KR920003916B1 - Composition of aldehyde hydrogenation catalyst - Google Patents

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앨렌 로크 리챠드
스튜어트 메리암 제이
윌리엄 보이트 리챠드
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유니온 카바이드 코포레이션
티모시 엔. 비숍
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Abstract

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Description

알데하이드 수소화 촉매 조성물Aldehyde Hydrogenation Catalyst Composition

본 발명은 알데하이드를 알콜로 촉매적 수소화하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 개선된 촉매와 및 알데하이드를 알콜로 수소화하는 촉매적 방법에 관한 것으로서, 선택성에서의 주요한 개선점은 바람직하지 않은 부산물의 생성이 감소되는 것으로 입증된다.The present invention relates to a process for the catalytic hydrogenation of aldehydes with alcohols. The present invention relates, in particular, to improved catalysts and catalytic processes for hydrogenating aldehydes to alcohols, a major improvement in selectivity being evidenced by the reduction in the production of undesirable byproducts.

알콜을 생산하는 알데하이드의 수소화는 오랫동안 실시되어 왔다. 통상적으로 알데하이드와 수소와의 반응은 수소화 촉매로서 작용하는 특정한 환원된 금속 화하물의 존재하에서 수행한다. 통상적으로 사용하는 상업적인 수소화 촉매는 아크롬산구리 ; 코발트 화합물 ; 니켈 ; 소량의 크롬 또는 기타의 촉진제를 함유할 수 있는 니켈 화합물 ; 구리와 니켈 및/ 또는 크롬과의 혼합물 ; 및 환원된 산화구리-산화아연(즉, 구리-아연 산화물)의 혼합물을 포함한다.Hydrogenation of aldehydes that produce alcohol has been practiced for a long time. Typically the reaction of aldehydes with hydrogen is carried out in the presence of certain reduced metal complexes which act as hydrogenation catalysts. Commercial hydrogenation catalysts commonly used include copper chromate; Cobalt compounds; Nickel; Nickel compounds which may contain small amounts of chromium or other promoters; Mixtures of copper with nickel and / or chromium; And a mixture of reduced copper oxide-zinc oxide (ie, copper-zinc oxide).

당연히, 통상적으로 알데하이드를 알콜로 수소화하기 위해 상기한 수소화 촉매를 사용하는 경우, 이들 수소화 촉매는 모두 하나 이상의 단점을 갖는다. 아크롬산 구리, 코발트 화합물, 니켈 촉매 및 환원된 산화구리-산화아연 촉매와 같은 대부분의 촉매의 선택성은 바람직한 선택성보다 낮다. 즉, 이러한 촉매를 사용하여 알데하이드를 수소화하는 경우, 형성된 부산물의 양은 바람직한 양보다 더 많을 수 있다. 이러한 부산물은 알데하이드가 알콜로 전환되는 바람직한 선택성을 감소시키며, 통상적으로 알콜을 연속적으로 사용하기 전에는 수소화 생성물로부터 부산물을 제거해야 한다[참조 : 유럽 특허 공보 제 0 008 767호 및 제 0 074 193호]. 더구나, 아크롬산 구리 촉매는 제조하기 어렵고, 이를 사용하는 것과 관련되는 독성 문제가 심각하며, 코발트 화합물은 가격이 상당히 비싸다.Naturally, when using the above-mentioned hydrogenation catalysts to hydrogenate aldehydes with alcohol, all of these hydrogenation catalysts all have one or more disadvantages. The selectivity of most catalysts, such as copper chromate, cobalt compounds, nickel catalysts and reduced copper oxide-zinc oxide catalysts, is lower than the desired selectivity. That is, when hydrogenating an aldehyde using such a catalyst, the amount of by-products formed may be more than the desired amount. These by-products reduce the desired selectivity of the conversion of aldehydes to alcohols, and usually byproducts must be removed from the hydrogenation product prior to continuous use of the alcohols (see European Patent Publications 0 008 767 and 0 074 193). . Moreover, copper chromite catalysts are difficult to manufacture, the toxicity issues associated with their use are severe, and cobalt compounds are quite expensive.

니켈 촉매를 사용하는 경우, 주요한 부산물은 에테르와 탄화수소(파라핀)이며, 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 사용하는 경우에는 주요한 부산물로서 에스테르가 생성된다. 형성된 부산물의 양은 반응 생성물의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.5내지 약 3.0 중량% 및 그 이상일 수도 있다.When using nickel catalysts, the main by-products are ethers and hydrocarbons (paraffins), and esters are produced as main by-products when using reduced copper oxide-zinc oxide catalysts. The amount of byproduct formed may be from about 0.5 to about 3.0 weight percent and more based on the total weight of the reaction product.

예를들어, 니켈 촉매상에서 부티르알데하이드를 부탄올로 촉매적 수소화하는 방법에 있어서, 소량의 부틸에테르가 형성되는 반면에 동일한 반응에 대하여 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 사용하는 경우에는 부산물이 n-부틸 부티레이트가 소량 생성된다. 에테르는 알콜 수소화 생성물 및 종종 공급 스트림(feed stream)으로부터의 생성물중에 존재하는 물과 함께 공비 혼합물을 형성한다. 따라서, 알콜로부터 부산물인 에테르를 분리하는데 실제적인 양의 에너지가 필요하며, 통상적으로 상당한 양의 알콜이 손실된다. 예를들어, 부탄올이 아크릴레이트를 제조하기 위한 규격(Specification)과 같은 순수 규격에 합격하는데 필요한 부탄올로부터 부틸에테르의 분리에는 일련의 값비싼 증류 단계가 필요하며, 부틸에테르-부탄올 공비 혼합물 때문에 형성된 부틸 에테르 파운드(lbs)당 4lbs의 부탄올이 손실된다. 이러한 손실로 인해 상업적으로 비선호적인, 기타의 장점이 있는 수소화 촉매를 사용하도록 할 수도 있다.For example, in a method of catalytic hydrogenation of butyraldehyde to butanol over a nickel catalyst, a small amount of butyl ether is formed while by-products are reduced when using a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst for the same reaction. Small amounts of butyl butyrate are produced. The ether forms an azeotrope with the water present in the alcohol hydrogenation product and often the product from the feed stream. Thus, a substantial amount of energy is required to separate the byproduct ether from the alcohol, and typically a significant amount of alcohol is lost. For example, the separation of butyl ether from butanol, which is necessary for butanol to pass pure standards such as specifications for the manufacture of acrylates, requires a series of expensive distillation steps, and butyl formed by the butylether-butanol azeotrope 4 lbs butanol is lost per pound of ether. This loss may lead to the use of commercially unfavorable, other advantageous hydrogenation catalysts.

부산물 에스테르를 더 용이하게 제거할 수 있는 반면, 분리 비용 및 연관되는 손실은 필연적이다. 에스테르 형성으로 인하여 전형적인 회수 공정에서 여전히 정제되는 알콜의 저부로부터 퍼즈된 에스테르 스트림을 통해서 알콜이 손실된다. 에스테르를 회수 및 농축한 다음, 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 함유하는 또다른 반응기내에서 이들을 가수소분해시켜 추가의 알콜로 전환시키는, 상기와 같은 손실을 피하려고 유럽 특허 공보 제 0 074 193호에서 사용된 접근 방법에는 추가의 장치가 필요하다. 더구나, 형성된 에스테르의 양은 통상적으로 촉매적 수소화 반응기에서 온도를 상승시키는 범위내에서 증가한다. 따라서 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 사용하는 경우에 부산물인 에스테르 형성을 최소화하기 위해서는 비교적 낮은 온도에서 수소화 공정을 수행할 필요가 있을 수도 있다. 특히, 부산물이 프로필 프로피오네이트와 같은 에스테르인 경우, 통상적인 종류 기술을 사용하여 바람직한 알콜로부터 프로필 프로피오네이트와 같은 에스테르를 분리하기 어렵기 때문에 비교적 낮은 온도에서 수소화 공정을 수행할 필요가 있다. 불행히도, 낮은 온도에서 수행하면 촉매적 수소화의 속도가 감소된다.While byproduct esters can be more easily removed, separation costs and associated losses are inevitable. Due to ester formation, alcohol is lost through the ester stream fused from the bottom of the alcohol, which is still purified in a typical recovery process. European Patent Publication No. 0 074 193 to avoid such losses, recovering and concentrating the esters and then hydrolyzing them to further alcohols in another reactor containing the reduced copper oxide-zinc oxide catalyst. The approach used in the call requires additional equipment. Moreover, the amount of ester formed is typically increased within a range of raising the temperature in the catalytic hydrogenation reactor. Therefore, when using a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst, it may be necessary to perform the hydrogenation process at a relatively low temperature in order to minimize the formation of by-product esters. In particular, when the by-products are esters such as propyl propionate, it is necessary to carry out the hydrogenation process at relatively low temperatures since it is difficult to separate esters such as propyl propionate from the preferred alcohol using conventional class techniques. Unfortunately, running at lower temperatures reduces the rate of catalytic hydrogenation.

또한, 환원된 산화구리-산화아연 촉매가 더 높은 반응온도에서 더 많은 양의 에스테르를 형성하는 경향으로 인하여 통상적인 촉매 기술의 수행을 복잡하게 한다. 통상적으로 시간이 경과함에 따르는 점진적이고 필연적인 수소화 촉매활성의 손실을 보상하기 위해서 시간이 경과함에 따라 반응온도를 상승시키는 것이 통상적인 관례이다. 그러나, 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 사용하는 경우에는, 이러한 온도 상승으로 인하여 에스테르 부산물의 형성이 상승하며, 따라서 후속의 생성물 정제공정이 더 복잡해지거나 부산물 에스테르의 형성량이 허용한계치 이상으로 증가하는 경우에는 수소화 속도에 의해 예견되는 것보다 더 빨리 촉매 투입량을 변화시켜야 한다.In addition, the reduced copper oxide-zinc oxide catalyst complicates the performance of conventional catalyst techniques due to the tendency to form higher amounts of ester at higher reaction temperatures. It is common practice to raise the reaction temperature over time to compensate for the progressive and consequent loss of hydrogenation catalytic activity over time. However, in the case of using a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst, the formation of ester by-products is elevated due to this temperature rise, thus making the subsequent product purification process more complicated or increasing the amount of by-product ester formation above acceptable limits. In this case, the catalyst input should be changed sooner than predicted by the rate of hydrogenation.

