JPS61191633A - エタノ−ルの製造法 - Google Patents

エタノ−ルの製造法

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JPS61191633A
JPS61191633A JP60017722A JP1772285A JPS61191633A JP S61191633 A JPS61191633 A JP S61191633A JP 60017722 A JP60017722 A JP 60017722A JP 1772285 A JP1772285 A JP 1772285A JP S61191633 A JPS61191633 A JP S61191633A
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Japan
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catalyst
ethanol
rhodium
carrier
chloride
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JP60017722A
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JPS6238334B2 (ja
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Satoshi Arimitsu
有光 聰
Katsumi Yanagi
柳 勝美
Takakazu Fukushima
福島 貴和
Toshihiro Saito
寿広 斉藤
Kazuo Takada
和夫 高田
Kazuaki Tanaka
和明 田中
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • 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

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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】 〔発明の目的〕 本発明はエタノールの製造方法に関する。更に詳しくは
、6)ロジウムを担体担持してなる触媒、(ロ)ロジウ
ム及びリチウム又はマンガンを担体担持してなる触媒、
(ハ)ロジウム、マンガン、イリジウム及び/又はリチ
ウムを担体担持してなる触媒のいずれかとに)ロジウム
及び鉄又はモリブデン金担エタノール、プセトアルデヒ
ド等の炭素数2の含酸素化合物は□従来ナフサを原料と
する石油化学的方法によって製造されてきた。しかし、
近年の原油の高騰により、製造価格の著しい上昇が起り
、1+b一本s iy yb M 、+7− Jull
 bi←−d+14イ111−一方、豊富で且つ安価に
入手可能な一酸化炭素及び水素の混合ガスよシ炭素数2
の含酸素化合物を製造する方法が樵々検討されている。
則ち、一酸化炭素と水素の混合ガスを、ロジウムを主成
分とし、マンガン、チタン、ジルコニウム、タングステ
ンなどの金属もしくは金属酸化物より成る触媒の存在下
に反応させて、炭素数2の含酸素化合物を選択的に製造
する方法は公知でおる。
しかしながら、かかる方法も副生ずる炭化水素、例えは
メタン等の量が多く、含酸素化合物の選択率が低いもの
や含酸素化合物の選択率が高い場合には主生成物の選択
性が低いものでおった。更に高価な貴金属であるロジウ
ム6ft、、りの目的化合物の生成量がまだまだ少く、
経済的にもプロセス的にも完成された技術が提供されて
いないのが実情である。
更に炭素数2の含酸素化合物を高収量で高選択的に製造
することを目的とし九ロジクムにマンガンを添加した触
媒及びその改良法(jp!f開昭52−14706.5
6−8333.56−8334号)が提案されているが
、いずれの方法もアセトアルデヒド、酢at主生成物と
するものでお9、エタノールの収率、選択性などは著し
く低い欠点を有している。
以上述べた如く、一酸化炭素及び水素を含有する気体よ
ジェタノールを主成分とする含酸素化合物を効率よく経
済性よく製造する方法は提供さfしていない。
本発F14者らはエタノール1選択的に製造する方ン゛
を含有するロジウム触媒と全組合せることによ〕エタノ
ールを高選択的に製造できることを見出し本発明を完成
した。
〔発明の概要〕
本発明は前記した如<ケ)〜(ハ)のいずれかの触媒と
