlらの胴は広範囲に亘って変更し得る。一
般にCO: H2のモル比は約20:1〜1:20、好
ましくは約5:1〜1:5の範囲にあるが、これらの虻
囲外の比でも差し支えない。特に、連続操作で(1ある
がバッチ式の実験を行う場合は、−酸化炭素−水素ガス
混合物も、窒素、アルゴン、ネオン等の不活性ガスが一
棟もしくはそれ以上、5()容鯖%以下混合されて用い
られる。あるいは、それらはCO水素化条件下で反応を
起こしてもよいL7、又は反応を起こさないガス、例え
ば、二酸化炭素;メタン、エタン、プロパン等の炭化水
素類;ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジエ
チルエーテル等のエーテル類等のガスと混合されてもよ
い。 本合成を効果的に行い得る温度範囲は更に変更し得るが
、圧力並びにコバルト含有化合物及びゲルマニウム化合
物の濃度及びその特定の種類の選択からなる他の実験要
因に依存する。大気圧以上の合成ガスを使用する場合に
実施可能な範囲は約50〜約350℃である。好ましい
温度範囲は約100〜約250℃の狭い範囲である。 約500プサイ(26,6X 10”關H,9)又はそ
わ以上の気圧にすると、本発明方法において所望のエタ
ノールが高収率で得られる。好ましい実施範囲を末、約
1000〜約10,000ノサイ(53,3X10”〜
533X1ぴ11IIHI)であるが、10 、 [3
0グサイ以上の圧力でも所望の生成物が良好な収率で得
られる。 ここに、圧力は、全ての反応物によって生じる総圧力を
表しているが、これらの例においては、実質上−酸化炭
素及び水素の分圧に基すいている。 測定した限りにおいては、本発明は制限を受けるわけで
はない力\開示された触媒を用いる一工程の方法では、
主としてエタノールとアセトアルデヒドが形成される。 液体生成物画分には、水%n−グロパノール、酢酸メチ
ル、酢酸エチル及び酢酸等の副生成物も検出される。 本発明の新規な方法は、バッチ式、半連続式又は連続式
で行われる。触媒を最初、バッチ式で反応域の中に導入
するか、あるいは連続的に又は断続的に合成反応の過程
中、その帯域中に導入してもよい。 実施条件は、所望のアルコール生成物の形成が最も効果
的に行われるように1iIAI整される。また、蒸留、
分別抽出等の周知の方法によって、前記物質を回収して
もよい。次に、コバルト含有化合物及び促進剤に富む両
分を、Wに望むならば生成した付加生成物を、反応域中
に再循環させてもよい。 本発明方法で形成される生成物は、この研究において、
次の分析方法、即ち、気−液ガスクロマトグラフィー(
GLC)、赤外吸収(IR)、質量分析:核磁気共鳴(
NMR)及び元素分析又はこれらの組合せのうち、一種
もしくはそれ以上の方法によって同定される。 分析物
は大部分が重量部で表され;全ての温度は摂氏細度で表
され、全ての圧力は、1インチクージ四方当りのボン1
゛数(1ラサイグl psig)で表きねる。 本発明刃#を説明するために、IJ−Fに実施例を掲げ
る。しかしながら、実施例は説明のために摺iけられる
のであって、いがなる場合においても本発明を限定する
り、のとみな17てはならない。 実施例1 カラスライニングを飾した圧力反応器中に、オクタカル
ylr ニルジ:I ハル) 0.341/ (1rn
molle)、トリフェニルゲルマニウム水素化物0.
304.9 (]rnmole)、メタノール5.6g
及びp−ジオキサン14.01/の溶合物を入れた。反
応器内の空気を置換せしめ、−酸化炭素と水素の混合物
(モル比1:2)で圧力を10007’サイ(53,3
x 10’ i+1I−IN > とし、次いで振動を
与えながら撹拌して180℃にまで加熱した。−酸化炭
家一水素混合物を増量して、40007’サイダ(2]
3XIfF朋H,9)まで圧力を上げた。18時間反応
を続けた。反応終了時17)圧力バ30007″t イ
r (160X10”m1IW )であった。反応を停
止し、反応器を室温にまで冷却しまた。υ1出ガス試料
を取り出し、余剰ガスを反応器から排出させると、26
.1 gの暗褐色の液体生成物が回収された。 この褐色液体なGLCで分析した。(原料のメタノール
力変換した)エタノール、アセトアルデヒド、n−プロ
パツール、酢酸メチル及び酢酸エチルの4ト成物に対す
る炭素選択率は、以下のとおりに分析された: 56重創% エタノール 7 〃 アセトアルデヒド 7 〃 n−プロノぞノール 4 〃 酢酸メチル 2 〃 酢酸エチル メタノール変換率は61%であった。カール・フィッシ
ャー滴定法により、粗筒体生成物の水分含有率は、7.
