JPS6260938B2 - - Google Patents

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JPS6260938B2
JPS6260938B2 JP58063006A JP6300683A JPS6260938B2 JP S6260938 B2 JPS6260938 B2 JP S6260938B2 JP 58063006 A JP58063006 A JP 58063006A JP 6300683 A JP6300683 A JP 6300683A JP S6260938 B2 JPS6260938 B2 JP S6260938B2
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JP
Japan
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copper
catalyst
silica gel
reaction
chromium
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Application number
JP58063006A
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Japanese (ja)
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JPS59189936A (en
Inventor
Haruhiko Myazaki
Koichi Hirai
Taizo Uda
Yasuo Nakamura
Seizo Ikezawa
Takanori Tsuche
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6260938B2 publication Critical patent/JPS6260938B2/ja
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    • 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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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

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

本発明は、低級ヒドロキシカルボン酸エステル
の水素添加用触媒の製法に関するものである。 従来、ヒドロキシカルボン酸エステルを気相に
て水素添加し、対応するグリコールを製造する方
法は知られており、その水素添加用触媒について
も種々提案がなされている。 例えばイギリス特許第575380号明細書には、水
素添加用触媒として銅−クロム系触媒や、酸化銅
と二酸化ケイ素を溶融して得られる銅−シリカ触
媒、などの使用が提案されている。 アメリカ特許第2093159号明細書には、クロ
ム、モリブデンあるいはタングステンなどの
activating substance(酸素酸塩)を含む銅触媒
の使用につき提案されている。 また、アメリカ特許第2094611号明細書には、
やはり銅−クロム系触媒の使用につき開示がなさ
れている。 しかしながらこれら公知の水素添加用触媒を用
いる方法では、主として高級ヒドロキシカルボン
酸エステルの水素添加反応が対象とされていた
り、水素添加反応を例えば10気圧以上の高圧下で
実施する必要があつたり、触媒系が複雑であつた
り、さらには目的物の収率および選択率が必ずし
も満足できる程度に高いものでない、などいずれ
かの欠点を有している。 また、公知のヒドロキシルカルボン酸エステル
の水素添加用触媒は、銅−クロム系触媒が主流で
ある。しかしこのようなクロム含有触媒の使用に
は、実用上の観点からトラブルがある。すなわち
クロム含有触媒の使用後の廃触媒から、クロムを
効率良く回収して、該廃触媒中にクロムを残存さ
せないように回収処理することは、高価でかつ煩
雑な操作を行えば不可能ではないにしても、極め
て困難であつて、工業的実施に不向きである。ま
たクロムは、たとえ微量であつても人体に強い毒
性を示すために、クロム残存廃触媒の一般環境へ
の廃棄は、環境衛生上、重大な公害発生の可能性
を有するため、回避すべきである。かくて、銅−
クロム系水素添加触媒は、廃触媒の処理の困難さ
という、大きな欠点を有している。 また、一般的水素添加用触媒として、銅−クロ
ム系以外にも、種々の金属あるいは金属化合物が
使用可能であることが知られている。そのような
金属あるいは金属化合物の例としては、ラネーニ
ツケル、ニツケル、コバルト、銅、鉄、白金、パ
ラジウムの如き金属や、これら金属の酸化物、硫
化物などを例示することができる。 しかしながら、このような一般的公知の金属あ
るいは金属化合物のすべてが、どのような水素添
加反応についても、共通して同様に有用であると
は限らない。すなわち、個々の水素添加反応につ
いての反応様式、反応条件などに応じて、目的と
する特定の水素添加反応に適合した触媒を選択し
