JPS6341894B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6341894B2
JPS6341894B2 JP60203371A JP20337185A JPS6341894B2 JP S6341894 B2 JPS6341894 B2 JP S6341894B2 JP 60203371 A JP60203371 A JP 60203371A JP 20337185 A JP20337185 A JP 20337185A JP S6341894 B2 JPS6341894 B2 JP S6341894B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acetic acid
ruthenium
amount
reaction
chloride
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.)
Expired
Application number
JP60203371A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6263535A (en
Inventor
Kenji Fujiwara
Hiroshi Ono
Masao Iwasaki
Shuichi Tokumoto
Kenji Yoshida
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.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP60203371A priority Critical patent/JPS6263535A/en
Publication of JPS6263535A publication Critical patent/JPS6263535A/en
Publication of JPS6341894B2 publication Critical patent/JPS6341894B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Landscapes

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

Description

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

(産業上の利用分野) 本発明は、一酸化炭素と水素(以下、合成ガス
と称する)から直接エタノールを製造する方法に
関する。さらに詳しくは、本発明はルテニウム化
合物と塩素化合物もしくは臭素化合物とを主成分
とする触媒の存在下に行う液相触媒反応によつ
て、合成ガスからメタノールおよびエタノールを
直接合成する方法に関する。 メタノールまたはエタノールは各種化学物質の
中間原料または溶媒として広範囲な用途を有する
化合物である。 (従来の技術) 一酸化炭素および水素を原料として、ルテニウ
ム含有触媒存在下でメタノールおよび/またはエ
タノールを製造する方法は公知である。たとえ
ば、可溶化ルテニウムカルボニル錯体を含む適当
な溶剤中で水素と一酸化炭素を反応させて、メタ
ノール、エチレングリコールおよびエタノールま
たはそれらのカルボキシレート誘導体を直接に製
造する方法(特開昭55−115834号)、また、ルテ
ニウム源とハロゲン化物源とからなる触媒系の存
在下に一酸化炭素と水素とを反応させ、アセトア
ルデヒドおよび/またはエタノールを製造する方
法(特開昭56−166133号)、さらに均質ルテニウ
ム触媒、ハロゲンもしくはハロゲン化物促進剤お
よび有機酸化ホスフイン化合物と一酸化炭素およ
び水素を接触させ、メタノールおよびエタノール
を選択的に製造する方法(特開昭57−82327号)
などが挙げられる。 しかし、公知の技術を工業化するには、まだ、
メタノールおよびエタノールの活性、選択率共に
不充分である。これは副生成物として生成する酢
酸および酢酸のエステル類が生成物中の目的とす
るアルコールの割合を相対的に低下させているこ
とが一因である。 (発明が解決しようとする問題点) 本発明の課題は、一酸化炭素と水素とを原料と
して直接一段の反応でメタノール、エタノール製
造する方法において、高められた選択率で製造す
る方法を提供することである。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らはこのような課題を解決するために
鋭意検討した。その結果、ルテニウム触媒を用い
た液相均一反応において、酢酸および/または酢
酸のエステルを反応系に供給し、それによつて、
酢酸の正味の生成量を減少させることにより、メ
タノールおよびエタノールを選択的に製造する方
法を見出し、本発明に至つた。 すなわち、本発明は、 ルテニウム化合物と塩素化合物もしくは臭素化
合物とを主成分とする触媒に、一酸化炭素および
水素を高温、高圧下で接触させてアルコールを製
造する方法において、予め決定された酢酸の正味
の生成量が零となるような量の酢酸および/また