67重1%と測定された。典型的な排出ガス試料には、
1フ下の化合物が存在していた:53.9% 水素 41.1% −酸化炭素 1.7% メタン 0.58チ −酸化炭素 実施例2 ガラスライニングが施された圧力反応器中に、オクタカ
ルボニルジコバルト0.349 (Immode)、ト
リフェニルゲルマニウム水素4F、物o、o8o y(
0,25mmole )、メタノール5.6f及びp−
ジオキサン14.Ofの混合物を入れた。反応器内の空
気を置換し、−酸化炭素と水素の混合物(モル比1:2
)で圧力を1000ノサイ(53,3X 、10”mm
 HP )とし、次いで振動を与えながら攪拌して17
5℃に加熱した。ザージ(surge)タンクカラー酸
化炭素−水素混合物を更に供給して圧力を4200ニア
″サイグ(224X10”mmHf )に上げた。 18時間反応を続けた。反応終了時の圧力は3800ゾ
サイグ(202X10” mm HP)であった。反応
を停止し、反応器を室温にまで冷却した。排出ガス試料
を取り出し、余剰ガスを反応器から排出させると、24
.1fの暗褐色の液体生成物が回収された。 液体生成物試料をGLCで分析したところ、生成物の選
択率は次のとおりであった: 54重緻% エタノール 8 〃 アセトアルデヒド 5 〃 酢酸メチル 3 〃 酢酸エチル メタ/−ル変換率は79%であった。カール・フィッシ
ャー滴定法による水分含有率は11.1重1%であった
。溶液中のコバルトの回収率は54%であった。 実施例3 圧力反応器中に、Aフタカルがニルジコバルト(1,3
411(1,0mmo7e)、テトラフェニルゲルマニ
ウム0.381 (1,0mmolle八メタ/ −へ
ル5.6 、P及びp−ジオキサン14.0.9の混合
物を入れた。反応器内の空気を置換し、−酸化炭素と水
素の混合物(モル比1:2)で庄カを1000プサイグ
(53,3X111’龍Hg ) とし、次いで振動を
与えなから撹拌L7て180’Cに加熱した。1:2モ
ルの一酸化炭素一水素混合物が充填されたサージタンク
カラ圧力ヲ4]75 fサイプ(222X] O”ig
xH,9)に上げた。18時間反応を続けた。反応終了
時の圧力は3975プサイグ(212X10”i+wH
F )”’C”あった。反応を停止させ、反応器を室温
にまで冷却した。排出ガス分を取り出し、余剰ガスを反
応器から排出させると、21.4 #の暗褐色の液体生
成物が回収された。 液体生成物試料なGLCで分析したところ、生成物の選
択率は次のとおりであった: 53.0重量% エタノール 7 、 Ott アセトアルデヒド 3.0〃 酢酸メチル メタノール変換率は63重量%であった。カール・フィ
ッシャー滴定法による水分含有率は5.18%であった
。 実施例4 実施例■〜■の一般的な操作に従い、ガラスライニング
が施された反応器中に、オクタカルボニルジコバルト0
.3411 (1mmole )、トリフェニルダルマ
ニウム水素化物0.:3011 (1mmoA!e )
、メタノール5.6g及びp−ジオキサン14.09を
入れた。反応器内の空気を置換し、−酸化炭素と水素の
重合物(モル比1:2)で圧力を1000プサイ(53
,3x 1o”冨肩HI)とし、次いで振動を与λ−な
がら攪拌して175℃に加熱した。サージ(surge
 )タンクから一酸化欣素一水素混合物をV VC供給
1て圧/J7Y4(100シーIJ−イク(:213X
10’龍H1)K−1−けた。18時間反応を続けた。 反応を停止1・し、反応器を室温に壕で冷却した。排出
ガス分を取り川し、余剰ガスを反応器から排出させると
、22.5 gの暗褐色の液体生成物が回収された。 液体生成物試料をGLCで分析1.たところ、生成物の
選択率は次のとおりであった: 44.0重量% エタノール 4、Ott n−プロパツール 10.0// アセトアルデヒド 4.0〃 酢酸エチル 8.0〃 酢酸 メタノール変換率は60重量%であった。カール・フィ
ッシャー滴定法による同一の粗液体生成物の水分含有率
は8.54重量%であった。原子吸光法による同一の粗
液体生成物のコバルト含有量は4605ppmであり、
溶液中に90%のコバルトが回収されていることが判明
した。 分析試験終了後に、実験で残った液体生成物を大気圧下