ない限り、目的とする特定の水素添加反応を効率
良く行い得ないことは良く知られている。さら
に、そのような適合した触媒を選択するための確
立された指針が存在しないことも良く知られてい
る。 本発明者らは、前述の従来公知の触媒より優れ
た触媒効果を示し、かつクロムを含有しないとこ
ろの、低級ヒドロキシカルボン酸エステルの水素
添加用触媒を開発することを目的とし、研究を行
つてきた。 その結果、銅のアンミン錯体を含む水溶液に、
特定の粒子径を有するシリカゲルを混合し、得ら
れる銅含有シリカゲルを還元処理すれば、その目
的に合致した低級ヒドロキシカルボン酸エステル
の水素添加用触媒を製造できることを見い出し、
本発明を完成するに到つた。 すなわち本発明は、銅のアンミン錯体を含む水
溶液に、平均粒子径が200μ以下の微粒子シリカ
ゲルを混合し、得られる銅含有シリカゲルを還元
処理することによる、低級ヒドロキシカルボン酸
エステルの水素添加用触媒の製法を提供するもの
である。 本発明の製法によつて得られる触媒は、クロム
含有触媒など公知の触媒よりも、一層優れた転化
率および選択率をもつて、低級ヒドロキシカルボ
ン酸エステルから対応するグリコールを、効率的
かつ工業的有利に製造することができ、しかもク
ロム含有触媒の使用に伴う上記公害のトラブルを
克服できる触媒である。 本発明において用いられる銅のアンミン錯体を
含む水溶液は、それ自体公知の方法により製造す
ることができる。例えば、銅イオンを含有する水
溶液にアンモニアを加えて、該水溶液をアルカリ
性にすることにより製造することができる。ま
た、例えば、濃アンモニア水に銅片を加え、この
系に空気を通じることによつても、製造すること
ができる。 上記銅イオンを含有する水溶液は、水溶性銅化
合物(銅塩を包含する)を水に溶解することによ
つて得ることができる。このような銅化合物の例
としては、例えば、硝酸銅、硫酸銅、シユウ酸
銅、塩化銅、炭酸銅、酢酸銅などを挙げることが
できる。最も好ましい銅の化合物は、硝酸第2銅
である。 また本発明における触媒の製法に用いられるシ
リカゲルは、平均粒子径が200μ以下の微粒子で
あることが必要である。平均粒子径が200μより
大きいシリカゲルを用いた場合には、銅のシリカ
ゲルへの担持量が少なくなり、得られる触媒の活
性が著しく低い。またシリカゲルの平均粒子径の
下限値は、特別制限を設ける必要がないが、約1
mμ程度までが良い。その平均粒子径のさらに好
ましい平均粒子径は、約5mμ〜約150μであ
る。これら微粒子シリカゲルは、いかなる方法で
調製されたものでも有用である。その調製法とし
ては、ハロゲン化ケイ素や有機ケイ素化合物の分
解、ケイ砂とコークスをアークにより加熱還元し
て気化させた後酸化する方法、などの乾式法、あ
るいはケイ酸ナトリウムを酸で分解する湿式法、
などを例示することができる。 以下、本発明における触媒の製法の一実施態様
を詳述する。 まず上記例示のごとき水溶性銅化合物、例えば
硝酸第2銅を水に溶解させ、形成された銅イオン
含有水溶液に濃アンモニア水を、系のPHが約10以
上、例えば約10〜約12程度となるまで加える。か
くて、深青色の水溶液が形成される。この深青色
の水溶液に、平均粒子径が200μ以下の微粒子あ
るいは超微粒子シリカゲルを加え、撹拌して両者
を充分に混合、接触させる。混合は、大気圧下も
しくは加圧下に、室温でも加温条件下でも行うこ
とができ、例えば、室温〜約150℃、好ましくは
約40〜約100℃の如き温度を例示することができ
る。かくて、シリカゲル上に銅のイオンが担持さ
れた銅含有シリカゲルが形成される。この銅含有
シリカゲルの形成された系を、例えば蒸発乾固処
理して得られた固体残渣を、充分に水洗し、乾燥
して、次いで還元処理することによつて、本発明
の触媒を得ることができる。上記蒸発乾固に代え
て、濃縮処理を採用できる。例えば、ほぼ半量程
度の液を蒸発させ、この濃縮系から例えば過に
より固体残渣を採取し、上記と同様に処理して、
本発明の触媒を得ることもできる。 上記蒸発乾固処理や濃縮処理は、大気圧条件下
でも減圧条件下でも行うことができる。またこれ
らの処理は、室温でも加熱条件下でも行うことが
できるが、約60℃〜約90℃の如き加熱条件の採用
が好ましい。 例えば上述のようにして得ることのできる銅含
有シリカゲルの還元処理は、それ自体公知の方法
に従つて、該銅含有シリカゲルを水素の存在下、
加熱処理することにより、行うことができる。例
えば、水素気流中、約150〜約500℃程度、好まし
くは約200℃〜約400℃付近の温度条件下に、約1
〜約15時間の還元処理条件を例示することができ
る。このような還元処理に先立つて、予備加熱処
理を採用することができる。例えば、上記銅含有
シリカゲルを、空気中、約400℃〜約800℃程度、
好ましくは約500℃〜約700℃付近の温度におい
て、約1〜約10時間程度焼成処理する予備加熱処
理条件を例示することができる。本発明で製造さ
れる触媒において、シリカゲルに担持される銅の
含量は、該触媒の調製に使用する銅アンミン錯体
とシリカゲルの量を適宜に選択することにより、
調製することができる。その量は、好ましくは、
シリカゲル(二酸化ケイ素)の重量:銅の重量=
1:約0.001〜1:約2.0程度、より好ましくは