は酢酸のエステル類を反応系に供給することを特
徴とするアルコール類の製造方法である。 本発明で使用されるルテニウム化合物は、反応
条件下において一酸化炭素配位子を有するルテニ
ウム錯体を生成するものであれば、いずれも使用
することができる。これらの例として、金属ルテ
ニウムのほかに、二酸化ルテニウムや四酸化ルテ
ニウムなどのルテニウム酸化物、これらの水和
物、塩化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、硝酸ル
テニウムのようなルテニウムの鉱酸塩、酢酸ルテ
ニウム、プロピオン酸ルテニウムなどのルテニウ
ムの有機酸塩などがある。 また、ルテニウム化合物は、配位化合物の形の
ものでも直接用いることができ、これらの例とし
ては、トリルテニウムドデカカルボニルのような
ルテニウムカルボニルや、ルテニウムに、酸素、
硫黄、ハロゲン、窒素、リン、ヒ素、アンチモ
ン、ビスマスなどを含む配位子などを配位させた
ルテニウム錯体やその塩類などがあげられる。 これらのルテニウム化合物の中でも、ルテニウ
ム酸化物、ルテニウムハロゲン化物、ルテニウム
カルボニル、ルテニウムアセチルアセトネート、
あるいは、ルテニウムカルボニルの少くとも一部
の一酸化炭素配位子を、他の配位子でおきかえた
ルテニウム錯体などが好ましい。 本発明の方法において使用するルテニウム化合
物の液体媒体中の量はルテニウム金属に換算した
重量として、液体媒体1000重量部あたり0.1〜300
重量部の範囲である。 また、本発明の方法においては、ルテニウム化
合物に助触媒として、ハロゲン化合物を用いるこ
とが必要である。これらのハロゲン化合物の不存
在下では、エタノール活性および選択性は著しく
小さい。 これらのハロゲン化合物としては、塩を構成す
る陰イオンとして、塩素イオン、臭素イオン、ヨ
ウ素イオンなどのハロゲンイオンを有するアルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩のような金属塩、
アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、イミニ
ウム塩などの塩類や、ハロゲン化アルキル、ハロ
ゲン化アリール等の炭化水素のハロゲン化物など
があげられる。また、ハロゲン化水素や、酸ハロ
ゲン化物、遷移金属のハロゲン化物なども用いる
ことができる。更に具体的には、金属塩の例と
して、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチ
ウム、塩化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化セ
シウム、塩化マグネシウム、ヨウ化ランタンな
ど、アンモニウム塩の例として、トリメチルア
ンモニウムクロライド、トリメチルアンモニウム
ブロマイド、トリメチルアンモニウムアイオダイ
ド、ジメチルエチルアンモニウムクロライド、メ
チルジエチルアンモニウムアイオダイド、テトラ
メチルアンモニウムクロライド、テトラメチルア
ンモニウムアイオダイド、テトラフエニルアンモ
ニウムクロライド、セチルトリエチルアンモニウ
ムブロマイドなど、第4級ホスホニウム塩の例
として、テトラフエニルホスホニウムクロライ
ド、テトラn−ブチルホスホニウムブロマイド、
n−ヘプチルトリフエニルホスホニウムプロマイ
ド、ベンジルトリフエニルホスホニウムアイオダ
イド、メチルトリフエニルホスホニウムクロライ
ドなど、イミニウム塩の例として、ビス(トリ
フエニルホスフイン)イミニウムクロライド、ビ
ス(トリフエニルホスフイン)イミニウムプロマ
イド、ビス(トリフエニルホスフイン)イミニウ
ムアイオダイドやこれらのイミニウム化合物のフ
エニル基の少くとも1部がメチル基やエチル基な
どで置換されたイミニウム塩など、ハロゲン化
アルキルの例として、塩化メチル、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、ヨウ化メチル、
ヨウ化エチル、塩化ベンジル、ヨウ化ベンジルな
ど、ハロゲン化水素の例として、塩化水素、臭
化水素、ヨウ化水素など、また、酸ハロゲン化
物の例として、塩化アセチルや臭化アセチルなど
さらに遷移金属ハロゲン化物の例としては、塩
化ニツケルや塩化ルテニウム、ヨウ化銅などをあ
げることが また、沃素や塩素ガスや窒素ガスも使用するこ
とができる。 これらのハロゲン化合物は単独または二種類以
上を混合して用いることもできる。 本発明の方法において、これらのハロゲン化合
物の使用量は、ルテニウム1グラム原子あたり、
ハロゲン原子が0.1〜200グラム原子の範囲、更に
好ましくは1〜50グラム原子の範囲である。 本発明の方法は、液体媒体中で実施することが
できる。使用する液体媒体としては非プロトン性
液体溶媒が好ましい。例えば、ヘプタン、オクタ
ン、シクロヘキサン、デカリン、テトラリン、灯
油、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジユレン、
ヘキサメチルベンゼンなどの飽和炭化水素および
芳香族炭化水素、クロロペンタン、o−ジクロル