で分別蒸留シ2、蒸留画分を集めた。次いで、残った触
媒液状物(3,5II)を造りたてのメタノール(5,
6,9)及びp−ジオキサン(14,0,P )で集め
、ガラスライニングが施された反応器中に入れた。反応
器を密封し、空気を置換し、−酸化炭素及び水素(モル
比1:2)で圧力を1000プサイ(53,3X I 
O” +u H,9) として、撹拌しながら175℃
に加熱した。圧力を4000プサイグ(213X10”
llH,9)に上げ、反応を18時間続けた。−回目の
循環で、この生成物のGLC分析用として回収された液
体生成物の選択率は次のとおりであった: 50重ff1% エタノール 6、Ott n−プロパツール 10.0// アセトアルデヒド 5.0〃 酢酸エチル 9.0〃 酢酸 メタノール変換率は60重量%であった。 次いで、二回目の触媒循環物からの粗液体生成物を上記
と同一の分別蒸留に付した。残った触媒溶液(2,ON
 )を造りたてのメタノール(5,6,9)及びp−ジ
オキサン(14,0,9)と−緒に反応器内に戻17、
三回目のコバルト−rルマニウム触媒循環物を同一の反
応条件下においた。−回目及び二回目の循環で回収され
た液体生成物をGLCで分析し、以下の結果をイυた: 48.0重針% エタノール 5、Ott n−プロパツール 11.0// アセトアルデヒド 4、O〃 酢酸エチル メタノール変換率は60重量%であった。 オクタカルブニルジコバルト−トリフェニルダルマニウ
ム水素化物触媒の同一試料を用いたこの三回の循環実験
で得られたデータを第1表にまとめた。この玉循環実験
によるメタノール変換率及びエタノール選択率を第1表
に示した。 第 1 表 メタノール及び合成ガスからのエタノール合成触媒循環
の回数 メタノール変換率(支)) エタノール選択率
(重1%)1 60 44 2 60 50 3 60 48 これらのデータから、オクタカルボニルジコバルト−ト
リフェニルダルマニウム水素化物触媒系は、同一の触媒
試料を再循環させた後でも、メタノールからその同族体
であるエタノールへ変換させる活性を保持していること
が判明した。 実施例5 この比較例では、ケ゛ルマニウム含有化合物を反応系中
に加えなかったことを除き、実施例1と同様の実験操作
を行った。 ガラスライニングを施した反応器中に、オクタカルボニ
ルジコバルト0.341 (1,(1mmole )、
メタノール5.6g及びp−ジオキサン14.OFの混
合物を入れた。反応器内の空気を置換し、−酸化炭素と
水素の混合物(モル比l:2)で圧力な1000 f’
#イ(53,3X10smatH# ) (!:し、次
イテ振動を与えながら撹拌して180℃にまで加熱した
。−酸化炭薫と水素の混合物により3975プサイグ(
2]2X10”5n)IIi) まで圧力を上げた01
8時間反応を続けた。反応終了時の圧力は22007″
サイダ(117×10105lNHであった。反応を停
止し7、反応器を室温にまで冷却した。排出ガス1判な
取り出し、余剰ガスを反応器から排出サセると、22.
2.9の緑色溶液が回収された。 GLCKより液体生成物を分析すると、以下の生成物選
択率が得られた: 64重緻% エタノール 9 〃 n−プロパツール 4 〃 アセトアルデヒド 3 〃 ギ酸メチル メタノール変換率は78重量%であった。 環子吸光法による和液体生成物中のコバルト含有量は1
22 pprnであった。この数値は、最初に加えたオ
クタカルボニルジコバルト量に対スる溶液中のコバルト
回収率が3%であることを示している。 実施例6 本発明方法の別の実施態様として、ガラスライニングが
施された圧力反応器中に、ヨウ化コバル) (IT) 
0.681 (2mmoJe ) 、テトラフェニルク
ルマンo、741 (2mmo/e ) 、メタノール
5.6y及びp−ジオキサン14.OIIの混合物を入
れた。 反応器内の空気を置換し、−酸化炭素と水素の混合物(
モル比1:2)で圧力を1000プサイグ(53,3X
10”snH#) とし、次1/iテ振動を与エナがら
撹拌して180℃に加熱した。1:2モルの一酸化炭素
一水素混合物が充填されたサージタンクから圧力を20
00プサイグ(107X10”寵HF)K上げた。18
時間反応を続け、反応器を冷却し排出させると、24.