또한, 반응을 더 낮은 온도에서 수행해야 할 필요가 있기 때문에 더 값비싼 반응기를 필요로 하거나 내부냉각기와 함께 단열 반응단계들의 수의 증가를 필요로 하여 공정을 복잡하게 한다. 더구나, 덜 유용한 에너지를 저온에서 반응열로부터 회수한다.In addition, since the reaction needs to be carried out at lower temperatures, the process is complicated by the need for a more expensive reactor or an increase in the number of adiabatic reaction steps with an internal cooler. Moreover, less useful energy is recovered from the heat of reaction at low temperatures.

상기에서 나타낸 바와 같이, 생성물 선택성이 향상된 촉매, 특히 반응속도와 에너지 효율을 최대화하는데 필요한 고온에서의 촉매 선택성을 높게 유지하는 촉매가 알데하이드를 알콜로 촉매적 수소화하는 기술 분야에서 필요하다.As indicated above, there is a need in the art for catalytically hydrogenating aldehydes with alcohols, catalysts with improved product selectivity, particularly those that maintain high catalyst selectivity at high temperatures necessary to maximize reaction rates and energy efficiency.

본 발명은 선행기술의 촉매에 비하여 바람직한 알콜 생성물을 최대로 생성하고 부산물인 에스테르와 에테르의 형성을 상당히 감소시키는 촉매 및 알데히드를 알콜로 수소화하는 촉매적 방법을 제공한다. 본 발명은 공지의 환원된 산화구리-산화아연 촉매에 알칼리 금속, 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 소량의 선택성 증진제를 첨가함으로써 이러한 증진제를 함유하지 않는 촉매를 사용하는 경우보다 부산물인 에스테르의 형성을 감소시켜 촉매의 선택성을 상당히 향상시킨다는 놀라운 발견에 의거한다. 상기에서 주지한 바와 같이, 부산물 에스테르는 특히 종종 반응 속도와 에너지 효율을 최대화하는데 바람직한, 승온에서 환원된 산화구리-산화아연 촉매상에서 수소화하는 도중에 형성된다.The present invention provides a catalytic process for hydrogenating aldehydes with alcohols and catalysts that produce the maximum desired alcohol product and significantly reduce the formation of byproduct esters and ethers as compared to prior art catalysts. The present invention is a by-product of adding a small amount of selectivity enhancer selected from the group consisting of alkali metals, nickel, cobalt and mixtures thereof to known reduced copper oxide-zinc oxide catalysts, which is a by-product than when using catalysts that do not contain such enhancers. Based on the surprising finding that reducing the formation of esters significantly improves the selectivity of the catalyst. As noted above, byproduct esters are formed during hydrogenation on a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst, particularly at elevated temperatures, which is often desirable to maximize reaction rates and energy efficiency.

본 발명은 특히 나트륨, 칼륨,리튬, 세슘, 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 선택성 증진제의 최소 선택성 증진량으로 함침된, 환원된 산화구리와 산화아연과의 혼합물로 필수적으로 이루어진 알데하이드 수소화 촉매상에서 상응하는 알데하이드를 촉매적으로 수소화하여 알콜을 제조하는 불균질한 증기상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aldehyde consisting essentially of a mixture of reduced copper oxide and zinc oxide, impregnated with a minimum selectivity enhancing amount selected from the group consisting of sodium, potassium, lithium, cesium, nickel, cobalt and mixtures thereof. A heterogeneous vapor phase process for the production of alcohols by catalytic hydrogenation of the corresponding aldehydes on a hydrogenation catalyst.

본 발명의 다른 국면에 따라, 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 금속 선택성 증진제와 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전이금속 선택성 증진제와의 혼합물로 이루어진 선택성 증진제의 최소 선택성 증진량으로 합침된 산화구리와 산화아연(즉, 환원된 산화구리-산화아연)과의 혼합물로 필수적으로 이루어진 바람직한 알데하이드 수소화 촉매 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 알데하이드 수소화 촉매의 제조방법에 관한 것이다.According to another aspect of the invention, a mixture of an alkali metal selectivity enhancer selected from the group consisting of sodium, potassium, lithium, cesium and mixtures thereof and a transition metal selectivity enhancer selected from the group consisting of nickel, cobalt and mixtures thereof Provided is a preferred aldehyde hydrogenation catalyst composition consisting essentially of a mixture of copper oxide and zinc oxide (ie, reduced copper oxide-zinc oxide) incorporated in a minimal selectivity enhancing amount of the selectivity enhancer. The present invention also relates to a method for producing an aldehyde hydrogenation catalyst.

기타의 첨가제는 무시하고, 본 발명의 개선된, 환원된 산화구리-산화아연 촉매는 환원되기 전에 약 20 내지 약 70중량%의 산화구리와 이에 상응하게 약 80 내지 약 30중량%의 산화아연을 함유한다. 미리 환원되거나 소성된 전구체 촉매 조성물중의 산화구리의 바람직한 양은 산화아연과의 균형을 맞추면서 약 30 내지 약 50중량%의 범위이내이다. 산화아연에 대한 산화구리의 중량비가 약 1 : 2 내지 약 1 : 1인 전구체 촉매 조성물이 특히 바림직하다.Disregarding other additives, the improved copper oxide-zinc oxide catalyst of the present invention may contain from about 20 to about 70 weight percent copper oxide and correspondingly from about 80 to about 30 weight percent zinc oxide before being reduced. It contains. The preferred amount of copper oxide in the pre-reduced or calcined precursor catalyst composition is in the range of about 30 to about 50 weight percent, while balancing with zinc oxide. Particularly preferred are precursor catalyst compositions having a weight ratio of copper oxide to zinc oxide of from about 1: 2 to about 1: 1.

본 발명에서 유용한 산화구리와 산화아연과의 혼합물을 함유하는, 알데하이드 수소화 소성된 전구체 촉매 조성물은 촉매 물질을 제조하기에 적합한 공지된 각종 방법중의 어느 한가지 방법으로 제조할 수 있다. 따라서, 산화구리와 산화아연과의 초기 혼합물은 금속 산화물들을 함께 혼합(예 : 적정하거나, 산화물들의 혼합물을 융해시킨 다음, 융해, 고화된 덩어리를 분쇄)하여 제조할 수 있다.Aldehyde hydrogenated calcined precursor catalyst compositions containing mixtures of copper oxide and zinc oxide useful in the present invention can be prepared by any one of a variety of known methods suitable for preparing catalyst materials. Thus, an initial mixture of copper oxide and zinc oxide can be prepared by mixing metal oxides together (e.g., titration or melting a mixture of oxides, followed by melting and pulverizing the solidified mass).

바람직하게는, 혼합물은 산화물로 용이하게 전환(분해)시킬 수 있는 구리와 아연 화합물의 혼합물을 구리와 아연염의 수용액으로부터 공침전시키거나, 예를들어, 알루미나와 같은 열안정성 금속 산화물의 존재하에서 구리 암민 탄산염과 아연 암민 탄산염과의 혼합물을 분해시켜 제조한다.Preferably, the mixture is co-precipitated from an aqueous solution of copper and zinc salts of a mixture of copper and zinc compounds that can be readily converted (decomposed) into oxides, or in the presence of a thermally stable metal oxide such as, for example, alumina. Prepared by decomposition of a mixture of ammine carbonate and zinc ammine carbonate.

유용한 공침전 공정은 가용성 구리 및 아연염(예 : 질산염)을 함유하는 용액으로부터 탄산구리와 탄산아연을 바람직한 비율로 침전시키는 공정을 포함한다. 이어서 산화물 혼합물은 산소의 존재하에 승온에서 산화처리, 예를들면 소성을 이용하여 공침전된 염으로부터 제조한다. 그 다음에 소성생성물은 어떠한 적절한 크기와 형태의 정제, 과립 등으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 공침전된 탄산구리와 탄산아연을 회수하고, 건조시킨 다음, 건조된 침전물을 산소-함유 개스와 존재하에 약 550°내지 700℉의 범위이내의 온도에서 소성시켜 탄산염을 이들의 산화물 형태로 전환시킨다.Useful coprecipitation processes include the precipitation of copper carbonate and zinc carbonate in the desired proportions from a solution containing soluble copper and zinc salts such as nitrates. The oxide mixture is then prepared from the coprecipitated salt using an oxidation treatment, for example firing, at elevated temperature in the presence of oxygen. The calcined product can then be formed into tablets, granules and the like of any suitable size and shape. For example, co-precipitated copper carbonate and zinc carbonate are recovered and dried, and then the dried precipitate is calcined in the presence of an oxygen-containing gas at a temperature within the range of about 550 ° to 700 ° F. Convert to form.

알데하이드 수소화용 촉매로 사용하기 전에, 수소 또는 일산화탄소와 같은 환원제의 존재하에 약 150 내지 300℃, 바람직하게는 약 230 내지 260℃ 범위 이내의 온도에서 촉매를 수시간(예 : 약 24시간 이하)동안 가열하여 촉매를 환원시켜야 한다. 바람직하게는, 묽은 수소 스트림, 전형적으로는 환원공정도중에 촉매에 대하여 불활성인 질소와 같은 개스중에 1 내지 5%의 수소를 함유하는 스트림을 사용하여 촉매를 환원시킨다. 질소가 환원 개스용으로 바람직한 희석제인 반면에 기타의 개스들도 또한 사용할 수 있다.Prior to use as a catalyst for aldehyde hydrogenation, the catalyst is run for several hours (e.g. up to about 24 hours) in the presence of a reducing agent such as hydrogen or carbon monoxide at a temperature within the range of about 150 to 300 ° C, preferably about 230 to 260 ° C. The catalyst must be heated to reduce it. Preferably, the catalyst is reduced using a dilute hydrogen stream, typically a stream containing 1 to 5% hydrogen in a gas such as nitrogen inert to the catalyst during the reduction process. While nitrogen is the preferred diluent for reducing gases, other gases may also be used.