ベンゼン、p−クロルトルエン、フルオロベンゼ
ンなどのハロゲン化炭化水素、ジオキサン、テト
ラヒドロフラン、エチルエーテル、アニソール、
フエニルエーテル、ジグライム、テトラグライ
ム、18−クラウン−6などのエーテル類、アセト
ン、アセトフエノン、ベンゾフエノンなどのケト
ン類、N−メチルピロリジン−2−オン、N−エ
チルピロリジン−2−オン、N,N−ジメチルア
セトアミド、N−メチルピペリドン、ヘキサメチ
ルホスホリツクトリアミドなどのN−置換アミド
類、N,N−ジエチルアニリン、N−メチルモル
ホリン、ピリジン、キノリンなどの3級アミン
類、スルホランなどのスルホン類、ジメチルスル
ホキサイドなどのスルホキサイド類、1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノンなどの尿素誘導
体、さらに、トリブチルホスフインオキシドなど
のホスフインオキシド類や、シリコンオイルなど
をあげることができる。 このうち、とくに好ましい液体溶媒として飽和
炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水
素、エーテル類およびホスフインオキシド類があ
げられる。 これらの液体溶媒は単独で使用してもまた二種
類以上を混合しても使用できる。 また、本発明の方法において使用される液体溶
媒は少くとも反応条件下において液体であれば、
常温常圧下で固体であつても使用することができ
る。 本発明の方法において、反応系に酢酸およびま
たは酢酸エステルを供給する。酢酸の形態として
は酢酸のほかに、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
プロピル、酢酸ブチルなどが挙げられる。 また、酢酸塩、例えば酢酸アンモニウム、酢酸
カルシウム、酢酸コバルトなどを用いることもで
きる。 これらの化合物の中でも酢酸および酢酸メチル
が特に好ましい。 これらの化合物は単独または二種類以上を混合
して用いることができる。 これら酢酸、酢酸エステルおよび/または酢酸
塩の反応系への供給は、酢酸の正味の生成量が0
となるように行なうのが好ましい。酢酸の正味の
生成量が0となるような酢酸および/または酢酸
エステルの量は、実際にはこれらを反応系へ供給
する量を徐々に変化させながら酢酸の正味の生成
量が0となるような点を求めることにより定める
が、通常はこの量は反応系へ酢酸および/または
酢酸エステルを添加しなかつた時に生成する酢酸
のおよそ2倍以上である。このようにして反応系
へ供給する酢酸および/または酢酸エステルの量
を予め決定しておき、この予め決定された適切な
量を反応開始に先立つて反応系へ供給する。この
ような供給を行なえば、回収した酢酸および酢酸
エステルを反応器へ再び循環使用する工業用プロ
セスにおいて好都合である。 反応系への供給量を多くするほど、酢酸の正味
の生成量は減少し、0となるよう供給量を調節す
る。しかし、多量に供給しすぎると触媒の活性が
低下し好ましくない。 こゝで、酢酸の正味の生成量とは、反応後の酢
酸量と酢酸のエステル類を酢酸に換算した量の総
量から、供給した酢酸量と、酢酸エステル類や酢
酸塩を用いたときは、それらを酢酸に換算した量
の総量を除いた量である。 本発明の方法において合成原料として使用され
る一酸化炭素と水素のモル比の範囲は、通常1:
10〜10:1、好ましくは1:3〜2:1である。 また、合成ガス中に不活性な他の成分、たとえ
ばメタンや窒素を含有していても使用することが
できる。 本発明の方法は、反応温度が160〜300℃の範
囲、好ましくは180〜260℃の範囲である。 反応温度が160℃未満では、一酸化炭素と水素
の反応は極めて遅い。また、反応温度が300℃を
越えると、メタンの副生は著しく増大し、エタノ
ールの選択率は低くなる。 また、反応圧力は150〜800Kg/cm2の範囲、好ま
しくは300〜500Kg/cm2の範囲である。 反応圧力は高い程一酸化炭素と水素の反応には
好ましいが、実用的な圧力としては800Kg/cm2
下が好ましい。 本発明の方法はバツチ方式、半連続方式または
連続方式のいずれの方法によつても実施すること
ができる。 本発明の方法において、供給する酢酸およびま
たは酢酸のエステル類は反応器に最初にバツチ方
式で加えてもよく、半連続または連続式に供給す
ることもできる。 (作用) 本発明では、ルテニウム化合物およびハロゲン
化合物を含有する触媒に原料ガスを接触させてエ
タノールを製造する方法において、酢酸および/
または酢酸のエステル類を反応系に供給すること
によつて酢酸の正味の生成量を減少させ、生成し
た生成物中のメタノールおよびエタノールの割合
を相対的に高めることができる。 この方法によれば、エタノールの選択率を高め
ることができる上に、回収した酢酸およびまたは
酢酸のエステル類を循環使用できるので工業的な
実施方法である。 すなわち、本発明の方法は従来の方法に比べ、
C1化学の技術を工業的な水準にまで向上させる
ものである。 (実施例) 以下、実施例および比較例によつて、本発明の
方法を更に具体的に説明する。 実施例 1 内容量50mlのステンレス製オートクレーブに
