KR950005191B1 - Improved production of carboxylic acids from carbobylation of alcohol - Google Patents

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차이나 페트로케미칼 디벨로프먼트 코포레이션
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Abstract

내용없음No content

Description

알코올의 카르보닐화에 의한 카르복실산의 제조방법Method for producing carboxylic acid by carbonylation of alcohol

본 발명은 알코올의 카르보닐화에 의한 카르복실산의 합성방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 로듐 촉매계에 트리할로아세트산을 첨가하여 반응속도를 촉진시키는 방법에 관한 것이다. 상기 반응계에 사용되는 알코올은, R이 포화된 C1-C4-탄화수소 라디칼인 ROH의 일반식을 갖는다.The present invention relates to a process for the synthesis of carboxylic acids by carbonylation of alcohols. More specifically, the present invention relates to a method of promoting the reaction rate by adding trihaloacetic acid to the rhodium catalyst system. The alcohol used in the reaction system has a general formula of ROH, wherein R is a saturated C 1 -C 4 -hydrocarbon radical.

카르보닐화 생성물의 생성을 위해 카르보닐화 촉매로서 Ⅷ족 전이 금속의 사용은 당분야에 공지되어 있으며, 이러한 촉매중 대부분은 코발트를 주성분으로 하고 할로겐화물 촉진제를 사용한다. 그러나, 로듐계는 근년에 가장 중요한 것이 되었다. 공지되어 있는 한, 지금까지는, 보통압력 및 온도에서 일산화탄소를 사용하고 메탄올과 같은 알코올의 카르보닐화에 의한 아세트산과 같은 카르복실산의 생성에 사용되는 촉진제로서 트리할로아세트산을 함유하는 로듐기본 카르보닐화 촉매계의 설명이 없었다. 기술된 로듐 촉매계는 하기에서 설명될 것이고 그 공정과 본 발명사이의 관계가 설명될 것이다.The use of Group VIII transition metals as carbonylation catalysts for the production of carbonylation products is known in the art, and most of these catalysts are cobalt based and use halide promoters. However, rhodium series has become the most important thing in recent years. As far as is known, until now, rhodium-based carbohydrates containing trihaloacetic acid using carbon monoxide at normal pressure and temperature and as promoters for the production of carboxylic acids such as acetic acid by carbonylation of alcohols such as methanol There was no description of the carbonylation catalyst system. The rhodium catalyst system described will be described below and the relationship between the process and the present invention will be described.