、に)の触媒との存在下、一酸化炭素及び水素を反応さ
せエタノールを製造するものである。
以下、本発明を順次詳述する〇 本発明において用いられる触媒は前述の如く、U)〜(
ハ)のいずれかの触媒と、に)の触媒とからなる三者の
触媒を主たる構成成分とする。両者の触媒は各々別途に
調製したものを使用することが必要であシ、使用に際し
ては混合あるいは、0)〜(ハ)の触媒を上層にに)の
触媒を下層に充填して使用することができる。触媒のf
A製にあたっては通常、貴金属触媒において行われる如
く、担体上に上記の成分を分散させた触媒を用いる。
本発明において用いられる触媒は貴金属常法を用いて調
製することができる。例えば含浸法、浸漬法、イオン交
換法、共沈法、混線法等によって調製できる。
前記触媒を構成する鎖成分の原料化合物としてμ 11
1m1 ILz 1ids  々ル賜 14融々 凪−
々慎へ−嫌々酢酸塩、シェラ酸塩、アセチルアセトナー
ト塩、ジメチルグリオキシム塩、エチレンジアミン酢酸
塩等有機塩又はキレート化物、カルボニル化合物、シク
ロペンタジェニル化合物、アンミン錯体、金属アルコキ
シド化合物、アルキル金属化合物等通常貴金属触媒を調
製する際に用いられる化合umf:使用することかで龜
る。
以下に含浸法に例をとシ触媒の調製法を説明するO 上記の金属化合物を水、メタノール、エタノール、テト
ラヒドロンラン、ジオキサン、ノルマルヘキサン、ベン
ゼン、トルエン等の溶媒に溶解し、その#i液に担体を
加え浸漬し、溶媒を留去、乾燥し、必要とあれば加熱等
の処理を行い、担体に金属化合物を担持する。
担持の手法としては、原料化合物を同一溶媒に同時に溶
解した混合溶液を作り、担体に同時に担持する方法、各
成分を逆戻的に椎体九相持寸す方法、あるいは各成分を
必要に応じて還元、熱処理等の処理を行いながら遂次的
、段階的に担持する方法などの各手法を用いることがで
きる。尚、前記した如く三者の触媒はそれぞれ別個にこ
れらの手法を用いて調製する。
その他の調製法、例えば担体のイオン交換能を利用した
イオン交換によって金属を担持する方法、共沈法によっ
て触媒を調製する方法なども本発明方法に用いられる触
媒の調製手法として採用できる。
上述の手法によって調製された触媒は通常還元処理を行
うことにより活性化し次いで反応に供せられる。還元を
行うには水素を含有する気体によシ昇温下で行うことが
簡便であって好ましい。この際還元温度として、ロジウ
ムの還元される温度、即ち100C程度・温度条件下で
も還元処理ができるのであるが、好ましくは200C〜
600t:’の温度下で還元処理を行う。この際触媒の
各成分の分散を十分に行わせる目的で低温よシ徐々にあ
るいは段階的に昇温しながら水素還元を行ってもよい。
また還元剤を用いて、化学的に還元を行うこともできる
。たとえば、一酸化炭素と水を用いたシ、ヒドラジン、
水素化ホウ素化合物、水素化アルミニウム化合物などの
還元剤を用いた還元処理するものであれば通常担体とし
て知られているものを使用することができる。具体的な
担体としては、シリカ、珪酸塩、シリカゲル、モレキエ
ラーシープ、ケイソウ上等のシリカ糸担体、アルミナ、
活性炭などがあけられるがシリカ糸の担体が好ましい。
0)〜に)触媒いずれの場合も触媒中の各成分の磯度と
組成比は広い範囲でかえることができる。
ロジウムの担体に対する比率は、担体の比表面積を考慮
して重量比で0.0001〜o、5、好ましくは0.0
01〜0.3である。また、0)〜f→触媒において、
助触媒金属の比率はロジウムに対して原子比で各々0.
00f〜10、好ましくは0.01〜5の範囲である。
更にに)触媒において、鉄及びモリブデンの比率はロジ
ウムに対し原子比で各々0.001〜10、好ましくは
0.01〜5の範囲である〇本 発明は、たとえば固定床の流通式反応装置に適用するこ
とができる。すなわち反応器内に触媒を充填し、原料ガ
スを送入して反応を行わせる。
生成物は分離し、未反応の原料ガスは精製したのちに循
環再使用することも可能である。
また、本発明は流動床式の反応装置にも適用できる。す
なわち原料ガスと流動化した触媒を同伴させて反応を行
わせることもできる。更には本発明は溶媒中に触媒を分
散させ、原料ガスを送入し反応を行うことからなる液相
不均一反応にも適用できる。
本発明を実施するに際して採用される条件は、エタノー
ルを主成分とする含酸素化合物を高収率・高選択率で製
造することを目的として種々の反応条件の因子を有機的
に組合せて選択される。反応圧力は常圧(すなわちOK