환원시키는 도중에 촉매 온도를 조절하는 것이 중요하므로 온도는 산화구리 환원 발열의 결과로서 약 300℃, 바람직하게는 약 260℃를 넘지 않는다. 환원시키는 도중의 과도한 온도로 인하여 촉매 활성이 저하된다. 알데하이드 수소화 반응에서 사용하기 이전에 촉매를 환원시킬 수 있는 반면, 알데하이드를 알콜로 전환시키는 공정 도중에 촉매를 환원시킬 수도 있다. 혼합된 산화물 분말을 환원시킨 다음, 촉매 조성물을 바람직한 형태로 형성할 수 있지만, 바람직하게는 혼합된 산화물을 환원시켜 사용하기 전에 펠렛화하거나, 압출하거나, 이와는 달리 형성한다.It is important to control the catalyst temperature during the reduction so that the temperature does not exceed about 300 ° C., preferably about 260 ° C. as a result of the copper oxide reduction exotherm. Excessive temperature during the reduction leads to lower catalyst activity. While the catalyst can be reduced prior to use in the aldehyde hydrogenation reaction, the catalyst can also be reduced during the process of converting aldehyde to alcohol. After the mixed oxide powder is reduced, the catalyst composition can be formed in the desired form, but preferably the mixed oxide is reduced to pellet, extrude, or otherwise form before use.

일반적으로 공지된 바와 같이. 촉매 효율은 촉매가 어떻게 제조되었는가에 따라 광범위하게 변하는 표면적과 기공 체적을 포함하는 각종 물리적 특성에 좌우된다. 촉매는 유리하게는 내부 표면적이 30 내지 60㎡/g이다. 내부 표면적은 공지된 BET 방법으로 측정할 수 있다.As generally known. Catalyst efficiency depends on various physical properties, including surface area and pore volume, which vary widely depending on how the catalyst is made. The catalyst advantageously has an internal surface area of 30 to 60 m 2 / g. Internal surface area can be measured by known BET methods.

촉매를 공침전시켜 제조하는데 있어서, 구리 및 아연염의 수용성 혼합물, 예를들면, 염화물, 황산염, 질산염 및 아세트산염을 사용할 수 있다. 질산염을 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 탄산나트륨의 수용액을 구리 및 아연염의 용액에 첨가하여 공침전시킨다. 표준 실시에서, 선행기술에는 나트륨이 촉매에 존재하는 것은 바람직하지 않은 것으로 교시되어 있으므로 침전된 탄산구리와 탄산아연을 소성시키기 전에 완전히 세척하여 필수적으로 미량의 알칼리 금속(나트륨) 질산염을 전부 제거한다[참조 : 미합중국 특허 제 3,303,001호(제2란, 제54내지 67행), 미합중국 특허 제 4,048,196호(제6란, 제35내지 62행) 및 미합중국 특허 제 4,393,251호(제4란, 제35행 내지 제5란, 제17행)]. 그럼에도 불구하고, 선행기술은 표준 공침전 기술로 제조한 환원된 산원구리-산화아연 촉매가 소량의 나트륨을 함유할 것임을 인지해 왔다[참조 : 미합중국 특허 제 3,303,001호(제4란, 제1 내지 52행) 및 캐나다 특허 제 1,137,519호]. 그러나, 선행기술은 선택성 증진량을 제공하는 경우, 알데하이드 수소화 공정에서 사용하는 환원된 산화구리-산화아연 촉매의 선택성에 대한 주지의 알칼리 금속의 장점을 인지하지 못했다.In preparing the catalyst by coprecipitation, water-soluble mixtures of copper and zinc salts can be used, for example chlorides, sulfates, nitrates and acetates. Preference is given to using nitrates. Typically, an aqueous solution of sodium carbonate is added to a solution of copper and zinc salts for coprecipitation. In the standard practice, the prior art teaches that it is undesirable to have sodium present in the catalyst, so it is necessary to thoroughly wash out the calcined copper carbonate and zinc carbonate before firing, essentially removing all traces of alkali metal (sodium) nitrate [ References: U.S. Patent Nos. 3,303,001 (Sections 2, Lines 54 to 67), U.S. Patent Nos. 4,048,196 (Sections 6, Lines 35 to 62) and U.S. Patents 4,393,251 (Sections 4, Lines 35 through 35) Column 5, line 17)]. Nevertheless, the prior art has recognized that reduced copper acid-zinc oxide catalysts prepared by standard coprecipitation techniques will contain small amounts of sodium. See US Pat. No. 3,303,001 (paragraphs 4, 1 to 52). Line) and Canadian Patent No. 1,137,519]. However, the prior art did not recognize the advantages of known alkali metals for the selectivity of the reduced copper oxide-zinc oxide catalyst used in the aldehyde hydrogenation process when providing a selectivity enhancing amount.

또한, 산화구리와 산화아연과의 혼합물은 예를들어, 가용성 구리와 아연 테트라-암민 탄산염 또는 가용성 구리와 아연 디- 또는 트리- 암민 탄산염으로서 암민 착 화합물을 동시에 분해시켜 제조할 수 있다. 아연에 대한 구리의 중량비가 바람직한 구리와 아연 암민 착화합물의 수성 혼합물을, 예를들어 수화된 알루미나와 같은 열안정성 금속 산화물의 존재하에 160°내지 210℉ 범위 이내의 온도에서 충분한 시간 동안 가열하여 암모니아와 미반응 이산화탄소를 유리시키고, 이어서 수불용성 염기성 탄산염을 침전시킨다. 이어서 생성된 슬러리를 여과하고, 여과 케이크를 소성시킨다[참조 : 본 명세서에 참고로 기재한 미합중국 특허 제 3,790,505호 및 제 4,279,781호].In addition, mixtures of copper oxide and zinc oxide can be prepared, for example, by simultaneously decomposing the ammine complex compounds as soluble copper and zinc tetra-ammine carbonate or soluble copper and zinc di- or tri-ammine carbonate. Aqueous mixtures of copper and zinc ammine complexes with a preferred weight ratio of copper to zinc are heated for a sufficient time at temperatures within the range of 160 ° to 210 ° F. in the presence of a thermally stable metal oxide such as, for example, hydrated alumina, Unreacted carbon dioxide is liberated, followed by precipitation of the water insoluble basic carbonate. The resulting slurry is then filtered and the filter cake is calcined (see US Pat. Nos. 3,790,505 and 4,279,781, which are incorporated herein by reference).

본 발명의 개선된 촉매를 제조하는데 적합한 산화구리와 산화아연과의 전구체 촉매 조성물은 상업적으로 구매할 수 있다. 예를들어, 적합한 촉매 조성물은 G-66(참조 : 미합중국 특허 제 3,303,001호) 및 C18HC(참조 : 미합중국 특허 제 3,790,505호)라는 상품명으로 유나이티드 카탈리스트 인코포레이티드(United Catalyst Inc.) 및 52-1이라는 상품명으로 카탈고(Katalco)에서 시판중이다. 공침전 및 암민 분해가 촉매 전구체의 제조에 바람직한 방법인 반면, 산화구리와 산화아연과의 혼합물을 형성하기 위한 당해 업계에서 공지된 어떠한 방법이라도 사용할 수 있다.Precursor catalyst compositions of copper oxide and zinc oxide that are suitable for preparing the improved catalyst of the present invention are commercially available. For example, suitable catalyst compositions include United Catalyst Inc. and 52-1 under the trade names G-66 (see US Pat. No. 3,303,001) and C18HC (see US Pat. No. 3,790,505). Available under the trade name Catalco. While coprecipitation and ammine decomposition are preferred methods for the preparation of catalyst precursors, any method known in the art for forming a mixture of copper oxide and zinc oxide can be used.

본 발명에 따라, 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘, 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 최소 선택성 증진량의 선택성 증진제를 첨가하여 환원된 산화구리-산화아연 촉매 또는 촉매 전구체를 개질시킨다. 본 발명의 넓은 범주내에서, 선택성 증진제를 다양한 방법으로 촉매 조성물에 가할 수 있으며, 명세서 및 특허청구의 범위에서 사용된 "함침시킴(impregnating)"이라는 용어는 이러한 방법들을 모두 망라한다.In accordance with the present invention, a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst or catalyst precursor is modified by adding a selectivity enhancer with a minimum selectivity enhancing amount selected from the group consisting of sodium, potassium, lithium, cesium, nickel, cobalt and mixtures thereof. Within the broad scope of the present invention, selectivity enhancers can be added to the catalyst composition in a variety of ways, and the term "impregnating" as used in the specification and claims encompasses all of these methods.

예를들어, 산화구리 및 산화아연 전구체 화합물(예 : 탄산구리 및 탄산아연)의 공침전하는 용액에 선택성 증진제의 수용성 염으로서 선택성 증진제를 첨가하여 전구체 촉매 조성물을 제조하는 경우, 선택성 증진제를 초기에 전구체 촉매 조성물내로 함침시킬 수 있거나 혼입시킬 수 있다. 침전된 염을 건조시키는 경우에는 증진제를 구리 및 아연염과 함께 공침전시킬 수 있거나 선택성 증진제의 잔사를 침전된 구리 및 아연염에 분산시킬 수 있다. 또한, 공침전된 구리 및 아연염을 회수한 후, 건조시키기 전이나 후에 선택성 증진제(들)를 공침전된 구리 및 아연염과 함께 혼합할 수 있거나 구리 및 아연염에 함침시킬 수 있다. 그 다음에, 처리된 조성물을 소성시켜 침전되거나 함침된 선택성 증진제 염을 구리 및 아연염과 함께 선택성 증진제 염의 산화물 형태로 전환시킨다.For example, when preparing a precursor catalyst composition by adding a selectivity enhancer as a water-soluble salt of the selectivity enhancer to a coprecipitation solution of a copper oxide and zinc oxide precursor compound (such as copper carbonate and zinc carbonate), It may be impregnated or incorporated into the precursor catalyst composition. When drying the precipitated salts, the enhancer can be co-precipitated with the copper and zinc salts or the residue of the selectivity enhancer can be dispersed in the precipitated copper and zinc salts. In addition, after recovering the coprecipitated copper and zinc salts, the selectivity enhancer (s) may be mixed with the coprecipitated copper and zinc salts or impregnated with the copper and zinc salts before or after drying. The treated composition is then calcined to convert the precipitated or impregnated selectivity enhancer salt together with copper and zinc salts into the oxide form of the selectivity enhancer salt.