아세트산의 합성방법 중에서, 상업상 가장 유용한 것은, 1973년 10월 30일 및 1987년 9월 1일에 각각 폴릭(Paulik)등에게 모두 허여된 미합중국 특허 제 3,769,329호 및 제 4,690,912호에 기술된 바와 같이, 일산화탄소에 의한 메탄올의 카르보보화이다. 반응은 180℃ 및 35-70kg/c㎡ Co에서 수행된다. 촉매계는, 요오드화 메틸과 같은 할로겐함유 촉매 촉진제와 함께, 액체 반응매질중에 용해 또는 다르게 분산되거나, 또는 비활성 고체상에 지지된 로듐으로 이루어진다. 상기 특허는, 공정을 위해 바람직한 용매 및 액체반응 매질이, 메탄올이 카르보닐화되어 아세트산을 생성시키는 경우, 바람직한 카르복실산 그자체, 즉 아세트산임을 제시한다. 선택도는 대단히 높고, 대표적으로 95% 이상이다. 그러나, 카르보닐화의 속도는 반응매질중의 수분농도에 매우 의존한다. 수분 농도가 약 14-15 중량% 이하로 감소될 경우, 반응속도는 감소한다. 또한, 수분 함량을 감소시킴으로써, 에스테르와 같은 부생성물이 생성된다. 유럽특허 제 00556618호에는, 대표적으로, 카르보닐화 기술을 사용하는 대표적 아세트산-생성계의 반응매질중에 약 14-15%의 수분이 존재한다는 것이 기재되어 있다. 효르트크자에르(Hjortkjaer) 및 옌젠(Jensen)에 의해 쓰여진 문헌[Ind.Eng.Chem., Prod, Res.rev.16,281(1977)]에는, 0 내지 14 중량%의 수분함량의 증가에 따라, 메탄올 카르보닐화의 반응속도가 증가한다는 것이 기술되어 있다. 14 중량% 이상에서, 반응속도는 불변한다. 또한, 촉매는, 일산화탄소의 부분 압력 및/또는 수분함량이 낮은 경우, 비활성화 및 침전이 더욱 잘된다. 상기 종래 문헌에서는, 만족스러운 반응속도를 얻기 위하여 반응계중에 물이 존재되어야 함이 설명된다.Among the methods of synthesizing acetic acid, the most commercially useful ones are described in US Pat. Nos. 3,769,329 and 4,690,912, both issued to Polik et al. On October 30, 1973 and September 1, 1987, respectively. And carbobolic of methanol with carbon monoxide. The reaction is carried out at 180 ° C. and 35-70 kg / cm 2 Co. The catalyst system, together with a halogen-containing catalyst promoter such as methyl iodide, consists of rhodium dissolved or otherwise dispersed in a liquid reaction medium or supported on an inert solid phase. The patent suggests that the preferred solvent and liquid reaction medium for the process is the preferred carboxylic acid itself, ie acetic acid, when methanol is carbonylated to produce acetic acid. The selectivity is very high, typically 95% or more. However, the rate of carbonylation is highly dependent on the water concentration in the reaction medium. When the water concentration is reduced to about 14-15% by weight or less, the reaction rate decreases. In addition, by reducing the moisture content, byproducts such as esters are produced. EP 00556618 describes, typically, that about 14-15% water is present in the reaction medium of a typical acetic acid-generating system using the carbonylation technique. Ind.Eng.Chem., Prod, Res.rev. 16,281 (1977), written by Hjortkjaer and Jensen, shows that with an increase in water content of 0 to 14% by weight, It is described that the reaction rate of methanol carbonylation increases. At 14% by weight or more, the reaction rate is unchanged. In addition, the catalyst is better deactivated and precipitated when the partial pressure and / or moisture content of carbon monoxide is low. In this prior document, it is explained that water must be present in the reaction system in order to obtain a satisfactory reaction rate.

셀라니즈 코포레이션(Celanese Corporation)에게 모두 허여된 미합중국 특허 제 606730호 및 제 699525호에는, 제한된 양의 물의 존재하에 로듐 촉매계에 대한 안정화제로서 고농도의 LiI를 사용함으로써, 고농도의 물을 갖는 계로부터 얻어지는 것과 거의 같은 생산성을 얻기 위하여 촉진제로서 아세트산메틸을 첨가하는 것이 필요한 것이라는 것이 기술되어 있다. 셀라니즈의 특허의 목적은 물의 양을 감소시키는 데에 있지만, 이것은 또한 반응속도를 감소시킨다.U.S. Pat.Nos. 606730 and 699525, both issued to Celanese Corporation, use high concentrations of LiI as a stabilizer for rhodium catalyst systems in the presence of a limited amount of water, resulting in a system having a high concentration of water. It is described that it is necessary to add methyl acetate as an accelerator in order to obtain approximately the same productivity. The purpose of the Celanese patent is to reduce the amount of water, but this also reduces the reaction rate.

상기 언급된 종래 문헌들로부터, 촉매계들이, 높은 수분함량을 필요로 한다는 단점을 갖거나 또는, 물의 양이 감소한다면 반응속도가 감소된다는 단점을 갖는다는 것을 알 수 있다. 상기 문헌들은 트리할로아세트산의 사용을 언급하지 않는다.From the above-mentioned prior documents, it can be seen that the catalyst systems have the disadvantage of requiring a high moisture content, or the reaction rate is reduced if the amount of water is reduced. The documents do not mention the use of trihaloacetic acid.