0.28mg原子のトリルテニウムドデカカルボニル
〔Ru3(CO)12〕、3.5mmoleのビス(トリフエニル
ホスフイン)イミニウムクロライド
〔(φ3P)2NCl〕、0.84mmoleの臭化水素、10.2m
moleの酢酸および15mlのトルエンを入れ、合成
ガス(CO:H2モル比1:1)を室温にて340
Kg/cm2まで圧入した。撹拌下でオートクレーブを
加熱し、内温を240℃に保持し、反応を1時間行
つた。この間、オートクレーブの内圧は458〜420
Kg/cm2に変化した。次いでオートクレーブの加熱
を止め、室温まで冷却した後、圧を抜き、内容物
を取り出し、ガスクロマトグラフにより分析し
た。結果を第1表に示す。 実施例2〜6および比較例1〜5 実施例1の方法において、ルテニウム化合物濃
度、酢酸の添加量、ハロゲン化合物の種類、ハロ
ゲン化合物の濃度、添加剤の種類、添加剤の濃
度、溶媒の種類および反応温度を第1表のように
かえて行つた。反応結果を第1表に示す。 実施例 7 実施例1において、酢酸の代わりに酢酸メチル
を12.9mmole用いて反応を行つた。 実質的な反応生成物は、メタノール、エタノー
ル、メタン等で、酢酸の実質的な生成は認められ
なかつた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for directly producing ethanol from carbon monoxide and hydrogen (hereinafter referred to as synthesis gas). More specifically, the present invention relates to a method for directly synthesizing methanol and ethanol from synthesis gas by a liquid phase catalytic reaction carried out in the presence of a catalyst containing a ruthenium compound and a chlorine or bromine compound as main components. Methanol or ethanol is a compound that has a wide range of uses as an intermediate raw material or solvent for various chemicals. (Prior Art) A method for producing methanol and/or ethanol using carbon monoxide and hydrogen as raw materials in the presence of a ruthenium-containing catalyst is known. For example, a method for directly producing methanol, ethylene glycol, and ethanol or their carboxylate derivatives by reacting hydrogen and carbon monoxide in a suitable solvent containing a solubilized ruthenium carbonyl complex (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-115834) ), a method for producing acetaldehyde and/or ethanol by reacting carbon monoxide with hydrogen in the presence of a catalyst system consisting of a ruthenium source and a halide source (Japanese Patent Application Laid-Open No. 166133/1989), and a method for producing acetaldehyde and/or ethanol in a homogeneous manner A method for selectively producing methanol and ethanol by bringing a ruthenium catalyst, a halogen or halide promoter, and an organic oxidized phosphine compound into contact with carbon monoxide and hydrogen (Japanese Patent Application Laid-open No. 82327-1982)
Examples include. However, it is still necessary to industrialize the known technology.