1:約0.01〜1:約1.0程度である。 本発明において製造される触媒は、低級ヒドロ
キシカルボン酸エステルを気相にて水素添加し、
対応するグリコールを製造するための触媒として
極めて優れた作用を示す。 本発明で得られる触媒を用いる場合、上記の反
応原料である低級ヒドロキシカルボン酸エステル
は、適宜に選択することができる。その具体例と
しては、例えば、グリコール酸メチル、グリコー
ル酸エチル、グリコール酸プロピル、グリコール
酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピ
ル、乳酸ブチル、メチル−α−ヒドロキシブチレ
ート、エチル−α−ヒドロキシブチレート、プロ
ピル−α−ヒドロキシブチレートの如き低級ヒド
ロキシカルボン酸エステルを例示することができ
る。 本発明により得られる触媒を用いる場合、低級
ヒドロキシカルボン酸エステルの好ましい水素添
加反応条件は、次の通りである。 反応温度:140〜300℃、好ましくは170〜260℃、
さらに好ましくは180〜230℃ 接触時間:0.01〜20秒、好ましくは0.1〜3秒 反応圧力:0.1〜200気圧、好ましくは1〜40気圧 水素/ヒドロキシカルボン酸エステルのモル比:
2以上、好ましくは10〜500 該水素添加反応は、本発明で得られる触媒と、
水素ガスおよび低級ヒドロキシカルボン酸エステ
ルとを気相で接触させる任意の態様で行うことが
でき、固定触媒床方式、流動触媒床方式のいづれ
を採用することもできる。さらに反応は、バツチ
方式、連続方式のいづれでも行うことができる。 本発明により得られる触媒を用いて、このよう
に低級ヒドロキシカルボン酸エステルの水素添加
反応を行うことにより、例えばグリコール酸エス
テルからはエチレングリコールを、乳酸エステル
からはプロピレングリコールを、またα−ヒドロ
キシブチレートからはブタンジオールを得ること
ができる。 本発明で得られる触媒は、その製法からも明ら
かなようにクロムを含有するものではない。そし
てクロムを含有しないにもかかわらず、本発明に
より得られる触媒は、低級ヒドロキシカルボン酸
エステルを水素添加して上記の如き対応するグリ
コールに変換する反応を効率よく達成することが
でき、高い空時収量(STY)で目的生成物が得
られる。また従来公知の多くの触媒では、10気圧
以上の高圧において水素添加反応を実施しなけれ
ば、目的物を効率よく製造できなかつたのに対
し、本発明において得られる触媒を使用した場
合、10気圧より低い圧力下で水素添加反応を実施
しても、効率よく目的物を得ることができるとい
う利点もある。 次に本発明の実施例、比較例および参考例を挙
げる。 実施例 1 硝酸第2銅・3水和物(Cu(NO32・3H2O)
101.2gを300mlの水に溶解し、これに濃アンモニ
ア水300mlを加えて約11〜12とし、銅アンミン錯
体を含む深青色の溶液を得た。この深青色溶液
に、平均粒子径2.5μの微粒子シリカゲル(富士
デヴイソン社製、SYLO1D150)40gを水450mlに
懸濁させた懸濁液を加えた後、室温で数時間撹拌
した。 次いで、混合液の温度を約85℃ないし約100℃
に上げて大部分の水を蒸発させ、さらに、120℃
で12時間乾燥した。乾燥物を充分に水洗し、再度
空気中140℃で14時間乾燥した。該乾燥物を水素
気流中350℃で2〜3時間還元処理し、触媒を調
製した。触媒の銅の含有率は、約40wt%であ
り、二酸化ケイ素に対する銅の重量比は約0.67で
あつた。 参考例 1〜3 実施例1により調製した触媒5mlを内径10mm
φ、長さ130mmのステンレス製反応管に充填し、
グリコール酸エチルの接触水素添加反応を、
SV20000hr-1、反応圧力6Kg/cm2・G、水素/グ
リコール酸エチル(モル比)100の条件下、所定
温度で実施した。その結果を、第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing a catalyst for hydrogenating lower hydroxycarboxylic acid esters. Conventionally, a method for producing a corresponding glycol by hydrogenating a hydroxycarboxylic acid ester in the gas phase has been known, and various proposals have been made regarding catalysts for the hydrogenation. For example, British Patent No. 575380 proposes the use of a copper-chromium catalyst, a copper-silica catalyst obtained by melting copper oxide and silicon dioxide, etc. as a hydrogenation catalyst. U.S. Patent No. 2093159 describes materials such as chromium, molybdenum or tungsten.