따라서, 본 발명의 주목적은 물의 양을 감소시키면서 반응속도를 증가시킬 수 있는 적합한 첨가제를 발견하는 데에 있다. 본 발명의 촉계를 사용함으로써, 물로부터 야기되는 문제점을 방지할 수 있을 정도로, 4 내지 11%의 감소된 수분 함량하에서 매우 높은 생산성이 얻어질 수 있다. 소량의 물을 함유하는 계에 용해된다하더라도, 본 발명의 촉매계는 여전히 침전에 대해 저항성이다. 또한, 소량의 물로부터 아세트산의 분리의 관점에서, 증류하는 동안의 에너지의 소모는, 다량의 물로부터의 아세트산의 분리와 비교하여 감소될 수 있다. 용매추출과 같은 다른 공정이 간편할 수 있고, 따라서 장치의 확대가 방지될 수 있다. 본 발명의 완성, 즉 촉매계에 트리플루오로아세트산을 혼입함으로써 낮은 수분함량하에서 높은 생산성 및 반응속도를 달성하는 것은, 종래 기술보다 우수할 수 있다. 본 발명에 따라, 낮은 수분함량의 환경에서, 그리고 아세트산 메틸의 부재하에서의 반응속도는 아세트산 메틸이 사용되는 종래 기술의 반응속도보다 훨씬 더 높다.Therefore, the main purpose of the present invention is to find suitable additives that can increase the reaction rate while reducing the amount of water. By using the palpation of the present invention, very high productivity can be obtained under reduced moisture content of 4 to 11%, to the extent that the problems resulting from water can be avoided. Even if dissolved in a system containing a small amount of water, the catalyst system of the present invention is still resistant to precipitation. Also, in view of the separation of acetic acid from a small amount of water, the consumption of energy during distillation can be reduced compared to the separation of acetic acid from a large amount of water. Other processes, such as solvent extraction, can be straightforward and expansion of the device can be prevented. Completion of the present invention, i.e., incorporation of trifluoroacetic acid into the catalyst system to achieve high productivity and reaction rate under low moisture content may be superior to the prior art. According to the invention, in low moisture content environments and in the absence of methyl acetate, the reaction rate is much higher than that of the prior art in which methyl acetate is used.

본 발명의 촉매계는 배치공정으로서 조작되는 카르보닐화 반응에서 사용된다. 상기 예에서 카르보닐화 반응을 위해 사용되는 반응기는 내식성 주반응용기, 주반응용기에 연결된 CO 저장기, 및 주반응용기중의 일정한 압력을 유지시키기 위한 이들 사이의 조절기로 구성된다. 주반응용기에는 샘플 입구의 상부에 자기 구동교반기 및 메탄올 저장기가 설치된다. 열은 반응기벽에 둘러싸인 맨틀을 가열함으로써 제공된다. 액체반응물에 대한 입구밸브는 반응기의 상부에 제공되고, 기체반응물은 똑같은 입구를 통해 반응기에 들어간다. 반응으로부터의 유출물은 딥튜브(dip tube)를 통해 빠져나간다.The catalyst system of the present invention is used in a carbonylation reaction operated as a batch process. The reactor used for the carbonylation reaction in this example consists of a corrosion resistant main reaction vessel, a CO reservoir connected to the main reaction vessel, and a regulator therebetween to maintain a constant pressure in the main reaction vessel. The main reaction vessel is equipped with a magnetic drive stirrer and a methanol reservoir at the top of the sample inlet. Heat is provided by heating the mantle surrounded by the reactor wall. An inlet valve for the liquid reactant is provided at the top of the reactor, and the gaseous reactant enters the reactor through the same inlet. Effluent from the reaction exits through a dip tube.