5 #の暗褐色の液体生成物が回収された。 液体生成物をGLCで分析したところ、生成物の選択率
は次のとおりであった: 59重量% エタノール 15 〃 アセトアルデヒド 3重曹% n−プロパツール 4 〃 酢酸メチル 3 〃 酢酸エチル メタノール変換率は94%であった。カール・フィッシ
ャー滴定法による水分含有率は13.6%であった。粗
液体生成物中のコバルト含有量は4985 ppmでt
)つた。この数値は、最初にヨウ化コバルトとして加え
られたコバルト溶液中における回収率が99%であるこ
とを示している。 実施例7 実施例1の操作に従い、ガラスライニングが施された圧
力反応器中に、ヨウ化コパル) (IT) 0.681
1 (2mmole )、)リフェニルゲルマニウム水
素化物0.3041 (1mmole ) 、メタ/−
ル5.611及びp−ジオキサンx4.oyを入れた。 反応器内の空気を置換し、−酸化伏紫と水素の混合物(
モル比1:2)で圧力を1000fサイダ(53,3×
10s冨m)Ig)とし、次いで振動を与えながら撹拌
して180℃に加熱した。サージ(surge )タン
クからCO/H,(] : 2)を史に伊給して圧力ヲ
2000プサイプ(107X10”冨mHg)に上げた
。18時間反応を続け、反応器を冷却し、ガスを排出さ
せると、暗褐色の液体生成物が回収された。 液体生成物をGLCで分析したところ、生成物の選択率
は次のとおりであった: 60重量% エタノール 15 〃 アセトアルデヒド 2 〃 n−グロノリール 3 〃 酢酸メチル 2 〃 酢酸エチル メタノール変換率は88%であった。カール・フィッシ
ャー滴定法による水分含有率は13.2%であった。回
収された可溶性コバルトは99%であった。 実施例8 ガラスライニングが施された圧力反応器中に、ヨウ化コ
バルト0.341 (1mmole )、トリフ x 
ニルゲルマニウム水素化物0.381 (1rnmol
e )、メタノール5.6g及びp−ジオキャン14.
0.9の混合物を入れた。反応器内の空気を置換し、−
酸化倹素と水素の混合物(モル比1:2)で圧力を10
00fザイ (53,3X10”llH,!i’)とし
、次いで振動を与λながら撹拌して180℃に加熱した
。1:2モルの一酸化炭素一水素混合物が充填されたサ
ージタンクから圧力を4250プサイグ(226X10
” yx* )L!/ )に上げた。18時間反応を続
けた。反応終了時の圧力は4 (] (10ゾサイグ(
2]3X10”冨翼H,9)であった0反応を停止し、
反応器を室温にまで冷却した。排出ガス分を取り出し、
余剰ガスを反応器カーら排出させると、20.0.9の
暗褐色生成物が回収された。 液体生成物をGLCで分析し7たところ、生成物の選択
率は次のとおりであった: 58重嵐% エタノール 14 、 (1// アセトアルデヒド8.0 // 
n−プロパノール 3.0 // 酢酸メチル 3.0〃 酢酸エチル メタノール変換率は93.0%であった。カール・フィ
ッシャー滴定法による水分含有率は15.1%であった
。 実施例9 比較例として、実施例6と同様の実験操作を行ったが、
操作中にゲルマニウム化合物は加えなかった。 ガラスライニングが施された反応器中に、ヨウ化コバル
ト(TI) 0.681 (2,0mmo/e ) 、
メタノール5.6I及びp−ジオキサン(14゜0.1
の混合物を入れた。反応器内の空気を置換し、−酸化炭
素と水素の混合物(モル比1:2)で圧力を1000プ
サイク(53,3×10sIIH!りトシタ。次いで振
動を与えながら撹拌し、180℃に加熱した。圧力を2
000プサイ(107X 10” mm H#)に上け
、サージタンクによって圧力を維持した。18時間反応
を続け、室温にまで冷却した(圧力は1500プサイ 
(79,9X10”冨wHI)であった。)。 余剰ガスを反応器から排出させると、やや紫色を帯びた
褐色溶液(23,41が回収された。 液体生成物をGLCで分析したところ、生成物の選択率
は次のとおりであった: 29重量% エタノール 3 tt n−グロノ(ノール 29 〃 アセトアルデヒド 0・ 〃 酢酸メチル 8 〃 酢酸エチル 未反応のメタノールは92%であった。粗液体生成物の
コバルト含有厭は3717 ppmであり、この数値は
、ヨウ化コバルトとして最初に加えられたコバルト溶液
中における回収率が74%であることを示している。 ゲルマニウム成分を加えずに、ヨウ化コバルト触媒を用
いた本実施例は、ヨウ化コバルト−テトラフェニルグル
マン触媒を用いた実施例6の場合よりも著しく、エタノ
ール選択率(29%)及びコバルト回収率(74%)が
低いことが判明した。
[2 means 1,
4-dioxane and ]. Examples include heterocyclic ethers exemplified by 3-dioxane. Other suitable ether solvents include di-n-propyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dibutyl ether, ethyl butyl gothyl, diphenyl ether, hephthylphenyl ether, anisole, tetrahydrofuran, and the like. Among all the above-mentioned groups, the most useful solvents include needles represented by monocyclic and heterocyclic ethers such as p-dioxane. Initial Ifr in the syngas mixture
2. - The relative amounts of carbon and hydrogen oxides can also be varied and these bodies can be varied over a wide range. Generally, the CO:H2 molar ratio ranges from about 20:1 to 1:20, preferably from about 5:1 to 1:5, although ratios outside these ranges are acceptable. In particular, when performing batch experiments in continuous operation (1), the -carbon oxide-hydrogen gas mixture may also be mixed with one or more inert gases such as nitrogen, argon, neon, etc. Alternatively, they may be used as a mixture under CO hydrogenation conditions, or gases that do not react, such as carbon dioxide; hydrocarbons such as methane, ethane, and propane; dimethyl ether, It may be mixed with gases such as ethers such as methyl ethyl ether and diethyl ether.The temperature range in which this synthesis can be effectively carried out can be further changed, but depending on the pressure and the concentration of cobalt-containing compounds and germanium compounds and their specificity. The preferred temperature range is from about 100 to about 250°C. Atmospheric pressures of about 500 psi (26.6 x 10" H, 9) or more provide high yields of the desired ethanol in the process of the present invention. At the end of the preferred working range, about 100 ~Approximately 10,000 nosai (53.3X10”~
533X1pi11IIHI), but 10, [3
The desired product can be obtained in good yield even at pressures above 0 psi. Here, pressure refers to the total pressure produced by all reactants, but in these examples is substantially based on the partial pressures of carbon oxide and hydrogen. As far as has been determined, the present invention is not limited to a single step process using the disclosed catalyst.