또한, 선택성 증진제(들)를 촉매 전구체. 즉 산화구리와 산화아연과의 혼합물에 첨가할 수 있다. 예를들어, 소성된 촉매 전구체, 바람직하게는 분말 또는 상업적인 촉매 공급자들로부터 구입할 수 있는 소성된 촉매 전구체를 선택성 증진제의 수용액을 사용하여 습윤시키고, 건조시킨 다음, 소성시켜 선택성 증진제를 이의 산화물 형태로 전환시킬 수 있다. 또한, 다음에서 지적하는 바와 같이, 사용된 특정의 선택성 증진제와 이의 형태에 따라, 어떤 경우에는 처리된 촉매 전구체의 소성을 피해야만 한다. 그러나, 선택성 증진제의 잔사를 소성시킬 필요가 없는 경우에 유용한, 추가의 변형 방법에서 선택성 증진제를 환원된 산화구리-산화아연 촉매에 직접 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 촉매 전구체 조성물을 선택성 증진제의 수용액으로 함침시켜 선택성 증진제를 촉매에 함침시킨다. 예를들어, 분말화된 촉매 전구체 조성물 및 선택성 증진제의 수성 슬러리를 분무건조시켜 촉매 펠렛을 형성하는데 적합한 분말을 형성할 수 있다. 이러한 기술을 이용하여, 촉매에 가하는 선택성 증진제의 양과 촉매에서의 선택성 증진제의 균일한 분산을 조절할 수 있다.In addition, the selectivity enhancer (s) catalyst precursor. That is, it can be added to a mixture of copper oxide and zinc oxide. For example, calcined catalyst precursors, preferably powdered or calcined catalyst precursors, available from commercial catalyst suppliers, are wetted with an aqueous solution of selectivity enhancer, dried and then calcined to convert the selectivity enhancer into its oxide form. You can switch. Also, as pointed out below, depending on the specific selectivity enhancer used and the form thereof, in some cases the firing of the treated catalyst precursor should be avoided. However, in a further variant method, which is useful when there is no need to calcinate the residue of the selectivity enhancer, the selectivity enhancer may be added directly to the reduced copper oxide-zinc oxide catalyst. Preferably, the catalyst precursor composition is impregnated with an aqueous solution of the selectivity enhancer to impregnate the selectivity enhancer with the catalyst. For example, an aqueous slurry of powdered catalyst precursor composition and selectivity enhancer may be spray dried to form a powder suitable for forming catalyst pellets. Using this technique, the amount of selectivity enhancer added to the catalyst and the uniform dispersion of the selectivity enhancer in the catalyst can be controlled.

알칼리 금속 선택성 증진제는 소성후에 알칼리 금속 산화물을 생성하는 수산화물 또는 어떠한 염으로서 촉매에 혼입시킬 수 있다. 촉매를 함침시키는데 사용된 하나의 적절한 알칼리 금속염은 용이하게 구입할 수 있으며, 수용성 질산염이다. 또한, 알칼리 금속 증진제를 이의 탄산염 및 중탄산염으로서 첨가할 수도 있다. 표준 소성공정은 알칼리 금속 화합물을 이의 산화물 형태로 전환시키는데 이용할 수 있다. 이어서 촉매 전구체를 환원시키면, 알칼리 금속 산화물이 알칼리 금속 수산화물로 전환된다. 본 발명에서 사용하기 위한 촉매를 함침시키는데 적절한 기타의 알칼리 금속 화합물은 당해 업계의 숙련가들에게는 명백할 것이다.Alkali metal selectivity enhancers can be incorporated into the catalyst as hydroxides or any salt that produces an alkali metal oxide after firing. One suitable alkali metal salt used to impregnate the catalyst is readily available and is a water soluble nitrate. Alkali metal enhancers can also be added as their carbonates and bicarbonates. Standard firing processes can be used to convert alkali metal compounds into their oxide forms. Subsequent reduction of the catalyst precursor converts the alkali metal oxide to an alkali metal hydroxide. Other alkali metal compounds suitable for impregnating a catalyst for use in the present invention will be apparent to those skilled in the art.

어떠한 특별한 설명으로 제한하려는 의도는 없지만, 본 발명자는 알칼리 금속 선택성 증진제가 이의 수산화물 또는 수화된 산화물 형태로 촉매에 존재한다고 생각한다. 따라서, 알칼리 금속 수산화물을 사용하여 알칼리 금속을 촉매 전구체 또는 소성되거나 환원된 촉매에 혼입시킬 수 있다. 이러한 후자의 경우에서, 부드러운 건조단계는 촉매를 제조하기 위한 소성 대신에 충분하다.While not intending to be limited to any particular explanation, the inventors believe that the alkali metal selectivity enhancer is present in the catalyst in its hydroxide or hydrated oxide form. Thus, alkali metal hydroxides may be used to incorporate the alkali metal into the catalyst precursor or calcined or reduced catalyst. In this latter case, a gentle drying step is sufficient instead of firing to prepare the catalyst.

알칼리 금속 선택성 증진제(들)를 (총 유리 알칼리 금속을 기준으로 하여) 약 0.05 내지 7.0중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 3.5중량%의 (산화구리와 산화아연의 전구체 촉매 조성물을 기준으로 하는) 선택성 증진량으로 촉매에 첨가한다. 통상적으로, 알칼리 금속 첨가량이 이의 상한점으로 증가할 때, 촉매의 활성은 감소한다. 더우기, 나트륨과 같은 특정한 알칼리 금속으로 함침된 촉매는 칼륨과 같은 또다른 알칼리 금속의 유사한 양으로 함침된 촉매보다 활성이 더 낮다. 따라서, 이러한 환경에서는 나트륨 첨가량을 더 낮게 사용해야 한다. 실제의 촉매 활성은 일상적인 실험을 이용하여 측정할 수 있다.The alkali metal selectivity enhancer (s) is based on about 0.05 to 7.0 weight percent (based on the total free alkali metal), preferably about 0.5 to 3.5 weight percent (based on the precursor catalyst composition of copper oxide and zinc oxide). It is added to the catalyst in an increase in selectivity. Typically, when the amount of alkali metal addition increases to its upper limit, the activity of the catalyst decreases. Furthermore, catalysts impregnated with certain alkali metals such as sodium are less active than catalysts impregnated with similar amounts of another alkali metal such as potassium. Therefore, in such an environment, a lower amount of sodium should be used. Actual catalytic activity can be measured using routine experimentation.

바람직하게는, 알칼리 금속은 칼륨이고, 이를 수산화칼륨, 또는 탄산칼륨, 중탄산칼륨 또는 질산칼륨과 같이 분해가능한 염의 형태로 산화구리-산화아연 촉매 전구체에 첨가할 수 있다. 전구체 촉매 조성물을 소성시켜 분해가능한 알칼리 금속염을 이의 산화물 형태로 전환시킨다. 예를들어, 탄산칼륨의 경우에는 수성도중에 산화칼륨이 형성되는 것으로 생각된다. 수소를 사용하여 촉매를 연속적으로 환원시키는 경우, 수소-산화구리 환원 반응 도중에 산화물은 방출된 물과 반응하여 수산화물 형태로 전환된다.Preferably, the alkali metal is potassium, which may be added to the copper oxide-zinc oxide catalyst precursor in the form of a degradable salt such as potassium hydroxide or potassium carbonate, potassium bicarbonate or potassium nitrate. The precursor catalyst composition is calcined to convert the decomposable alkali metal salt into its oxide form. For example, in the case of potassium carbonate, it is thought that potassium oxide is formed during aqueous phase. When hydrogen is used to continuously reduce the catalyst, during the hydrogen-copper oxide reduction reaction, the oxide reacts with the released water and is converted into the hydroxide form.

또한, 주지하는 바와 같이, 전이금속 니켈 및 코발트는 본 발명에 따르는 선택성 증진제이다. 다시, 니켈 또는 코발트 증진된 촉매를 수득하기 위해서 다양한 함침공정을 이용할 수 있다. 통상적으로, 전구체 촉매 조성물, 바람직하게는 소성된 전구체 촉매 조성물을 분말 또는 예비성형된 정제 또는 과립으로서 니켈 또는 코발트의 염 수용액에 침지시킨 다음, 촉매를 건조시켜 상기의 전이금속을 촉매에 함침시킨다. 사용된 염은 소성후에 산화니켈 또는 산화코발트를 형성해야 한다. 예를들어, 촉매 전구체 조성물 및 질산니켈의 수성 슬러리를 분말로 분무건조시킨 다음, 약 700℉에서 소성시킬 수 있다. 또한, 공침전되는 원래의 구리 및 아연염 용액에 소량의 적절한 수용성 염을 포함시켜 니켈 또는 코발트 선택성 증진제를 촉매에 첨가할 수도 있다. 또한, 니켈 및 코발트로 촉매를 함침시키는 기타의 방법들은 당해 업계의 숙련가들에게는 분명할 것이다.Also, as noted, transition metals nickel and cobalt are selectivity enhancers according to the present invention. Again, various impregnation processes can be used to obtain nickel or cobalt enhanced catalysts. Typically, the precursor catalyst composition, preferably the calcined precursor catalyst composition, is immersed in an aqueous solution of salt of nickel or cobalt as a powder or preformed tablet or granule, and then the catalyst is dried to impregnate the transition metal in the catalyst. The salt used should form nickel oxide or cobalt oxide after firing. For example, an aqueous slurry of catalyst precursor composition and nickel nitrate may be spray dried to a powder and then calcined at about 700 ° F. Nickel or cobalt selectivity enhancers may also be added to the catalyst by including small amounts of suitable water soluble salts in the original copper and zinc salt solution to be coprecipitated. In addition, other methods of impregnating the catalyst with nickel and cobalt will be apparent to those skilled in the art.