반응이 수행되는 온도는 50℃ 내지 300℃이며, 보다 높은 온도가 보다 높은 속도를 허용한다. 바람직한 온도는 125℃ 내지 195℃이다. 반응압력은 넓은 범위로 변할 수 있다. 1 내지 70kg/c㎡ 이상의 일산화탄소의 부분압력이 사용될 수 있다. 그러나, 이 공정은, 1 내지 21kg/c㎡의 보다 낮은 일산화탄소 부분압력 또는 그 이상에서, 바람직하게는, 3 내지 71kg/c㎡의 일산화탄소 부분압력에서 수행될 수 있다는 점에서 특히 유리하다. 반응계에서 사용되는 액체반응매질은 아세트산이다.The temperature at which the reaction is carried out is from 50 ° C. to 300 ° C., with higher temperatures allowing higher rates. Preferred temperatures are from 125 ° C to 195 ° C. The reaction pressure can vary over a wide range. A partial pressure of carbon monoxide of 1 to 70 kg / cm 2 or more may be used. However, this process is particularly advantageous in that it can be carried out at lower carbon monoxide partial pressures of 1 to 21 kg / cm 2 or higher, preferably at carbon monoxide partial pressure of 3 to 71 kg / cm 2. The liquid reaction medium used in the reaction system is acetic acid.

상기 조작에서, 반응물은 액체 촉매계를 함유하는 반응기에 채워진후, 바람직한 온도 및 압력조건에 놓이게 된다. 반응속도에 대한 정량적 비교를 하기 위해, 반응속도는, 다음 문헌에 의해 제시된 바와 같은 공간-시간 수율로서 기록된다 : [참고문헌 : Smith, B.L.et al.in J.Mol.cataly.39,115,1987.] 공간-시간수율(STY)는 카르보닐화 반응기에 함유된 반응매질 1ℓ당 시간에 생성되는 아세트산의 g그램-몰로서 나타내며, 반응매질의 부피는 주변 온도 및 비통풍상태에서 측정된다.In this operation, the reactants are filled in a reactor containing a liquid catalyst system and then brought to the desired temperature and pressure conditions. For a quantitative comparison of the reaction rates, the reaction rates are reported as space-time yields as set out by the following references: Smith, BL et al. In J. Mol. Cataly. 39, 115, 1987. The space-time yield (STY) is expressed as g gram-mol of acetic acid produced per hour per liter of reaction medium contained in the carbonylation reactor, and the volume of the reaction medium is measured at ambient temperature and non-vented conditions.

본 발명은 하기의 실시예에서 설명되지만, 본 발명의 사상내에서 여러 변화 및 변형이 당업자에게 명백해질 것이기 때문에, 본발명을 제한하는 것으로 기술된 것은 아니다.Although the invention is illustrated in the following examples, it is not described as limiting the invention as various changes and modifications will become apparent to those skilled in the art within the spirit of the invention.

비교실시예 1 및 2Comparative Examples 1 and 2

본 발명은 종래 기술과 비교하여 본 발명의 우수성을 나타내기 위하여, 종래 기술을 반복한다. 결과를 비교실시예로서 표 1에 나타낸다. 비교실시예 1 및 2에서는, 트르플루오로아세트산을 사용하지 않는다. 비교실시예 2에서는, 14%의 LiⅠ를 첨가한다. 비교실시예 1 및 2 모두에 대한 실험적 공정은 실시예 1에 대한 공정과 유사하고, 하기에서 기술된 것이다.The present invention is repeated in order to show the superiority of the present invention compared to the prior art. The results are shown in Table 1 as comparative examples. In Comparative Examples 1 and 2, no trifluoroacetic acid is used. In Comparative Example 2, 14% LiI is added. The experimental process for both Comparative Examples 1 and 2 is similar to the process for Example 1 and is described below.

[표 1]TABLE 1

하기의 실시예에서, 실험에 사용되는 주반응물은 하스텔로이 B(Hastelloy B)이다. %는 중량% 이다.In the examples below, the main reactant used in the experiment is Hastelloy B. % Is by weight.

