JPWO2015178459A1 - Metal-supported catalyst, method for storing metal-supported catalyst, and method for producing alcohol - Google Patents

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Abstract

本発明は触媒活性及び選択率が高く、空気中での取り扱いが可能な金属担持触媒を提供することを目的とする。本発明はRu及びSnを含み、粉末X線回折分析の2θ=43°のピークの半値幅が3.61°以下であり、かつ[X/Y]×100で表される酸化率が38%以上である金属担持触媒に関する。Xは、前記金属担持触媒を昇温還元に供し、次いで常温酸化を行なった際に、前記金属担持触媒を酸化するために要した酸素のモル数を表し、Yは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。An object of the present invention is to provide a metal-supported catalyst that has high catalytic activity and selectivity and can be handled in air. The present invention contains Ru and Sn, the half width of the peak at 2θ = 43 ° of powder X-ray diffraction analysis is 3.61 ° or less, and the oxidation rate represented by [X / Y] × 100 is 38%. The present invention relates to the above metal-supported catalyst. X represents the number of moles of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst when the metal-supported catalyst is subjected to temperature reduction and then oxidized at room temperature, and Y is supported on the metal-supported catalyst. Represents the total number of moles of metal formed.

Description

本発明は、金属担持触媒及びその保存方法、並びにこの金属担持触媒を用いたアルコールの製造方法に関する。   The present invention relates to a metal-supported catalyst, a storage method thereof, and a method for producing an alcohol using the metal-supported catalyst.

金属担持触媒は、従来広く検討され、各種触媒反応に用いられている。例えば、カルボン酸及び/又はカルボン酸エステルを直接水素化(還元)し、対応するアルコールを製造する方法においても各種の金属担持触媒の利用が提案されている。このようなカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルを、対応するアルコールへと還元する触媒としては、担体に、ルテニウム及びスズを担持させ、これを水素等で還元処理した触媒が提案されている(例えば特許文献1及び2)。これらの触媒はカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルの還元において、高い反応活性及び反応選択率を示し、良好な触媒となる。   Conventionally, metal-supported catalysts have been widely studied and used in various catalytic reactions. For example, the use of various metal-supported catalysts has also been proposed in a method of directly hydrogenating (reducing) a carboxylic acid and / or a carboxylic acid ester to produce a corresponding alcohol. As a catalyst for reducing such a carboxylic acid and / or carboxylic acid ester to a corresponding alcohol, a catalyst in which ruthenium and tin are supported on a carrier and reduced with hydrogen or the like has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). These catalysts exhibit high reaction activity and reaction selectivity in the reduction of carboxylic acid and / or carboxylic acid ester, and are good catalysts.

日本国特開2000−007596号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-007596 日本国特開2001−157841号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-157841

しかしながら、従来知られている製造方法で調製された特許文献1及び2に記載の触媒を用いてカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルの還元反応を実施した際に、原料残や反応選択率の低下等の触媒性能の低下が発生してしまうという課題があった。また、これらの触媒は安定性が低く、触媒を保存する際や触媒を繰り返し使用する際に劣化したり、空気中での取り扱いができないといった課題があった。
本発明は、上記の状況を鑑み、触媒活性及び選択率が高く、空気中での取り扱いが可能な金属担持触媒とその保存方法、並びにその金属担持触媒を用いたアルコールの製造方法を提供することを課題とする。
However, when the reduction reaction of carboxylic acid and / or carboxylic acid ester is carried out using the catalysts described in Patent Documents 1 and 2 prepared by a conventionally known production method, the raw material residue and the reaction selectivity are lowered. There has been a problem that the catalyst performance deteriorates. In addition, these catalysts have low stability, and thus have problems that they are deteriorated when the catalyst is stored or repeatedly used, and cannot be handled in the air.
In view of the above circumstances, the present invention provides a metal-supported catalyst having high catalytic activity and selectivity and capable of being handled in air, a method for storing the same, and a method for producing an alcohol using the metal-supported catalyst. Is an issue.

本発明者らは、ルテニウム及びスズを担体に担持させた金属担持物(以下、「金属担持物」ともいう。)を水素で還元処理(以下、「水素還元」ともいう。)し、金属担持触媒を製造する際の反応挙動を詳細に解析した。その結果、前記金属担持物は水素還元時に水素を吸収するが、比較的低い温度域で急激に水素を吸収し、かつその際の水素吸収量が非常に大きく、大きな発熱を伴うことを見出した。前記金属担持物が水素還元時にこのような挙動を示す理由は未だ明らかではないが、前記金属担持物が前記のような発熱特性を有するために、上記のような触媒性能の低下が起こると推察した。   The present inventors reduced a metal carrier (hereinafter also referred to as “metal carrier”) having ruthenium and tin supported on a carrier with hydrogen (hereinafter also referred to as “hydrogen reduction”) to carry the metal. The reaction behavior during the production of the catalyst was analyzed in detail. As a result, it was found that the metal support absorbs hydrogen during hydrogen reduction, but absorbs hydrogen rapidly at a relatively low temperature range, and the amount of hydrogen absorbed at that time is very large, accompanied by large heat generation. . The reason why the metal support exhibits such behavior at the time of hydrogen reduction is not yet clear, but since the metal support has the exothermic characteristics as described above, it is assumed that the catalyst performance is reduced as described above. did.

具体的には、前記金属担持物の水素還元時に、水素の供給量が不十分である場合、前記金属担持物は、その急激な水素吸収と水素吸収に伴う急激な発熱により、水素欠乏状態で高温条件下にさらされ、不均一な蓄熱、シンタリング、粒子径の増大といった現象が起こり、水素還元により得られた金属担持触媒が劣化し、性能低下が著しくなる。従って、高活性の触媒を製造するためには、水素還元時に、触媒の発熱挙動を制御して、局所的発熱に伴うホットスポットの発生を如何に回避するかが、触媒活性を高め、触媒機能の劣化を抑える上で重要であると考えた。また、水素還元後の触媒を空気中に取り出す際にも発熱を伴うことから、上記の還元処理時と同様の現象により、触媒の劣化が起こると考えた。   Specifically, when the amount of hydrogen supplied is insufficient at the time of hydrogen reduction of the metal support, the metal support is in a hydrogen-deficient state due to rapid hydrogen absorption and rapid heat generation accompanying hydrogen absorption. When exposed to high temperature conditions, phenomena such as non-uniform heat storage, sintering, and particle size increase occur, and the metal-supported catalyst obtained by hydrogen reduction deteriorates, resulting in a significant decrease in performance. Therefore, in order to produce a highly active catalyst, it is necessary to control the heat generation behavior of the catalyst during hydrogen reduction and to avoid the occurrence of hot spots due to local heat generation. We thought that it was important in suppressing deterioration of In addition, since heat is also generated when the catalyst after hydrogen reduction is taken out into the air, it was considered that the catalyst deteriorates due to the same phenomenon as in the above reduction treatment.

本発明者らは、以上の知見に基づき鋭意検討した結果、金属担持物を、特定の還元処理工程、及び特定の酸化安定化工程に供することによって、上記課題を解決した固有の物性を有する金属担持触媒が得られることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies based on the above knowledge, the present inventors, as a result, provided a metal carrier with a specific reduction treatment step and a specific oxidation stabilization step, thereby having a unique physical property that solved the above problems. The inventors have found that a supported catalyst can be obtained and have reached the present invention.

すなわち本発明の要旨は、以下の通りである。
[1]金属を担体に担持させた金属担持触媒であって、
前記金属としてルテニウム及びスズを含み、
粉末X線回折分析の2θ=43°のピークの半値幅が3.61°以下であり、かつ
下記式(1)で表される酸化率が38%以上であることを特徴とする金属担持触媒。
酸化率(%)=[X/Y]×100 ・・・(1)
(上記式(1)において、Xは、前記金属担持触媒を昇温還元に供した後、引き続き常温酸化を行なった際に、前記金属担持触媒を酸化するために要した酸素のモル数を表す。
Yは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。)
[2]前記半値幅が、3.60°以下である、前記[1]に記載の金属担持触媒。
[3]金属担持触媒中のハロゲン濃度が0.005重量%以上、0.8重量%以下である、前記[1]又は[2]に記載の金属担持触媒。
[4]前記金属として、さらに白金を含む、前記[1]〜[3]のいずれか1に記載の金属担持触媒。
[5]前記担体が炭素質担体である、前記[1]〜[4]のいずれか1に記載の金属担持触媒。
[6]金属担持触媒の総質量に対する前記金属の金属原子換算での合計担持量が、5質量%以上である、前記[1]〜[5]のいずれか1に記載の金属担持触媒。
[7]金属担持触媒が、酸化工程を経て調製されている、前記[1]〜[6]のいずれか1に記載の金属担持触媒。
[8]金属担持触媒を酸素濃度15体積%以下の雰囲気下で保存することを特徴とする、前記[1]〜[7]のいずれか1に記載の金属担持触媒を保存する方法。
[9]前記[1]〜[7]のいずれか1に記載の金属担持触媒を用いて、カルボン酸及びカルボン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1の化合物を還元して、前記化合物から誘導されるアルコールを得る工程を有することを特徴とするアルコールの製造方法。
[10]前記化合物を形成するカルボン酸が有する炭素数が14以下である、前記[9]に記載のアルコール製造方法。
[11]前記化合物を形成するカルボン酸が、ジカルボン酸である、前記[9]または[10]に記載のアルコールの製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A metal-supported catalyst in which a metal is supported on a carrier,
Including ruthenium and tin as the metal,
A metal-supported catalyst having a half-width of a peak at 2θ = 43 ° of powder X-ray diffraction analysis of 3.61 ° or less and an oxidation rate represented by the following formula (1) of 38% or more .
Oxidation rate (%) = [X / Y] × 100 (1)
(In the above formula (1), X represents the number of moles of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst when the metal-supported catalyst is subjected to temperature reduction and subsequently oxidized at room temperature. .
Y represents the total number of moles of metal supported on the metal supported catalyst. )
[2] The metal-supported catalyst according to [1], wherein the half width is 3.60 ° or less.
[3] The metal-supported catalyst according to [1] or [2], wherein the halogen concentration in the metal-supported catalyst is 0.005 wt% or more and 0.8 wt% or less.
[4] The metal-supported catalyst according to any one of [1] to [3], further including platinum as the metal.
[5] The metal-supported catalyst according to any one of [1] to [4], wherein the support is a carbonaceous support.
[6] The metal-supported catalyst according to any one of [1] to [5], wherein the total supported amount of the metal in terms of metal atoms with respect to the total mass of the metal-supported catalyst is 5% by mass or more.
[7] The metal-supported catalyst according to any one of [1] to [6], wherein the metal-supported catalyst is prepared through an oxidation step.
[8] The method for storing a metal-supported catalyst according to any one of [1] to [7], wherein the metal-supported catalyst is stored in an atmosphere having an oxygen concentration of 15% by volume or less.
[9] Derived from the compound by reducing at least one compound selected from the group consisting of carboxylic acid and carboxylic acid ester, using the metal-supported catalyst according to any one of [1] to [7]. A method for producing alcohol, comprising the step of obtaining the alcohol to be produced.
[10] The method for producing alcohol according to [9], wherein the carboxylic acid forming the compound has 14 or less carbon atoms.
[11] The method for producing an alcohol according to [9] or [10], wherein the carboxylic acid forming the compound is a dicarboxylic acid.

本発明の金属担持触媒は、活性及び選択率が高く、空気中での取り扱いが可能である。さらには、本発明の金属担持触媒は、還元触媒であって、特にカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルを還元してアルコールを製造するのに有用である。   The metal-supported catalyst of the present invention has high activity and selectivity, and can be handled in air. Furthermore, the metal-supported catalyst of the present invention is a reduction catalyst, and is particularly useful for producing an alcohol by reducing a carboxylic acid and / or a carboxylic acid ester.

図1(a)及び図1(b)は本発明の金属担持触媒の粉末X線回折図であり、図1(a)は実測図、図1(b)はバックグラウンド処理後の図を表す。1 (a) and 1 (b) are powder X-ray diffraction diagrams of the metal-supported catalyst of the present invention, FIG. 1 (a) is an actual measurement diagram, and FIG. 1 (b) is a diagram after background treatment. . 図2は金属担持物のTPR測定結果を表すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the TPR measurement result of the metal support.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらの内容に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
なお本願において、担体に担持させて用いる金属(ルテニウム、スズ、その他必要に応じ用いる白金等の金属)を総称して「金属成分」ということがある。また前記金属成分を担体に担持したものを「金属担持物」、前記金属担持物を還元処理したものを「金属担持触媒」とそれぞれいうことがある。また、“重量%”と“質量%”とは同義である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is limited to these contents. Instead, various modifications can be made within the scope of the gist.
In the present application, metals (ruthenium, tin, and other metals such as platinum used as needed) used by being supported on a carrier may be collectively referred to as “metal component”. In addition, the metal component supported on a carrier may be referred to as a “metal-supported material”, and the metal-supported material may be referred to as a “metal-supported catalyst”. Further, “weight%” and “mass%” are synonymous.

[触媒]
本発明の触媒は、金属を担体に担持させた金属担持触媒であって、
前記金属としてルテニウム及びスズを含み、
粉末X線回折分析の2θ=43°のピークの半値幅が3.61°以下であり、かつ
下記式(1)で表される酸化率が38%以上であることを特徴とする。
酸化率(%)=[X/Y]×100 ・・・(1)
(上記式(1)において、Xは、前記金属担持触媒を昇温還元に供した後、引き続き常温酸化を行なった際に、前記金属担持触媒を酸化するために要した酸素のモル数を表す。
Yは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。)
[catalyst]
The catalyst of the present invention is a metal-supported catalyst in which a metal is supported on a carrier,
Including ruthenium and tin as the metal,
The full width at half maximum of the peak at 2θ = 43 ° of powder X-ray diffraction analysis is 3.61 ° or less, and the oxidation rate represented by the following formula (1) is 38% or more.
Oxidation rate (%) = [X / Y] × 100 (1)
(In the above formula (1), X represents the number of moles of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst when the metal-supported catalyst is subjected to temperature reduction and subsequently oxidized at room temperature. .
Y represents the total number of moles of metal supported on the metal supported catalyst. )

本発明の金属担持触媒(以下、単に「本触媒」ということがある。)は、通常、前記金属成分を担持させた金属担持物を、還元性気体により還元処理した後、酸化安定化処理して得られる。   The metal-supported catalyst of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the present catalyst”) is usually subjected to a reduction treatment with a reducing gas on a metal support on which the metal component is supported, followed by an oxidation stabilization treatment. Obtained.

(金属)
本発明の金属担持触媒に担持される金属は、ルテニウムとスズを必須元素とし、ルテニウムとスズ以外に、本触媒を用いた還元反応等の反応に悪影響を及ぼさない限り、必要に応じ、さらにその他の金属を含んでいてもよい。他の金属として、好ましくはロジウム、白金、金、モリブデン、タングステン、レニウム、バリウム及びホウ素等の金属種から選ばれる少なくとも1種類の金属を含み、より好ましくはレニウム、白金及び金から選ばれる少なくとも1種類の金属を含み、さらに好ましくは白金を含む。その中で、ルテニウム、スズ及び白金を含む触媒は、これら3つの金属成分の組み合わせにより、高い触媒活性を得ることができる。
(metal)
The metal supported on the metal-supported catalyst of the present invention contains ruthenium and tin as essential elements, and other than ruthenium and tin, as long as it does not adversely affect the reaction such as a reduction reaction using the catalyst, other The metal may be included. The other metal preferably includes at least one metal selected from metal species such as rhodium, platinum, gold, molybdenum, tungsten, rhenium, barium and boron, more preferably at least one selected from rhenium, platinum and gold. It contains a type of metal, more preferably platinum. Among them, a catalyst containing ruthenium, tin and platinum can obtain a high catalytic activity by a combination of these three metal components.

本触媒の金属の担持量は、特に限定されるものではないが、ルテニウム担持量は、金属担持触媒の総質量に対する質量比で、通常1質量%以上、好ましくは3質量%以上、通常10質量%以下、好ましくは8質量%以下である。スズ担持量は、金属担持触媒の総質量に対する質量比で、通常1質量%以上、好ましくは2質量%以上、通常15質量%以下、好ましくは10質量%以下である。必要に応じて用いられる白金等のその他の金属の担持量は、金属担持触媒の総質量に対する質量比で、通常0.5質量%以上、通常7質量%以下、好ましくは5質量%以下である。
また金属担持触媒の総質量に対するルテニウム、スズ及びその他の金属の合計の担持量は、特に限定されないが、通常5質量%以上、好ましくは8質量%以上、より好ましくは10質量%以上、通常40質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
なお上記金属の担持量は、担持した金属がすべて金属原子であると換算して求める値である。これらの条件を満たすことにより、本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。金属の担持量は、例えば金属担持触媒から酸を用いて金属成分を溶出させ、溶液中の濃度を原子吸光分析や誘導結合プラズマ発光分析で分析したり、金属担持触媒を50μm以下に粉砕した後、固体状態でケイ光X線分析を用いて測定することができる。
The amount of metal supported in the catalyst is not particularly limited, but the amount of supported ruthenium is usually 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, and usually 10% by mass ratio with respect to the total mass of the metal-supported catalyst. % Or less, preferably 8% by mass or less. The amount of tin supported is generally 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and usually 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, as a mass ratio to the total mass of the metal-supported catalyst. The supported amount of other metals such as platinum used as necessary is generally 0.5% by mass or more, usually 7% by mass or less, preferably 5% by mass or less, in mass ratio to the total mass of the metal-supported catalyst. .
The total supported amount of ruthenium, tin and other metals with respect to the total mass of the metal-supported catalyst is not particularly limited, but is usually 5% by mass or more, preferably 8% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and usually 40%. It is at most mass%, preferably at most 30 mass%, more preferably at most 20 mass%.
The amount of metal supported is a value determined by converting all the supported metals are metal atoms. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled. The amount of metal supported is, for example, after elution of a metal component using an acid from a metal-supported catalyst and analyzing the concentration in the solution by atomic absorption analysis or inductively coupled plasma emission analysis, or after pulverizing the metal-supported catalyst to 50 μm or less. It can be measured using fluorescent X-ray analysis in the solid state.