Primarily ethanol and acetaldehyde are formed. By-products such as water% n-gropanol, methyl acetate, ethyl acetate and acetic acid are also detected in the liquid product fraction. The novel process of the invention is carried out batchwise, semi-continuously or continuously. The catalyst may initially be introduced into the reaction zone batchwise or may be introduced into the zone continuously or intermittently during the course of the synthesis reaction. The operating conditions are adjusted to most effectively form the desired alcohol product. Also, distillation,
The material may be recovered by well known methods such as fractional extraction. Both the cobalt-containing compound and promoter-enriched adducts formed, if desired, on W may then be recycled into the reaction zone. In this study, the products formed by the method of the invention were
The following analytical method, namely gas-liquid gas chromatography (
GLC), infrared absorption (IR), mass spectrometry: nuclear magnetic resonance (
NMR) and elemental analysis or a combination thereof. Most analytes are expressed in parts by weight; all temperatures are in degrees Celsius and all pressures are expressed in units of 1 lb. per inch square.
It can be expressed as a number (1 psig). In order to explain the present invention blade #, an example is given in IJ-F. However, the examples are provided for illustrative purposes and should not be considered as limiting the invention in any way. Example 1 In a pressure reactor decorated with a glass lining, 0.341/(1rn
molle), triphenylgermanium hydride 0.
304.9 (]rnmole), methanol 5.6g
and p-dioxane 14.01/ml was added. The air in the reactor was replaced with a mixture of -carbon oxide and hydrogen (molar ratio 1:2) to increase the pressure to 10007'C (53,3
x 10' i+1I-IN >, and then the mixture was stirred with vibration and heated to 180°C. - Increased amount of oxidized carbonaceous hydrogen mixture to 40007' cider (2)
The pressure was increased to 3XIfF, 9). The reaction continued for 18 hours. 17) At the end of the reaction, the pressure bar was 30,007"tir (160×10"m1IW). Stop the reaction and cool the reactor to room temperature. When υ1 gas sample is taken out and excess gas is discharged from the reactor, 26
.. 1 g of dark brown liquid product was recovered. This brown liquid was analyzed by GLC. The carbon selectivity for the 4-components of ethanol (converted to methanol as feedstock), acetaldehyde, n-propanol, methyl acetate, and ethyl acetate was analyzed as follows: 56% heavy wound Ethanol 7 Acetaldehyde 7 n-Pronozonol 4 Methyl acetate 2 Ethyl acetate The methanol conversion rate was 61%. By Karl Fischer titration, the water content of the crude cylinder product was determined to be 7.
It was measured to be 67% by weight. A typical exhaust gas sample includes:
The following compounds were present: 53.9% hydrogen 41.1% carbon oxide 1.7% methane 0.58% carbon oxide Example 2 In a glass-lined pressure reactor, Octacarbonyl dicobalt 0.349 (Immode), triphenylgermanium hydrogen 4F, mono o, o8o y (
0.25 mmole), methanol 5.6f and p-
Dioxane 14. A mixture of Of was added. The air in the reactor was replaced with - a mixture of carbon oxide and hydrogen (molar ratio 1:2
) to increase the pressure to 1000 nosai (53.3X, 10"mm)
HP), then stir with vibration to 17
Heated to 5°C. The surge tank collar was further fed with a carbon-hydrogen oxide mixture to increase the pressure to 4200 near" sig (224.times.10" mmHf). The reaction continued for 18 hours. The pressure at the end of the reaction was 3800 zosaig (202 x 10" mm HP). The reaction was stopped and the reactor was cooled to room temperature. The exhaust gas sample was removed and the excess gas was vented from the reactor.