The use of copper catalysts containing activating substances has been proposed. Also, in US Patent No. 2094611,
Again, the use of a copper-chromium catalyst is disclosed. However, in the methods using these known hydrogenation catalysts, the hydrogenation reaction of higher hydroxycarboxylic acid esters is mainly targeted, the hydrogenation reaction needs to be carried out under high pressure of, for example, 10 atmospheres or more, and the catalyst They have some drawbacks, such as the system being complex, and furthermore, the yield and selectivity of the target product are not always satisfactorily high. Furthermore, the mainstream of known catalysts for hydrogenation of hydroxyl carboxylic acid esters is copper-chromium catalysts. However, the use of such chromium-containing catalysts poses problems from a practical standpoint. In other words, it is not impossible to efficiently recover chromium from used chromium-containing catalysts and to perform recovery treatment so that no chromium remains in the spent catalysts, if expensive and complicated operations are performed. However, it is extremely difficult and unsuitable for industrial implementation. Furthermore, chromium is highly toxic to the human body even in minute amounts, so disposal of chromium-residual waste catalysts into the general environment should be avoided as it has the potential to cause serious pollution in terms of environmental hygiene. be. Thus, copper-
Chromium-based hydrogenation catalysts have a major drawback, which is the difficulty in disposing of the spent catalyst. Furthermore, it is known that various metals or metal compounds can be used as general hydrogenation catalysts in addition to copper-chromium catalysts. Examples of such metals or metal compounds include metals such as Raney nickel, nickel, cobalt, copper, iron, platinum, and palladium, as well as oxides and sulfides of these metals. However, not all such generally known metals or metal compounds are equally useful in any hydrogenation reaction. In other words, unless a catalyst suitable for the specific hydrogenation reaction is selected according to the reaction mode, reaction conditions, etc. of each hydrogenation reaction, the specific hydrogenation reaction cannot be carried out efficiently. This is well known. Furthermore, it is well known that there are no established guidelines for selecting such suitable catalysts. The present inventors conducted research with the aim of developing a catalyst for the hydrogenation of lower hydroxycarboxylic acid esters that exhibits a superior catalytic effect than the conventionally known catalysts mentioned above and does not contain chromium. came. As a result, in an aqueous solution containing copper ammine complex,
We discovered that by mixing silica gels having a specific particle size and subjecting the resulting copper-containing silica gel to a reduction treatment, it is possible to produce a catalyst for hydrogenation of lower hydroxycarboxylic acid esters that meets the purpose.
The present invention has now been completed. That is, the present invention provides a catalyst for hydrogenation of lower hydroxycarboxylic acid esters by mixing fine particulate silica gel with an average particle size of 200 μm or less into an aqueous solution containing a copper ammine complex, and reducing the resulting copper-containing silica gel. It provides a manufacturing method. The catalyst obtained by the production method of the present invention has a better conversion rate and selectivity than known catalysts such as chromium-containing catalysts, and can efficiently and industrially convert the corresponding glycol from lower hydroxycarboxylic acid ester. It is a catalyst that can be advantageously produced and that can overcome the above-mentioned pollution troubles associated with the use of chromium-containing catalysts. The aqueous solution containing the copper ammine complex used in the present invention can be produced by a method known per se. For example, it can be produced by adding ammonia to an aqueous solution containing copper ions to make the aqueous solution alkaline. It can also be produced, for example, by adding copper pieces to concentrated ammonia water and passing air through the system. The above-mentioned aqueous solution containing copper ions can be obtained by dissolving a water-soluble copper compound (including copper salt) in water. Examples of such copper compounds include copper nitrate, copper sulfate, copper oxalate, copper chloride, copper carbonate, copper acetate, and the like. The most preferred copper compound is cupric nitrate. Furthermore, the silica gel used in the catalyst production method of the present invention needs to be fine particles with an average particle size of 200 μm or less. When silica gel having an average particle diameter of more than 200 μm is used, the amount of copper supported on the silica gel is reduced, and the activity of the resulting catalyst is significantly low. In addition, there is no need to set a special limit on the lower limit of the average particle diameter of silica gel, but it is approximately 1