(担体)
本発明において用いられる担体としては、特に限定されるものではないが、例えば活性炭、カーボンブラック等の炭素質担体;アルミナ、シリカ、珪藻土、ジルコニア、チタニア、ハフニア等の無機多孔質担体;炭化ケイ素、窒化ガリウム等が用いられる。中でも、炭素質担体、チタニア、ジルコニアが好ましく、炭素質担体がより好ましく、活性炭が特に好ましい。なお担体は、1種類を用いても、2種類以上併用しても構わない。
(Carrier)
The carrier used in the present invention is not particularly limited. For example, a carbonaceous carrier such as activated carbon and carbon black; an inorganic porous carrier such as alumina, silica, diatomaceous earth, zirconia, titania and hafnia; silicon carbide, Gallium nitride or the like is used. Among these, a carbonaceous carrier, titania and zirconia are preferable, a carbonaceous carrier is more preferable, and activated carbon is particularly preferable. One type of carrier may be used, or two or more types of carriers may be used in combination.

担体は、そのまま用いても、担持に適した形に前処理して用いてもよい。例えば炭素質担体を用いる場合であれば、日本国特開平10−71332号公報に記載のように、炭素質担体を硝酸で加熱処理してから用いることもできる。前記方法により、担体上での金属成分の分散性を良好にすることができ、得られる触媒の活性が向上するため好ましい。   The carrier may be used as it is or after being pretreated in a form suitable for loading. For example, when a carbonaceous carrier is used, it can be used after heat treating the carbonaceous carrier with nitric acid as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-71332. The above method is preferable because the dispersibility of the metal component on the support can be improved and the activity of the resulting catalyst is improved.

本発明において用いられる担体の形状、担体の大きさは特に限定されるものではないが、その形状を球状に換算した場合、平均粒子径は通常50μm以上、5mm以下であり、好ましくは4mm以下である。なお粒子径は、JIS規格 JIS Z8815(1994年)に記載の篩分け試験方法で測定する。平均粒子径を上記範囲とすることにより、単位重量当たりの活性が高く、さらに取扱いやすい触媒となる。   The shape of the carrier and the size of the carrier used in the present invention are not particularly limited, but when the shape is converted into a sphere, the average particle diameter is usually 50 μm or more and 5 mm or less, preferably 4 mm or less. is there. The particle diameter is measured by a screening test method described in JIS standard JIS Z8815 (1994). By setting the average particle size within the above range, the catalyst has a high activity per unit weight and is easy to handle.

本触媒を使用する反応が、完全混合型反応の場合は、担体の粒子径は、通常50μm以上、好ましくは100μm以上、通常3mm以下、好ましくは2mm以下である。担体の粒子径は、小さいほど得られる触媒の単位質量あたりの活性が高くなる点で好ましいが、前記下限値よりも小さくなり過ぎると、反応液と触媒の分離が困難になる場合がある。担体の形状が球状ではない場合は、その担体の体積を求め、同一の体積の球状粒子の直径として換算するものとする。   When the reaction using this catalyst is a complete mixing type reaction, the particle size of the carrier is usually 50 μm or more, preferably 100 μm or more, usually 3 mm or less, preferably 2 mm or less. The smaller the particle size of the carrier, the higher the activity per unit mass of the resulting catalyst, which is preferable. However, if the particle size is too small, the separation of the reaction solution and the catalyst may be difficult. When the shape of the carrier is not spherical, the volume of the carrier is obtained and converted as the diameter of spherical particles having the same volume.

本触媒を使用する反応が固定床反応の場合は、担体の粒子径は、通常0.5mm以上、5mm以下、好ましくは4mm以下、より好ましくは3mm以下である。前記下限値より粒子径が小さすぎる場合、差圧により運転が困難になる場合があり、前記上限値より大きすぎると反応活性が低下してしまう場合があるためである。   When the reaction using the present catalyst is a fixed bed reaction, the particle size of the carrier is usually 0.5 mm or more and 5 mm or less, preferably 4 mm or less, more preferably 3 mm or less. This is because if the particle diameter is too small than the lower limit, the operation may be difficult due to the differential pressure, and if it is larger than the upper limit, the reaction activity may be lowered.

(酸化率)
本触媒は、下記式(1)で表される酸化率が38%以上である。
酸化率(%)=[X/Y]×100 ・・・(1)
(上記式(1)において、Xは、前記金属担持触媒を昇温還元に供した後、引き続き常温酸化を行なった際に、前記金属担持触媒を酸化するために要した酸素のモル数を表す。
Yは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。)
(Oxidation rate)
This catalyst has an oxidation rate represented by the following formula (1) of 38% or more.
Oxidation rate (%) = [X / Y] × 100 (1)
(In the above formula (1), X represents the number of moles of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst when the metal-supported catalyst is subjected to temperature reduction and subsequently oxidized at room temperature. .
Y represents the total number of moles of metal supported on the metal supported catalyst. )

<酸化率の測定方法>
前記酸化率とその測定方法について、以下により具体的に説明する。
(i)昇温還元
前記酸化率の測定においては、まず本触媒を昇温還元に供する。本発明の触媒の製造方法の詳細については後述するが、通常、前記金属担持物を還元処理した後、酸化安定化処理して得られる。本発明の触媒中の金属の少なくとも一部は酸化された状態にあるが、本触媒を昇温還元に供することで、本触媒は再度還元され、前記金属成分は金属状態になる。
前記の昇温還元方法は、特に限定はされないが、通常は単位時間当たりの水素の供給量を調整し、かつ単位時間当たりの昇温温度を調整しながら還元を行なう方法、すなわち、Temperature Programmed Reduction法(以下TPR法という。)で行なう。この方法を用いることで、本触媒の水素吸収量と、吸収温度を精密に測定することができる。具体的には密閉容器内に測定する触媒を置き、一定流量の水素を流しながら密閉容器を昇温し、前記密閉容器の入口と出口の水素量を連続的に測定する。このような方法により、金属担持触媒の還元状態を確認することができる。
この触媒を昇温還元する工程で消費される水素の量は、本触媒1gあたり、通常40〜130ml、好ましくは70〜130mlである。この範囲の水素消費量を示す本発明の触媒は、空気中でも安定であり、空気中での取り扱いが可能である。従って、触媒反応の際の触媒導入時や触媒抜出時の操作性が向上し、触媒の繰り返し使用も容易となり、しかも、触媒の持ち運びも容易となる。
<Measurement method of oxidation rate>
The oxidation rate and its measuring method will be described more specifically below.
(I) Temperature-programmed reduction In measuring the oxidation rate, the catalyst is first subjected to temperature-programmed reduction. Although the details of the method for producing the catalyst of the present invention will be described later, it is usually obtained by subjecting the metal support to a reduction treatment followed by an oxidation stabilization treatment. Although at least a part of the metal in the catalyst of the present invention is in an oxidized state, by subjecting the present catalyst to temperature reduction, the present catalyst is reduced again, and the metal component becomes a metallic state.
The temperature rising reduction method is not particularly limited, but is usually a method of adjusting the supply amount of hydrogen per unit time and performing the reduction while adjusting the temperature rising temperature per unit time, that is, Temperature Programmed Reduction. (Hereinafter referred to as TPR method). By using this method, the hydrogen absorption amount and absorption temperature of the catalyst can be accurately measured. Specifically, the catalyst to be measured is placed in a sealed container, the temperature of the sealed container is raised while flowing a constant flow of hydrogen, and the amounts of hydrogen at the inlet and outlet of the sealed container are continuously measured. By such a method, the reduction state of the metal-supported catalyst can be confirmed.
The amount of hydrogen consumed in the step of reducing the temperature of the catalyst is usually 40 to 130 ml, preferably 70 to 130 ml, per 1 g of the catalyst. The catalyst of the present invention showing hydrogen consumption in this range is stable in air and can be handled in air. Therefore, the operability at the time of catalyst introduction at the time of catalyst reaction and at the time of catalyst removal is improved, the catalyst can be used repeatedly, and the catalyst can be easily carried.

(ii)常温酸化
前記昇温還元をおこなった触媒は、次に常温で酸化を行なう。測定した酸素吸収量から、前記金属担持触媒を酸化するに要した酸素のモル数Xを求める。
(Ii) Room temperature oxidation The catalyst that has been subjected to the temperature reduction is then oxidized at room temperature. From the measured oxygen absorption amount, the number of moles X of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst is determined.

前記酸化の方法は通常は単位時間当たりの酸素の供給量を調整し、酸化を行なう方法が用いられる。具体的には、前記TPR法で用いた密閉容器内に、昇温還元後の触媒を置き、常温で酸素を流しながら密閉容器の入口と出口の酸素量を連続的に測定することで、触媒を酸化するために反応した酸素量を測定する方法である。酸素を含む気体の流通下、昇温還元で還元された金属担持触媒を、前記TPR法で用いた密閉容器内に触媒を置き、常温で酸素を流しながら密閉容器の入口と出口の酸素量を連続的に測定する。これにより金属担持触媒が吸収した酸素量を測定することができる。
尚、本明細書において常温とは25℃をいう。この温度は、本触媒を緩やかに酸化することができる温度であり、表面以外の部分が酸化されにくい温度域である。
As the oxidation method, a method of performing oxidation by adjusting the supply amount of oxygen per unit time is usually used. Specifically, the catalyst after temperature reduction and reduction is placed in the sealed container used in the TPR method, and the amount of oxygen at the inlet and outlet of the sealed container is continuously measured while flowing oxygen at room temperature. This is a method for measuring the amount of oxygen reacted to oxidize. A metal-supported catalyst reduced by temperature reduction under the flow of oxygen-containing gas is placed in the sealed container used in the TPR method, and the amount of oxygen at the inlet and outlet of the sealed container is adjusted while flowing oxygen at room temperature. Measure continuously. Thereby, the amount of oxygen absorbed by the metal-supported catalyst can be measured.
In this specification, the normal temperature means 25 ° C. This temperature is a temperature at which the present catalyst can be slowly oxidized, and is a temperature range in which portions other than the surface are not easily oxidized.

(iii)Y
前記式(1)におけるYは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。具体的には前記金属担持触媒中に含まれる前記金属成分がすべて金属原子であるとして換算した際の金属の総モル数を表す。
(Iii) Y
Y in the formula (1) represents the total number of moles of metal supported on the metal-supported catalyst. Specifically, it represents the total number of moles of metal when the metal components contained in the metal-supported catalyst are all converted to metal atoms.

本触媒の酸化率は、触媒調製時の水素還元方法、及び還元した触媒の酸化安定化の方法の調整により得ることができる。
(iv)酸化率測定の具体例
本発明で規定する酸化率の測定方法を、以下に説明する。
乾燥した評価用触媒約0.1gを秤量してU字型石英管(以下、反応管)に入れ、昇温還元に供する。前記反応管に10体積%水素/ヘリウムを20mL/分の流量で流通下、質量分析計で出口ガス中の水素の検出量が低位安定したことを確認した後、10℃/分で室温から550℃まで昇温し、550℃で0.5時間ホールドする。前記U字石英管の出口から排出されるガス(以下、出口ガス)は、連続的に質量分析計にて水素濃度を測定する。
前記反応管中に通ずるガスの組成はそのままで、前記反応管を25℃まで冷却する。その後、反応管中に通じるガスをヘリウムに切り替え、20mL/分の流量で流通し、反応管内の水素がヘリウムに置換されたことを確認する。
引き続き触媒を25℃での酸化に供する。前記反応管に2.5体積%酸素/ヘリウムを20mL/分の流量で流通させる。酸素流通開始初期は、ほとんどの酸素は反応により消費されているがその後に急激に酸素の検出量が増え、検出量の立ち上がり挙動が観察される。2.5体積%酸素/ヘリウムに切り替えてから立ち上がりまでの見かけの酸素吸収量をAmolとする。
その後、ヘリウム20mL/分に切り替えて、系内の酸素をヘリウムに置換する。
酸素が完全にヘリウムに置換したことを確認した後に、再度2.5体積%酸素/ヘリウムに切り替えて、2回目の酸素検出量の立ち上がり挙動を20分間観測する。2回目の立ち上がり挙動までの見かけの酸素吸収量をBmolとし、その差(A−B)molを実際の酸素吸収量Cmolとする。
吸収した酸素吸収量Cmolを最初に秤量した触媒中の担持金属のモル数で割り、100を乗じて酸化率を算出する。
尚、質量分析計としては、キャノンアネルバ社製 M−400等を使用する。
The oxidation rate of this catalyst can be obtained by adjusting the hydrogen reduction method at the time of catalyst preparation and the oxidation stabilization method of the reduced catalyst.
(Iv) Specific Example of Oxidation Rate Measurement A method for measuring the oxidation rate defined in the present invention will be described below.
About 0.1 g of the dried evaluation catalyst is weighed and placed in a U-shaped quartz tube (hereinafter referred to as a reaction tube), and subjected to temperature reduction. After flowing 10 vol% hydrogen / helium through the reaction tube at a flow rate of 20 mL / min, the mass spectrometer confirmed that the detected amount of hydrogen in the outlet gas was low and stabilized from room temperature at 10 ° C./min. The temperature is raised to ° C and held at 550 ° C for 0.5 hour. The gas discharged from the outlet of the U-shaped quartz tube (hereinafter referred to as outlet gas) is continuously measured for hydrogen concentration with a mass spectrometer.
The reaction tube is cooled to 25 ° C. while keeping the composition of the gas passing through the reaction tube. Thereafter, the gas passing through the reaction tube is switched to helium, and the gas is circulated at a flow rate of 20 mL / min to confirm that the hydrogen in the reaction tube has been replaced with helium.
The catalyst is subsequently subjected to oxidation at 25 ° C. 2.5 volume% oxygen / helium is circulated through the reaction tube at a flow rate of 20 mL / min. At the beginning of the oxygen distribution start, most of the oxygen is consumed by the reaction, but after that, the detected amount of oxygen increases rapidly, and the rising behavior of the detected amount is observed. The apparent amount of oxygen absorbed from the start of switching to 2.5% by volume oxygen / helium is defined as Amol.
Thereafter, the helium is switched to 20 mL / min to replace oxygen in the system with helium.
After confirming that the oxygen is completely replaced with helium, the second oxygen detection amount rising behavior is observed for 20 minutes by switching to 2.5% oxygen / helium again. The apparent oxygen absorption amount until the second rising behavior is defined as Bmol, and the difference (AB) mol is defined as the actual oxygen absorption amount Cmol.
The absorbed oxygen absorption amount Cmol is divided by the number of moles of the supported metal in the catalyst weighed first and multiplied by 100 to calculate the oxidation rate.
As a mass spectrometer, M-400 manufactured by Canon Anelva is used.

<酸化率の意義>
本発明で規定する酸化率が38%以上の場合に、反応活性及び選択率に優れる理由は、下記の通りに推定できる。
酸化率が上記範囲になることで、ルテニウムならびにスズが担体に高分散化された状態となる。このように高分散化された金属担持触媒は、触媒調製ならびに反応時に発生する発熱を、均質で温和に制御することが出来る。その結果、担持された金属微粒子の不均質性に伴う局所的な発熱によるホットスポットの形成が起こりにくくなり、金属のシンタリング、担持された金属微粒子径の増大といった触媒の劣化が回避される。
<Significance of oxidation rate>
The reason why the reaction activity and selectivity are excellent when the oxidation rate defined in the present invention is 38% or more can be estimated as follows.
When the oxidation rate falls within the above range, ruthenium and tin are highly dispersed in the support. The highly-supported metal-supported catalyst can control the heat generated during the catalyst preparation and reaction in a homogeneous and mild manner. As a result, hot spots are not easily formed due to local heat generation due to the heterogeneity of the supported metal fine particles, and deterioration of the catalyst such as metal sintering and an increase in the diameter of the supported metal fine particles is avoided.

前記酸化率は、反応活性の観点からは高い方が好ましく、好ましくは40%以上、より好ましくは42%以上であり、通常100%以下であるが、選択性の観点からは、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下である。前記酸化率を上記範囲とすることで、反応活性及び選択性に優れる。   The oxidation rate is preferably higher from the viewpoint of reaction activity, preferably 40% or more, more preferably 42% or more, and usually 100% or less, but from the viewpoint of selectivity, it is preferably 90%. Below, more preferably 80% or less. By making the said oxidation rate into the said range, it is excellent in reaction activity and selectivity.