[실시예 1]Example 1

반응기에 요오드화 로듐, 요오드화 메틸, 물, 아세트산 및 트리폴로오로 아세트산(TFAA)를, 400ppm 요도드화 로듐, 14.0% 요도드화 메틸, 14.0%의 물 및 20.0% TFAA를 제공하기 위한 비율로 채운다. 반응기를 밀봉시키고, 25℃에서 측정한 약 28.14kg/c㎡의 일산화탄소 부분압력까지 가압한다. 그다음에, 반응기에서 일산화탄소를 천천히 빼낸후, 일산화탄소(7kg/c㎡)를 2번 새로 넣는다. 그 다음에, 반응기를 일산화탄소를 사용하여 14kg/c㎡까지 가압하고 2시간동안 120℃까지 가열한후, 교반기를 회전시켜서 매질속도(100―200ppm)에서 교반시킨다. 그다음, 반응기를 194℃까지 더 가열하고, 고속(500―100rpm)으로 교반시키고 일산화탄소를 사용하여 29kg/c㎡까지 가압한다. 메탄올이 용액에 공급되고 일산화탄소가 연속적으로 일정속도로 도입되어 반응기내의 압력이 약 29kg/c㎡으로 유지되는 경우, 반응기를 194℃의 온도를 유지시킨다. 일정시간동안 소모된 일산화탄소의 양을 기록함으로써 반응속도를 결정하며 이상기체의 법칙이 일산화탄소에 적용될 수 있음을 알 수 있다. CO의 소모속도는, 부생성물의 생성이 생성물 분석에 의해 나타낸 바와 같이 적기 때문에, 아세트산 생성속도에 근접한다.The reactor is charged with rhodium iodide, methyl iodide, water, acetic acid and trifluoroacetic acid (TFAA) at a rate to provide 400 ppm rhodium iodide, 14.0% methyl iodide, 14.0% water and 20.0% TFAA. The reactor is sealed and pressurized to a carbon monoxide partial pressure of about 28.14 kg / cm 2 measured at 25 ° C. Then, slowly remove carbon monoxide from the reactor and add new carbon monoxide (7 kg / cm 2) twice. The reactor is then pressurized to 14 kg / cm <2> with carbon monoxide and heated to 120 [deg.] C. for 2 hours and then stirred at a medium speed (100-200 ppm) by rotating the stirrer. The reactor is then further heated to 194 ° C., stirred at high speed (500-100 rpm) and pressurized to 29 kg / cm 2 using carbon monoxide. When methanol is supplied to the solution and carbon monoxide is continuously introduced at a constant rate so that the pressure in the reactor is maintained at about 29 kg / cm 2, the reactor is maintained at a temperature of 194 ° C. The reaction rate is determined by recording the amount of carbon monoxide consumed over a period of time, and it can be seen that the ideal gas law can be applied to carbon monoxide. The consumption rate of CO is close to the acetic acid production rate because the production of by-products is small as indicated by product analysis.

회수된 카르보닐화 생성물의 분석으로, 모든 메탄올이 아세트산으로 전환되었음을 알 수 있다. 카르복실산 생성물의 생성에 대한 선택도는 95% 이상이다. 실질적양의 알데히드, 디메틸 에테르, 고비점 카르복실산, 메탄 및 이산화탄소와 같은 부생성물은 기체 크로마토그래피에 의해 검출되지 않는다. 50%의 메탄올이 아세트산으로 전환되는 시간은 약 10분이다. 결과를 표 1에 기재하였다. 비교 실시예 1과 비교하여, 20%의 트리플로오로아세트산이 첨가된 실시예 1의 STY값이 약 50% 증가되었음이 명백하다.Analysis of the recovered carbonylation product shows that all methanol has been converted to acetic acid. The selectivity for the production of the carboxylic acid product is at least 95%. Substances such as substantial amounts of aldehyde, dimethyl ether, high boiling carboxylic acids, methane and carbon dioxide are not detected by gas chromatography. The conversion time of 50% methanol to acetic acid is about 10 minutes. The results are shown in Table 1. Compared with Comparative Example 1, it is evident that the STY value of Example 1 with 20% of trifluoroacetic acid added was increased by about 50%.