A value up to about mμ is good. A more preferable average particle diameter is about 5 mμ to about 150μ. These particulate silica gels prepared by any method are useful. The preparation methods include dry methods such as decomposition of silicon halides and organosilicon compounds, heating reduction of silica sand and coke with an arc, vaporization, and oxidation, or wet methods in which sodium silicate is decomposed with acid. law,
For example, Hereinafter, one embodiment of the method for producing a catalyst according to the present invention will be described in detail. First, a water-soluble copper compound as exemplified above, such as cupric nitrate, is dissolved in water, and concentrated ammonia water is added to the copper ion-containing aqueous solution formed until the pH of the system is about 10 or more, for example about 10 to about 12. Add until mixed. A deep blue aqueous solution is thus formed. Fine particles or ultrafine silica gel having an average particle size of 200 μm or less are added to this deep blue aqueous solution, and the two are thoroughly mixed and brought into contact with each other by stirring. Mixing can be carried out under atmospheric pressure or increased pressure, at room temperature or under heated conditions, for example, at temperatures from room temperature to about 150°C, preferably from about 40 to about 100°C. In this way, a copper-containing silica gel in which copper ions are supported on the silica gel is formed. The catalyst of the present invention can be obtained by thoroughly washing the solid residue obtained by evaporating the copper-containing silica gel formed system, drying it, and then subjecting it to reduction treatment. Can be done. Concentration treatment can be used instead of the above-mentioned evaporation to dryness. For example, approximately half of the liquid is evaporated, a solid residue is collected from this concentrated system, for example by filtration, and treated in the same manner as above.
It is also possible to obtain the catalyst of the invention. The above-mentioned evaporation to dryness treatment and concentration treatment can be performed under atmospheric pressure conditions or under reduced pressure conditions. Further, these treatments can be carried out at room temperature or under heating conditions, but heating conditions such as about 60°C to about 90°C are preferably employed. For example, the reduction treatment of the copper-containing silica gel that can be obtained as described above involves reducing the copper-containing silica gel in the presence of hydrogen according to a method known per se.
This can be done by heat treatment. For example, in a hydrogen stream at a temperature of about 150 to about 500°C, preferably about 200 to about 400°C, about 1
An example of reduction treatment conditions of ~15 hours can be given. Prior to such a reduction treatment, a preliminary heating treatment can be employed. For example, the above-mentioned copper-containing silica gel is heated at about 400°C to about 800°C in air.
Preferably, the preheating treatment conditions include firing at a temperature of about 500° C. to about 700° C. for about 1 to about 10 hours. In the catalyst produced according to the present invention, the content of copper supported on silica gel can be determined by appropriately selecting the amounts of the copper ammine complex and silica gel used in the preparation of the catalyst.
It can be prepared. The amount is preferably
Weight of silica gel (silicon dioxide): Weight of copper =
1: about 0.001 to 1: about 2.0, more preferably 1: about 0.01 to 1: about 1.0. The catalyst produced in the present invention is produced by hydrogenating a lower hydroxycarboxylic acid ester in the gas phase,
It exhibits an extremely excellent effect as a catalyst for producing the corresponding glycol. When using the catalyst obtained in the present invention, the lower hydroxycarboxylic acid ester that is the above-mentioned reaction raw material can be appropriately selected. Specific examples include methyl glycolate, ethyl glycolate, propyl glycolate, butyl glycolate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl-α-hydroxybutyrate, ethyl-α-hydroxybutyrate. Examples include lower hydroxycarboxylic acid esters such as ester and propyl-α-hydroxybutyrate. When using the catalyst obtained according to the present invention, preferable hydrogenation reaction conditions for lower hydroxycarboxylic acid ester are as follows. Reaction temperature: 140-300℃, preferably 170-260℃,