이러한 전이금속을 환원된 산화구리-산화아연 촉매에 가볍게 함침시켜야 하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 전형적으로 소성된 전구체 촉매 조성물을 기준으로 하여 약 0.5 내지 약 5.0중량% 이하, 바람직하게는 약 1 내지 약 4중량%의 선택성 증진량을 제공하기에는 충분한 양으로 니켈 또는 코발트염을 적용해야 한다. 이처럼 낮은 양의 니켈 및 코발트 선택성 증진제를 사용함으로써, 개질된, 환원된 산화구리-산화아연 촉매는 우선 니켈 또는 코발트 촉매의 바림직하지 못한 에테르 및 파라핀을 형성하는 경향을 피한다.It has been found that it is most effective to lightly impregnate these transition metals with the reduced copper oxide-zinc oxide catalyst. Typically, nickel or cobalt salt should be applied in an amount sufficient to provide a selectivity enhancing amount of about 0.5 to about 5.0 weight percent, preferably about 1 to about 4 weight percent, based on the calcined precursor catalyst composition. By using such low amounts of nickel and cobalt selectivity enhancers, the modified, reduced copper oxide-zinc oxide catalyst first avoids the tendency to form the undesirable ethers and paraffins of the nickel or cobalt catalysts.

본 발명의 특히 바람직한 국면은 알칼리 금속 선택성 증진제와 전이금속 선택성 증진제로 함침시킨 환원된 산화구리-산화아연 촉매를 포함한다. 알데하이드를 알콜로 전환시키기 위한 수소와 촉매로서 사용하는 경우, 선택성 증진제의 혼합물을 사용함으로써 부산물인 에스테르 형성을 상승적으로 감소시키며 또한 필수적인 에테르나 파라핀을 전혀 형성하지 않는 경항을 계속 나타내는 촉매 조성물을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 더우기, 이처럼 증진된 촉매 조성물의 최대 잇점은 상업적으로 환원된 산화구리-산화아연의 선택성이 유의하게 감소하는 더 높은 온도의 반응조건 및 감소된 체류시간(즉, 낮은 공간속도)조건에서 관찰된다.Particularly preferred aspects of the invention include a reduced copper oxide-zinc oxide catalyst impregnated with an alkali metal selectivity enhancer and a transition metal selectivity enhancer. When used as a catalyst with hydrogen to convert aldehydes into alcohols, the use of a mixture of selectivity enhancers can be used to produce catalyst compositions that synergistically reduce byproduct ester formation and continue to form no essential ethers or paraffins at all. It turned out. Moreover, the maximum benefit of this enhanced catalyst composition is observed at higher temperature reaction conditions and at reduced residence time (ie, lower space velocities), where the selectivity of commercially reduced copper oxide-zinc oxide is significantly reduced.

혼합물에 사용하는 경우, 촉매 조성물에 함유되어야 하는 알칼리 금속, 바람직하게는 칼륨의 양은(소성된 전구체 촉매 조성물중의 유리 알칼리 금속 중량%를 기준으로 하여) 약 0.05 내지 7.0중량%, 바람직하게는 0.3 내지 3.5중량%인 반면에, 전이금속인 니켈 및/또는 코발트는 (소성된 전구체 촉매 조성물의 중량%를 기준으로 하여) 약 0.5 내지 약 5.0중량%, 바람직하게는 1.0 내지 4.0중량%의 양으로 존재한다. 특히 바람직한 촉매 조성물은 약 0.6중량%의 칼륨과 약 1.5 내지 2.5중량%의 니켈을 함유한다.When used in mixtures, the amount of alkali metal, preferably potassium, to be contained in the catalyst composition is based on about 0.05 to 7.0 weight percent, preferably 0.3, based on the weight percent free alkali metal in the calcined precursor catalyst composition. To 3.5% by weight, while the transition metals nickel and / or cobalt are in an amount of about 0.5 to about 5.0% by weight, preferably 1.0 to 4.0% by weight (based on the weight% of the fired precursor catalyst composition) exist. Particularly preferred catalyst compositions contain about 0.6 weight percent potassium and about 1.5 to 2.5 weight percent nickel.

어떠한 특정 이론으로 제한하고 싶지는 않지만, 본 발명자는 니켈 또는 코발트 전이금속 선택성 증진제를 알칼리 금속-함유 촉매에 가함으로써 두 개의 상이한 반응 메카니즘으로 인한 에스테르 형성이 감소되는 것으로 생각한다. 긴 체류시간에서, 수소화 반응의 배출 분획은 우선 알콜을 함유하며 반응기 배출구 부근에서의 에스테르 형성은 알데하이드 및 알콜로부터 헤미아세탈을 형성한 다음, 헤미아세탈을 에스테르로 탈수 소화시키는 단계를 포함하는 것으로 생각한다. 한편, 또한 공지된 티스첸코 반응(Tischenko reaction)에 따라서 2개의 알데하이드 분자로부터 1개의 에스테르를 형성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 반응은 알데하이드의 농도가 최고인 반응기의 주입구 근처에서 발생하는 것으로 추정된다. 명백하게는, 니켈 또는 코발트 전이금속 선택성 증진제는 반응기 배출구 근처에서 발생하는 제 1 에스테르-형성 메카니즘을 최고로 억제할 수 있는 반면에, 알칼리 금속 선택성 증진제 함침은 반응기 주입구 근처에서 우세한 제 2 에스테르-형성 메카니즘에 대해서 가장 유효한 것으로 생각된다.Without wishing to be bound by any particular theory, the inventors believe that the addition of nickel or cobalt transition metal selectivity enhancers to alkali metal-containing catalysts reduces ester formation due to two different reaction mechanisms. At long residence times, the discharge fraction of the hydrogenation reaction is first thought to contain alcohols and ester formation near the reactor outlet comprises forming hemiacetals from aldehydes and alcohols and then dehydrating the hemiacetals with esters. . On the other hand, it is also known that one ester can be formed from two aldehyde molecules according to the known Tischenko reaction. This reaction is assumed to occur near the inlet of the reactor where the concentration of aldehyde is highest. Obviously, nickel or cobalt transition metal selectivity enhancers can best inhibit the first ester-forming mechanism occurring near the reactor outlet, while alkali metal selectivity enhancer impregnation is directed to the predominant second ester-forming mechanism near the reactor inlet. Is considered to be the most valid.

본 발명의 촉매를 지지되지 않는 형태로 사용할 수 있는 반면에, 또한 본 발명의 촉매는 알루미나, 부석, 흑연, 탄화규소, 산화규소, 산화지르콘, 티타니아, 실리카, 알루미나-실리카, 크로미나, 및 촉매를 처리하는 조건하에서 안정하고 촉매의 활성 또는 선택성에 역영향을 주지 않는 무기 인산염, 규산염, 알루미늄산염, 붕산염 등과 같은 불활성 지지물 또는 결합체를 함유할 수도 있다. 또한, 촉매에 강도 또는 구조를 제공하기 위해서 사용된 산화칼슘-함유 시멘트를 사용할 수도 있다.While the catalyst of the present invention can be used in an unsupported form, the catalyst of the present invention is also alumina, pumice, graphite, silicon carbide, silicon oxide, zircon oxide, titania, silica, alumina-silica, chroma, and catalyst It may contain inert supports or combinations, such as inorganic phosphates, silicates, aluminates, borate salts, which are stable under the conditions of treatment and do not adversely affect the activity or selectivity of the catalyst. It is also possible to use calcium oxide-containing cements used to provide strength or structure to the catalyst.

본 발명의 촉매적 방법은 2개 내지 22개의 탄소원자를 함유하는 각종 직쇄 또는 측쇄, 포화 또는 불포화 알데하이드를 알데하이드를 수소화시키는데 사용할 수 있다. 또한, 알데하이드 반응은 카복실산 그룹을 제외한 기타의 산소화된 그룹을 함유할 수도 있다. 공급 원액은 주로 고비점 알데하이드를 증기화하는 것만으로 제한한다. 적절한 알데하이드는 아세트알데하이드, 프로피온알데하이드, 이소부티르알데하이드, n-부티르알데하이드, 이소펜틸알데하이드, 2-메틸펜트알데하이드, 2-에틸헥스알데하이드, 2-에틸부티르알데하이드, n-발레르알데하이드, 이소발레르알데하이드, 카프로알데하이드, 메틸-n-프로필아세트알데하이드, 이소헥스알데하이드, 카프릴알데하이드, n-노닐알데하이드, n-데칸알, 도데칸알, 트리데칸알, 미리스트알데하이드, 펜타데카알데하이드, 팔미트알데하이드, 스테아르알데하이드와 같은 포화 알데하이드와 아크롤레인, 메타크롤레인, 에타크롤레인, 2-에틸-3-프로필아크롤레인, 크로톤알데하이드 등과 같은 불포화 알데하이드를 포함한다. 알데하이드는 거의 순수한 상태이거나 알데하이드 이외의 성분 또는 성분들과 혼합되어 있을 수 있다. 또한, 알데하이드의 혼합물을 사용할 수 있다.The catalytic process of the present invention can be used to hydrogenate aldehydes of various straight or branched, saturated or unsaturated aldehydes containing from 2 to 22 carbon atoms. The aldehyde reaction may also contain other oxygenated groups other than carboxylic acid groups. Feed stocks are mainly limited only by vaporizing high-boiling aldehydes. Suitable aldehydes are acetaldehyde, propionaldehyde, isobutyraldehyde, n-butyraldehyde, isopentylaldehyde, 2-methylpentaldehyde, 2-ethylhexaldehyde, 2-ethylbutyraldehyde, n-valeraldehyde, isovaleraldehyde , Caproaldehyde, methyl-n-propylacetaldehyde, isohexaldehyde, caprylaldehyde, n-nonylaldehyde, n-decanal, dodecanal, tridecanal, myristaldehyde, pentadecaaldehyde, palmitaldehyde, stearic Saturated aldehydes such as aldehydes and unsaturated aldehydes such as acrolein, methacrolein, etacrolein, 2-ethyl-3-propylacrolein, crotonaldehyde and the like. Aldehydes may be almost pure or mixed with components or components other than aldehydes. It is also possible to use mixtures of aldehydes.