<酸化率の制御方法>
本発明のRuならびにスズを含有する触媒はこれまで種々報告されているが、これらの触媒の中で前記酸化率の値は、主として後に詳述する以下の方法を組み合わせることにより調整・制御される。
(i’)前記金属担持物を水素還元する際に、金属担持物の水素吸収と温度を適切に制御し、前記金属担持物を均一に還元処理する。
(ii’)水素還元により得られた金属担持触媒を、特定の酸素濃度条件下で適切に処理する。
それ以外にも、後述の金属担持工程の担体への金属の担持方法や該金属担持触媒の脱ハロゲン処理時の洗浄方法、還元処理後の触媒中のハロゲン含量を制御することにより、本発明で規定される酸化率に制御することが出来る。
<Oxidation rate control method>
Various Ru and tin-containing catalysts of the present invention have been reported so far. Among these catalysts, the value of the oxidation rate is adjusted and controlled mainly by combining the following methods described in detail later. .
(I ′) When the metal carrier is reduced with hydrogen, hydrogen absorption and temperature of the metal carrier are appropriately controlled, and the metal carrier is uniformly reduced.
(Ii ′) The metal-supported catalyst obtained by hydrogen reduction is appropriately treated under specific oxygen concentration conditions.
In addition to this, by controlling the halogen content in the catalyst after the reduction treatment, the method for loading the metal on the support in the metal loading step described later, the washing method during the dehalogenation treatment of the metal-supported catalyst, It can be controlled to a specified oxidation rate.

(半値幅)
本発明の金属担持触媒は、粉末X線回折分析において2θ=43°のピークの半値幅が3.61°以下である。
本触媒は、粉末X線回折分析により得られたX線回折図において、2θ=43°付近にブロードなピークが検出される(図1参照)。本発明においては、このブロードなピークの半値幅を測定する。半値幅は、標準偏差を含む上下の値の平均値とする。この半値幅は、小さい方が好ましく、好ましくは3.60°以下、より好ましくは3.55°以下、より好ましくは3.50°以下であるが、通常2.0°以上である。
(Half width)
In the metal-supported catalyst of the present invention, the half width of the peak at 2θ = 43 ° in powder X-ray diffraction analysis is 3.61 ° or less.
In this catalyst, a broad peak is detected in the vicinity of 2θ = 43 ° in the X-ray diffraction diagram obtained by powder X-ray diffraction analysis (see FIG. 1). In the present invention, the half width of this broad peak is measured. The full width at half maximum is the average of the upper and lower values including the standard deviation. The half width is preferably smaller, preferably 3.60 ° or less, more preferably 3.55 ° or less, and more preferably 3.50 ° or less, but is usually 2.0 ° or more.

<半値幅の意義>
本発明において、半値幅は小さい方が好ましい。本発明の触媒では、担体に「Ru及びSnを含む微粒子」が担持され、その微粒子の中に「Ru及びSnを含む結晶子」が詰まっている。本発明の金属としてRu及びSnを含む金属担持触媒(Ru−Sn系触媒)においては、この結晶子径が大きい方が半値幅が小さく、触媒活性は高いという特徴を有する。従来、触媒の結晶子径が小さい、すなわち半値幅が大きい方が触媒活性は高いと考えられているが、本発明のRu−Sn系触媒では、それとは逆の傾向を示した。
また、一般に、ピーク幅は結晶の不完全さによって広がり、触媒が多成分系の場合は、組成の違いによってピークがシフトするが、回折結果はそれらの重なりとなるため、ピーク幅は見かけ上広がる。このことから、Ru−Sn系触媒は、結晶性が高く、均一組成である方がよいと考えられる。
<Significance of half-width>
In the present invention, it is preferable that the half width is small. In the catalyst of the present invention, “fine particles containing Ru and Sn” are supported on a carrier, and “crystallites containing Ru and Sn” are packed in the fine particles. The metal-supported catalyst (Ru—Sn-based catalyst) containing Ru and Sn as the metal of the present invention is characterized in that the larger the crystallite diameter, the smaller the half width, and the higher the catalytic activity. Conventionally, it is considered that the catalyst activity is higher when the crystallite diameter of the catalyst is smaller, that is, when the half width is larger, but the Ru—Sn catalyst of the present invention showed the opposite tendency.
In general, the peak width widens due to crystal imperfection, and when the catalyst is a multi-component system, the peak shifts due to the difference in composition, but the diffraction result overlaps them, so the peak width apparently widens. . From this, it is considered that the Ru—Sn-based catalyst should have high crystallinity and a uniform composition.

<半値幅の制御方法>
本触媒の半値幅の値は、上記の触媒調製時の担体の前処理方法、金属化合物の種類、金属化合物の溶解する溶媒の種類及びその量、金属化合物の担持方法、乾燥方法、アルカリの種類及びその量、アルカリの溶解する溶媒の種類及びその量、アルカリ処理方法、水素還元時の水素量、水素還元方法、及び還元した触媒の酸化安定化の方法を調整することで調整することができる。
<Half width control method>
The value of the half width of this catalyst is the pretreatment method of the carrier at the time of preparing the catalyst, the type of metal compound, the type and amount of the solvent in which the metal compound is dissolved, the method of supporting the metal compound, the drying method, the type of alkali And the amount thereof, the type and amount of the solvent in which the alkali dissolves, the alkali treatment method, the amount of hydrogen during hydrogen reduction, the hydrogen reduction method, and the oxidation stabilization method of the reduced catalyst can be adjusted. .

[触媒の製造方法]
本発明の触媒の製造方法は、通常、以下の工程を有するが、中でも(iii’’)に示す酸化工程を経て調製されることが好ましい。
(i’’)担体に、前記金属成分を担持させる工程(以下、「金属担持工程」という。))
(ii’’)得られた金属担持物を還元性気体により還元処理する工程(以下、「還元処理工程」という。))
(iii’’)還元処理後に酸化する工程(以下、「酸化安定化工程」という。))
以下、工程毎に順に説明する。
[Method for producing catalyst]
The method for producing a catalyst of the present invention usually has the following steps, but is preferably prepared through an oxidation step shown in (iii '').
(I ″) Step of supporting the metal component on a carrier (hereinafter referred to as “metal supporting step”)
(Ii '') A step of reducing the obtained metal support with a reducing gas (hereinafter referred to as “reduction treatment step”))
(Iii ″) Step of oxidizing after reduction treatment (hereinafter referred to as “oxidation stabilization step”))
Hereinafter, it demonstrates in order for every process.

(i’’ 金属担持工程)
金属担持工程は、上記した担体に、上記の金属成分を担持させ、金属担持物を得る工程である。金属成分の担持方法は特に限定されず公知の方法を用いることができる。担持の際には、上記金属成分の原料となる各種金属化合物の溶液又は分散液を用いることができる。
(I '' metal loading process)
The metal supporting step is a step of obtaining the metal supporting material by supporting the above-described metal component on the above-described carrier. The method for supporting the metal component is not particularly limited, and a known method can be used. In carrying, a solution or dispersion of various metal compounds that are raw materials for the metal component can be used.

<金属担持方法>
担体への金属成分の担持方法は、特に限定されるものではないが、通常各種の含侵法が適用できる。たとえば、金属イオンの担体への吸着力を利用して飽和吸着量以下の金属イオンを吸着させる吸着法、飽和吸着量以上の溶液を浸し過剰の溶液を取り除く平衡吸着法、担体の細孔容積と同じ溶液を添加して全て担体に吸着させるポアフィリング法、担体の吸水量に見合うまで溶液を加え、担体表面が均一に濡れた状態かつ過剰な溶液が存在しない状態で終了するincipient wetness法、担体に含侵させ撹拌しながら溶媒を蒸発させる蒸発乾固法、担体を乾燥状態にして溶液を吹き付ける噴霧法などがあり、この中でも、ポアフィリング法、incipient wetness法、蒸発乾固法、噴霧法が好ましく、ポアフィリング法、incipient wetness法、蒸発乾固法がより好ましい。前記の方法により、ルテニウム、スズ、さらに必要に応じて用いられる白金等のその他金属成分が比較的均一に分散した上で担持させることができる点で有利であるためである。
<Metal loading method>
The method for supporting the metal component on the carrier is not particularly limited, but various impregnation methods are usually applicable. For example, an adsorption method that adsorbs metal ions below the saturated adsorption amount using the adsorption force of metal ions on the carrier, an equilibrium adsorption method that immerses a solution above the saturated adsorption amount to remove excess solution, and the pore volume of the carrier The pore filling method in which the same solution is added and all are adsorbed on the carrier, the solution is added until the amount of water absorbed by the carrier is met, and the incipient wetness method in which the carrier surface is uniformly wetted and no excess solution is present, the carrier There are evaporative drying methods in which the solvent is evaporated while being impregnated and spraying methods in which the carrier is dried and sprayed with the solution. Among these, there are the pore filling method, the incipient wetness method, the evaporative drying method, and the spraying method. The pore filling method, the incipient wetness method, and the evaporation to dryness method are more preferable. This is because the above method is advantageous in that ruthenium, tin, and other metal components such as platinum used as necessary can be supported after being relatively uniformly dispersed.

用いる金属化合物としては、特に限定されるものではなく、担持方法により適宜選択することができるが、例えば塩化物、臭化物、ヨウ化物等のハロゲン化物;硝酸塩、硫酸塩などの鉱酸塩;酢酸塩等の有機酸塩;金属水酸化物、金属酸化物、有機金属化合物、金属錯体等を用いることができる。この中では、ハロゲン化物、鉱酸塩、有機酸塩等が好ましく、ハロゲン化物、鉱酸塩がより好ましく、ハロゲン化物を用いるのが更に好ましく、ハロゲン化物のうち特に塩酸塩等の塩化物が好ましい。また上記金属化合物の少なくとも1種が塩化物であることが好ましく、そのすべてが塩化物であることがより好ましい。塩化物を用いることにより、溶液状態で金属が錯化し、担持した担体上での各金属の分散状態が均一になるものと考えられ、安定的に担持されることから好ましい。また得られる触媒中のルテニウム、スズ、さらに必要に応じて用いられる白金等のその他金属成分による合金粒子の成長が抑制され、活性、選択性が向上するとともに、反応中の触媒の安定性が向上する。これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。   The metal compound to be used is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the supporting method. For example, halides such as chloride, bromide and iodide; mineral salts such as nitrate and sulfate; acetates An organic acid salt such as a metal hydroxide, a metal oxide, an organometallic compound, or a metal complex can be used. Among these, halides, mineral acid salts, organic acid salts and the like are preferable, halides and mineral acid salts are more preferable, halides are more preferable, and chlorides such as hydrochlorides are particularly preferable among the halides. . Moreover, it is preferable that at least 1 sort (s) of the said metal compound is a chloride, and it is more preferable that all that is a chloride. By using chloride, it is considered that the metal is complexed in a solution state, and the dispersion state of each metal on the supported carrier becomes uniform, which is preferable because it is stably supported. In addition, growth of alloy particles due to ruthenium, tin in the obtained catalyst, and other metal components such as platinum used as needed is suppressed, improving activity and selectivity, and improving the stability of the catalyst during the reaction. To do. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

<溶媒>
前記金属化合物を担体に担持する際、各種溶媒を用いて金属化合物を溶解、又は分散して、各種担持方法に用いることができる。このとき用いる溶媒の種類は、金属化合物を溶解または分散することができ、後に実施する金属担持物の焼成及び水素還元、さらには本触媒を用いた水素化反応に悪影響を及ぼさなければ特に限定されるものではなく、例えばアセトン等のケトン溶媒;メタノール、エタノール等のアルコール溶媒;テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶媒;水等が用いられる。これらは単独で用いても、混合溶媒として用いてもよく、安価であり、前記金属化合物、好ましくはハロゲン化物、より好ましくは塩化物の溶解度が高いため、好ましくは水が用いられる。
<Solvent>
When the metal compound is supported on a carrier, the metal compound can be dissolved or dispersed using various solvents and used in various support methods. The type of the solvent used at this time is not particularly limited as long as it does not adversely affect the subsequent calcination of the metal support and hydrogen reduction, and further the hydrogenation reaction using this catalyst, which can dissolve or disperse the metal compound. For example, ketone solvents such as acetone; alcohol solvents such as methanol and ethanol; ether solvents such as tetrahydrofuran and ethylene glycol dimethyl ether; water and the like are used. These may be used singly or as a mixed solvent, and are inexpensive, and water is preferably used because the metal compound, preferably a halide, more preferably a chloride, has high solubility.

また、金属化合物を溶解又は分散する際、溶媒以外に、各種の添加剤を加えてもよい。例えば、日本国特開平10−15388号公報に記載のように、カルボン酸及び/又はカルボニル化合物溶液を添加することで、担体に担持させた際、担体上での各金属成分の分散性を改良することができる。   Moreover, when dissolving or dispersing the metal compound, various additives may be added in addition to the solvent. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-15388, by adding a carboxylic acid and / or carbonyl compound solution, the dispersibility of each metal component on the carrier is improved when it is supported on the carrier. can do.

前記金属担持物は、必要に応じ、乾燥して用いることができ、乾燥して用いることが好ましい。金属担持物を未乾燥で後続する還元処理を実施した場合、反応活性が低くなる場合があることや、特に、引き続き後述する脱ハロゲン処理を実施する場合、脱ハロゲン処理に通常用いるアルカリ存在下での金属塩の溶出を抑制することができる点で、乾燥することが好ましい。
乾燥方法は、特に限定はされず、担持時に使用した溶媒等が除去されればよく、通常は不活性ガス流通下で行なう。
乾燥する圧力は、特に限定はされないが、通常、常圧下、または減圧条件下で行なう。
乾燥する温度は、特に限定はされないが、通常300℃以下、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、通常80℃以上で実施する。これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
The metal carrier can be used by drying as necessary, and is preferably used after drying. When the subsequent reduction treatment is performed on the metal support in an undried state, the reaction activity may be lowered, and in particular, when the subsequent dehalogenation treatment described below is performed, in the presence of an alkali usually used for the dehalogenation treatment. Drying is preferable in that elution of the metal salt can be suppressed.
The drying method is not particularly limited as long as the solvent used at the time of loading is removed, and the drying is usually performed under an inert gas flow.
The drying pressure is not particularly limited, but is usually performed under normal pressure or reduced pressure.
The drying temperature is not particularly limited, but is usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and usually 80 ° C. or higher. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

<脱ハロゲン処理>
前記金属担持物は、後述する還元工程の前に、必要に応じて脱ハロゲン処理を行なうことができる。前述の金属担持工程の際に、特に金属成分の原料として、塩化物等のハロゲン化物を用いた場合、後述する還元工程において、ハロゲン化合物が還元装置内で発生することがある。実験室スケールの処理量では問題とならないが、特に工業的に大量に還元処理をする場合、大量のハロゲン化合物が還元装置内で発生し、排気ガスの処理が必要になる場合があると共に、装置の腐食がおこる場合がある。そのため還元工程を実施する前には、脱ハロゲン処理をすることが好ましい。
脱ハロゲン処理の方法としては、特に限定されないが、通常は、前記金属担持物を、気相又は液相でアルカリ性化合物と接触させ、金属担持物中のハロゲン化物を反応させた後、気相処理又は洗浄にて除去することができる。中でも、操作の容易性、金属担持物からのハロゲン化物除去の効率のよさから、液相でアルカリ性化合物と接触させて処理し、その後洗浄により除去することが好ましい。具体的にはアルカリ性水溶液と接触させた後、水洗することがより好ましい。これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
<Dehalogenation treatment>
The metal carrier can be subjected to a dehalogenation treatment, if necessary, before a reduction step described later. In the above-described metal loading step, particularly when a halide such as chloride is used as a raw material for the metal component, a halogen compound may be generated in the reduction device in the reduction step described later. Although there is no problem with laboratory-scale throughput, particularly when industrial reduction is carried out in large quantities, a large amount of halogen compounds may be generated in the reduction device, and exhaust gas treatment may be required. Corrosion may occur. Therefore, it is preferable to dehalogenate before carrying out the reduction step.
The method of dehalogenation treatment is not particularly limited, but usually, the metal support is contacted with an alkaline compound in a gas phase or a liquid phase, and the halide in the metal support is reacted, followed by the gas phase treatment. Alternatively, it can be removed by washing. Among these, from the viewpoint of ease of operation and efficiency in removing halide from the metal support, it is preferable to perform the treatment by contacting with an alkaline compound in a liquid phase and then removing by washing. Specifically, it is more preferable to wash with water after contacting with an alkaline aqueous solution. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

脱ハロゲン処理温度は、特に限定されるものではないが、通常10℃以上、好ましくは20℃以上、通常150℃以下、好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下で行う。前記下限値よりも低すぎる場合、冷却操作が必要となる場合があり、また、前記上限値より高すぎる場合、溶媒、処理に用いるアルカリ化合物の揮散、熱分解等が起こることがある。
脱ハロゲン処理にアルカリ性水溶液を使用する場合、アルカリ性水溶液のpHは、特に限定はされないが、通常pHは7.5以上、好ましくは8.0以上、通常13.0以下、好ましくは12.5以下である。前記上限値よりpHが高すぎるアルカリを用いた場合は、担持金属の変質、又は後述する洗浄で担持金属の溶出が起こる場合がある。また下限値よりpHが低すぎると、十分に脱ハロゲン処理が行なわれない場合がある。
The dehalogenation temperature is not particularly limited, but is usually 10 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, usually 150 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower. If it is lower than the lower limit value, a cooling operation may be required. If it is higher than the upper limit value, volatilization of the solvent and alkali compounds used in the treatment, thermal decomposition, etc. may occur.
When an alkaline aqueous solution is used for the dehalogenation treatment, the pH of the alkaline aqueous solution is not particularly limited, but the normal pH is 7.5 or more, preferably 8.0 or more, usually 13.0 or less, preferably 12.5 or less. It is. When an alkali whose pH is too higher than the above upper limit value is used, the supported metal may be altered or the eluted of the supported metal may be caused by washing described later. If the pH is too lower than the lower limit, dehalogenation may not be performed sufficiently.