More preferably 180-230°C Contact time: 0.01-20 seconds, preferably 0.1-3 seconds Reaction pressure: 0.1-200 atm, preferably 1-40 atm Hydrogen/hydroxycarboxylic acid ester molar ratio:
2 or more, preferably 10 to 500 The hydrogenation reaction is carried out using the catalyst obtained in the present invention,
The reaction can be carried out in any manner in which hydrogen gas and lower hydroxycarboxylic acid ester are brought into contact in a gas phase, and either a fixed catalyst bed method or a fluidized catalyst bed method can be adopted. Furthermore, the reaction can be carried out either batchwise or continuously. By carrying out the hydrogenation reaction of lower hydroxycarboxylic esters using the catalyst obtained according to the present invention, for example, ethylene glycol can be produced from glycolic esters, propylene glycol can be produced from lactic esters, and α-hydroxybutylene glycol can be produced from lactate esters. Butanediol can be obtained from the rate. The catalyst obtained by the present invention does not contain chromium, as is clear from its production method. Although it does not contain chromium, the catalyst obtained according to the present invention can efficiently accomplish the reaction of hydrogenating lower hydroxycarboxylic acid ester to convert it into the corresponding glycol as described above, and has a high space-time ratio. The desired product is obtained in yield (STY). Furthermore, with many conventionally known catalysts, the desired product could not be efficiently produced unless the hydrogenation reaction was carried out at a high pressure of 10 atm or higher, whereas when using the catalyst obtained in the present invention, There is also the advantage that the target product can be obtained efficiently even if the hydrogenation reaction is carried out under a lower pressure. Next, Examples, Comparative Examples, and Reference Examples of the present invention will be given. Example 1 Cupric nitrate trihydrate (Cu(NO 3 ) 2.3H 2 O)
101.2 g was dissolved in 300 ml of water, and 300 ml of concentrated ammonia water was added thereto to give a concentration of about 11-12, to obtain a deep blue solution containing a copper ammine complex. A suspension of 40 g of fine-particle silica gel (manufactured by Fuji Davison, SYLO1D150) having an average particle size of 2.5 μm suspended in 450 ml of water was added to this deep blue solution, and the mixture was stirred at room temperature for several hours. Next, the temperature of the mixture is about 85°C to about 100°C.
temperature to evaporate most of the water, and then raise the temperature to 120℃.
and dried for 12 hours. The dried product was thoroughly washed with water and dried again in air at 140°C for 14 hours. The dried product was reduced at 350° C. for 2 to 3 hours in a hydrogen stream to prepare a catalyst. The copper content of the catalyst was about 40 wt%, and the weight ratio of copper to silicon dioxide was about 0.67. Reference Examples 1 to 3 5 ml of the catalyst prepared according to Example 1 was heated to an inner diameter of 10 mm.
Fill a stainless steel reaction tube with a diameter of 130 mm and
Catalytic hydrogenation reaction of ethyl glycolate,
The reaction was carried out at a predetermined temperature under the conditions of SV 20000 hr -1 , reaction pressure 6 Kg/cm 2 ·G, and hydrogen/ethyl glycolate (molar ratio) 100. The results are shown in Table 1.

【表】 参考例 4 実施例1で調製した触媒5mlを内径10mmφ、長
さ130mmのステンレス製反応管に充填し、乳酸エ
チルの接触水素添加反応を、SV6000hr-1、反応
圧力6Kg/cm2・G、水素/乳酸エチル(モル比)
60、反応温度185℃の条件で実施した。その結果
は、乳酸エチルの転化率96.2%、プロピレングリ
コールへの選択率90.5%であつた。 実施例 2 硝酸第2銅・3水和物253gを750mlの水に溶解
し、これに濃アンモニア水750mlを加えてPHを約
11〜12とし、銅アンミン錯体を含む深青色の溶液
を得た。この深青色溶液に、平均粒子径10〜20m
μの超微粒子シリカゲル100gを1000mlの水に懸
濁させた懸濁液を加えた後、室温で数時間撹拌し
た。 次いで、混合液の温度を約85℃ないし約100℃
に上げて大部分の水を蒸発させ、さらに、120℃
で16時間乾燥した。乾燥物を充分に水洗し、再度
120℃で24時間乾燥した後、水素気流中200℃で12
時間還元処理し、触媒を調製した。触媒の銅の含
有率は約40wt%であり、二酸化ケイ素に対する
銅の重量比は、約0.67であつた。 参考例 5〜7 実施例2により調製した触媒5mlを内径10mm
φ、長さ130mmのステンレス製反応管に充填し、
グリコール酸エチルの接触水素添加反応を反応圧
力6Kg/cm2・G、SV20000hr-1、水素/グリコー
ル酸エチル(モル比)100の条件下、所定温度で
実施した。その結果を、第2表に示す。
[Table] Reference Example 4 5 ml of the catalyst prepared in Example 1 was filled into a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 10 mmφ and a length of 130 mm, and the catalytic hydrogenation reaction of ethyl lactate was carried out at SV 6000 hr -1 and reaction pressure 6 Kg/cm 2 . G, hydrogen/ethyl lactate (molar ratio)
60, and the reaction temperature was 185°C. The results were a conversion rate of ethyl lactate of 96.2% and a selectivity to propylene glycol of 90.5%. Example 2 253 g of cupric nitrate trihydrate was dissolved in 750 ml of water, and 750 ml of concentrated ammonia water was added to the solution to bring the pH to approx.