4/citゲージ)でも当該目的化合物を高選択率・高
収率で製造できるのであるが、空時収率を高める目的で
加圧下において反応を行うことができる。
従りて反応圧力としてはOKg/ci!ゲージ〜350
に#/dゲージ、好ましくはθ〜/dゲージ〜250に
9/cdゲージの圧力下で行う。反応温度は150c〜
450C,好ましくは180c〜350cである。反応
温度が高い場合には、炭化水素の副生量が増加するため
原料の送入速度を早くする必要がある。
料ガス組成との関係よシ適宜選択される−当該原料ガス
の組成は、主として一酸化炭素と水素を含有しているガ
スであつソ、窒素、アルゴン、ヘリウム、メタン等の不
活性ガスあるいは反応条件下において気体の状態であれ
ば炭化水素や炭酸ガスや水を含有していてもよい。一酸
化炭素と水素の混合比はCO/)l、比で0.1〜10
、好ましくは0.2〜5(容積比)である。
以下実施例によって本発明を更に詳細に説明する0 実施例1 塩化ロジウム(1lJtcl 、・3H20) o、4
sog (1,82mmol)を溶解させたエタノール
溶液中に、予め300Cで2時間高真空下で焼成脱気し
たシリカゲル(Davisonす57+  Davis
on社製)3.7g(10Int)t−加え浸漬した。
次いでロータリーエバポレーターを用いてエタノール溶
液中去し乾固した後、更に真空乾燥した。その後、パイ
レックス反応管に充填し、常圧で水素及び窒素の混合ガ
ス()l、:60.d/分、N 2 : 60 m17
分) OA気気下400Cで4時間活性化地理を行い、
凡h/5i02触媒を調製した。次いで、塩化ロジウム
0.480 g。
塩化第一鉄(FeC1□−4H2L)) 0.109g
を溶解させたエタノール溶液中に焼成脱気した。シリカ
ゲル11.1g (30#Ij) t−加え浸漬した。
上記と同様の調製法及び活性化処理を用いてRh−re
/8i0゜慰媒を調製した。
このようにして得られた几h/8i02触媒(触媒7f
fij)、凡h −1+’ e触媒(3d)を高圧流通
式反応装置の反応管(チタン製)に上層、下層になる様
に充填し、常圧水素ガスの流通下(200d/分)、酸
物については水溶解し捕集し、気体生成物については直
接ガス採取し、ガスクロ分析を行い、定性及び定量分析
し、生成物の分布を求めた。結果を表1に示した。
実施例2 塩化ロジウム0.480 g、塩化リチウム(L ic
l・)120) 0.022gを溶解させたエタノール
溶液及び塩化ロジウム0.048 g 、塩化モリブテ
ン(MoC1,)o、o s o gを溶解させたエタ
ノール溶液を300C焼成脱気したシリカゲル10dに
各々を浸漬した後、実施例1と同様の処理によりRh−
Li/5tU2、Rh −Mo / 8 i 02触媒
を調製した。l(、h−Li/SiO□触媒(7ゴ)、
Rh−Mo触媒(3d)を高圧流通式反応装置の反応管
に上層、下層に充填し、実施例1と同様の方法で活性試
験を行った。
結果t−表1に示した。
実施例3 4H20)0.361gt”#解させたエタノール溶液
を300C焼成脱気シリカ10IILtに浸漬した。(
llay5、塩化ロジウム0.480 g 、塩化第一
鉄0.109gt″溶解させ良溶解ノール溶液を300
C焼成脱気シリカ30祷に浸漬した。各々を実施例1と
同様の処理によシ、Rh −Mn / 5i02、Rh
 −F e /8 i 02 f 1lli製した。B
、h −Mn/8 i 0 、触媒(101117)と
R,h−にe/8 i 0□(30關を混合撹拌した凌
、高圧流通式反応fctの反工6管に充填し、実施例1
と同様の方法で活性試験を行った。結果を表1に示した
実施例4 塩化ロジウム0.480g、塩化マンガン0.036 
g 。
塩化イリジウムCI、nc14−)120)0.193
gt”i’l解させたエタノール溶液及び塩化ロジウム
0.144g。
塩化モリブテンo、ososl溶解させたエタノール溶
液を300G焼成脱気シリ力ゲル10!jK%々f1−
浸漬り介後−零施例1と同様の処理によりRh−Mn−
ll−!/5iU2、Rh−Mo/8i0.触媒t−調
製したORh Mn −I’r’ /S 102触媒<
711t)、几h−Mo/Sin、(3im)′ft高
圧流通式反応装置の反応管に上ノー、下層に充填し、実
施例1と同様の方法で活性試験を行りた。結果を表1に
示した。
実施例5 塩化ロジウム0.480 g s塩化マンガン0.36
1g。
塩化リチウム0.055gk溶解させたエタノール溶液
t300c焼成脱気したシリカゲル1Qauに浸漬した
。他方、塩化ロジウム0.240 g 、塩化モリブテ