Both methanol and ethanol activity and selectivity are insufficient. One reason for this is that acetic acid and acetic acid esters produced as by-products relatively reduce the proportion of the target alcohol in the product. (Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a method for producing methanol and ethanol with increased selectivity in a direct one-step reaction using carbon monoxide and hydrogen as raw materials. That's true. (Means for Solving the Problems) The present inventors have made extensive studies to solve these problems. As a result, in a liquid phase homogeneous reaction using a ruthenium catalyst, acetic acid and/or an ester of acetic acid are supplied to the reaction system, thereby
The present inventors have discovered a method for selectively producing methanol and ethanol by reducing the net amount of acetic acid produced, leading to the present invention. That is, the present invention provides a method for producing alcohol by contacting a catalyst mainly composed of a ruthenium compound and a chlorine compound or a bromine compound with carbon monoxide and hydrogen under high temperature and pressure. This is a method for producing alcohols, characterized in that acetic acid and/or esters of acetic acid are supplied to a reaction system in an amount such that the net production amount is zero. Any ruthenium compound used in the present invention can be used as long as it forms a ruthenium complex having a carbon monoxide ligand under the reaction conditions. Examples of these include, in addition to metallic ruthenium, ruthenium oxides such as ruthenium dioxide and ruthenium tetroxide, their hydrates, mineral acid salts of ruthenium such as ruthenium chloride, ruthenium iodide, and ruthenium nitrate, ruthenium acetate, Examples include organic acid salts of ruthenium such as ruthenium propionate. Ruthenium compounds can also be used directly in the form of coordination compounds, examples of which include ruthenium carbonyl such as triruthenium dodecacarbonyl, ruthenium combined with oxygen,
Examples include ruthenium complexes and their salts coordinated with ligands containing sulfur, halogen, nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, etc. Among these ruthenium compounds, ruthenium oxide, ruthenium halide, ruthenium carbonyl, ruthenium acetylacetonate,
Alternatively, a ruthenium complex in which at least some of the carbon monoxide ligands of ruthenium carbonyl are replaced with other ligands is preferable. The amount of the ruthenium compound used in the method of the present invention in the liquid medium is 0.1 to 300 parts by weight per 1000 parts by weight of the liquid medium in terms of ruthenium metal.
Parts by weight range. Further, in the method of the present invention, it is necessary to use a halogen compound as a promoter for the ruthenium compound. In the absence of these halogen compounds, ethanol activity and selectivity are significantly lower. These halogen compounds include metal salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts having halogen ions such as chloride ions, bromide ions, and iodine ions as anions constituting the salts;
Examples include salts such as ammonium salts, quaternary phosphonium salts, and iminium salts, and hydrocarbon halides such as alkyl halides and aryl halides. Further, hydrogen halides, acid halides, transition metal halides, and the like can also be used. More specifically, examples of metal salts include lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, sodium chloride, potassium bromide, cesium iodide, magnesium chloride, and lanthanum iodide; examples of ammonium salts include trimethylammonium Quaternary phosphonium salts such as chloride, trimethylammonium bromide, trimethylammonium iodide, dimethylethylammonium chloride, methyldiethylammonium iodide, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium iodide, tetraphenylammonium chloride, cetyltriethylammonium bromide, etc. Examples include tetraphenylphosphonium chloride, tetra n-butylphosphonium bromide,
Examples of iminium salts include bis(triphenylphosphine)iminium chloride, bis(triphenylphosphine)iminium bromide, n-heptyltriphenylphosphonium bromide, benzyltriphenylphosphonium iodide, methyltriphenylphosphonium chloride, etc. Examples of alkyl halides include methyl chloride, chloride, etc., such as bis(triphenylphosphine)iminium iodide and iminium salts in which at least a portion of the phenyl group of these iminium compounds is substituted with a methyl group, ethyl group, etc. methylene, chloroform, carbon tetrachloride, methyl iodide,
Examples of hydrogen halides include hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide; examples of acid halides include acetyl chloride and acetyl bromide; and transition metals such as acetyl chloride and acetyl bromide. Examples of halides include nickel chloride, ruthenium chloride, copper iodide, etc. Iodine, chlorine gas, and nitrogen gas can also be used. These halogen compounds can be used alone or in combination of two or more. In the method of the present invention, the amount of these halogen compounds used per gram atom of ruthenium is:
The halogen atoms range from 0.1 to 200 gram atoms, more preferably from 1 to 50 gram atoms. The method of the invention can be carried out in a liquid medium. The liquid medium used is preferably an aprotic liquid solvent. For example, heptane, octane, cyclohexane, decalin, tetralin, kerosene, benzene, toluene, xylene, diyulene,
Saturated and aromatic hydrocarbons such as hexamethylbenzene, halogenated hydrocarbons such as chloropentane, o-dichlorobenzene, p-chlorotoluene, fluorobenzene, dioxane, tetrahydrofuran, ethyl ether, anisole,
Ethers such as phenyl ether, diglyme, tetraglyme, 18-crown-6, ketones such as acetone, acetophenone, benzophenone, N-methylpyrrolidin-2-one, N-ethylpyrrolidin-2-one, N,N - N-substituted amides such as dimethylacetamide, N-methylpiperidone and hexamethylphosphoric triamide; tertiary amines such as N,N-diethylaniline, N-methylmorpholine, pyridine and quinoline; sulfones such as sulfolane; Examples include sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, urea derivatives such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, phosphine oxides such as tributylphosphine oxide, and silicone oil. Among these, particularly preferred liquid solvents include saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ethers, and phosphine oxides. These liquid solvents can be used alone or in combination of two or more. Further, if the liquid solvent used in the method of the present invention is liquid at least under the reaction conditions,
It can be used even if it is solid at room temperature and pressure. In the method of the present invention, acetic acid and/or acetic acid ester are supplied to the reaction system. Forms of acetic acid include, in addition to acetic acid, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and the like. It is also possible to use acetates such as ammonium acetate, calcium acetate, cobalt acetate, and the like. Among these compounds, acetic acid and methyl acetate are particularly preferred. These compounds can be used alone or in combination of two or more. The supply of acetic acid, acetate ester, and/or acetate to the reaction system is such that the net production amount of acetic acid is 0.