11-12, and a deep blue solution containing a copper ammine complex was obtained. In this deep blue solution, the average particle size is 10 to 20 m.
A suspension of 100 g of μ ultrafine silica gel suspended in 1000 ml of water was added, and the mixture was stirred at room temperature for several hours. Next, the temperature of the mixture is about 85°C to about 100°C.
temperature to evaporate most of the water, and then raise the temperature to 120℃.
and dried for 16 hours. Rinse the dried material thoroughly with water and re-
After drying at 120℃ for 24 hours, drying at 200℃ in a hydrogen stream for 12 hours
A catalyst was prepared by performing a time reduction treatment. The copper content of the catalyst was about 40 wt%, and the weight ratio of copper to silicon dioxide was about 0.67. Reference Examples 5 to 7 5 ml of the catalyst prepared according to Example 2 was heated to an inner diameter of 10 mm.
Fill a stainless steel reaction tube with a diameter of 130 mm and
A catalytic hydrogenation reaction of ethyl glycolate was carried out at a predetermined temperature under the conditions of a reaction pressure of 6 kg/cm 2 ·G, a SV of 20000 hr −1 , and a hydrogen/ethyl glycolate (molar ratio) of 100. The results are shown in Table 2.

【表】 実施例 3 硝酸第2銅・3水和物50gを150mlの水に溶解
し、これに濃アンモニア水200mlを加えてPHを約
11〜12とし、銅アンミン錯体を含む深青色の溶液
を得た。この深青色の溶液に、平均粒子径100μ
の微粒子シリカゲル19.2gを加え室温で数時間撹
拌した。 次いで、混合液の温度を約85℃ないし約100℃
に上げて大部分の水を蒸発させ、さらに、120℃
で16時間乾燥した。乾燥物を充分に水洗し、再度
120℃で24時間乾燥した後、水素気流中200℃で12
時間還元処理し、触媒を調製した。触媒の銅の含
有率は約40wt%であり、二酸化ケイ素に対する
銅の重量比は、約0.67であつた。 参考例 8および9 実施例3で調製した触媒25mlを内径19.4mmφ、
長さ700mmのステンレス製反応管に充填し、反応
圧力20Kg/cm2・G、SV20000hr-1、水素/グリコ
ール酸エチル(モル比)100の条件下、所定温度
でグリコール酸エチルの水素添加反応を行なつ
た。その結果を、第3表に示す。
[Table] Example 3 Dissolve 50 g of cupric nitrate trihydrate in 150 ml of water, add 200 ml of concentrated ammonia water, and adjust the pH to approx.
11-12, and a deep blue solution containing a copper ammine complex was obtained. This deep blue solution contains particles with an average particle size of 100 μm.
19.2 g of fine particle silica gel was added and stirred at room temperature for several hours. Next, the temperature of the mixture is about 85°C to about 100°C.
temperature to evaporate most of the water, and then raise the temperature to 120℃.
and dried for 16 hours. Rinse the dried material thoroughly with water and re-
After drying at 120℃ for 24 hours, drying at 200℃ in a hydrogen stream for 12 hours
A catalyst was prepared by performing a time reduction treatment. The copper content of the catalyst was about 40 wt%, and the weight ratio of copper to silicon dioxide was about 0.67. Reference Examples 8 and 9 25 ml of the catalyst prepared in Example 3 was heated to an inner diameter of 19.4 mmφ.
A stainless steel reaction tube with a length of 700 mm was filled, and the hydrogenation reaction of ethyl glycolate was carried out at a specified temperature under the conditions of a reaction pressure of 20 Kg/cm 2 G, SV 20000 hr -1 , and a hydrogen/ethyl glycolate (molar ratio) of 100. I did it. The results are shown in Table 3.