アルカリ化合物の種類としては、たとえば,アルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩、アンモニア又は炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム塩等を用いる。これらは、単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。好ましくは、アンモニアやアンモニウム塩などの弱塩基性のアルカリ化合物を用いた方が、強塩基性のアルカリ化合物を用いるよりも活性の高い触媒が得られる傾向がある。   As the type of the alkali compound, for example, alkali metal carbonate, bicarbonate, ammonia or ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, or the like is used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, the use of a weakly basic alkali compound such as ammonia or ammonium salt tends to provide a more active catalyst than the use of a strongly basic alkali compound.

アルカリ化合物の量としては、担体に含有されているハロゲンイオンに対して通常は0.1〜50当量、好ましくは1〜20当量、さらに好ましくは1〜10当量用いる。アルカリ化合物は、通常水溶液として用いるが、メタノール、エタノール、アセトン、更にはエチレングリコールジメチルエーテルの様な水溶性の溶媒や、さらにはこれらと水との混合溶媒を用いても良い。アルカリ性水溶液は、金属担持物の金属成分を担持している担体の細孔を完全に充填する量、すなわち担体の細孔容量以上用いるのが好ましい。アルカリ性水溶液の使用量は、アルカリ性水溶液の濃度にも依存する為、特に限定はされないが、通常、用いる金属担時物の担体の細孔容量の0.8倍以上20倍以下、好ましくは1倍以上10倍以下、更に好ましくは1倍以上5倍以下である。   The amount of the alkali compound is usually 0.1 to 50 equivalents, preferably 1 to 20 equivalents, more preferably 1 to 10 equivalents, relative to the halogen ions contained in the carrier. The alkaline compound is usually used as an aqueous solution, but a water-soluble solvent such as methanol, ethanol, acetone, ethylene glycol dimethyl ether, or a mixed solvent of these with water may be used. The alkaline aqueous solution is preferably used in an amount that completely fills the pores of the carrier carrying the metal component of the metal carrier, that is, more than the pore volume of the carrier. The amount of the alkaline aqueous solution used is not particularly limited because it depends on the concentration of the alkaline aqueous solution, but is usually 0.8 to 20 times, preferably 1 times the pore volume of the metal carrier used. It is 10 times or less, more preferably 1 time or more and 5 times or less.

<洗浄>
アルカリ化合物による処理を経た金属担持物は、過剰のアルカリ化合物や生成したハロゲン化物を洗浄除去する。洗浄には、過剰のアルカリ化合物、生成したハロゲン化物を溶解する溶液ならば使用可能であるが、その中でも水が好ましい。その場合、洗浄温度は特に限定されず、通常10℃以上、100℃以下で洗浄を実施するが、温水での洗浄効率が良いことから好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上で実施する。
<Washing>
The metal-carrying material that has been treated with the alkali compound is washed away to remove excess alkali compound and generated halide. For the washing, any solution that dissolves an excess alkali compound and the produced halide can be used, but water is preferred among them. In that case, the washing temperature is not particularly limited, and the washing is usually carried out at 10 ° C. or more and 100 ° C. or less, preferably 40 ° C. or more, more preferably 50 ° C. or more because of good washing efficiency with warm water. .

前記アルカリ処理後は、必要に応じ、さらに乾燥をおこなってもよい。乾燥条件としては、上記の金属担持物の乾燥と同様の条件が用いられる。
これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
After the alkali treatment, further drying may be performed as necessary. As drying conditions, the same conditions as those for drying the metal support are used.
By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

(ii’’ 還元処理工程)
前記金属担持物は、還元性気体により、還元処理を行なう。
還元処理工程は、通常、下記の第一還元処理工程及び第二還元処理工程を有する。
<還元性気体>
還元処理工程に用いられる還元性気体は、還元性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、水素、メタノール、ヒドラジン等が用いられ、好ましくは水素である。
なお、本発明における還元処理では、還元性気体の種類によらず還元反応が起こり、金属担持触媒となり、水素以外の還元性気体を用いても、実際に消費され、触媒に吸収される気体は水素である。従って還元処理に必要な還元性気体の量は、「水素吸収量」として表現する。
(Ii '' Reduction process)
The metal carrier is subjected to reduction treatment with a reducing gas.
The reduction treatment step usually has the following first reduction treatment step and second reduction treatment step.
<Reducing gas>
The reducing gas used in the reduction treatment step is not particularly limited as long as it has reducing properties. For example, hydrogen, methanol, hydrazine and the like are used, and preferably hydrogen.
In the reduction treatment in the present invention, a reduction reaction occurs regardless of the type of reducing gas, which becomes a metal-supported catalyst. Even if a reducing gas other than hydrogen is used, the gas that is actually consumed and absorbed by the catalyst is Hydrogen. Therefore, the amount of reducing gas necessary for the reduction treatment is expressed as “hydrogen absorption amount”.

<第一還元処理工程>
前記金属担持物は、まず還元性気体の雰囲気流通下、第一の還元処理に供される。第一の還元処理は、前記金属担持物が、上記の通り、比較的低い温度域で急激に大きな水素吸収を生じ、かつその際に大きな発熱を生じるために施す処理である。すなわち、前記金属担持物の急激な水素吸収による水素欠乏を防ぐため、比較的低い温度域で、十分に水素を吸収させることを目的とする。還元処理は還元性気体の存在下であればよいが、通常還元性気体を流通させて行うのが好ましい。
<First reduction treatment process>
The metal carrier is first subjected to a first reduction treatment in a reducing gas atmosphere. The first reduction treatment is a treatment to be performed in order that the metal support suddenly absorbs a large amount of hydrogen in a relatively low temperature range and generates a large amount of heat. That is, the object is to sufficiently absorb hydrogen in a relatively low temperature range in order to prevent hydrogen deficiency due to rapid hydrogen absorption of the metal support. The reduction treatment may be performed in the presence of a reducing gas, but it is usually preferable to perform the reduction treatment by circulating a reducing gas.

第一の還元処理温度は、前記金属担持物の急激な水素吸収が見られる温度領域に対応した温度範囲であり、通常金属担持物のTPR分析による水素吸収量測定において最大吸収量を示す温度をピーク温度としたとき、ピーク温度±100℃の範囲で行う。好ましくはピーク温度±50℃の範囲、より好ましくはピーク温度±30℃の範囲である。
具体的には通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは150℃以上、通常350℃未満、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下である。
The first reduction treatment temperature is a temperature range corresponding to a temperature range in which abrupt hydrogen absorption of the metal support is observed, and is usually a temperature showing a maximum absorption amount in a hydrogen absorption measurement by TPR analysis of the metal support. When the peak temperature is set, the measurement is performed within the range of the peak temperature ± 100 ° C. The peak temperature is preferably in the range of ± 50 ° C, more preferably in the range of the peak temperature ± 30 ° C.
Specifically, it is usually at least 80 ° C, preferably at least 100 ° C, more preferably at least 150 ° C, usually less than 350 ° C, preferably at most 300 ° C, more preferably at most 250 ° C.

前記ピーク温度近辺では、最も多くの水素を吸収するため、最も還元処理した際の発熱量が大きい。そのため、このピーク温度前後で第一の還元処理を行うと大きな発熱が起こり、その熱により還元処理がスムーズに行われる。前記下限値よりも温度が低すぎると、還元反応が十分に進まない場合がある。一方、前記上限値よりも温度が高すぎる場合には、急激な発熱領域に金属担持物が置かれることにより、さらに激しい発熱を伴い、還元性気体の欠乏状態が起こり、触媒のシンタリングが進行して活性が低下する場合がある。   In the vicinity of the peak temperature, the largest amount of hydrogen is absorbed, so the amount of heat generated during the reduction treatment is the largest. Therefore, if the first reduction treatment is performed around this peak temperature, a large amount of heat is generated, and the reduction treatment is smoothly performed by the heat. If the temperature is too lower than the lower limit, the reduction reaction may not proceed sufficiently. On the other hand, when the temperature is too high above the upper limit, the metal support is placed in the rapid heat generation region, which causes more intense heat generation, resulting in a deficient state of reducing gas, and the sintering of the catalyst proceeds. As a result, the activity may decrease.

また、第一の還元処理温度は、一定温度であっても、変化させても良い。具体的には上記の好ましい温度範囲の特定の温度に、一定時間保持した状態で、第一の還元処理を行っても良いし、上記の好ましい温度範囲を一定時間昇温しながら第一の還元処理を行っても良い。反応時間の効率化の観点では、還元処理によって、金属担持物の発熱に伴い反応系の温度が上昇するため、一定の時間で昇温しながら還元処理を行うことが好ましい。一方で激しい発熱を伴うため、反応の制御を正確に行う目的においては、一定の温度で保持することが好ましい。   Further, the first reduction treatment temperature may be a constant temperature or may be changed. Specifically, the first reduction treatment may be performed while maintaining a specific temperature within the above-mentioned preferable temperature range for a certain period of time, or the first reduction while raising the above-mentioned preferable temperature range for a certain period of time. Processing may be performed. From the viewpoint of improving the reaction time efficiency, the reduction treatment raises the temperature of the reaction system with the heat generation of the metal support, and therefore it is preferable to carry out the reduction treatment while raising the temperature for a certain time. On the other hand, since intense heat generation is involved, it is preferable to keep the temperature constant for the purpose of accurately controlling the reaction.

<第二還元処理工程>
前記第一の還元処理を施した金属担持物は、第二の還元処理に供される。還元処理は還元性気体の存在下であればよいが、通常還元性気体を流通させて行うのが好ましい。
第二の還元処理では、第一の還元処理により水素吸収を起こす温度よりも、より高い温度で発生する水素吸収を十分に行なう。後述するTPR分析にて、本発明における金属担持物の水素吸収挙動を観測した際、100℃近辺で急激、かつ大量の水素吸収が観察されるが、第二の還元処理は、より高温で観察される水素吸収挙動に対応するために行なう処理である。
<Second reduction process>
The metal support subjected to the first reduction treatment is subjected to a second reduction treatment. The reduction treatment may be performed in the presence of a reducing gas, but it is usually preferable to perform the reduction treatment by circulating a reducing gas.
In the second reduction treatment, hydrogen absorption generated at a temperature higher than the temperature at which hydrogen absorption is caused by the first reduction treatment is sufficiently performed. When the hydrogen absorption behavior of the metal support in the present invention is observed in the TPR analysis described later, a large amount of hydrogen absorption is observed around 100 ° C., but the second reduction treatment is observed at a higher temperature. This process is performed to cope with the hydrogen absorption behavior.

前記第二の還元処理温度は、前記第一の還元処理温度より高温である。第一の還元処理温度よりも高温であれば、第二の還元処理温度は特に限定はされないが、通常350℃以上、好ましくは400℃以上、より好ましくは450℃以上、通常650℃以下、好ましくは600℃以下、より好ましくは580℃以下である。前記上限温度よりも還元処理温度が高すぎる場合には、得られる触媒のシンタリングや、担体への悪影響が懸念されるためである。
また第二の還元処理温度は、一定の温度であっても、変化していてもよい。
これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率に制御することができる。
The second reduction treatment temperature is higher than the first reduction treatment temperature. The second reduction treatment temperature is not particularly limited as long as it is higher than the first reduction treatment temperature, but is usually 350 ° C or higher, preferably 400 ° C or higher, more preferably 450 ° C or higher, usually 650 ° C or lower, preferably Is 600 ° C. or lower, more preferably 580 ° C. or lower. This is because if the reduction treatment temperature is too higher than the upper limit temperature, there is a concern about the sintering of the resulting catalyst and the adverse effect on the support.
The second reduction treatment temperature may be a constant temperature or may change.
By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst specified in the present invention can be controlled.

<還元処理時間>
第一還元処理及び第二還元処理に必要とされる時間は、処理する金属担持物等の量や、使用する装置等によって異なるが、各々、通常7分以上、好ましくは15分以上、より好ましく30分以上、更に好ましくは1時間以上、最も好ましくは3時間以上であり、通常40時間以下、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下である。
<Reduction treatment time>
The time required for the first reduction treatment and the second reduction treatment varies depending on the amount of the metal carrier to be treated and the apparatus used, but each is usually 7 minutes or more, preferably 15 minutes or more, more preferably 30 minutes or more, more preferably 1 hour or more, most preferably 3 hours or more, usually 40 hours or less, preferably 30 hours or less, more preferably 10 hours or less.

<還元性気体中の水素濃度>
本触媒の第一還元処理及び第二還元処理時の還元性気体の濃度は、特に限定されるものではないが、100体積%の還元性気体であっても、不活性ガスで希釈されていても良い。ここで言う不活性ガスとは金属担持物、又は還元性気体と反応しないガスであり、窒素、水蒸気等が上げられるが、通常窒素が用いられる。
不活性ガスで希釈された際の還元性気体濃度は、全気体成分に対し、通常5体積%以上、好ましくは15体積%以上、より好ましくは30体積%以上であり、更に好ましくは50体積%以上が好適に用いられるが、還元初期に低濃度の水素を使用して、その後徐々に濃度を上げて使用しても良い。これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
<Hydrogen concentration in reducing gas>
The concentration of the reducing gas during the first reduction treatment and the second reduction treatment of the catalyst is not particularly limited, but even if it is 100% by volume of reducing gas, it is diluted with an inert gas. Also good. The inert gas referred to here is a gas that does not react with the metal carrier or the reducing gas, and nitrogen, water vapor, etc. are raised, but nitrogen is usually used.
The reducing gas concentration when diluted with an inert gas is usually 5% by volume or more, preferably 15% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, and more preferably 50% by volume, based on the total gas components. The above is preferably used, but low concentration hydrogen may be used at the initial stage of reduction, and then the concentration may be gradually increased. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

<還元性気体の流量>
本触媒の第一還元処理及び第二還元処理時、還元性気体は、反応器中に密閉して用いても、反応器中を流通させて用いてもよいが、反応器中を流通していることが好ましい。流通させることにより局所的な水素欠乏状態を回避することができるためまた還元処理により反応器中に、水や塩化アンモニウム等が副生し、これら副生成物が、還元処理前の金属担持物、還元処理された金属担持物や、得られた触媒への悪影響を及ぼす場合がある。これを防止するため、還元性気体を流通させることで、副生成物を反応系外に排出することができるためである。
<Flow of reducing gas>
At the time of the first reduction treatment and the second reduction treatment of the catalyst, the reducing gas may be used in a sealed state in the reactor or may be used by circulating in the reactor. Preferably it is. Since a local hydrogen-deficient state can be avoided by flowing, water, ammonium chloride, and the like are by-produced in the reactor by the reduction treatment, and these by-products are metal supports before the reduction treatment, There is a case where the metal support subjected to the reduction treatment and the obtained catalyst are adversely affected. This is because by-products can be discharged out of the reaction system by flowing a reducing gas in order to prevent this.

<還元性気体の量>
第一還元処理及び第二還元処理に必要とされる還元性気体の合計量は、本発明の目的を満たす限りにおいて特に限定されるものではなく、還元する装置や、還元時の反応器の大きさや水素の流通方法、触媒を流動させる方法等に応じて、適宜設定することができる。通常は、前記TPR法で求めた水素吸収量に対して、水素が触媒層を流通するような接触効率が高い条件で、各還元処理で必要な水素量の1.5倍以上、好ましくは2倍以上、より好ましくは3倍以上、さらに好ましくは5倍以上の流量とする。前記下限値より少なすぎる場合、特に水素との接触効率が低い場合は還元が十分に行なわれない場合がある。上限は特に制限はないが、多すぎると排気ガスの処理の問題、さらには還元性気体により金属担持物や製造された触媒が飛散する場合があり、余分な還元性気体の浪費となるため、通常500倍以下、好ましくは200倍以下とする。これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
<Amount of reducing gas>
The total amount of reducing gas required for the first reduction treatment and the second reduction treatment is not particularly limited as long as the object of the present invention is satisfied, and the size of the reducing device and the size of the reactor during the reduction are not limited. It can be set as appropriate according to the method of flowing the sheath, the method of flowing the catalyst, and the like. Usually, the amount of hydrogen absorbed by the TPR method is 1.5 times or more, preferably 2 times the amount of hydrogen required for each reduction treatment under conditions where the contact efficiency is high such that hydrogen flows through the catalyst layer. The flow rate is at least twice, more preferably at least 3 times, and even more preferably at least 5 times. When the amount is less than the lower limit, particularly when the contact efficiency with hydrogen is low, the reduction may not be sufficiently performed. The upper limit is not particularly limited, but if it is too much, there is a problem of exhaust gas treatment, and further, the metal support and the produced catalyst may be scattered by the reducing gas, which is a waste of the reducing gas, Usually 500 times or less, preferably 200 times or less. By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

<金属担持物の還元の程度>
前記金属担持物の還元の程度は、還元処理後に酸化安定化した前記金属担持触媒中のハロゲン濃度により判断することができる。前記ハロゲン濃度は特に限定されないが、前記金属担持触媒中のハロゲン濃度は、通常0.8質量%以下、より好ましくは0.7質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。前記ハロゲン濃度は低い方が、本触媒を用いた還元反応の際に、反応液中へのハロゲンの溶出が抑えられるため好ましく、下限は特に限定はされないが、通常0.005質量%以上、好ましくは0.01質量%以上である。前記範囲内にハロゲン濃度がある場合、金属担持物の還元処理が十分に行われ、反応液中へのハロゲンの溶出が低く抑えられると共に、本触媒を用いた還元反応の活性が向上し、反応選択性も向上さらに触媒の安定性も向上するため好ましい。
これらの条件を満たすことにより本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御することができる。
<Degree of reduction of metal support>
The degree of reduction of the metal-supported product can be determined by the halogen concentration in the metal-supported catalyst that has been oxidized and stabilized after the reduction treatment. The halogen concentration is not particularly limited, but the halogen concentration in the metal-supported catalyst is usually 0.8% by mass or less, more preferably 0.7% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less. A lower halogen concentration is preferable because the elution of halogen into the reaction solution is suppressed in the reduction reaction using the present catalyst, and the lower limit is not particularly limited, but is usually 0.005% by mass or more, preferably Is 0.01% by mass or more. When the halogen concentration is within the above range, the metal support is sufficiently reduced, elution of the halogen into the reaction solution is kept low, and the activity of the reduction reaction using the catalyst is improved. This is preferable because the selectivity is improved and the stability of the catalyst is improved.
By satisfying these conditions, the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention can be controlled.