사용된 알데하이드 또는 알데하이드의 혼합물을 옥소법(oxo process)으로 수득할 수 있다. 옥소법, 즉 촉매의 존재하에서 카보닐 그룹을 올레핀성 그룹의 탄소원자중의 하나에 첨가하는 올레핀의 일산화탄소와의 반응의 생성 혼합물의 일부 또는 전부를 사용할 수 있다. 물론, 알데하이드 또는 알데하이드의 혼합물은 올레핀 또는 포화 탄화수소의 산화 또는 알돌 촉합과 같은 옥소법 이외의 방법으로도 수득할 수 있다. 본 발명은 어떠한 특정한 알데하이드의 공급원으로도 제한되지 않는다.The aldehydes or mixtures of aldehydes used can be obtained by the oxo process. Some or all of the resulting mixture of the oxo method, ie the reaction of olefins with carbon monoxide in which carbonyl groups are added to one of the carbon atoms of the olefinic groups in the presence of a catalyst, can be used. Of course, aldehydes or mixtures of aldehydes can also be obtained by methods other than the oxo method, such as oxidation of olefins or saturated hydrocarbons or aldol contact. The invention is not limited to any particular source of aldehyde.

증기상 상태인 알데하이드를 수소-함유 개스의 존재하에서 수소화 촉매와 접촉시킨다. 거의 순수한 수소를 단독으로 사용할 수 있는 동안에는, 약간의 경우에서 기타의 개스, 바람직하게는 알데하이드 및 촉매에 대해서 불활성인 개스와 혼합되어 있는 수소를 공급하는 것이 바람직하다. 수소와 혼합하기에 적절한 불활성 개스는 질소와 메탄이다. "수소-함유 개스"란 용어는 거의 순수한 수소 개스는 물론 수소를 함유하는 개스성 혼합물도 포함된다.The aldehyde in vapor phase is contacted with a hydrogenation catalyst in the presence of a hydrogen-containing gas. While almost pure hydrogen can be used alone, it is desirable in some cases to supply hydrogen mixed with other gases, preferably aldehydes and gases that are inert to the catalyst. Inert gases suitable for mixing with hydrogen are nitrogen and methane. The term "hydrogen-containing gas" includes gaseous mixtures containing hydrogen as well as nearly pure hydrogen gas.

반응영역에서의 수소의 농도는 중요하지 않지만, 통상적으로 수소는 환원될 알데하이드에 대하여 화학량론적 필요량 이상의 과량이어야 한다. 일반적으로, 알데하이드에 대한 수소의 몰비는 약 5 내지 400일 것이고, 바람직하게는 약 10 내지 200일 것이다. 2 내지 8개의 탄소원자를 함유하는 알데하이드의 경우, 알데하이드에 대한 수소의 몰비는 약 10 내지 30의 범위내이다.The concentration of hydrogen in the reaction zone is not critical, but typically hydrogen should be in excess of the stoichiometric requirement for the aldehyde to be reduced. In general, the molar ratio of hydrogen to aldehyde will be about 5 to 400, preferably about 10 to 200. For aldehydes containing 2 to 8 carbon atoms, the molar ratio of hydrogen to aldehyde is in the range of about 10 to 30.

통상적으로, 수소화 반응은 적어도 약 100℃의 온도에서 수행하지만, 본 발명에 따르는 촉매의 선택성이 높기 때문에 약 300℃와 같이 높은 온도에서 수행할 수 있다. 바람직하게는, 약 120 내지 260℃의 범위인 온도에서 반응을 수행한다. 이러한 온도범위는 에너지와 반응속도의 경쟁인자의 균형을 맞춘다. 대기압 내지 약 600psig 이하중의 어느 적절한 압력에서 반응을 수행할 수 있다. 알데하이드 및 알콜 생성물을 노점 이상의 증기상 상태로 유지시킬 필요성이 있는 견지에서, 반응압력은 반응온도, 수소화되는 알데하이드 및 수소-함유 개스의 양에 의해 약간 영향을 받을 수 있다. 수소화 반응에 대한 공간속도는 시간당 촉매의 용량당 증발기에 공급된 알데하이드의 액체 용량을 기준으로 하여 약 0.1 내지 2.0의 범위일 수 있다.Typically, the hydrogenation reaction is carried out at a temperature of at least about 100 ° C., but can be carried out at a high temperature, such as about 300 ° C., because of the high selectivity of the catalyst according to the invention. Preferably, the reaction is carried out at a temperature in the range of about 120 to 260 ° C. This temperature range balances the competition between energy and reaction rate. The reaction can be carried out at any suitable pressure of atmospheric pressure up to about 600 psig. In view of the need to maintain the aldehyde and alcohol product in the vapor phase above the dew point, the reaction pressure may be slightly affected by the reaction temperature, the amount of aldehyde and hydrogen-containing gas to be hydrogenated. The space velocity for the hydrogenation reaction may range from about 0.1 to 2.0 based on the liquid volume of aldehyde fed to the evaporator per volume of catalyst per hour.

바람직하게는 본 발명의 방법을 연속 방법으로 수행한다. 바람직한 연속적 조작법에서, 알데하이드, 알데하이드의 혼합물, 또는 옥소 반응 생성물을 필요한 만큼 증발시키고, 본 발명의 촉매상에서 바람직한 온도 및 압력에서 수소-함유 개스와 함께 수행한다. 유리하게도 촉매를 고정 촉매층 반응기에서 사용할 수 있다. 반응 영역은 튜브내에서 지지된 촉매가 있는 신장된 관상 반응기일 수 있다. 또한, 단열탱크형 반응기를 사용할 수도 있다. 이러한 반응기에서 반응열은 반응기 주입구로부터 반응기 배출구까지의 반응 온도를 증가시킨다.Preferably the process of the invention is carried out in a continuous process. In a preferred continuous operation, the aldehyde, the mixture of aldehydes, or the oxo reaction product is evaporated as necessary and carried out with the hydrogen-containing gas at the desired temperature and pressure on the catalyst of the invention. Advantageously the catalyst can be used in a fixed catalyst bed reactor. The reaction zone may be an elongated tubular reactor with a catalyst supported in the tube. It is also possible to use an adiabatic tank type reactor. The heat of reaction in such a reactor increases the reaction temperature from the reactor inlet to the reactor outlet.

선택성이 증진된 본 발명의 촉매, 및 특히 알칼리 금속 및 전이금속 선택성 증진제에 의해 선택성이 증진된 촉매는 높은 온도와 높은 알콜 농도에서 에스테르의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 단열반응기를 이의 최대 잠재력으로 사용할 수 있다. 그러나, 또한 촉매의 고정층내에 있는 냉각된 튜브 또는 냉각튜브내에 촉매를 함유하는 등온 또는 등온에 가까운 반응기에서 촉매를 사용할 수 있다. 상기에서 주지한 바와 같이, 전체 촉매층을 이의 최대 온도에 가깝게 사용하는 경우, 본 발명의 촉매를 사용해도 우수한 선택성을 수득할 수 있다. 이러한 조건하에서, 예를들어 고압 증기를 발생시킴으로써 반응열을 유용한 에너지로서 회수할 수 있다.The catalyst of the present invention having enhanced selectivity, and especially the catalyst having enhanced selectivity by alkali and transition metal selectivity enhancers, can inhibit the formation of esters at high temperatures and high alcohol concentrations. Thus, adiabatic reactors can be used to their full potential. However, it is also possible to use the catalyst in a cooled tube in a fixed bed of catalyst or in an isothermal or near isothermal reactor containing the catalyst in a cooling tube. As noted above, when the entire catalyst layer is used close to its maximum temperature, excellent selectivity can be obtained even with the catalyst of the present invention. Under these conditions, the heat of reaction can be recovered as useful energy, for example by generating high pressure steam.

수소화 반응으로부터 회수된 알콜 생성물을 축합시켜 미반응된 수소로부터 분리하고, 과량의 수소를 다시 압축시켜 반응 영역으로 재순환시킨다.The alcohol product recovered from the hydrogenation reaction is condensed to separate from unreacted hydrogen, and excess hydrogen is again compressed to recycle to the reaction zone.

다음의 실시예들은 본 발명을 예시하며, 첨부된 특허청구의 범위에서 정의 된 본 발명의 범주에 대하여 제한하려는 것이 아니다.The following examples illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the appended claims.