【表】 比較例 1 平均粒子径100μのシリカゲルに代えて、平均
粒子径250μのシリカゲル19.2gを用いた他は、
実施例1と同様の操作により触媒を調製した。触
媒の銅の含有率は、約40wt%であり、二酸化ケ
イ素に対する銅の重量比は、約0.67であつた。 参考例 10〜12 比較例1により調製した触媒5mlを内径10mm
φ、長さ130mmのステンレス製反応管に充填し、
反応圧力6Kg/cm2・G、SV20000hr-1、水素/グ
リコール酸エチル(モル比)100の条件下、所定
温度でグリコール酸エチルの接触水素添加反応を
実施した。その結果を、第4表に示す。
[Table] Comparative Example 1 19.2g of silica gel with an average particle diameter of 250μ was used instead of silica gel with an average particle diameter of 100μ.
A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1. The copper content of the catalyst was about 40 wt%, and the weight ratio of copper to silicon dioxide was about 0.67. Reference Examples 10 to 12 5 ml of the catalyst prepared according to Comparative Example 1 was heated to an inner diameter of 10 mm.
Fill a stainless steel reaction tube with a diameter of 130 mm and
A catalytic hydrogenation reaction of ethyl glycolate was carried out at a predetermined temperature under the conditions of a reaction pressure of 6 Kg/cm 2 ·G, a SV of 20000 hr −1 , and a hydrogen/ethyl glycolate (molar ratio) of 100. The results are shown in Table 4.

【表】 比較例 2 硝酸第2銅〔Cu(NO32・3H2O〕24.2gを220
mlの水に溶解し、これに硝酸亜鉛〔Zn(NO32
6H2O〕29.7gを270mlの水に溶かした液を混合
し、次いでクロム酸アンモニウム〔(NH42
CrO4〕45.6gを140mlの水に溶かした液を混合
し、茶褐色の沈殿を得た。この沈殿溶液に、アン
モニアを加えPHを7に調製し、次いで1〜2時間
撹拌し熟成した後、過して得た集物を120℃
で15時間乾燥した。該乾燥物を、約400℃に保た
れた容器上に少しづつ入れ、熱分解を行つた。こ
の時触媒は、茶褐色から黒色に変化した。次いで
この黒色になつた触媒を、200℃で水素により5
時間還元処理を行い、銅−クロム−亜鉛系触媒を
得た。 参考例 13〜15 比較例2により調製した触媒5mlを用い、参考
例1〜3と同じ条件下にグリコール酸エチルの接
触水素添加反応を実施した。その結果を、第5表
に示す。
[Table] Comparative example 2 Cupric nitrate [Cu(NO 3 ) 2・3H 2 O] 24.2g at 220
ml of water and add zinc nitrate [Zn(NO 3 ) 2 .
A solution of 29.7 g of 6H 2 O] dissolved in 270 ml of water was mixed, and then ammonium chromate [(NH 4 ) 2 .
A solution obtained by dissolving 45.6 g of CrO 4 ] in 140 ml of water was mixed to obtain a brown precipitate. Ammonia was added to this precipitate solution to adjust the pH to 7, and then the mixture was stirred for 1 to 2 hours to age, and the resulting mixture was heated to 120°C.
and dried for 15 hours. The dried product was placed little by little into a container kept at about 400°C to undergo thermal decomposition. At this time, the catalyst changed from brown to black. Next, this blackened catalyst was heated with hydrogen at 200℃ for 5 minutes.
A time reduction treatment was performed to obtain a copper-chromium-zinc catalyst. Reference Examples 13-15 Using 5 ml of the catalyst prepared in Comparative Example 2, a catalytic hydrogenation reaction of ethyl glycolate was carried out under the same conditions as in Reference Examples 1-3. The results are shown in Table 5.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 銅のアンミン錯体を含む水溶液に、平均粒子
径が200μ以下の微粒子シリカゲルを混合し、得
られる銅含有シリカゲルを還元処理することを特
徴とする、低級ヒドロキシカルボン酸エステルの
水素添加用触媒の製法。
1. A method for producing a catalyst for hydrogenation of lower hydroxycarboxylic acid esters, which comprises mixing particulate silica gel with an average particle size of 200 μm or less into an aqueous solution containing a copper ammine complex, and subjecting the resulting copper-containing silica gel to a reduction treatment. .
JP58063006A 1983-04-12 1983-04-12 Preparation of hydrogenating catalyst of lower hydroxycarboxylic ester Granted JPS59189936A (en)

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