本発明の還元後の金属担持触媒の大きさは特に限定されるものではないが、基本的に上記した担体の大きさと同じである。   The size of the metal-supported catalyst after the reduction according to the present invention is not particularly limited, but is basically the same as the size of the carrier described above.

<好ましい還元処理の態様>
好ましい還元処理の態様として、固定床で、還元性のガスを金属担持物に通過させる方法、トレイまたはベルト上に静置している金属担持物に還元性のガスを流通させる方法、流動した金属担持物中に還元性のガスを流通させる方法があるが、その中では、還元処理における金属担持物を流動させながら還元処理をさせることが好ましい。流動させながら還元処理をすることにより、還元処理時の金属担持物と、還元性気体の接触する表面積が増えるため、還元処理の効率が向上するためである。
<Preferred embodiment of reduction treatment>
Preferred embodiments of the reduction treatment include a method in which a reducing gas is passed through a metal support on a fixed bed, a method in which the reducing gas is circulated through a metal support that is stationary on a tray or belt, and a fluidized metal. There is a method in which a reducing gas is circulated in the support. Among them, it is preferable to perform the reduction treatment while flowing the metal support in the reduction treatment. This is because by performing the reduction treatment while flowing, the surface area of contact between the metal carrier during the reduction treatment and the reducing gas is increased, so that the efficiency of the reduction treatment is improved.

具体的に流動させる方法としては、特に限定されるものではなく、還元処理する金属担持物等が、還元性気体との接触表面積が増えるような動きを伴っていればよく、例えば還元処理する金属担持物等の入った反応器を回転させる方法や、反応器中の金属担持物等が、攪拌されたり、上下動をするような装置構成を組み込むといった方法がある。
具体的な流動方法としては、各種のキルン(加熱炉)を用いて処理する方法が挙げられる。
具体的な好ましい製造方法としては、例えば連続式キルンや、バッチ式キルンを用いる態様が挙げられる。
The method for causing the fluid to flow is not particularly limited, and it is sufficient that the metal support to be reduced is accompanied by a movement that increases the contact surface area with the reducing gas. There are a method of rotating a reactor containing a support and the like, and a method of incorporating an apparatus configuration in which the metal support in the reactor is stirred or moved up and down.
Specific examples of the flow method include a method of treating using various kilns (heating furnaces).
Specific preferred production methods include, for example, a mode using a continuous kiln or a batch kiln.

<連続式キルン>
連続式キルンとは、連続的に金属担持物を供給して還元を実施し、連続的に還元された触媒を排出できるものをいう。具体的には連続式ロータリーキルン、ローラーハースキルン、ベルトキルン、トンネルキルン等があるが、なかでも本発明の製造方法においては、金属担持物の流動性が高く、還元性気体との接触効率が高くなることから連続式ロータリーキルンが好ましい。
<Continuous kiln>
A continuous kiln refers to an apparatus that can continuously supply a metal support and carry out the reduction, and discharge the continuously reduced catalyst. Specifically, there are continuous rotary kilns, roller hearth kilns, belt kilns, tunnel kilns, etc.In particular, in the production method of the present invention, the metal support has high fluidity and high contact efficiency with reducing gas. Therefore, a continuous rotary kiln is preferable.

(a)連続式キルンの運転条件
連続式キルンの運転条件については、前記した還元処理、酸化安定化処理の条件を満たせば特に限定されるものではなく、使用する装置に応じ適宜設定することができる。通常は、連続式キルン中であれば、その還元性気体の流量や温度管理により、前記の還元処理条件を満たすように運転することができる。
(A) Operation condition of continuous kiln The operation condition of the continuous kiln is not particularly limited as long as the conditions of the above-described reduction treatment and oxidation stabilization treatment are satisfied, and may be appropriately set according to the apparatus to be used. it can. Usually, if it is in a continuous kiln, it can drive | operate so that the said reduction process conditions may be satisfied by the flow volume and temperature control of the reducing gas.

連続式キルンは、連続的に金属担持物や還元性気体を供給できることから、連続式キルン内への金属担持物の供給方法や、還元性気体の流量をコントロールすることができる。   Since the continuous kiln can continuously supply the metal support and the reducing gas, the method for supplying the metal support into the continuous kiln and the flow rate of the reducing gas can be controlled.

連続式キルンにおける還元性気体流量は、特に限定はされないが、金属担持物のTPR測定により算出される、還元に必要な水素量を「水素吸収量A(m/kg)」とし、連続式キルンに投入される金属担持物の投入量をB(kg/時間)としたとき、通常、水素流量は(1.5×A×B)m/時間以上であり、好ましくは(2×A×B)m/時間以上、より好ましくは(5×A×B)m/時間以上である。前記下限値よりも水素流量が少ない場合、第一の還元処理にて水素欠乏を起こし、得られる触媒の性能が低下する場合がある。
上限は特に制限されるものではないが、無駄な水素量を低減するため(1000×A×B)m/時間以下、好ましくは(500×A×B)m/時間以下、より好ましくは(300×A×B)m/時間以下である。
The flow rate of the reducing gas in the continuous kiln is not particularly limited, but the hydrogen amount required for reduction calculated by TPR measurement of the metal support is “hydrogen absorption A (m 3 / kg)”. When the input amount of the metal support to be charged into the kiln is B (kg / hour), the hydrogen flow rate is usually (1.5 × A × B) m 3 / hour or more, preferably (2 × A × B) m 3 / hour or more, more preferably (5 × A × B) m 3 / hour or more. When the hydrogen flow rate is lower than the lower limit, hydrogen deficiency may occur in the first reduction treatment, and the performance of the resulting catalyst may be reduced.
The upper limit is not particularly limited, but (1000 × A × B) m 3 / hour or less, preferably (500 × A × B) m 3 / hour or less, more preferably, in order to reduce the amount of wasted hydrogen. (300 × A × B) m 3 / hour or less.

連続式キルンにおける還元処理を施す金属担持物の流動方向と、水素等の還元性気体の流通方向は、還元処理の状況により適宜調整可能であり、還元性気体の流通方向が、金属担持物の流動方向に対して併流、向流どちらでも実施可能であるが、連続式キルンの出口に到達した触媒が、新鮮な水素と接触できる点で、水素の流通方向が、金属担持物の流動方向に対して向流である(互いに対向方向である)ことが好ましい。
連続式ロータリーキルンの回転速度は、特に限定されるものではない。早ければ金属担持物と水素との接触効率が良くなるが、触媒の摩耗が起きることから、通常は0.5rpm以上、10rpm以下、好ましくは5rpm以下である。
The flow direction of the metal support to be subjected to the reduction treatment in the continuous kiln and the flow direction of the reducing gas such as hydrogen can be adjusted as appropriate depending on the state of the reduction treatment. Although it is possible to carry out both parallel flow and counterflow with respect to the flow direction, the catalyst that has reached the outlet of the continuous kiln can come into contact with fresh hydrogen. It is preferable that the flow is countercurrent (opposite directions).
The rotation speed of the continuous rotary kiln is not particularly limited. The contact efficiency between the metal support and hydrogen is improved as soon as possible, but since the catalyst is worn, it is usually 0.5 rpm or more and 10 rpm or less, preferably 5 rpm or less.

<バッチ式キルン>
バッチ式キルンとは、あらかじめ所定量の金属担持物をキルン内に仕込んでおき、還元性気体の流通下、目的の還元温度まで順次温度を上げていき所定温度で還元を実施することができるものをいい、具体的には、金属担持物を充填して処理する固定床式加熱炉、棚に乗せて加熱する棚段式加熱炉、焼成用台車が電気炉に出入りするシャトルキルン、バッチ式ロータリーキルン等が挙げられる。
<Batch kiln>
A batch type kiln is a device that can charge a predetermined amount of metal support in the kiln in advance, increase the temperature sequentially to the target reduction temperature under the flow of reducing gas, and perform reduction at the predetermined temperature. Specifically, a fixed-bed heating furnace that is filled with a metal support and processed, a shelf-type heating furnace that is heated on a shelf, a shuttle kiln in which a baking cart enters and exits the electric furnace, and a batch rotary kiln Etc.

金属担持物の還元性気体との接触効率から考えると、金属担持物を充填して処理する固定床式加熱炉、バッチ式ロータリーキルンが好ましく、均一に還元する上で、触媒を流動させる装置を有するバッチ式ロータリーキルンを用いて行なうことが好ましい。   Considering the contact efficiency of the metal support with the reducing gas, a fixed bed heating furnace and a batch type rotary kiln for filling and processing the metal support are preferable, and a device for flowing the catalyst is used for uniform reduction. It is preferable to use a batch rotary kiln.

連続式キルンが、装置上の制約から、通常、還元性気体を導入する際には流量一定で運転するのに対し、バッチ式キルンは、各バッチ毎に反応槽が存在するため、昇温方法、還元性気体の流量、濃度等を各バッチ毎に変えることができる。   The continuous kiln is usually operated at a constant flow rate when introducing the reducing gas due to restrictions on the equipment, whereas the batch kiln has a reaction tank for each batch. The flow rate and concentration of the reducing gas can be changed for each batch.

(b)バッチ式キルンの運転条件
バッチ式キルンの運転条件については、特に限定されるものではなく、装置の構成等に応じ適宜設定することができる。
(B) Operation condition of batch kiln The operation condition of the batch kiln is not particularly limited, and can be appropriately set according to the configuration of the apparatus.

本発明で使用するバッチ式ロータリーキルンは、あらかじめ所定量の金属担持物を仕込んだ後に昇温を開始することから、最終的な還元温度までの昇温時間を連続式ロータリーキルンより詳細にコントロールすることが可能である。還元処理の時間は特に限定はされないが、通常1時間以上、好ましくは2時間以上であり、通常40時間以下、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下である。   Since the batch type rotary kiln used in the present invention starts the temperature rise after charging a predetermined amount of metal support beforehand, the temperature rise time to the final reduction temperature can be controlled in more detail than the continuous type rotary kiln. Is possible. Although the time for the reduction treatment is not particularly limited, it is usually 1 hour or longer, preferably 2 hours or longer, usually 40 hours or shorter, preferably 30 hours or shorter, more preferably 10 hours or shorter.

前記下限よりも短すぎると、急激な水素吸収が起きた場合、大量の金属担持物を一度に還元しているため、激しい発熱と共に、膨大な水素吸収が起きて触媒のシンタリングが進行すると共に、安定操作が困難になる場合がある。また、還元が不十分となり、反応活性、選択性に悪影響が出る場合がある。
前記上限よりも長すぎると触媒の生産性の悪化、水素のロスが発生し、工業的に不利になる場合がある。
If it is too short than the above lower limit, when rapid hydrogen absorption occurs, a large amount of metal support is reduced at a time, so with intense heat generation, enormous hydrogen absorption occurs and catalyst sintering proceeds. , Stable operation may be difficult. In addition, the reduction may be insufficient, and the reaction activity and selectivity may be adversely affected.
If it is longer than the upper limit, the productivity of the catalyst deteriorates and hydrogen loss occurs, which may be industrially disadvantageous.

バッチ式ロータリーキルンを用いた場合、還元性気体の濃度、流量等をバッチ毎に適宜、還元処理の状況次第で変えることができる。
バッチ式ロータリーキルンの運転における好ましい還元性気体の濃度は、上記記載と同様である。
When a batch type rotary kiln is used, the concentration, flow rate, etc. of the reducing gas can be appropriately changed depending on the state of the reduction treatment for each batch.
The preferred reducing gas concentration in the operation of the batch rotary kiln is the same as described above.

還元性気体の流量は、特に限定されず、還元反応の状況に応じ適宜設定することができるが、還元終了までの必要な水素量を未還元触媒のTPR分析により算出し、通常その必要水素量の5倍以上、好ましくは10倍以上、より好ましくは20倍以上を使用する。また通常5000倍以下、好ましくは1000倍以下とする。前記下限値より少なすぎれば、水素欠乏が起こる場合があり、前記上限値より多すぎれば、余計な還元性気体を消費することになる。
バッチ式ロータリーキルンの回転速度は、特に限定されないが、速いほど水素との接触効率が良くなる一方で触媒の摩耗が起きることから、通常0.5〜10rpm、好ましくは0.5〜5rpmで実施する。
The flow rate of the reducing gas is not particularly limited and can be appropriately set according to the state of the reduction reaction. However, the amount of hydrogen required until the end of the reduction is calculated by TPR analysis of the unreduced catalyst, and usually the amount of hydrogen required. 5 times or more, preferably 10 times or more, more preferably 20 times or more. Also, it is usually 5000 times or less, preferably 1000 times or less. If the amount is less than the lower limit value, hydrogen deficiency may occur. If the amount is more than the upper limit value, excessive reducing gas is consumed.
The rotation speed of the batch type rotary kiln is not particularly limited. However, the higher the speed, the better the contact efficiency with hydrogen, but the catalyst wears out. Therefore, the rotation speed is usually 0.5 to 10 rpm, preferably 0.5 to 5 rpm. .

(iii’’ 酸化安定化工程)
本発明の金属担持物の製造においては、前記金属担持物を還元して得られた金属担持触媒に対し、通常、酸化状態の制御(以下、「酸化安定化」という。)を行なう。酸化安定化を行うことより、活性及び選択性に優れ、且つ空気中で取扱い可能な触媒を製造することができる。本触媒は、空気中で取扱い可能なため、大量の触媒を搬送するのに便利である。
(Iii '' oxidation stabilization process)
In the production of the metal supported product of the present invention, the oxidation state (hereinafter referred to as “oxidation stabilization”) is usually performed on the metal supported catalyst obtained by reducing the metal supported product. By performing oxidation stabilization, it is possible to produce a catalyst that is excellent in activity and selectivity and that can be handled in air. Since this catalyst can be handled in air, it is convenient for carrying a large amount of catalyst.

前記酸化安定化の方法は、特に限定はされないが、水を添加する方法または水に投入する方法、不活性ガスで希釈された低酸素濃度のガスで酸化安定化する方法、二酸化炭素で安定化する方法等があるが、中でも水を添加する方法または水に投入する方法、低酸素濃度のガスで酸化安定化する方法が好ましく、低酸素濃度のガスで酸化安定化(徐酸化)する方法(以下、「徐酸化法」という。)がより好ましい。さらに低酸素濃度ガスの流通下で酸化安定化することが好ましい。   The oxidation stabilization method is not particularly limited, but a method of adding water or a method of adding it to water, a method of oxidizing and stabilizing with a low oxygen concentration gas diluted with an inert gas, and stabilization with carbon dioxide Among them, a method of adding water, a method of adding water, a method of stabilizing by oxidation with a gas having a low oxygen concentration is preferable, and a method of stabilizing oxidation (gradual oxidation) with a gas having a low oxygen concentration ( Hereinafter, it is referred to as “gradual oxidation method”). Furthermore, it is preferable to stabilize the oxidation under the flow of a low oxygen concentration gas.

低酸素濃度のガスで酸化安定化するときの初期酸素濃度は、特に限定はされないが、徐酸化開始時の酸素濃度は、通常0.2体積%以上、好ましくは0.5体積%以上、通常10体積%以下、好ましくは8体積%以下、さらに好ましくは7体積%以下とする。前記下限値よりも酸素濃度が低すぎる場合は、完全に酸化安定化するための時間が非常に長時間となるばかりか、安定化が不十分になることがある。前記上限値よりも酸素濃度が高すぎる場合は、触媒が高温となり失活する場合がある。
低酸素濃度のガスを作るためには、空気を不活性ガス希釈するのが好ましく、さらに不活性ガスとしては窒素が好ましい。
The initial oxygen concentration when oxidizing and stabilizing with a gas having a low oxygen concentration is not particularly limited, but the oxygen concentration at the start of gradual oxidation is usually 0.2% by volume or more, preferably 0.5% by volume or more, usually It is 10 volume% or less, preferably 8 volume% or less, more preferably 7 volume% or less. When the oxygen concentration is too lower than the lower limit, not only the time for complete oxidation stabilization becomes very long but also stabilization may be insufficient. If the oxygen concentration is too higher than the upper limit, the catalyst may become hot and deactivate.
In order to produce a gas having a low oxygen concentration, it is preferable to dilute air with an inert gas, and nitrogen is preferable as the inert gas.