[촉매 제조방법][Catalyst Preparation Method]

질산구리로서 시판되고 있는 구리 417g과 질산아연으로 시판되고 있는 아연 858g을 함유하는 용액(16ℓ)을 약 110℉까지 가열하고, 15.7중량%의 탄산나트륨 용액(12.75ℓ)으로 분무한 다음, 기계적으로 교반하고, 이어서 약 140℉에서 유지한다. 침전 혼합물의 최종 pH는 약 7.0 내지 8.5이다. 침전시킨 후, 구리-아연 염기성 탄산염을 세척하고, 여액의 약 80%를 경사여과하여 나트륨을 제거한다. 100 내지 120℉의 세척수를 사용하여 4회 세척하고 경사여과하여 소성된 여과 케이크중의 나트륨 용량을 약 0.1 내지 0.15중량%로 감소시킨다. 구리-아연 염기성 탄산염 침전물을 소성시켜 산화구리와 산화아연과의 혼합물(촉매 전구체 조성물)을 수득한다. 그 다음에 약 0.7중량%의 산화칼륨, 3.0중량%의 산화니켈, 2.0중량%의 흑연, 32.0중량%의 산화구리 및 62.3중량%의 산화아연의 소성된 촉매 조성물을 제공하기에 충분한 양의 촉매 전구체, 흑연, 질산니켈 및 질산칼륨의 수성 슬러리(30중량%의 고형물)을 분무건조시킨다. 분무건조된 분말을 타정한 다음, 700℉에서 소성시켜 질산염을 분해시킨다. 이어서 환원시켜 본 발명에 따르는 촉매를 수득한다.A solution (16 L) containing 417 g of copper marketed as copper nitrate and 858 g of zinc marketed as zinc nitrate is heated to about 110 ° F., sprayed with 15.7% by weight sodium carbonate solution (12.75 L) and then mechanically stirred And then maintained at about 140 ° F. The final pH of the precipitation mixture is about 7.0 to 8.5. After precipitation, the copper-zinc basic carbonate is washed and about 80% of the filtrate is decanted to remove sodium. Washing four times with 100-120 ° F. wash water and decanting reduced the sodium capacity in the calcined filter cake to about 0.1-0.15% by weight. The copper-zinc basic carbonate precipitate is calcined to obtain a mixture of copper oxide and zinc oxide (catalyst precursor composition). Then a sufficient amount of catalyst to provide a calcined catalyst composition of about 0.7 wt% potassium oxide, 3.0 wt% nickel oxide, 2.0 wt% graphite, 32.0 wt% copper oxide, and 62.3 wt% zinc oxide The aqueous slurry (30 wt% solids) of the precursor, graphite, nickel nitrate and potassium nitrate is spray dried. The spray dried powder is compressed and then calcined at 700 ° F. to decompose the nitrate. Reduction then yields a catalyst according to the invention.

[실시예 1]Example 1

로듐-함유 촉매상에서 프로필렌을 저압으로 하이드로포르밀화 반응시켜 수득한 바와 같은, 이소부티르알데하이드 1부와 n-부티르알데하이드 9부를 함유하는 혼합된 부티르알데하이드를 균등한 분획으로 나눈 다음, 각각을 제 2 단계 단열 실험 공장규모의 수소화 반응기 시스템에서 0.8의 공간속도(시간당 촉매의 총 용량에 대한 총 액체 공급 용량)로 반응기에 공급한다. 수소 60%와 질소 40%를 함유하는 개스 공급물을 알데하이드에 대한 수소의 몰비를 13 : 1로 제 1 반응기의 주입구에 공급한다. 제 1 반응기로부터의 개스유출물을 혼합된 부티르알데하이드 공급물의 제 2 부분과 혼합한 다음, 연속하여 이를 제 2 반응기로 통과시킨다. 제 2 반응기의 배출구의 압력을 100psig로 유지시킨다. 증기화된 알데하이드와 수소 혼합물을 125에서 제 1 반응기에 공급하고, 이를 210℃의 온도에서 반응기로 방출시킨다. 알데하이드를 추가로 첨가한 후, 제 1 반응기로부터의 유출물을 제 2 반응기의 주입구에서 128℃가 되도록 조정하고, 196℃의 온도에서 제 2 반응기로 방출시킨다. 두 반응기중의 촉매는 약 3중량%의 산화니켈(약 2.4중량%의 니켈)과 약 1중량%의 탄산칼륨(약 0.6중량%의 칼륨)으로 함침된 약 33중량%의 산화구리와 약 67중량%의 산화아연으로 필수적으로 이루어진 소성된 촉매 전구체 조성물을 환원시켜 제조한다. 소성된 전구체 촉매 조성물은 약 200℃의 온도에서 희석제로서 질소-함유 묽은 수소 스트림을 사용하여 환원시킨다. 제 2 반응기의 배출구로부터 축합된, 혼합된 부탄올 생성물은 1.6중량%의 미반응 알데하이드와 단지 0.05중량%의 혼합된 이소- 및 n-부틸 부티레이트를 함유한다.The mixed butyraldehyde containing 1 part isobutyraldehyde and 9 parts n-butyraldehyde, as obtained by hydroformylation of propylene at low pressure over a rhodium-containing catalyst, is divided into equal fractions, and then each Two Stage Insulation Experiment In a plant-scale hydrogenation reactor system, the reactor is fed at a space velocity of 0.8 (total liquid feed capacity for the total capacity of catalyst per hour). A gas feed containing 60% hydrogen and 40% nitrogen is fed to the inlet of the first reactor with a molar ratio of hydrogen to aldehyde of 13: 1. The gas effluent from the first reactor is mixed with the second portion of the mixed butyraldehyde feed and then passed through to the second reactor in succession. The pressure at the outlet of the second reactor is maintained at 100 psig. The vaporized aldehyde and hydrogen mixture is fed at 125 to the first reactor, which is discharged into the reactor at a temperature of 210 ° C. After further addition of the aldehyde, the effluent from the first reactor is adjusted to 128 ° C. at the inlet of the second reactor and discharged to the second reactor at a temperature of 196 ° C. The catalysts in both reactors were about 33 weight percent copper oxide and about 67 impregnated with about 3 weight percent nickel oxide (about 2.4 weight percent nickel) and about 1 weight percent potassium carbonate (about 0.6 weight percent potassium). Prepared by reducing the calcined catalyst precursor composition consisting essentially of weight percent zinc oxide. The calcined precursor catalyst composition is reduced using a nitrogen-containing dilute hydrogen stream as diluent at a temperature of about 200 ° C. The mixed butanol product, condensed from the outlet of the second reactor, contains only 1.6 wt% unreacted aldehyde and only 0.05 wt% mixed iso- and n-butyl butyrate.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에 대한 대조 실시예에서, 촉매가 개질되지 않은, 환원된 산화구리-산화아연 촉매(약 33중량%의 산화구리와 약 67중량%의 산화아연의 전구체 촉매)인 것을 제외하고 실시예 1에서 기술한 바와 동일한 실험 공장 설비에서 유사한 반응 조건으로 실험을 수행한다. 0.3%의 알데하이드와 2.9%의 혼합된 부틸 부티레이트를 함유하는 제 2 반응기의 배출구로부터 축합된 생성물은 에스테르 부산물의 생성이 유의하게 증가했음을 나타낸다. 피이크 온도가 188℃인 또다른 실험에서 1.9%의 미반응 알데하이드와 1.2%의 부틸 부티레이트를 함유하는 생성물 샘플을 회수한다. 두 실험 결과에서 모두 실시예 1에서의 촉매를 사용하여 수득한 에스테르보다 유의하게 더 많은 에스테르를 수득하게 된다.In a control example for example 1, except that the catalyst is an unmodified, reduced copper oxide-zinc oxide catalyst (a precursor catalyst of about 33 wt% copper oxide and about 67 wt% zinc oxide) The experiment is carried out under similar reaction conditions in the same experimental plant as described in 1. The product condensed from the outlet of the second reactor containing 0.3% aldehyde and 2.9% mixed butyl butyrate indicates a significant increase in the production of ester byproducts. In another experiment with a peak temperature of 188 ° C., a product sample containing 1.9% unreacted aldehyde and 1.2% butyl butyrate is recovered. Both experimental results yield significantly more esters than the esters obtained using the catalyst in Example 1.

[실시예 3]Example 3

실시예 1에서 기술된 선택성이 증진된 촉매로 증진된 증기 쟈킷된(jacketed) 관상 반응기(직경 0.5in×길이 4ft)에 프로피온알데하이드를 공급한다. 시험하는 도중에, 액체 공간속도는 매시 0.4로 유지되고, 온도는 150℃에서 거의 등온이며, 압력은 50psig로 고정되고, 공반응물로서 순수한 수소를 프로피온알데하이드에 대한 수소의 몰비를 20 : 1로 공급한다. 축합된 생성물은 단지 0.02중량%의 프로필 프로피오네이트와 0.04중량%의 프로피온알데하이드를 함유한다.Propionaldehyde is fed to a steam jacketed tubular reactor (0.5 in diameter x 4 ft in length) enhanced with the catalyst of enhanced selectivity described in Example 1. During the test, the liquid space velocity is maintained at 0.4 hourly, the temperature is nearly isothermal at 150 ° C., the pressure is fixed at 50 psig, and the pure hydrogen as co-reactant is supplied with a molar ratio of hydrogen to propionaldehyde at 20: 1. . The condensed product contains only 0.02 wt% propyl propionate and 0.04 wt% propionaldehyde.

[실시예 4]Example 4

발레르알데하이드를 150℃ 및 60psig에서 등온으로 작동시킨 소형 실험실용 관상 반응기에 공급한다. 실시예 1에서 사용한 바와 동일한, 선택성이 증진된 촉매를 사용한다. 알데하이드 전환율이 95%인 경우, 부산물인 펜틸펜타노에이트는 단지 0.08중량% 생성된다.Valeraldehyde is fed to a small laboratory tubular reactor operated isothermally at 150 ° C. and 60 psig. The same selectivity enhanced catalyst as used in Example 1 is used. When the aldehyde conversion is 95%, the byproduct pentylpentanoate is produced only 0.08% by weight.