It is preferable to do so. The amount of acetic acid and/or acetic ester that will make the net amount of acetic acid produced is 0, is actually determined by gradually changing the amount of these supplied to the reaction system so that the net amount of acetic acid produced becomes 0. This amount is usually determined by determining the amount of acetic acid, but usually this amount is approximately twice or more of the acetic acid produced when acetic acid and/or acetate ester are not added to the reaction system. In this manner, the amount of acetic acid and/or acetate ester to be supplied to the reaction system is determined in advance, and this predetermined appropriate amount is supplied to the reaction system prior to the start of the reaction. Such a supply is advantageous in industrial processes where the recovered acetic acid and acetate are recycled back to the reactor. As the amount supplied to the reaction system increases, the net amount of acetic acid produced decreases, and the amount supplied is adjusted so that it becomes zero. However, if too large a quantity is supplied, the activity of the catalyst will decrease, which is not preferable. Here, the net amount of acetic acid produced is calculated from the total amount of acetic acid after the reaction and the amount of acetic acid esters converted to acetic acid, the amount of acetic acid supplied, and when using acetate esters or acetates, , excluding the total amount converted into acetic acid. The molar ratio of carbon monoxide and hydrogen used as synthetic raw materials in the method of the present invention is usually 1:
The ratio is 10 to 10:1, preferably 1:3 to 2:1. It is also possible to use other inert components such as methane and nitrogen in the synthesis gas. In the method of the present invention, the reaction temperature is in the range of 160 to 300°C, preferably in the range of 180 to 260°C. At reaction temperatures below 160°C, the reaction between carbon monoxide and hydrogen is extremely slow. Furthermore, when the reaction temperature exceeds 300°C, the amount of methane by-product increases significantly, and the selectivity of ethanol decreases. Moreover, the reaction pressure is in the range of 150 to 800 Kg/cm 2 , preferably in the range of 300 to 500 Kg/cm 2 . The higher the reaction pressure is, the more preferable it is for the reaction between carbon monoxide and hydrogen, but for practical purposes, a pressure of 800 Kg/cm 2 or less is preferable. The method of the present invention can be carried out in a batch, semi-continuous or continuous manner. In the process of the invention, the acetic acid and/or esters of acetic acid fed may initially be added to the reactor batchwise, or may be fed semi-continuously or continuously. (Function) In the present invention, in a method for producing ethanol by bringing a raw material gas into contact with a catalyst containing a ruthenium compound and a halogen compound, acetic acid and/or
Alternatively, by supplying esters of acetic acid to the reaction system, the net amount of acetic acid produced can be reduced and the proportions of methanol and ethanol in the produced product can be relatively increased. According to this method, the selectivity of ethanol can be increased, and the recovered acetic acid and/or esters of acetic acid can be recycled and used, so it is an industrial method. That is, compared to the conventional method, the method of the present invention has the following advantages:
C 1 It aims to improve chemical technology to an industrial level. (Example) Hereinafter, the method of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Example 1 In a stainless steel autoclave with a capacity of 50ml
0.28 mg atoms of triruthenium dodecacarbonyl [Ru 3 (CO) 12 ], 3.5 mmole of bis(triphenylphosphine)iminium chloride [(φ 3 P) 2 NCl], 0.84 mmole of hydrogen bromide, 10.2 m
Add mole of acetic acid and 15 ml of toluene, and add synthesis gas (CO:H 2 molar ratio 1:1) at 340 °C at room temperature.