徐酸化時の酸素濃度は、徐酸化開始時の酸素濃度のままで実施しても良いが、触媒内温が高温となり、触媒の変質が起きないのであれば、徐酸化を開始後、徐々に酸素濃度を上げていっても良い。最終的には空気で徐酸化しても良い。
低酸素濃度ガスでの徐酸化安定時は、触媒の温度が、通常130℃を超えないように、好ましくは120℃を超えないように、さらに好ましくは110℃を超えないように、酸素濃度、流量をコントロールし、このコントロールは発熱が収まるまで実施する。
触媒の温度が130℃を超えると、急激な酸化が進行し、触媒のシンタリングが進行するとともに担体の強度が低下する可能性がある。
酸化安定化の条件は、本発明で規定する金属担持触媒の酸化率を制御する要因の一つとなる。
The oxygen concentration at the time of gradual oxidation may be the same as the oxygen concentration at the start of gradual oxidation. However, if the catalyst internal temperature becomes high and the catalyst does not deteriorate, The oxygen concentration may be increased. Finally, it may be gradually oxidized with air.
At the time of stable oxidation stabilization with a low oxygen concentration gas, the oxygen concentration is such that the temperature of the catalyst does not normally exceed 130 ° C, preferably does not exceed 120 ° C, more preferably does not exceed 110 ° C. The flow rate is controlled, and this control is carried out until the heat generation has subsided.
When the temperature of the catalyst exceeds 130 ° C., rapid oxidation proceeds, the sintering of the catalyst proceeds, and the strength of the support may decrease.
The oxidation stabilization condition is one of the factors that control the oxidation rate of the metal-supported catalyst defined in the present invention.

低酸素濃度のガスで酸化安定化する方法としては、固定床で低酸素濃度のガスを触媒に通過させる方法、トレイまたはベルト上に静置している触媒に低酸素濃度ガスを流通させる方法、流動した触媒中に低酸素濃度のガスを流通させる方法がある。   As a method of stabilizing the oxidation with a low oxygen concentration gas, a method of passing a low oxygen concentration gas through a catalyst in a fixed bed, a method of circulating a low oxygen concentration gas through a catalyst standing on a tray or a belt, There is a method in which a gas having a low oxygen concentration is circulated in a fluidized catalyst.

金属担持触媒上の担持金属の分散性が良好であるほど酸化安定化が急激進行し、かつ多量の酸素が反応するので、固定床で低酸素濃度のガスを触媒に通過させる方法、流動した触媒中に低酸素濃度のガスを流通させる方法が好ましい。
尚、本発明の触媒の製造方法は、本発明の触媒が製造できる限り、上記の製造方法に限定されない。例えば、本発明の触媒が製造できる限り、他の工程を組み合わせてもよい。
The better the dispersibility of the supported metal on the metal-supported catalyst, the more rapidly the oxidation stabilization proceeds, and a large amount of oxygen reacts. Therefore, a method of passing a low oxygen concentration gas through the catalyst in a fixed bed, a fluidized catalyst A method in which a gas having a low oxygen concentration is circulated is preferable.
In addition, the manufacturing method of the catalyst of this invention is not limited to said manufacturing method, as long as the catalyst of this invention can be manufactured. For example, as long as the catalyst of this invention can be manufactured, you may combine another process.

[触媒の保存方法]
本発明の金属担持触媒を保存する際は、酸素濃度15体積%以下の雰囲気下で保存することが好ましい。前記の雰囲気下で保存することで、酸化安定化を経ても酸化が緩やかに進行する場合、密閉容器内で緩やかに酸化を進行させることができる。酸素濃度の下限は特に限定はされないが、通常酸化を進行させるために0.2体積%以上であることが好ましい。
[Catalyst preservation method]
When storing the metal-supported catalyst of the present invention, it is preferable to store it in an atmosphere having an oxygen concentration of 15% by volume or less. By storing in the above atmosphere, if the oxidation proceeds slowly even after the stabilization of oxidation, the oxidation can proceed slowly in the sealed container. The lower limit of the oxygen concentration is not particularly limited, but it is usually preferably 0.2% by volume or more in order to promote oxidation.

また、ガスで安定化した触媒は非常に吸湿性が高く、非水系の反応では大きな問題となることから、密閉容器内で保存することが好ましい。   In addition, the gas-stabilized catalyst is very hygroscopic and is a major problem in non-aqueous reactions. Therefore, it is preferably stored in a closed container.

[触媒を用いた還元反応/用途]
本発明の触媒は、還元反応用の触媒として好適である。本触媒を用いた還元反応の好ましい態様として、例えば、カルボン酸及びカルボン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1の化合物を還元して、前記化合物から誘導されるアルコールを得る工程を有するアルコールの製造方法が挙げられる。
[Reduction reaction using catalyst / use]
The catalyst of the present invention is suitable as a catalyst for reduction reaction. As a preferred embodiment of the reduction reaction using the present catalyst, for example, production of alcohol having a step of obtaining at least one compound selected from the group consisting of carboxylic acid and carboxylic acid ester to obtain alcohol derived from the compound A method is mentioned.

還元反応の対象とするカルボン酸又はカルボン酸エステルとしては、工業的に容易に入手しうる任意のものを用いることができる。
本発明の触媒を用いる還元反応に供することのできるカルボン酸及び/またはカルボン酸エステルのカルボン酸としては、酢酸、酪酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪族鎖状カルボン酸類;シクロヘキサンカルボン酸、ナフテン酸、シクロペンタンカルボン酸等の脂肪族環状カルボン酸類;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,3,4−シクロヘキサントリカルボン酸、ビシクロヘキシルジカルボン酸、デカヒドロナフタレンジカルボン酸等の脂肪族ポリカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメシン酸等の芳香族カルボン酸類等が挙げられる。
As the carboxylic acid or carboxylic acid ester to be subjected to the reduction reaction, any industrially easily available carboxylic acid or carboxylic acid ester can be used.
Examples of carboxylic acids and / or carboxylic acid esters that can be used in the reduction reaction using the catalyst of the present invention include acetic acid, butyric acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, stearic acid, and palmitic acid. Aliphatic chain carboxylic acids; aliphatic cyclic carboxylic acids such as cyclohexane carboxylic acid, naphthenic acid, cyclopentane carboxylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, methyl succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, Aliphatic polycarboxylic acids such as sebacic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,3,4-cyclohexanetricarboxylic acid, bicyclohexyldicarboxylic acid, decahydronaphthalenedicarboxylic acid; phthalic acid, isophthalic acid , Terephthalic acid, trimesic acid, etc. Aromatic carboxylic acids, and the like.

カルボン酸及び/またはカルボン酸エステルを形成するカルボン酸としては特に限定はされないが、好ましくは鎖状または環状の飽和脂肪族カルボン酸であり、より好ましくはカルボキシル基以外の炭素数が20以下のカルボン酸であり、カルボン酸が有する炭素数が14以下であることがより好ましい。また、該カルボン酸はジカルボン酸であることが好ましく、さらに好ましくは、カルボキシル基以外の炭素数が20以下であり、下記式(2)で表されるジカルボン酸である。
HOOC−R−COOH (2)
(式中Rは、置換基を有していても良い、置換基以外の炭素数が1〜20である脂肪族もしくは脂環式の炭化水素基を表す。)
The carboxylic acid forming the carboxylic acid and / or carboxylic acid ester is not particularly limited, but is preferably a chain or cyclic saturated aliphatic carboxylic acid, more preferably a carboxylic acid having 20 or less carbon atoms other than the carboxyl group. It is an acid and it is more preferable that carbon number which carboxylic acid has is 14 or less. The carboxylic acid is preferably a dicarboxylic acid, more preferably a dicarboxylic acid having 20 or less carbon atoms other than the carboxyl group and represented by the following formula (2).
HOOC-R 1 -COOH (2)
(In the formula, R 1 represents an aliphatic or alicyclic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms other than the substituent, which may have a substituent.)

カルボン酸及び/またはカルボン酸エステルとして特に好ましくは、炭素数4から炭素数14の脂肪族もしくは脂環式のポリカルボン酸、またはそのエステルが、還元反応における、活性が高く、かつ選択率が高いことから好適である。
またこれらカルボン酸のエステルを用いる場合にはそのアルコール成分としてメタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール等の低級アルコールが挙げられる。
また還元されて得られるアルコールでエステル化することもできる。
The carboxylic acid and / or carboxylic acid ester is particularly preferably an aliphatic or alicyclic polycarboxylic acid having 4 to 14 carbon atoms or an ester thereof having high activity and high selectivity in the reduction reaction. Therefore, it is preferable.
When these carboxylic acid esters are used, examples of the alcohol component include lower alcohols such as methanol, ethanol, i-propanol, and n-butanol.
It can also be esterified with alcohol obtained by reduction.

本発明の触媒を用いた還元反応は無溶媒で行なっても、溶媒の存在下でも行なうこともできるが、通常は溶媒の存在下で行われる。
溶媒としては、通常、水、メタノールやエタノールなどの低級アルコール類、反応生成物のアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、デカリンなどの炭化水素類などの溶媒を使用できる。これらの溶媒は単独で用いても、2種類以上を混合して用いることもできる。
特にカルボン酸及び/またはカルボン酸エステルを還元する際には、溶解性等の理由から水を含む混合溶媒を用いるのが好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、通常原料となるカルボン酸及び/又はカルボン酸エステルに対して0.1〜20重量倍量程度であり、好ましくは0.5〜10重量倍量、より好ましくは1〜10重量倍量程度用いるのが好ましい。
The reduction reaction using the catalyst of the present invention can be carried out in the absence of a solvent or in the presence of a solvent, but is usually carried out in the presence of a solvent.
As the solvent, solvents such as water, lower alcohols such as methanol and ethanol, alcohols of reaction products, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and ethylene glycol dimethyl ether, and hydrocarbons such as hexane and decalin can be used. . These solvents can be used alone or in combination of two or more.
In particular, when reducing carboxylic acid and / or carboxylic acid ester, it is preferable to use a mixed solvent containing water for reasons such as solubility. Although the usage-amount of a solvent is not specifically limited, It is about 0.1-20 weight times amount with respect to the carboxylic acid and / or carboxylic acid ester which are normal raw materials, Preferably it is 0.5-10 weight times amount, More preferably Is preferably used in an amount of about 1 to 10 times by weight.

本発明の触媒を用いた還元反応は、通常、水素ガス加圧下で行われる。反応は通常100〜300℃で行われるが、150〜300℃で行うのが好ましい。反応圧力は1〜30MPaであるが1〜25MPaが好ましく、5〜25MPaが更に好ましい。
本発明の触媒を用いた還元反応は、液相、気相共に実施できるが、液相で実施することが好ましい。
The reduction reaction using the catalyst of the present invention is usually performed under hydrogen gas pressurization. The reaction is usually carried out at 100 to 300 ° C, preferably 150 to 300 ° C. The reaction pressure is 1 to 30 MPa, preferably 1 to 25 MPa, and more preferably 5 to 25 MPa.
The reduction reaction using the catalyst of the present invention can be carried out in both the liquid phase and the gas phase, but is preferably carried out in the liquid phase.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

<触媒の酸化率の算出方法>
(質量分析計):キャノンアネルバ社製 M−400
乾燥した評価用触媒約0.1gを秤量してU字型石英管(以下、反応管)に入れ、昇温還元に供した。前記反応管に10体積%水素/ヘリウムを20mL/分の流量で流通下、質量分析計で出口ガス中の水素の検出量が低位安定したことを確認した後、10℃/分で室温から550℃まで昇温し、550℃で0.5時間ホールドした。前記U字石英管の出口から排出されるガス(以下、出口ガス)は連続的に質量分析計にて水素濃度を測定した。
前記反応管中に通ずるガスの組成はそのままで、前記反応管を25℃まで冷却した。その後、反応管中に通じるガスをヘリウムに切り替え、20mL/分の流量で流通し、反応管内の水素がヘリウムに置換されたことを確認した。
引き続き触媒を25℃での酸化に供した。前記反応管に2.5体積%酸素/ヘリウムを20mL/分の流量で流通した。酸素流通開始初期は、ほとんどの酸素は反応により消費されているがその後に急激に酸素の検出量が増え、検出量の立ち上がり挙動が観察される。2.5体積%酸素/ヘリウムに切り替えてから立ち上がりまでの見かけの酸素吸収量をAmolとする。
その後、ヘリウム20mL/分に切り替えて、系内の酸素をヘリウムに置換した。
酸素が完全にヘリウムに置換したことを確認した後に、再度2.5体積%酸素/ヘリウムに切り替えて、2回目の酸素検出量の立ち上がり挙動を20分間観測した。2回目の立ち上がり挙動までの見かけの酸素吸収量をBmolとし、その差(A−B)molを実際の酸素吸収量Cmolとした。
吸収した酸素吸収量Cmolを最初に秤量した触媒中の担持金属のモル数で割り、100を乗じて酸化率を算出した。
<Calculation method of catalyst oxidation rate>
(Mass spectrometer): Canon Anelva M-400
About 0.1 g of the dried evaluation catalyst was weighed and placed in a U-shaped quartz tube (hereinafter referred to as reaction tube), and subjected to temperature reduction. After flowing 10 vol% hydrogen / helium through the reaction tube at a flow rate of 20 mL / min, the mass spectrometer confirmed that the detected amount of hydrogen in the outlet gas was low and stabilized from room temperature at 10 ° C./min. The temperature was raised to 50 ° C. and held at 550 ° C. for 0.5 hour. The gas discharged from the outlet of the U-shaped quartz tube (hereinafter referred to as outlet gas) was continuously measured for hydrogen concentration with a mass spectrometer.
The reaction tube was cooled to 25 ° C. while keeping the composition of the gas passing through the reaction tube. Thereafter, the gas passing through the reaction tube was switched to helium and circulated at a flow rate of 20 mL / min, and it was confirmed that the hydrogen in the reaction tube was replaced with helium.
The catalyst was subsequently subjected to oxidation at 25 ° C. 2.5 vol% oxygen / helium was passed through the reaction tube at a flow rate of 20 mL / min. At the beginning of the oxygen distribution start, most of the oxygen is consumed by the reaction, but after that, the detected amount of oxygen increases rapidly, and the rising behavior of the detected amount is observed. The apparent amount of oxygen absorbed from the start of switching to 2.5% by volume oxygen / helium is defined as Amol.
Thereafter, the helium was switched to 20 mL / min to replace the oxygen in the system with helium.
After confirming that oxygen was completely replaced with helium, the volume was switched to 2.5% oxygen / helium again, and the rising behavior of the second oxygen detection amount was observed for 20 minutes. The apparent oxygen absorption amount until the second rising behavior was defined as Bmol, and the difference (AB) mol was defined as the actual oxygen absorption amount Cmol.
The absorbed oxygen absorption Cmol was divided by the number of moles of the supported metal in the catalyst weighed first and multiplied by 100 to calculate the oxidation rate.

<粉末X線回折半値幅の測定方法>
(測定装置仕様)
装置名:PANalytical社製X’Pert Pro MPD
光学系:集中法光学系
光学系仕様
入射側 :封入式X線管球(CuKα)
Soller Slit(0.04rad)
Divergence Slit(Variable Slit)
試料台 :回転試料台(Spinner)
受光側 :半導体アレイ検出器(X’Celerator)
ゴニオ半径:243nm
(測定条件)
X線出力:40kV 30mA
操作軸 :θ/2θ
操作範囲:10〜70度
測定モード:Continuous
読み込み幅:0.016度
計数時間:59.7秒
自動可変スリット:10nm(照射幅)
横発散マスク:10nm(照射幅)
(X線回折図処理方法)
X線回折図のバックグラウンド処理、及び半値幅の測定には、Peason−VII関数を用いたプロファイルフィッティング法を用いた。
<Measurement method of powder X-ray diffraction half width>
(Measurement equipment specifications)
Device name: X'Pert Pro MPD manufactured by PANalytical
Optical system: Concentrated optical system Optical system specifications Incident side: Enclosed X-ray tube (CuKα)
Soller Slit (0.04 rad)
Divergence Slit (Variable Slit)
Sample stage: Rotating sample stage (Spinner)
Light receiving side: Semiconductor array detector (X'Celerator)
Gonio radius: 243nm
(Measurement condition)
X-ray output: 40kV 30mA
Operation axis: θ / 2θ
Operating range: 10 to 70 degrees Measurement mode: Continuous
Reading width: 0.016 degrees Counting time: 59.7 seconds Automatic variable slit: 10 nm (irradiation width)
Horizontal divergence mask: 10 nm (irradiation width)
(X-ray diffraction pattern processing method)
A profile fitting method using a Peason-VII function was used for background processing of the X-ray diffraction diagram and measurement of the half-width.

