JPS611630A - 低級アルコ−ル類の製造方法 - Google Patents

低級アルコ−ル類の製造方法

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JPS611630A
JPS611630A JP59120498A JP12049884A JPS611630A JP S611630 A JPS611630 A JP S611630A JP 59120498 A JP59120498 A JP 59120498A JP 12049884 A JP12049884 A JP 12049884A JP S611630 A JPS611630 A JP S611630A
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cobalt
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JP59120498A
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JPS6144847B2 (ja
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Katsuhiko Wakabayashi
勝彦 若林
Hideaki Hamada
秀昭 浜田
Yasushi Kuwabara
靖 桑原
Tatsuhiko Ito
伊藤 建彦
Yoshiaki Kindaichi
金田一 喜昭
Takehiko Matsuzaki
松崎 武彦
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成ガス(一酸化炭素と水素の混合物)から
、触媒の存在下に、メタノール、エタノール、プロパツ
ール等の低級アルコール類を製造する際、触媒としてイ
リジウム及びモリブデン、又はイリジウム、モリブデン
及びコバルトを含む担持触媒を用いることを特徴とする
方法に関するものである。
メタノール、エタノール、プロパツール等のアルコール
類は価値ある工業製品であり、これらを合成ガスから製
造する方法は公知である。例えば、アンモニア合成用の
鉄触媒を用い、8〜25気圧、190〜225℃の温度
において合成ガスを高い空間速度で反応させてアルコー
ル類を得るシノール法や、多量のアルカリを添加した鉄
触媒を用いた反応とオキソ法を組み合せるオキシル法が
古くから知られている。また最近では、酸化亜鉛l酸化
銅系触媒を用いるメタノール合成法が工業的にも実施さ
れている。しかしながら、シノール法やオキシル法では
、得られるアルコールがC1〜CXaという広範囲のア
ルコールの混合物であって選択性に乏しく、またメタノ
ール合成法では生成物は櫨タノール単独に限定され、価
値の高いエタノ゛−ルやプロパツールは生成しない。
一方、最近ロジウム系触媒を用い、エタノール等の02
含酸素化合物を合成する方法が検討されている。例えば
、ロジウム触媒を用いるC2含酸素化合物の製造法(特
開昭51−80806号公報)、口ジウムー鉄触媒を用
いるエタノールの製造法(特開昭51−80807号公
報)、ロジウム/酸化ジルコニウム/シリカ触媒を用い
るエタノールの製造法(特開昭56−147730号公
報)等が知られているが、これらの方法で触媒として用
いられるロジウムは貴金属類の中でも非常に産出量が少
なく、高価であるため、工業用触媒としてはこれらに代
る比較的安価で高性能な触媒の開発が強く望まれている
一般に、金属を活性成分とする固体触媒に於て、その活
性や選択性を改善する方法の−っとして、二種以」二の
金属を組み合わせることが種々試みられているが、組合
わせる成分によっては活性や選択性が逆に低下するもの
も数多く、また改善されるものであっても反応初期にの
み活性であるもの等、好適な組み合わせを具体的に見出
すことはきわめて困難である。
本発明者らは、一酸化炭素と水素を反応させてメタノー
ル、エタノール、プロパツール等の低級アルコール類を
製造する方法において、選択性の改善された触媒を開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、活性成分としてイリジウ
ムとモリブデン、あるいはイリジウムとモリブデンとコ
バルトを含む担持触媒が、メタノール、エタノール、プ
ロパツール等の低級アルコール類の生成に対し、高い選
択性を示すことを見出し、本発明を完成するに到った。
以下、本発明の方法について更に詳細に説明する。
本発明の触媒は前述の如く、イリジウムとモリブデンあ
るいはイリジウムとモリブデンとコバルトを組み合せた
触媒であるが、反応条件下における真の触媒活性種は必
ずしも明らかでないものの、その活性の中心となるもの
は本質的には互いに共存する金属種であり、従って触媒
自体の形態や触媒中の各成分の形には何ら制限はない。
通常上記触媒成分は担体に担持して使用される。