.. 1f of dark brown liquid product was collected. A sample of the liquid product was analyzed by GLC and the product selectivity was as follows: 54% solids ethanol 8 5 acetaldehyde 3 methyl acetate Ethyl acetate methanol conversion was 79%. Ta. The water content determined by Karl Fischer titration was 11.1% by weight. The recovery rate of cobalt in the solution was 54%. Example 3 In a pressure reactor, A phthalate was mixed with nyl dicobalt (1,3
411 (1,0 mmol 7e), tetraphenylgermanium 0.381 (1,0 mmolle 8 meta/-hel 5.6), P and p-dioxane 14.0.9 were charged.The air in the reactor was replaced. Then, the temperature was adjusted to 1000 psi with a mixture of carbon oxide and hydrogen (molar ratio 1:2), and then heated to 180'C with stirring without vibration.1: Surge tank filled with 2 moles of carbon monoxide and hydrogen mixture 75 f sipe (222X) O”ig
xH, 9). The reaction continued for 18 hours. The pressure at the end of the reaction was 3975 psig (212X10”i+wH
F) "'C" was there. The reaction was stopped and the reactor was cooled to room temperature. After venting and draining excess gas from the reactor, 21.4 # of dark brown liquid product was recovered. A liquid product sample was analyzed by GLC and the product selectivity was as follows: 53.0 wt% ethanol 7, Ott acetaldehyde 3.0 methyl acetate methanol conversion was 63 wt% . The moisture content determined by Karl Fischer titration was 5.18%. Example 4 Following the general procedure of Examples
.. 3411 (1 mmole), triphenyldarmanium hydride 0. :3011 (1mmoA!e)
, 5.6 g of methanol and 14.09 g of p-dioxane were added. The air in the reactor was replaced and the pressure was increased to 1000 psi (53
, 3x 1o" Tominokami HI), and then stirred and heated to 175°C while applying vibration.
) from the tank to the V VC supply 1 pressure/J7Y4 (100 sea IJ-Ik (:213X
10' Dragon H1) K-1-digit. The reaction continued for 18 hours. The reaction was stopped 1. and the reactor was cooled to room temperature in a trench. After draining the exhaust gas and venting excess gas from the reactor, 22.5 g of dark brown liquid product was recovered. Analyzing the liquid product sample by GLC1. The selectivity of the product was as follows: 44.0% by weight Ethanol 4, Ott n-propanol 10.0// Acetaldehyde 4.0 Ethyl acetate 8.0 The methanol acetate conversion was It was 60% by weight. The moisture content of the same crude liquid product by Karl Fischer titration was 8.54% by weight. The cobalt content of the same crude liquid product by atomic absorption spectroscopy is 4605 ppm;
It was found that 90% of the cobalt was recovered in solution. After the analytical test was completed, the liquid product remaining from the experiment was subjected to fractional distillation under atmospheric pressure, and the distilled fractions were collected. The remaining catalyst liquid (3,5II) was then dissolved in freshly prepared methanol (5,5II).
6,9) and p-dioxane (14,0,P) and placed in a glass-lined reactor. The reactor was sealed, purged with air, and brought to a pressure of 1000 psi (53,3X I
O” + u H, 9) at 175°C with stirring.
heated to. Pressure to 4000 psi (213X10”
llH,9) and the reaction continued for 18 hours. - In the second cycle, the selectivity of the liquid product recovered for GLC analysis of this product was as follows: 50 FFF 1% Ethanol 6, Ott n-propertool 10.0 // Acetaldehyde 5 .0 Ethyl acetate 9.0 Methanol acetate conversion was 60% by weight. The crude liquid product from the second catalyst cycle was then subjected to the same fractional distillation as above. The remaining catalyst solution (2, ON
) is returned to the reactor together with freshly prepared methanol (5,6,9) and p-dioxane (14,0,9)17,
A third cobalt-r-rumanium catalyst cycle was placed under the same reaction conditions. - The liquid products recovered in the second and second circulations were analyzed by GLC and the following results were found: 48.0% heavy needles ethanol 5, Ott n-propertool 11.0 // acetaldehyde 4, O〃Ethyl acetate methanol conversion rate was 60% by weight. The data obtained in these three cycle experiments using the same sample of octacarbnyldicobalt-triphenyldarmanium hydride catalyst are summarized in Table 1. The methanol conversion rate and ethanol selectivity from this ball circulation experiment are shown in Table 1. Table 1 Number of cycles of ethanol synthesis catalyst from methanol and synthesis gas Methanol conversion rate (support) Ethanol selectivity (weight 1%) 1 60 44 2 60 50 3 60 48 From these data, octacarbonyl dicobalt-tri A phenyldalmanium hydride catalyst system was found to retain its activity in converting methanol to its congener ethanol even after recycling the same catalyst sample. Example 5 In this comparative example, the same experimental operations as in Example 1 were performed except that no kermanium-containing compound was added to the reaction system. In a glass-lined reactor, 0.341 (1,(1 mmole)) of octacarbonyl dicobalt,
5.6 g of methanol and 14. p-dioxane. A mixture of OF was added. The air in the reactor was replaced with a mixture of carbon oxide and hydrogen (molar ratio l:2) at a pressure of 1000 f'.