上記測定条件に基づき、粉末X線回折を測定し、X軸が回折角度、Y軸が回折強度のX線回折図を得る。得られたX線回折図から、以下の手順で半値幅を求める。
得られたX線回折図において、回折角度2θ=43°付近に検出されるブロードなピークのピークトップを決定すると共に、ベースラインを引く。次にベースラインがX軸と平行になるように回折強度からバックグラウンドを差し引く。そしてあらかじめ決定した2θ=43°のピークトップからベースラインに垂線を下ろす。このときピークトップとベースラインを結ぶ垂線の長さをピーク高さとする。そして前記垂線上、ピーク高さの1/2の長さの位置を通過するベースラインと平行な線を引き、ブロードな前記ピークと交わる2点間の距離を半値幅として求める。
Based on the above measurement conditions, powder X-ray diffraction is measured, and an X-ray diffraction diagram in which the X axis is the diffraction angle and the Y axis is the diffraction intensity is obtained. From the obtained X-ray diffraction diagram, the half width is obtained by the following procedure.
In the obtained X-ray diffraction diagram, a peak top of a broad peak detected near the diffraction angle 2θ = 43 ° is determined, and a baseline is drawn. Next, the background is subtracted from the diffraction intensity so that the baseline is parallel to the X axis. Then, a perpendicular line is drawn from the peak top of 2θ = 43 ° determined in advance to the base line. At this time, the length of the perpendicular line connecting the peak top and the base line is defined as the peak height. Then, a line parallel to the base line passing through the position having a length of ½ of the peak height is drawn on the perpendicular, and the distance between the two points intersecting the broad peak is obtained as a half width.

<触媒の反応活性確認方法>
本発明で得られた触媒の反応活性は、下記の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸の水素化反応による、1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)の生成反応を用いて確認をおこなった。
ハステロイC(登録商標)製200mLの誘導撹拌式オートクレーブ(以下、反応器)内に、水40g、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(シス体、トランス体の混合物:東京化成工業株式会社製)10g、評価する触媒2gを仕込み、前記反応器内を水素置換した後、水素分圧1MPaとし、1000rpm撹拌下、前記反応器を加熱し、所定温度で反応圧8.5MPaとし、240℃で反応を開始した。前記反応器内には蓄圧器から連続的に水素を供給し、240℃で反応圧一定で3時間反応を実施した。反応終了後、目視にて触媒の割れの有無を確認した。この時点で撹拌が速すぎたり、撹拌不良で割れが顕在化するような触媒となった反応は、みかけの反応速度が高くなるため活性比較ができないので評価からは除外する。
得られた生成物をNaOH中和滴定することでカルボキシル基の転化率を求めた。蓄圧器のガス吸収曲線から反応初期1時間の一次速度定数k(h−1)を算出した。
なおいずれの実施例、比較例でも、カルボキシル基の転化率が全て99%以上であった。
またガスクロマトグラフを用いて生成物の分析を実施した。主生成物は、目的物である1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)であり、主な副生成物はシクロヘキサンメタノール(CHM)、4−メチルシクロヘキサンメタノール(MCHM)の2種類であった。前記2種類の副生成物以外は、ほぼ全量がCHDMであったため、触媒性能の比較は、2種類の副生物の収率、及び反応速度定数でおこなった。
<Method for confirming catalyst reaction activity>
The reaction activity of the catalyst obtained in the present invention was confirmed by using a production reaction of 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) by the following hydrogenation reaction of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid.
In a 200 mL induction stirring autoclave (hereinafter referred to as “reactor”) manufactured by Hastelloy C (registered trademark), 40 g of water, 10 g of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (mixture of cis- and trans-isomers: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), After charging 2 g of the catalyst to be evaluated and replacing the inside of the reactor with hydrogen, the partial pressure of hydrogen was set to 1 MPa, the reactor was heated with stirring at 1000 rpm, the reaction pressure was set to 8.5 MPa at a predetermined temperature, and the reaction was started at 240 ° C. did. Hydrogen was continuously supplied from the pressure accumulator into the reactor, and the reaction was carried out at 240 ° C. with a constant reaction pressure for 3 hours. After completion of the reaction, the presence or absence of cracking of the catalyst was visually confirmed. At this point, the reaction that becomes too fast agitation or becomes a catalyst in which cracking becomes apparent due to poor agitation is excluded from the evaluation because the apparent reaction rate becomes high and the activity cannot be compared.
The conversion rate of the carboxyl group was calculated | required by carrying out NaOH neutralization titration of the obtained product. The primary rate constant k (h −1 ) for the first hour of the reaction was calculated from the gas absorption curve of the pressure accumulator.
In all of the examples and comparative examples, the conversion rate of the carboxyl groups was 99% or more.
The product was analyzed using a gas chromatograph. The main product was 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), which was the target product, and the main by-products were two types, cyclohexanemethanol (CHM) and 4-methylcyclohexanemethanol (MCHM). Except for the two types of by-products, the total amount was CHDM, so the catalyst performance was compared based on the yield of the two types of by-products and the reaction rate constant.

<基準活性に対する触媒活性の割合の測定>
原料である金属担持物によって、同一の還元処理及び酸化処理を行っても、製造される触媒の性能は異なる。
そこで、実施例及び比較例の原料である金属担持物について、下記の「基準活性の測定方法1」又は「基準活性の測定方法2」により、基準活性(速度定数(h−1))を測定した。
基準活性に対する「実施例又は比較例の触媒活性」の割合を計算した。
尚、下記の「基準活性の測定方法1」と「基準活性の測定方法2」では、還元処理条件が若干異なるが、本発明者らの経験上、この程度の違いは、触媒性能に影響しないことが解っている。
<Measurement of ratio of catalyst activity to reference activity>
Even if the same reduction treatment and oxidation treatment are performed depending on the metal support as the raw material, the performance of the produced catalyst differs.
Therefore, the standard activity (rate constant (h −1 )) of the metal support as the raw material of the example and the comparative example is measured by the following “standard activity measurement method 1” or “reference activity measurement method 2”. did.
The ratio of “catalytic activity of Examples or Comparative Examples” to the standard activity was calculated.
In the following “reference activity measurement method 1” and “reference activity measurement method 2”, the reduction treatment conditions are slightly different, but from the present inventors' experience, this difference does not affect the catalyst performance. I understand that.

(基準活性の測定方法1)
金属担持物2.5gを内径25mmのガラス管に仕込み、電気炉にセットしてアルゴン置換後、100%水素5L/分でフローした。電気炉を昇温し、金属担持物を100℃まで9分で昇温し、100℃から450℃まで、31分一定速度で昇温した。そのまま450℃で2時間還元処理を実施し、2時間後、アルゴン流通下冷却し、室温下6%O/N、2.1L/時間で1時間フローして安定化を実施した。安定化した触媒を用い、上述の<触媒の反応活性確認方法>で、基準活性を確認した。
(Measurement method 1 of reference activity)
2.5 g of metal support was charged into a glass tube having an inner diameter of 25 mm, set in an electric furnace, purged with argon, and then flowed at 100% hydrogen at 5 L / min. The temperature of the electric furnace was raised, and the temperature of the metal-supported material was raised to 100 ° C. in 9 minutes, and the temperature was raised from 100 ° C. to 450 ° C. at a constant rate for 31 minutes. The reduction treatment was carried out at 450 ° C. for 2 hours as it was, and after 2 hours, cooling was performed under argon flow, and stabilization was carried out by flowing at room temperature with 6% O 2 / N 2 , 2.1 L / hour for 1 hour. Using the stabilized catalyst, the reference activity was confirmed by the above-described <Method for confirming reaction activity of catalyst>.

(基準活性の測定方法2)
金属担持物2.5gを内径25mmのガラス管に仕込み、電気炉にセットしてアルゴン置換後、100%水素5L/分でフローした。電気炉を昇温し、金属担持物を100℃まで11分で昇温し、100℃から550℃まで、47分一定速度で昇温した。そのまま550℃で2時間還元処理を実施し、2時間後、アルゴン流通下冷却し、室温下6%O/N、2.1L/時間で1時間フローして安定化を実施した。安定化した触媒を用い、上述の<触媒の反応活性確認方法>で、基準活性を確認した。
(Measurement method 2 of reference activity)
2.5 g of metal support was charged into a glass tube having an inner diameter of 25 mm, set in an electric furnace, purged with argon, and then flowed at 100% hydrogen at 5 L / min. The temperature of the electric furnace was raised, and the metal support was heated to 100 ° C. in 11 minutes, and the temperature was raised from 100 ° C. to 550 ° C. at a constant rate for 47 minutes. The reduction treatment was carried out at 550 ° C. for 2 hours as it was, and after 2 hours, the mixture was cooled under argon flow and stabilized by flowing at 6% O 2 / N 2 , 2.1 L / hour for 1 hour at room temperature. Using the stabilized catalyst, the reference activity was confirmed by the above-described <Method for confirming reaction activity of catalyst>.

(金属担持物の還元に必要な水素量に対する供給水素量の倍率の算出方法)
実施例1と同様な方法で調製した金属担持物に対し、<触媒の酸化率の算出方法>の昇温還元と同様の操作を行い、反応管からの出口ガス中の水素濃度を連続的に測定し、水素吸収をピークとして検出した。その検出結果を図2に示す。図2では3つのピークがみられ、この3つのピークの合計面積から、金属担持物の還元に必要な水素量を計算した所、111ml/g(金属担持物)であった。
実施例又は比較例において、金属担持物が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量を、上記の金属担持物の還元に必要な水素量(111ml/g)で割った値を、金属担持物の還元に必要な水素量に対する供給水素量の倍率とした。
(Calculation method of the ratio of the amount of supplied hydrogen to the amount of hydrogen required for reduction of the metal support)
For the metal support prepared by the same method as in Example 1, the same operation as the temperature reduction in <Calculation method of catalyst oxidation rate> was performed, and the hydrogen concentration in the outlet gas from the reaction tube was continuously changed. Measured and detected hydrogen absorption as a peak. The detection result is shown in FIG. In FIG. 2, three peaks were observed. From the total area of these three peaks, the amount of hydrogen necessary for the reduction of the metal support was calculated to be 111 ml / g (metal support).
In the examples or comparative examples, the amount of hydrogen circulated in the rotary kiln within the time that the metal support stays in the heating zone is determined as the amount of hydrogen necessary for the reduction of the metal support (111 ml / g). The value divided by the value was defined as the ratio of the amount of supplied hydrogen to the amount of hydrogen required for reduction of the metal support.

(実施例1)
担体として1mm円柱状活性炭(NORIT社製 R1 EXTRA)担体を用い、日本国特開2001−9277号公報の実施例4に準じた方法で、塩化ルテニウム水和物、塩化白金酸(IV)・6水和物、塩化スズ(II)・2水和物を用いてルテニウム、白金、スズを活性炭に担持させた、金属担持物(以下、金属担持物1)を調製した。金属担持物1の調製方法の中で、金属塩化物の溶解水は、使用する活性炭の細孔容量と同じとした。金属塩化物の仕込み量は、仕込み量全量が担持され、水素還元し、酸化安定化した場合に、金属担持触媒中の含有量が、Ru6質量%、Pt3質量%、Sn7質量%となる量とした。また、使用する重炭酸アンモニウムは、金属塩化物の塩素に対して2倍モル量を、12%濃度の水溶液として用いた。
Example 1
A 1 mm cylindrical activated carbon (R1 EXTRA manufactured by NORIT) carrier was used as the carrier, and the ruthenium chloride hydrate and chloroplatinic acid (IV) -6 were used in accordance with Example 4 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-9277. Using a hydrate, tin (II) chloride dihydrate, ruthenium, platinum, and tin were supported on activated carbon to prepare a metal support (hereinafter, metal support 1). In the preparation method of the metal carrier 1, the dissolved water of the metal chloride was the same as the pore volume of the activated carbon used. The amount of metal chloride charged is such that when the total amount charged is supported, reduced by hydrogen, and stabilized by oxidation, the content in the metal-supported catalyst is 6 mass% Ru, 3 mass% Pt, 7 mass% Sn. did. In addition, the ammonium bicarbonate used was used as a 12% strength aqueous solution in an amount twice as much as the metal chloride chlorine.

前記金属担持物1を、連続式ロータリーキルンを用いて還元処理を行なった。連続式ロータリーキルンは、炉全長2m、炉の中心部分に加熱帯が設置され、加熱帯の長さが0.95m、内径0.25mであり、回転数0.5rpmで回転させ、加熱帯の直径方向の中心部の温度は480℃〜530℃であった。
スクリューフィーダーを用いて連続式ロータリーキルン入口より、かさ比重が約0.5kg/Lの金属担持物1を、0.5kg/時間の供給速度で、キルン内部に連続的に3時間供給した。連続式ロータリーキルン入口の温度は、120℃であった。ロータリーキルンの傾斜角を1%に調整し、金属担持物1は、キルン入口より加熱帯まで約30分(この一部が二段の工程で還元する場合の一段目の還元工程に相当し、100℃から300℃の温度領域にあった時間は約14分であった。)、加熱帯内での滞留時間が1時間(これが二段の工程で還元する場合の二段目の還元工程となる。)、加熱帯からキルン出口まで約40分となるように供給した。また水素濃度は100%で、キルン出口側から金属担持物に対し向流で、50L/分で連続的に供給した。
金属担持物1が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量は、還元に必要な水素の55倍であった。
The metal support 1 was subjected to a reduction treatment using a continuous rotary kiln. The continuous rotary kiln has a furnace length of 2m, a heating zone installed in the center of the furnace, a heating zone length of 0.95m, an inner diameter of 0.25m, and a rotation speed of 0.5rpm. The temperature at the center of the direction was 480 ° C to 530 ° C.
Using a screw feeder, the metal carrier 1 having a bulk specific gravity of about 0.5 kg / L was continuously fed into the kiln for 3 hours from the continuous rotary kiln inlet at a feed rate of 0.5 kg / hour. The temperature at the inlet of the continuous rotary kiln was 120 ° C. The tilt angle of the rotary kiln is adjusted to 1%, and the metal carrier 1 is about 30 minutes from the kiln inlet to the heating zone (corresponding to the first reduction step when a part of this is reduced in two steps, The time in the temperature range from ℃ to 300 ℃ was about 14 minutes.), The residence time in the heating zone is 1 hour (this is the second reduction step when reducing in a two-step process) ), And was fed from the heating zone to the kiln outlet for about 40 minutes. The hydrogen concentration was 100%, and it was continuously supplied at a rate of 50 L / min countercurrently to the metal support from the kiln outlet side.
The amount of hydrogen circulated in the rotary kiln during the time when the metal support 1 stayed in the heating zone was 55 times that required for reduction.

上記の還元処理により得られた触媒をロータリーキルンの出口で3つに分けて回収した。最初の1時間回収(これを「前部」という。)、その次の1時間回収(これを「中部」という。)その後の残りの触媒を回収(これを「後部」という。)した。
この様にして得られた前部420gを1.9体積%酸素/窒素4.4L/分流通下で、2時間酸化安定化を実施し、6.1質量%Ru−2.9質量%Pt−6.7質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.38質量%であった。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
The catalyst obtained by the above reduction treatment was collected in three at the outlet of the rotary kiln. The first one hour recovery (referred to as “front part”), the subsequent one hour recovery (referred to as “central part”), and the remaining catalyst after that (hereinafter referred to as “rear part”) were recovered.
420 g of the front portion thus obtained was subjected to oxidation stabilization for 2 hours under a flow of 1.9 vol% oxygen / nitrogen 4.4 L / min, and 6.1 wt% Ru-2.9 wt% Pt. -6.7 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. Further, the chlorine content in the obtained catalyst was 0.38% by mass. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 60 ° C. or lower.

この触媒を上記の分析方法により粉末X線回折分析を行い、得られたX線回折図から上記に記載の算出方法により2θ=43°のブロードなピークの半値幅を測定したところ3.55°であった。またこの触媒を上記の測定方法で酸素吸収量を測定したところ0.55mmol酸素/g−触媒であり、触媒の酸化率は41%であった。
得られた触媒の反応活性を、上記方法で確認した。
また、実施例1で調製した金属担持物1について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。なお、表中M.B.(マテリアルバランス)とは反応後検出した原料及び生成物の合計のモル数を、仕込み原料のモル数で割り100を乗じた値である。このM.B.を100%になるように1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、シクロヘキサンメタノール(CHM)及び4−メチルシクロヘキサンメタノール(MCHM)の検出量を換算し、仕込み原料のモル数で割り、100を乗じて収率を算出した。
This catalyst was subjected to powder X-ray diffraction analysis by the above analysis method, and the half width of a broad peak at 2θ = 43 ° was measured from the obtained X-ray diffraction diagram by the above-described calculation method. Met. Further, when the oxygen absorption amount of this catalyst was measured by the above measuring method, it was 0.55 mmol oxygen / g-catalyst, and the oxidation rate of the catalyst was 41%.
The reaction activity of the obtained catalyst was confirmed by the above method.
Further, for the metal carrier 1 prepared in Example 1, the reference activity was measured by the above <Reference Activity Measurement Method 1>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1. In the table, M.M. B. (Material balance) is a value obtained by dividing the total number of moles of raw materials and products detected after reaction by the number of moles of charged raw materials and multiplying by 100. This M.I. B. The detected amounts of 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), cyclohexanemethanol (CHM) and 4-methylcyclohexanemethanol (MCHM) are converted to 100%, divided by the number of moles of the charged raw material, and multiplied by 100. The yield was calculated.