本発明において用いられる触媒は、好ましくは、触媒担
体をイリジウム、モリブデン、及び必要に応じてコバル
トの塩の溶液に含浸させ、次いで乾燥することにより製
造される。その際、それらの金属塩は同時又は順次に担
体に担持させることができる。前記金属塩としては、可
溶性の塩、例えば、硝酸塩、ハロゲン化物、有機酸塩、
アンモニウム塩、クラスター等が用いられ、その種類は
特に制限されない。これらの金属塩は適当な溶媒に溶解
される。溶媒としては、上記金属塩を溶解するものであ
れば、任意のものが用いられる。
前記のようにして得られた触媒は乾燥後、適当な還元剤
、例えば水素により還元処理される。この場合、還元温
度は200〜600°Cの範囲が適当である。また触媒
を還元処理する前に適当なガス、例えば、空気などで焼
成処理を行ってもよく、その際の温度は200〜600
℃の範囲が適当である。
本発明の触媒において、各触媒成分の使用量については
、必ずしも厳密な制限はないが、担持触媒中のイリジウ
ムの含有量としては0.01〜15重量%、好ましくは
0.1〜10重景%、他の触媒成分であるモリブデン、
コバルトとイリジウムの比率(Mo/Ir、 Co/I
r)はそれぞれ原子比0.001〜5、好ましくは0.
1〜2.0.001〜5.好ましくは0.1〜2の範囲
である。
本触媒に用いる担体としては、1〜1000n(/gの
比表面積をもつものが好ましく、シリカ、アルミナ、チ
タニア、]・リア、活性炭、ゼオライト等が用いられる
が、特にシリカ系担体が好ましい。これらの担体は粉末
状、ペレット状等の任意の形状で用いることができる。
反応は通常気相で行なわれ、例えば、触媒を充てんした
固定床式反応器に一酸化炭素と水素を含む原料ガスを導
通させる。この場合、原料ガスには一酸化炭素と水素以
外に、例えば二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム、
水蒸気、メタンW(7)他の成分を含んでいてもよい。
また触媒反応器は固定床式に限らず移動床式や流動床式
等征の形式であっても良い。また、場合によっては触媒
を適当な溶媒中にけん濁して原料ガスを導通して反応さ
せる液相反応でも実施することができる。
反応条件は広い範囲で変えることができるが、一酸化炭
素と水素のモル比は30:1〜1:10、好ましくは1
0:1−1:5、反応温度は100−450”C5好ま
しくは150〜350℃、圧力は1〜300aい、好ま
しくは10〜200atm、 SVは50−100,0
00hr −1、好ましくは100〜10,000hr
 −1程度が適当である。
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明するが、
これらの実施例は本発明についての理解を容易にするた
めのもので、本発明はこれらの実施例に何ら制限されな
いものである。
なお、表中における用語の意味は下、記の通りである。
ハ A:供給した一酸化炭素のモル数 B:回収した一酸化炭素のモル数 C:当該生成物のモル数 D=当該生成物の炭素数 A、B:前記と同じ意味を有する また、以下において示す各符号は次のことを意味する。
MeOH・・・メタノール、EtOH・・・エタノール
、n−PrOH・・・n−プロパツール、CH4・・・
メタン、C2+・・・C2以上の炭化水素、CO2・・
・二酸化炭素。
実施例1 塩化イリジウム(IrCjl a ・H20)1.92
g、モリブデン酸アンモニウム((NH4) s Mo
 70z+・4Hz O)0.5gを純水に溶解して9
.6mΩとし、この溶液をダビリン#57シリカゲル(
12〜20メツシユ)8.00gに含浸させた。1時間
放置後、エバポレーターを用いて減圧下、80℃で1時
間、110℃で1時間乾燥させた。次に、これを水素気
流中500℃で3時間還元処理して、シリカ担持イリジ
ウム−モリブデン触媒を調製した。担持量は、イリジウ
ム13.1重量%であり、モリブデンのイリジウムに対
するモル比は0.61である。このようにして調製した
触媒を1.68gとり、高圧流通式反応装置に充て′ん
し、合成ガス(一酸化炭素l水素=0.5)を6N f
t /hrの流速(空間速度1500hr  ” )で
流して反応させた。その反応結果を表−1に実施例1と
して示した。
比較例1〜2 実施例1と同様にして、イリジウム単独、モリブデン単
独の担持触媒を調製し、この触媒を反応させた結果を比
較例1,2として表−1に併せて示した。
イリジウム単独担持触媒では活性がきわめて低 −く、
またモリブデン単独担持触媒では活性が低いうえ炭化水
素が主生成物であったが、実施例1で示されるように、
イリジウムとモリブデン両者を含む触媒では活性が大幅
に向上し、しかもエタノール、プロパツール等のアルコ
ール類が選択性良く生成することがわかる。
実施例2−フ イリジウム担持量を6.5重量%に固定し、モリブデン
担持量を変化させた以外は実施例1と同様にして触媒を