ン0.075 gを溶解させたエタノール溶液を300
C焼成脱気したシリカゲル30dに浸漬した。’3%施
例1と同様の処理により凡h−Mn−Li/8108、
Rh−Mo/5i02i調製した。Rh −Mn −L
 i/5i02触fi(10d)と几h−Mo/840
.触媒(30#Ij)を混合攪拌した後、高圧流通式反
応装置の反応管に充填し、実施例1と同様の方法工活性
試験を行った。結果を表1に示した。
実施例6 塩化ロジウム0.480 g 、塩化第一鉄0.109
 gを溶解させたエタノール浴液1300U焼成脱気シ
リカゲル10Jljに浸漬した後、実施例1と同様の処
理により、Rh−Fe/8i0.t−調製した。実施例
5でfA*した几h −Mn −L t /8 t O
2触媒(10d)とルh−Fe/RiO□(10d)を
高圧流通式反応装置の反応管に上層、下層に充填し、実
施例1と同様の方法で活性試験を行りた。結果を嵌1に
示した。
実施例7 塩化ロジウム0.480 g 、塩化マンガン0.07
2 g 。
塩化イリンウム0.193g、塩化リチウム0.011
 gヲ浴解さくたエタノールiW[t”300C焼成鋭
気したシリカゲル10m1に浸漬した後、実施例1と同
様の処理により、几h Mn  Ir−Ls/5t02
をg製したOkLh−Mn−Ir−Li/5i02触媒
(10aJ)と実施例6で調製したRh−Fe/8五〇
2触媒(10禰を高圧流通式反応装置の反応管に上層、
下層に充填し、実施例1と同様の方法で活性試験を行り
た。
結果を表1に示し友。
比較例1 実施例1で調製した凡h/5iU2触媒(10fflj
)を高圧流通式反応装置の反応管に充填し、実施例1と
同様の方法で活性式wLt−行った。紹釆ヲ衆1に示し
た。
比較例2 実施例2で調製したRh−Li/8i02触媒(10祷
)を高圧流通式反応装置の反応管に充填し、実施例1と
同様の方法で活性試#1Itt−行った。結果を表1に
示した。
比較例3 実施例5で調製したkLh −Mn−Li/S i02
触媒(10#Lg)’e高圧流通式反応装置の反応管に
充填し、実施例1と同様の方法で活性試験を行った。
結果を表1に示した。
手続補正書(自発) 昭和61年 3月1g日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第  17722  号2、発明の名
称 エタノールの製造法 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容 1)本願明細書第4頁13行の「及び/」を削除する。
2)同第12頁11行のrRh−FeJをrRh−Fe
/5iOtjに訂正する。
3)同第13頁11行のrRh−MolをrRh−MO
/5iOxaに訂正する。
4)同第19頁表1の実施例2の触媒の項の「・・・R
h−Mo1を「・・・Rh−Mo/SiO!Jに訂正す
る。
以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロジウムを担体担持してなる触媒と、ロジウム及
    び鉄又はモリブデンを担体担持してなる触媒との存在下
    、一酸化炭素と水素とを反応させることからなる、エタ
    ノールの製造法。
  2. (2)ロジウム及びリチウム又はマンガンを担体担持し
    てなる触媒と、ロジウム及び鉄又はモリブデンを担体担
    持してなる触媒との存在下、一酸化炭素と水素とを反応
    させることからなる、エタノールの製造法
  3. (3)ロジウム、マンガン、イリジウム及び/又はリチ
    ウムを担体担持してなる触媒と、ロジウム及び鉄又はモ
    リブデンを担体担持してなる触媒の存在下、一酸化炭素
    と水素とを反応させることからなる、エタノールの製造
    法。
JP60017722A 1985-02-02 1985-02-02 エタノ−ルの製造法 Granted JPS61191633A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5180807A (ja) * 1974-01-28 1976-07-15 Union Carbide Corp

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5180807A (ja) * 1974-01-28 1976-07-15 Union Carbide Corp

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