(実施例2)
実施例1で回収した中部297gを実施例1と同様の条件で酸化安定化を実施し、6.2質量%Ru−3.0質量%Pt−7.1質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.06質量%であった。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.36°、酸素吸収量は0.57mmol酸素/g−触媒、酸化率は42%であった。
得られた触媒の反応活性を、上記方法で確認した。
また、実施例1で調製した金属担持物1について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Example 2)
297 g of the central portion recovered in Example 1 was oxidized and stabilized under the same conditions as in Example 1 to obtain 6.2 mass% Ru-3.0 mass% Pt-7.1 mass% Sn / activated carbon supported catalyst. It was. Further, the chlorine content in the obtained catalyst was 0.06% by mass. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 60 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half-width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.36 °, and the oxygen absorption was 0.57 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 42%.
The reaction activity of the obtained catalyst was confirmed by the above method.
Further, for the metal carrier 1 prepared in Example 1, the reference activity was measured by the above <Reference Activity Measurement Method 1>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1で回収した後部139gを、酸化安定化時間を73分とした以外は実施例1同様の条件で酸化安定化を実施し、6.2質量%Ru−3.0質量%Pt−7.3質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.07質量%であった。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.19°、酸素吸収量は0.62mmol酸素/g−触媒、酸化率は45%であった。
得られた触媒の反応活性を、上記方法で確認した。
また、実施例1で調製した金属担持物1について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Example 3)
The rear portion 139 g recovered in Example 1 was subjected to oxidation stabilization under the same conditions as in Example 1 except that the oxidation stabilization time was 73 minutes, and 6.2 mass% Ru-3.0 mass% Pt-7. 3 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. The chlorine content in the obtained catalyst was 0.07% by mass. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 60 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.19 °, and the oxygen absorption was 0.62 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 45%.
The reaction activity of the obtained catalyst was confirmed by the above method.
Further, for the metal carrier 1 prepared in Example 1, the reference activity was measured by the above <Reference Activity Measurement Method 1>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1と同様な方法で金属担持物を調製した。得られた金属担持物を用い、金属担持物供給速度を2.6kg/時間、連続式ロータリーキルンの回転数を1.6rpm、連続式ロータリーキルンの加熱帯への滞留時間を0.5時間とした以外は実施例1と同様な方法で還元を実施した(この時キルン入口から加熱帯までは約15分であった。)。
金属担持物が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量は、還元に必要な水素の10.5倍であった。
上記の還元処理により得られた中部2591gを7体積%酸素/窒素36L/分流通下で、3時間55分酸化安定化を実施し、6.1質量%Ru−2.6質量%Pt−6.9質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.23質量%であった。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は110℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.50°、酸素吸収量は0.57mmol酸素/g−触媒、酸化率は43%であった。
また、実施例4で使用した金属担持物について、上記の<基準活性の測定方法2>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
Example 4
A metal support was prepared in the same manner as in Example 1. Using the obtained metal support, except that the metal support supply rate was 2.6 kg / hour, the rotation speed of the continuous rotary kiln was 1.6 rpm, and the residence time in the heating zone of the continuous rotary kiln was 0.5 hours. Was reduced in the same manner as in Example 1 (at this time, it took about 15 minutes from the kiln inlet to the heating zone).
The amount of hydrogen circulated in the rotary kiln during the time that the metal support stayed in the heating zone was 10.5 times that required for reduction.
2591 g of the middle part obtained by the above reduction treatment was subjected to oxidation stabilization for 3 hours and 55 minutes under a flow of 7 vol% oxygen / nitrogen 36 L / min, and 6.1 mass% Ru-2.6 mass% Pt-6. .9 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. Moreover, the chlorine content in the obtained catalyst was 0.23 mass%. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 110 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half-width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.50 °, and the oxygen absorption was 0.57 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 43%.
Further, for the metal support used in Example 4, the reference activity was measured by the above <Method for measuring reference activity 2>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
実施例1と同様な方法で金属担持物を調製した。
得られた金属担持物2.5gを内径25mmのガラス管に仕込み、電気炉にセットし、アルゴン置換後、100%水素5L/時間でフローした。電気炉を加熱し金属担持物を110℃まで11分で昇温し、100℃から550℃まで47分間一定速度で昇温した。そのまま550℃で2時間還元処理を実施し、その後、アルゴン流通下冷却し、室温下6%酸素/窒素、2.1L/時間で1時間フローして安定化を実施し5.9質量%Ru−2.2質量%Pt−6.8質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.46°、酸素吸収量は0.71mmol酸素/g−触媒、酸化率は56%であった。
また、実施例5で使用した金属担持物について、上記の<基準活性の測定方法2>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Example 5)
A metal support was prepared in the same manner as in Example 1.
2.5 g of the obtained metal support was charged into a glass tube having an inner diameter of 25 mm, set in an electric furnace, and after argon substitution, the flow was performed at 5 L / hour of 100% hydrogen. The electric furnace was heated to raise the temperature of the metal carrier to 110 ° C. in 11 minutes and from 100 ° C. to 550 ° C. for 47 minutes at a constant rate. The reduction treatment was carried out at 550 ° C. for 2 hours as it was, followed by cooling under argon flow, stabilization at a flow rate of 6% oxygen / nitrogen at room temperature for 1 hour at 2.1 L / hour, and 5.9% by weight Ru. -2.2 mass% Pt-6.8 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 60 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.46 °, and the oxygen absorption was 0.71 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 56%.
Further, for the metal support used in Example 5, the reference activity was measured by the above <Reference Activity Measurement Method 2>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(実施例6)
実施例1と同様な方法で金属担持物を調製した。
得られた金属担持物を用い、金属担持物供給速度を1.5kg/時間とした以外は実施例1と同様な方法で還元を実施した。金属担持物が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量は、還元に必要な水素の18倍であった。
上記の還元処理により得られた後部949gを6.6体積%酸素/窒素18.2L/分流通下で、77分酸化安定化を実施し、5.8質量%Ru−2.2質量%Pt−6.7質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.17質量%であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.61°、酸素吸収量は0.49mmol酸素/g−触媒、酸化率は39%であった。
また、実施例6で使用した金属担持物について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Example 6)
A metal support was prepared in the same manner as in Example 1.
Reduction was performed in the same manner as in Example 1 except that the obtained metal support was used and the metal support supply rate was 1.5 kg / hour. The amount of hydrogen circulated in the rotary kiln during the time when the metal support stayed in the heating zone was 18 times that required for reduction.
The rear part 949 g obtained by the above reduction treatment was subjected to oxidative stabilization for 77 minutes under a flow of 6.6 vol% oxygen / nitrogen 18.2 L / min, and 5.8 wt% Ru-2.2 wt% Pt. -6.7 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. Further, the chlorine content in the obtained catalyst was 0.17% by mass.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.61 °, and the oxygen absorption was 0.49 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 39%.
Further, for the metal support used in Example 6, the standard activity was measured by the above <Method for measuring standard activity 1>, and the ratio of the catalyst activity to the standard activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1で用いた金属担持物1を用い、50体積%水素/窒素を4.4L/分とした以外は、実施例1と同様な方法で還元を実施した。金属担持物1が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量は、還元に必要な水素の2.4倍であった。
上記の還元処理により得られた触媒411gを1.9%体積%酸素/窒素4.4L/分流通下で、2時間酸化安定化を実施し、5.8質量%Ru−2.9質量%Pt−6.7質量%Sn/活性炭触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.26質量%であった。
なおこの酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.64°、酸素吸収量は0.46mmol酸素/g−触媒、酸化率は36%であった。
また、比較例1で使用した金属担持物1について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Reduction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the metal carrier 1 used in Example 1 was used, and 50 volume% hydrogen / nitrogen was changed to 4.4 L / min. The amount of hydrogen circulated in the rotary kiln during the time when the metal support 1 stayed in the heating zone was 2.4 times that required for reduction.
411 g of the catalyst obtained by the above reduction treatment was subjected to oxidation stabilization for 2 hours under a flow of 1.9% volume% oxygen / nitrogen 4.4 L / min, and 5.8 mass% Ru-2.9 mass%. Pt-6.7 mass% Sn / activated carbon catalyst was obtained. Moreover, the chlorine content in the obtained catalyst was 0.26 mass%.
In this oxidation stabilization operation, the temperature inside the catalyst was 60 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half-width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.64 °, and the oxygen absorption was 0.46 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 36%.
Further, with respect to the metal support 1 used in Comparative Example 1, the reference activity was measured by the above <Method for measuring reference activity 1>, and the ratio of the catalyst activity to the reference activity was calculated. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例1と同様な方法で金属担持物を調製した。
得られた金属担持物を用い、金属担持物供給速度を2.5kg/時間とした以外は実施例1と同様な方法で還元を実施した。金属担持物が加熱帯に滞留している時間内に、ロータリーキルン内に流通させた水素の量は、還元に必要な水素の11倍であった。
上記の還元処理により得られた後部2412gを7体積%酸素/窒素36L/分流通下で、4時間9分酸化安定化を実施し、6.2質量%Ru−2.9質量%Pt−7.2質量%Sn/活性炭担持触媒を得た。また得られた触媒中の塩素含量は0.98質量%であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.67°、酸素吸収量は0.48mmol酸素/g−触媒、酸化率は35%であった。
また、比較例2で使用した金属担持物について、上記の<基準活性の測定方法1>で基準活性を測定し、基準活性に対する触媒活性の割合を算出した。その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A metal support was prepared in the same manner as in Example 1.
Reduction was performed in the same manner as in Example 1 except that the obtained metal support was used and the metal support supply rate was 2.5 kg / hour. The amount of hydrogen circulated in the rotary kiln during the time when the metal support stayed in the heating zone was 11 times that required for reduction.
The rear part 2412 g obtained by the above reduction treatment was subjected to oxidation stabilization for 4 hours and 9 minutes under a flow of 7 vol% oxygen / nitrogen 36 L / min. 6.2 wt% Ru-2.9 wt% Pt-7 2 mass% Sn / activated carbon supported catalyst was obtained. The chlorine content in the obtained catalyst was 0.98% by mass.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half-width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.67 °, and the oxygen absorption was 0.48 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 35%.
Further, for the metal support used in Comparative Example 2, the standard activity was measured by the above <Standard Activity Measurement Method 1>, and the ratio of the catalyst activity to the standard activity was calculated. The results are shown in Table 1.

実施例1〜6、及び比較例1、2より、本発明の触媒は、基準活性に対する触媒活性の割合が高く、高活性であることが解る。また、本発明の触媒を用いると、目的物であるCHDMが高収率及び高純度で得られることが分かった。
尚、実施例1〜6は、触媒を酸化安定化操作の後に一旦空気中に取出してから反応活性を確認している。このことから、本発明の触媒は、空気中での取扱いが可能であることが分かる。
From Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the catalyst of the present invention has a high ratio of the catalytic activity to the standard activity and is highly active. It was also found that the target product, CHDM, was obtained in high yield and purity when the catalyst of the present invention was used.
In Examples 1 to 6, the reaction activity was confirmed after the catalyst was once taken out into the air after the oxidation stabilization operation. This shows that the catalyst of the present invention can be handled in air.

Figure 2015178459
Figure 2015178459

(実施例7)
実施例1と同様な方法で金属担持物を調製した。
得られた金属担持物5gを内径25mmのガラス管に仕込み、電気炉にセットし、アルゴン置換後、100%水素10L/時間でフローした。電気炉を加熱し金属担持物を100℃まで9分で昇温し、100℃から550℃まで36分間一定速度で昇温した。そのまま500℃で2時間還元処理を実施し、その後、アルゴン流通下冷却し、室温下6%酸素/窒素、2.1L/時間で1.5時間フローして安定化を実施し活性炭担持触媒を得た。酸化安定化操作の際の、触媒内部の温度は60℃以下であった。
この触媒を実施例1と同様な方法で分析したところ、粉末X線回折分析において2θ=43°のブロードなピークの半値幅は3.46°、酸素吸収量は0.60mmol酸素/g−触媒、酸化率は46%であった。
この触媒2gを、10%酸素/窒素の雰囲気下10mlのサンプル瓶に密閉し、室温で保存した。
37日経過後、保存していた触媒を用い、反応圧力を10MPa、反応温度を200℃とした以外は、<触媒の反応活性の確認方法>と同様な方法で反応を実施して速度乗数を算出した。結果を表2に示す。
(Example 7)
A metal support was prepared in the same manner as in Example 1.
5 g of the obtained metal carrier was charged into a glass tube having an inner diameter of 25 mm, set in an electric furnace, and after argon substitution, it was allowed to flow at 10 L / hour of 100% hydrogen. The electric furnace was heated to raise the temperature of the metal carrier to 100 ° C. in 9 minutes and from 100 ° C. to 550 ° C. for 36 minutes at a constant rate. The reduction treatment was carried out at 500 ° C. for 2 hours as it was, followed by cooling under argon flow, stabilization at 6% oxygen / nitrogen, 2.1 L / hour at room temperature for 1.5 hours to stabilize the activated carbon supported catalyst. Obtained. The temperature inside the catalyst during the oxidation stabilization operation was 60 ° C. or lower.
This catalyst was analyzed in the same manner as in Example 1. As a result of powder X-ray diffraction analysis, the half width of the broad peak at 2θ = 43 ° was 3.46 °, and the oxygen absorption was 0.60 mmol oxygen / g-catalyst. The oxidation rate was 46%.
2 g of this catalyst was sealed in a 10 ml sample bottle in an atmosphere of 10% oxygen / nitrogen and stored at room temperature.
After 37 days, the reaction was carried out in the same manner as in <Method for confirming reaction activity of catalyst> except that the reaction pressure was 10 MPa and the reaction temperature was 200 ° C. did. The results are shown in Table 2.

(参考例1)
実施例7で酸化安定化した触媒のうち2gを大気(酸素濃度21%)下室温で保存した。
36日経過後、保存していた触媒を用い、実施例7と同様な条件で反応を実施し、速度定数を算出した。結果を表2に示す。
(Reference Example 1)
Of the catalyst stabilized by oxidation in Example 7, 2 g was stored at room temperature in the atmosphere (21% oxygen concentration).
After 36 days, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 7 using the stored catalyst, and the rate constant was calculated. The results are shown in Table 2.

実施例7及び参考例1より、本発明の触媒は、酸素濃度が低い雰囲気下で保存することにより、保存後の触媒活性を高く維持できることが分かった。   From Example 7 and Reference Example 1, it was found that the catalyst of the present invention can maintain a high catalytic activity after storage by storing it in an atmosphere having a low oxygen concentration.

Figure 2015178459
Figure 2015178459

本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は2014年5月23日出願の日本特許出願(特願2014−107283)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on a Japanese patent application filed on May 23, 2014 (Japanese Patent Application No. 2014-107283), the contents of which are incorporated herein by reference.

本発明により、金属担持触媒を工業スケールに拡大して製造しても高活性な触媒を得ることができる。   According to the present invention, a highly active catalyst can be obtained even when the metal-supported catalyst is produced on an industrial scale.

Claims (11)

金属を担体に担持させた金属担持触媒であって、
前記金属としてルテニウム及びスズを含み、
粉末X線回折分析の2θ=43°のピークの半値幅が3.61°以下であり、かつ
下記式(1)で表される酸化率が38%以上であることを特徴とする金属担持触媒。
酸化率(%)=[X/Y]×100 ・・・(1)
(上記式(1)において、Xは、前記金属担持触媒を昇温還元に供した後、引き続き常温酸化を行なった際に、前記金属担持触媒を酸化するために要した酸素のモル数を表す。
Yは、前記金属担持触媒に担持された金属の総モル数を表す。)
A metal-supported catalyst in which a metal is supported on a carrier,
Including ruthenium and tin as the metal,
A metal-supported catalyst having a half-width of a peak at 2θ = 43 ° of powder X-ray diffraction analysis of 3.61 ° or less and an oxidation rate represented by the following formula (1) of 38% or more .
Oxidation rate (%) = [X / Y] × 100 (1)
(In the above formula (1), X represents the number of moles of oxygen required to oxidize the metal-supported catalyst when the metal-supported catalyst is subjected to temperature reduction and subsequently oxidized at room temperature. .
Y represents the total number of moles of metal supported on the metal supported catalyst. )
前記半値幅が、3.60°以下である、請求項1に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to claim 1, wherein the half width is 3.60 ° or less. 金属担持触媒中のハロゲン濃度が0.005重量%以上、0.8重量%以下である、請求項1又は2に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to claim 1 or 2, wherein the halogen concentration in the metal-supported catalyst is 0.005 wt% or more and 0.8 wt% or less. 前記金属として、さらに白金を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 3, further comprising platinum as the metal. 前記担体が炭素質担体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 4, wherein the support is a carbonaceous support. 金属担持触媒の総質量に対する前記金属の金属原子換算での合計担持量が、5質量%以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 5, wherein a total supported amount of the metal in terms of metal atoms with respect to a total mass of the metal-supported catalyst is 5% by mass or more. 金属担持触媒が、酸化工程を経て調製されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属担持触媒。   The metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal-supported catalyst is prepared through an oxidation step. 金属担持触媒を酸素濃度15体積%以下の雰囲気下で保存することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属担持触媒を保存する方法。   The method for storing a metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal-supported catalyst is stored in an atmosphere having an oxygen concentration of 15% by volume or less. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属担持触媒を用いて、カルボン酸及びカルボン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも1の化合物を還元して、前記化合物から誘導されるアルコールを得る工程を有することを特徴とするアルコールの製造方法。   Using the metal-supported catalyst according to any one of claims 1 to 7, at least one compound selected from the group consisting of a carboxylic acid and a carboxylic acid ester is reduced to obtain an alcohol derived from the compound. A method for producing alcohol, comprising a step. 前記化合物を形成するカルボン酸が有する炭素数が14以下である、請求項9に記載のアルコール製造方法。   The method for producing alcohol according to claim 9, wherein the carboxylic acid forming the compound has 14 or less carbon atoms. 前記化合物を形成するカルボン酸が、ジカルボン酸である、請求項9または10に記載のアルコールの製造方法。   The method for producing an alcohol according to claim 9 or 10, wherein the carboxylic acid forming the compound is a dicarboxylic acid.
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