調製し、反応を行った。その反応結果を実施例2〜7と
して表−2に示す。
実施例8〜10 イリジウム担持量を6.5重量%に固定し、モリブデン
担持量を変化させた触媒を水素還元温度を300°Cと
したほかは実施例1と同様の操作で調製し、反応を行っ
た。その反応結果を実施例8〜10として表−3に示し
た。
実施例11〜13 イリジウム担持量を6.5重量%に固定し、゛モリブデ
ン担持量を変化させた触媒を水素還元前に500°Cで
3時間空気焼成処理を行う以外は実施例1と同様の操作
で調製し、反応を行った。その反応結果を実施例11〜
13として表−3に併せて示した。
表−3より触媒調製の前処理条件を変化させても低級ア
ルコール類は収率良く生成することがわかる。
実施例14〜21 塩化イリジウム(IrCQ a41zO)1.79gを
純水に溶解し16.5+aQとし、この溶液をダビソン
#57シルカゲル(12〜20メツシユ)15.OOg
に含浸させた。
1時間放置後、エバポレーターを用いて減圧下80℃で
1時間、110℃で1時間乾燥させ、さらにこれを水素
気流中500℃で3時間還元処理して、担持量6.5重
量%のシリカ掴持イリジウム触媒を調製した。次に、こ
の触媒を5.17gとり、モリブデン酸アンモニウム(
(NHa ) s Mo 7024・4H203を純水
に溶解し、5.5mfiとしたものを含浸させた。1時
間放置後エバポレーターを用いて減圧下80℃で1時間
、110℃で1時間乾燥させ、さらに水素気流中500
℃で3時間還元処理して、イリジウム−モリブデン2段
担持触媒を調製した。モリブデンのイリジウムに対する
モル比は、0.031〜1.4である。この触媒を用い
て反応を行った結果を実施例14〜21として表−4に
示した。
実施例22〜25 実施例14〜21とは逆にモリブデン担持量を3.2%
に固定して先付けし、イリジウムを後付けした2段担持
触媒を調製した。イリ9 。
ンに対するモル比は0.12〜0.98である。この触
媒を用いて反応を行った結果を実施例22〜25として
表−5に示した。
実施例26 塩化イリジウム(IrCQ 4 ・H20)0.60g
、モリブデン酸アンモニウム[(NH4) s Mo 
−y 02+ ・4Hz O)0.030g、硝酸コバ
ルト(Co(NO3) z・6H20)0.019gを
純水に溶解して6.h」とし、この溶液をダビソン#5
7シリカゲル(12〜20メツシユ)5.00gに含浸
させた。1時間放置後、エバポレータを用いて減圧下、
80°Cで1時間、110°Cで1時間乾燥させた。。
次に、これを水素気流中500°Cで3時間還元処理し
てシリカ担持イリジウム−モリブデン−コバルト触媒を
調製した。担持量はイリジウム6.5重量%であり、モ
リブデンのイリジウムに対するモル比は0.1.コバル
トのイリジウムに対するモル比は0.1である。この触
媒を用いて行った結果を実施例26として表−6に示し
た。
実施例27〜28 実施例26と同様にして、モリブデン及びコバルト担持
量を変化させたイリジウム−モリブデン−コバルト担持
触媒を調製し、反応を行った結果を実施例27.28と
して表−6に併せて示した。
比較例3 実施例26と同様にして、コバルトを含まないイリジウ
ム−モリブデン担持触媒を調製し、反応を行った結果を
比較例3として表−6に併せて示した。
表−6からイリジウム−モリブデンにさらにコバルトを
担持するとアルコール類の収率、選択率がさらに向上す
ることが明らかである。
実施例29〜31 コバルト原料として酢酸コバルト(Co(CH3CO□
)2・4H20〕を用いたほかは実施例26と同様にし
てイリジウム−モリブデン−コバルト担持触媒を調製し
、反応温度を変えて反応を行った結果を実施例29〜3
1として表−7に示した。担持量はイリジウム6.5重
量%、モリブデンのイリジウムに対するモル比は0.5
、コバルトのイリジウムに対するモル比は0.5である

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一酸化炭素と水素から低級アルコール類を製造す
    るにあたり、触媒としてイリジウム及びモリブデンを含
    む担持触媒を用いることを特徴とする方法。
  2. (2)一酸化炭素と水素から低級アルコール類を製造す
    るにあたり、触媒としてイリジウム、モリブデン及びコ
    バルトを含む担持触媒を用いることを特徴とする方法。
JP59120498A 1984-06-12 1984-06-12 低級アルコ−ル類の製造方法 Granted JPS611630A (ja)

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JPS6144847B2 JPS6144847B2 (ja) 1986-10-04

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