[실시예 5]Example 5

본 실시예에서는 환원시키기 전에 필수적으로 약 33%의 산화구리와 약 67%의 산화아연 촉매로 이루어진. 소성된 전구체 촉매 조성물에 대한 각종 변형방법의 알데하이드 수소화에 대한 영향을 시험한다. 동일한 조건하에서 작동시킨 한 조의 소형 실험실용 관상 반응기에서 수소화 시험을 수행한다. 시험결과는 다음의 표에 기재한다. 반응조건들은 압력이 60psig이고, 배출구 온도가 192℃이며, 공급물 몰비가 수소 10 : 부티르알데하이드 1이고, (표준 조건하에서의 개스 유출량을 기본으로 한) 공간 속도가 시간당 촉매의 용량당 총 개스 120, 000용량이다.In this example, before reduction, essentially consisting of about 33% copper oxide and about 67% zinc oxide catalyst. The effects of various modifications on aldehyde hydrogenation on the calcined precursor catalyst composition are tested. The hydrogenation test is carried out in a set of small laboratory tubular reactors operated under the same conditions. The test results are shown in the following table. Reaction conditions include a pressure of 60 psig, an outlet temperature of 192 ° C., a feed molar ratio of hydrogen 10: butyraldehyde 1, and a space velocity (based on gas effluent under standard conditions) of total gas per hour of catalyst 120 , 000 capacity.

(부틸 에테르 또는 프로판은 아무런 유의한 양도 형성하지 않는다)(1% K2CO3는 0.6% 칼륨에 해당된다)(Butyl ether or propane do not form any significant amount) (1% K 2 CO 3 corresponds to 0.6% potassium)

상기한 바와 같이, 니켈, 코발트 또는 칼륨 증진된 촉매를 사용하면 에스테르 부산물의 생성이 감소된다. 칼륨과 니켈 선택성 증진제의 혼합물을 사용하여 중요한 환원 등급을 수득한다.As noted above, the use of nickel, cobalt or potassium enhanced catalysts reduces the production of ester byproducts. Mixtures of potassium and nickel selectivity enhancers are used to obtain significant reduction grades.

[실시예 6]Example 6

중량비가 1 : 9인 이소- 및 n-부티르알데하이드의 혼합물이 공급된 반응기에서 선택성이 증진된, 환원된 산화구리-산화아연 촉매와 선택성이 증진되지 않은 산화구리-산화아연 촉매를 비교하여 99%이상의 높은 전환율에서의 자료를 얻는다. 피크 반응온도는 약 210℃이다. 주입구 조건을 조정하여 부티르알데하이드에 대해서는 6psig인 부분 압력과 수소에 대해서는 70 내지 77psig인 부분압력을 얻는다. 총 개스상 공급속도는 시간당 촉매의 ft2당 4800 표준 fr2이다. 결과는 다음의 표에 기재한다.Compared to reduced copper oxide-zinc oxide catalysts with enhanced selectivity and copper oxide-zinc oxide catalysts without enhanced selectivity in a reactor fed with a mixture of iso- and n-butyraldehydes with a weight ratio of 1:99. Get data at conversion rates higher than%. The peak reaction temperature is about 210 ° C. The inlet conditions are adjusted to obtain a partial pressure of 6 psig for butyraldehyde and a partial pressure of 70 to 77 psig for hydrogen. The total gas phase feed rate is 4800 standard fr 2 per ft 2 of catalyst per hour. The results are shown in the following table.

실시예 5에서와 같이 알칼리 금속 선택성 증진제만을 사용함으로써 부산물인 에스테르의 생성이 약 80%까지 유의하게 감소되는 반면, 칼륨과 니켈과의 혼합물은 중요한 감소에서의 추가 공급이 된다.By using only alkali metal selectivity enhancers as in Example 5, the production of byproduct esters is significantly reduced by about 80%, while the mixture of potassium and nickel is an additional feed in a significant reduction.

[실시예 7]Example 7

실시예 5에서 기술한 반응기와 반응조건을 사용하여, 각종 구리-함유 촉매의 성능을 시험한다(다음에 기재한 비와 같이, 시험된 촉매는 에스테르 혈성량 또는 에테르와 같은 기타의 부산물 형성을 실질적으로 감소시키는데 있어서 효과가 없다. 결과는 다음의 표에 기재한다.Using the reactor and reaction conditions described in Example 5, the performance of the various copper-containing catalysts was tested (as in the ratios described below, the catalysts tested were substantially free of ester blood volume or other byproduct formation such as ethers). It is not effective in reducing the result of the test.

(환원시키기 전의)(Before reducing)

특히 본 발명의 어떤 특정한 실시태양을 기술하였지만, 당해 업계에서의 숙련가들은 본 발명의 다양한 변형을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 단지 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 제한될 것이다.While certain particular embodiments of the present invention have been described, those skilled in the art will recognize various variations of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention will be limited only by the appended claims.

Claims (13)

산화구리 및 산화아연을 함유하는 전구체 촉매 조성물을 환원시킴으로써 제조되며, 전구체 촉매 조성물중의 산화구리 및 산화아연의 중량을 기준으로 하여, (ⅰ) 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘 및 이들의 혼합물들로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 금속 선택성 증진제 약 0.05 내지 7.0중량%와 (ⅱ) 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전이금속 선택성 증진제 약 0.5 내지 5.0중량%와의 혼합물을 포함하는 선택성 증진제로 함침된, 환원된 산화구리와 산화아연의 혼합물로 필수적으로 이루어짐을 특징으로 하는 알데하이드 수소화 촉매조성물.Prepared by reducing the precursor catalyst composition containing copper oxide and zinc oxide, based on the weight of copper oxide and zinc oxide in the precursor catalyst composition, (i) with sodium, potassium, lithium, cesium and mixtures thereof Impregnated with a selectivity enhancer comprising a mixture of about 0.05 to 7.0 weight percent alkali metal selectivity enhancer selected from the group consisting of and (ii) about 0.5 to 5.0 weight percent transition metal selectivity enhancer selected from the group consisting of nickel, cobalt and mixtures thereof. , An aldehyde hydrogenation catalyst composition consisting essentially of a mixture of reduced copper oxide and zinc oxide. 제 1 항에 있어서, 알칼리 금속 선택성 증진제의 양이 약 0.3 내지 3.5중량%인 알데하이드 수소화 촉매 조성물.The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 1, wherein the amount of alkali metal selectivity enhancer is about 0.3 to 3.5 weight percent. 제 1 항에 있어서, 알칼리 금속 선택성 증진제가 칼륨인 알데하이드 수소화 촉매 조성물.The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 1, wherein the alkali metal selectivity enhancer is potassium. 제 1 항에 있어서, 전이금속 선택성 증진제의 양이 약 1.0 내지 4.0중량%인 알데하이드 수소화촉매 조성물.The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 1, wherein the amount of transition metal selectivity enhancer is about 1.0 to 4.0 weight percent. 제 1 항에 있어서, 전이금속 선택성 증진제가 니켈인 알데하이드 수소화 촉매 조성물.The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 1, wherein the transition metal selectivity enhancer is nickel. 제 1 항에 있어서, 선택성 증진제가 (ⅰ) 약 0.05 내지 7.0중량%의 칼륨과 (ⅱ)약 0.5 내지 5.0중량%의 니켈과의 혼합물을 포함하는 알데하이드 수소화 촉매 조성물.The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 1, wherein the selectivity enhancer comprises a mixture of (i) about 0.05 to 7.0 weight percent potassium and (ii) about 0.5 to 5.0 weight percent nickel. 제 6 항에 있어서, 선택성 증진제가 (ⅰ) 약 0.3 내지 3.5중량%의 칼륨과 (ⅱ) 1.0 내지 4.0중량%의 니켈과의 혼합물을 포함하는 알데하이드 수소화 촉매 조성물.7. The aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 6, wherein the selectivity enhancer comprises a mixture of (iii) about 0.3 to 3.5 weight percent potassium and (ii) 1.0 to 4.0 weight percent nickel. 전구체 촉매 조성물 중 산화구리 및 산화아연의 중량을 기준으로 하여, (ⅰ) 나트륨, 칼륨, 리튬, 세슘 및 이들의 혼합뮬로 이루어진 그룹으로부터 선택된 알칼리 금속 선택성 증진제 약 0.05 내지 7.0중량%와 (ⅱ) 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전이금속 선택성 증진제 약 0.5 내지 5.0중량%와의 혼합물을 포함하는 선택성 증진제로 함침된 산화구리와 산화아연과의 혼합물로 필수적으로 이루어진 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.(I) about 0.05 to 7.0 weight percent alkali metal selectivity enhancer selected from the group consisting of (i) sodium, potassium, lithium, cesium, and mixtures thereof based on the weight of copper oxide and zinc oxide in the precursor catalyst composition; A precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition consisting essentially of a mixture of copper oxide and zinc oxide impregnated with a selectivity enhancer comprising a mixture with about 0.5 to 5.0 weight percent of a transition metal selectivity enhancer selected from the group consisting of nickel, cobalt and mixtures thereof. 제 8 항에 있어서, 알칼리 금속 선택성 증진제의 양이 약 0.3 내지 3.5중량%인 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.9. The precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 8, wherein the amount of alkali metal selectivity enhancer is from about 0.3 to 3.5 weight percent. 제 8 항에 있어서, 선택성 증진제가 칼륨인 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.9. The precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 8, wherein the selectivity enhancer is potassium. 제 8 항에 있어서, 전이금속 선택성 증진제의 양이 약 1.0 내지 4.0중량%인 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.9. The precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 8, wherein the amount of transition metal selectivity enhancer is about 1.0 to 4.0 weight percent. 제 8 항에 있어서, 전이금속 선택성 증진제가 니켈인 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.9. The precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 8, wherein the transition metal selectivity enhancer is nickel. 제 8 항에 있어서, 선택성 증진제가 (ⅰ) 약 0.05 내지 7.0중량%의 칼륨과 (ⅱ) 약 0.5 내지 5.0중량%의 니켈과의 혼합물을 포함하는 전구체 알데하이드 수소화 촉매 조성물.9. The precursor aldehyde hydrogenation catalyst composition of claim 8, wherein the selectivity enhancer comprises a mixture of (i) about 0.05 to 7.0 weight percent potassium and (ii) about 0.5 to 5.0 weight percent nickel.
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