It was press-fitted up to Kg/ cm2 . The autoclave was heated with stirring, the internal temperature was maintained at 240°C, and the reaction was carried out for 1 hour. During this time, the internal pressure of the autoclave is 458-420
It changed to Kg/ cm2 . Next, the heating of the autoclave was stopped, and after cooling to room temperature, the pressure was released, and the contents were taken out and analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 1. Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 In the method of Example 1, ruthenium compound concentration, amount of acetic acid added, type of halogen compound, concentration of halogen compound, type of additive, concentration of additive, type of solvent The reaction temperature was changed as shown in Table 1. The reaction results are shown in Table 1. Example 7 In Example 1, the reaction was carried out using 12.9 mmole of methyl acetate instead of acetic acid. The substantial reaction products were methanol, ethanol, methane, etc., and no substantial production of acetic acid was observed.

【表】 尚、第1表において、 各記号は次の化合物を示す。 Ru:トリルテニウムドデカカルボニ
ル PPNCl:ビス(トリフエニルホスフイ
ン)イミニウムクロライド LiCl:リチウムクロライド Me3NHBr:トリメチルアンモニウムプロマ
イド HCl:塩化水素酸 HBr:臭化水素酸 Toluene:トルエン NMP:N−メチルピロリジン−2−オ
ン MeOH、EtOHおよびAcOHは生成するエス
テルを対応するそれぞれのメタノール、エタノ
ールおよび酢酸に換算し、加算した値である。 生成物の量は正味の生成量を表わす。 実施例9では酢酸のかわりに酢酸メチルを使
用した。表示した量は添加した酢酸メチルに相
当する酢酸量である。 (発明の効果) 比較例1は酢酸を添加していない場合の結果で
あり、生成物中のアルコール(メタノール+エタ
ノール)の割合は67.8%であつた。これに対して
実施例1は、生成した酢酸4.3mmoleの2倍以上
である10.2mmoleの酢酸を予め添加した場合の
結果であり、生成物中のアルコールの割合は77.8
%と向上している。 実施例2〜6においても対応する比較例2〜5
に比べ、前述と同様の効果が確認されている。 このように本発明の方法を用いれば、生成物中
のアルコールの割合を高めることができる。
[Table] In Table 1, each symbol represents the following compound. Ru: triruthenium dodecacarbonyl PPNCl: bis(triphenylphosphine)iminium chloride LiCl: lithium chloride Me 3 NHBr: trimethylammonium bromide HCl: hydrochloric acid HBr: hydrobromic acid Toluene: toluene NMP: N-methylpyrrolidine- 2-one MeOH, EtOH, and AcOH are the values obtained by converting the generated ester into the corresponding methanol, ethanol, and acetic acid, and adding them. The amount of product represents the net amount produced. In Example 9, methyl acetate was used instead of acetic acid. The amount shown is the amount of acetic acid equivalent to the methyl acetate added. (Effects of the Invention) Comparative Example 1 is the result when acetic acid was not added, and the ratio of alcohol (methanol + ethanol) in the product was 67.8%. On the other hand, in Example 1, 10.2 mmole of acetic acid, which is more than twice the produced 4.3 mmole of acetic acid, was added in advance, and the alcohol ratio in the product was 77.8.
%. Comparative Examples 2 to 5 also correspond to Examples 2 to 6.
In comparison, the same effect as mentioned above was confirmed. Thus, by using the method of the present invention, the proportion of alcohol in the product can be increased.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ルテニウム化合物と塩素化合物もしくは臭素
化合物とを主成分とする触媒に、一酸化炭素およ
び水素を高温、高圧下で接触させてアルコールを
製造する方法において、予め決定された酢酸の正
味の生成量が零となるような量の酢酸および/ま
たは酢酸のエステル類を反応開始に先立つて反応
系に供給することを特徴とするアルコール類の製
造方法。
1. In a method for producing alcohol by contacting a catalyst mainly composed of a ruthenium compound and a chlorine compound or a bromine compound with carbon monoxide and hydrogen under high temperature and pressure, a predetermined net production amount of acetic acid is 1. A method for producing alcohols, which comprises supplying acetic acid and/or esters of acetic acid to a reaction system in an amount such that the amount becomes zero prior to the start of the reaction.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5782328A (en) * 1980-09-26 1982-05-22 Union Carbide Corp Ethylene glycol continuous manufacture
JPS60166633A (en) * 1984-02-08 1985-08-29 Agency Of Ind Science & Technol Production of ethanol

Patent Citations (2)

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