#I(53,3
2] 01 with pressure increased to 2X10”5n) IIi)
The reaction continued for 8 hours. The pressure at the end of the reaction is 22007″
cider (117 x 10105 lNH).The reaction was stopped and the reactor was cooled to room temperature.The exhaust gas was taken out and the excess gas was discharged from the reactor.22.
A green solution of 2.9 was collected. Analysis of the liquid product by GLCK gave the following product selectivity: 64 % solids ethanol 9 n-propatool 4 acetaldehyde 3 methyl formate methanol conversion was 78% by weight. The cobalt content in the sum liquid product by ring absorption spectroscopy is 1
It was 22 pprn. This value indicates that the recovery rate of cobalt in the solution is 3% relative to the amount of octacarbonyl dicobalt initially added. Example 6 In another embodiment of the process of the invention, cobal iodide (IT) was added in a glass-lined pressure reactor.
0.681 (2mmoJe), tetraphenyl curmano, 741 (2mmo/e), methanol 5.6y and p-dioxane 14. A mixture of OII was charged. The air in the reactor is replaced with - a mixture of carbon oxide and hydrogen (
molar ratio 1:2) at a pressure of 1000 psig (53,3X
The mixture was heated to 180° C. with stirring under 1/i vibration. The pressure was increased to 20° C. from a surge tank filled with a 1:2 molar carbon monoxide and hydrogen mixture.
00 psi (107 x 10” HF) K raised. 18
Continuing the reaction for an hour, cooling and discharging the reactor, 24.
5 # of dark brown liquid product was collected. The liquid product was analyzed by GLC and the product selectivity was as follows: 59% by weight ethanol 15% acetaldehyde 3% sodium bicarbonate n-propanol 4 methyl acetate 3 ethyl acetate methanol conversion was 94 %Met. The moisture content determined by Karl Fischer titration was 13.6%. The cobalt content in the crude liquid product is 4985 ppm and t
) ivy. This figure indicates a 99% recovery in the cobalt solution initially added as cobalt iodide. Example 7 Copal iodide (IT) 0.681 was added to a glass-lined pressure reactor according to the procedure of Example 1.
1 (2 mmole),) Riphenylgermanium hydride 0.3041 (1 mmole), meta/-
5.611 and p-dioxane x4. I put oy. The air in the reactor was replaced and a mixture of - oxidized hydrogen and hydrogen (
The pressure was increased to 1000f cider (53,3×
The mixture was heated to 180° C. for 10 s, and then stirred with vibration. The pressure was raised to 2000 psi (107 x 10" mHg) by feeding CO/H, (2:2) from a surge tank. The reaction continued for 18 hours, the reactor was cooled, and the gas was released. Upon draining, a dark brown liquid product was collected. The liquid product was analyzed by GLC and the product selectivity was as follows: 60% by weight Ethanol 15 Acetaldehyde 2 N-Glonoryl 3 〃 Methyl acetate 2 〃 Ethyl acetate The methanol conversion rate was 88%.The water content by Karl Fischer titration was 13.2%.The soluble cobalt recovered was 99%.Example 8 In a glass-lined pressure reactor, 0.341 (1 mmole) of cobalt iodide, trif
Nilgermanium hydride 0.381 (1rnmol
e), methanol 5.6 g and p-diocane 14.
0.9 of the mixture was added. Replace the air in the reactor and -
A mixture of sulfur oxide and hydrogen (molar ratio 1:2) was used to reduce the pressure to 10
(53,3X10"llH,!i') and then stirred with vibration and heated to 180°C. Pressure was removed from a surge tank filled with a 1:2 molar carbon monoxide and hydrogen mixture. 4250 psi (226X10
``yx*)L!/ ).The reaction was continued for 18 hours.The pressure at the end of the reaction was 4 (] (10 zosaig(
2] Stop the 0 reaction that was 3X10” Tomiyuki H, 9),
The reactor was cooled to room temperature. Take out the exhaust gas,
Excess gas was vented from the reactor car and a dark brown product of 20.0.9 was recovered. The liquid product was analyzed by GLC and the selectivity of the product was as follows: 58% ethanol, 14% acetaldehyde (1//8.0% acetaldehyde)
n-propanol 3.0 // methyl acetate 3.0 Ethyl acetate methanol conversion rate was 93.0%. The moisture content determined by Karl Fischer titration was 15.1%. Example 9 As a comparative example, the same experimental operation as in Example 6 was performed, but
No germanium compound was added during the operation. Cobalt iodide (TI) 0.681 (2.0 mmo/e),
Methanol 5.6I and p-dioxane (14°0.1
Added a mixture of The air in the reactor was replaced, and the pressure was increased to 1000 psi (53.3 x 10 sIIH!) with a mixture of carbon oxide and hydrogen (molar ratio 1:2).Then, the mixture was stirred with vibration and heated to 180°C. The pressure was increased to 2.
000 psi (107 X 10" mm H#) and the pressure was maintained by a surge tank. The reaction was continued for 18 hours and cooled to room temperature (pressure was 1500 psi).
(79,9 x 10" tonnage wHI).) When the excess gas was vented from the reactor, a slightly purplish brown solution (23,41) was recovered. The liquid product was analyzed by GLC. The selectivity of the product was as follows: 29% by weight ethanol 3 tt n-grono(nol 29 acetaldehyde 0 methyl acetate 8 ethyl acetate Unreacted methanol was 92%. Crude liquid production The cobalt content of the product was 3717 ppm, which indicates a 74% recovery in the cobalt solution initially added as cobalt iodide. It was found that this example using a cobalt catalyst had significantly lower ethanol selectivity (29%) and cobalt recovery rate (74%) than Example 6 using a cobalt iodide-tetraphenylglumane catalyst. did.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 不活性な酸素含有炭化水素溶媒の存在下、500プサイ
グ(prig) (35,5バール; 26.6 X 
1(18II HII)又はそれ以上の圧力及び約50
〜350℃の温度で、−酸化炭素、水素及びメタノール
を、コバルト含有化合物及びゲルマニウム含有化合物か
らなる触媒系と接触せしめることを特徴とするエタノー
ルの製造方法。
500 prig (35,5 bar; 26,6 X) in the presence of an inert oxygen-containing hydrocarbon solvent
1 (18II HII) or more and about 50
A process for the production of ethanol, characterized in that carbon oxide, hydrogen and methanol are brought into contact with a catalyst system consisting of a cobalt-containing compound and a germanium-containing compound at a temperature of -350C.
JP58151750A 1983-08-22 1983-08-22 Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas Granted JPS6048940A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58151750A JPS6048940A (en) 1983-08-22 1983-08-22 Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58151750A JPS6048940A (en) 1983-08-22 1983-08-22 Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6048940A true JPS6048940A (en) 1985-03-16
JPS6311332B2 JPS6311332B2 (en) 1988-03-14

Family

ID=15525465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58151750A Granted JPS6048940A (en) 1983-08-22 1983-08-22 Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6048940A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502840A (en) * 2003-08-21 2007-02-15 ピアースン テクノロジーズ, インコーポレイテッド Method and apparatus for preparing useful products derived from carbonaceous feedstock
JP2012246232A (en) * 2011-05-26 2012-12-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method and device for producing ethanol

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502840A (en) * 2003-08-21 2007-02-15 ピアースン テクノロジーズ, インコーポレイテッド Method and apparatus for preparing useful products derived from carbonaceous feedstock
JP4804352B2 (en) * 2003-08-21 2011-11-02 ピアースン テクノロジーズ, インコーポレイテッド Method and apparatus for preparing useful products derived from carbonaceous feedstock
JP2012246232A (en) * 2011-05-26 2012-12-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method and device for producing ethanol

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6311332B2 (en) 1988-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4409405A (en) Production of ethanol from methanol and synthesis gas
CA1169881A (en) Process for preparing glycol ethers
US4476326A (en) Process for the synthesis of ethanol and acetaldehyde using cobalt compounds with novel promoters
JPS6220171B2 (en)
US4605796A (en) Process for producing ethanol
JPS58121232A (en) Manufacture of glycol monoalkyl ether
JPH027295B2 (en)
US4357477A (en) Process for preparing ethylene glycol monoalkyl ethers
US2636046A (en) Preparation of polyfunctional compounds
US4484002A (en) Process for producing methyl acetate from methanol and carbon monoxide using a novel catalyst system
US4356320A (en) Preparation of carboxylic acids
US4134912A (en) Process for preparing carboxylic acids
US4356327A (en) Process for preparing propylene glycol monoalkyl ethers and alkoxyacetones
CA1184944A (en) Process for preparing ethylene glycol
JPS6048940A (en) Manufacture of ethanol from methanol and synthetic gas
US4650911A (en) Process for producing ethanol
EP0078615B1 (en) Process for preparing glycol ethers
CA1184203A (en) Preparation of ethylene glycol
US4519956A (en) Process for selectively preparing acetic anhydride by carbonylation of methyl acetate in the presence of an iodide-free catalyst system
US4423257A (en) Process for producing ethanol
CA1192226A (en) Process for preparing ethylene glycol and lower monohydric alcohols from syngas using a novel catalyst system
CA1213607A (en) Process for the production of dihydrocarbyl oxalates
US4436837A (en) Preparation of alkanols from synthesis gas
EP0134324B1 (en) Production of ethanol from methanol and synthesis gas
EP0118258B1 (en) Catalytic process for the preparation of ethylene glycol