[표 2]TABLE 2

[실시예 2]Example 2

수분농도를 8%까지 감소시키고 14%의 LiⅠ를 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 1의 방법에 의해 아세트산을 제조한다. 일정시간동안 소모된 일산화탄소의 양을 기록함으로써 반응속도를 다시 결정한다. 실질적 양의 부생성물은 기체 크로마토그래피에 의해 검출되지 않는다. 결과를 표 3에 기재하였다. 이 실시예의 STY의 값이 비교실시예의 값보다 높고 또한 실시예 1의 값보다 더 높음이 명백하다. 상기 실시예로부터, LiⅠ 및 트리플루오로아세트산이 모두 반응계에 첨가된다면, 수분함량이 감소할 수 있을뿐만 아니라, 반응속도가 증가함을 알 수 있다Acetic acid is prepared by the method of Example 1, except that the water concentration is reduced to 8% and 14% LiI is added. The reaction rate is determined again by recording the amount of carbon monoxide consumed over time. Substantial amounts of byproducts are not detected by gas chromatography. The results are shown in Table 3. It is evident that the value of STY of this example is higher than that of the comparative example and higher than that of Example 1. From the above example, LiI If both and trifluoroacetic acid are added to the reaction system, it can be seen that not only can the water content decrease, but also the reaction rate increases.

[표 3]TABLE 3

[실시예 3―6]Example 3-6

트리플루오로아세트산 대 아세트산의 몰비를 변화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1의 방법에 의해 아세트산을 제조한다. 일정시간동안 소모된 일산화 탄소의 양을 기록함으로써 반응 속도를 다시 결정한다. 실질적 양의 부생성물은 기체 크로마토그래피에 의해 검출되지 않는다. 결과를 표 4에 기재하였다. 표 4에서 명백히 알 수 있듯이, 아세트산의 반응 속도는 트리 플루오로아세트산의 중량%가 증가함에 따라 증가한다. STY값은 TFAA이 중량%가 10%로부터 25%까지 증가하는 경우 거의 2배가 된다. 약 2주동안 공기에 노출시킨 후 깨끗하게 잔류한 용액에서는, 어떠한 침전도 관찰되지 않는다. 가용성 로듐 금속의 양은 하기의 실시예 13―17에 기재된 바와같이 원자 흡수에 의해 결정된다.Acetic acid is prepared by the method of Example 1, except changing the molar ratio of trifluoroacetic acid to acetic acid. The reaction rate is determined again by recording the amount of carbon monoxide consumed over time. Substantial amounts of byproducts are not detected by gas chromatography. The results are shown in Table 4. As can be clearly seen in Table 4, the reaction rate of acetic acid increases with increasing weight percent of trifluoroacetic acid. The STY value is nearly doubled when TFAA increases by weight from 10% to 25%. In a solution that remained clean after exposure to air for about two weeks, no precipitation was observed. The amount of soluble rhodium metal is determined by atomic absorption as described in Examples 13-17 below.

[표 4]TABLE 4

[실시예 7―12][Example 7-12]

이 실시예들의 목적은 연속 사용후 촉매계의 활성을 시험하는 것이다. 배치 반응기에 적합한 양의 요오드화 로듐, 요오드화 메틸, LiⅠ 및 트리플루오로아세트산을 채운다. 용매는 아세트산이다. 실시예 1에 기술된 바와 같은 조건하에서 반응을 조작한다. 일정시간동안 소모된 일산화 탄소의 양을 기록함으로써 반응속도를 다시 결정한다. STY 값을 STY1으로서 표 5에 기재하였다. 메탄올이 모두 소모되고 저장기의 CO 압력이 일정하게 유지된 후, 제 1 분취량의 메탄올을 첨가하여 촉매계의 활성을 시험한다. 아세트산의 생성이 증가되는 경우에 로듐 촉매의 농도는 감소하기 때문에, 보다 낮은 STY값이 기대되며, 그값은 STY2로서 표 5에 기재하였다. STY2 값은 Rh의 농도에 대한 조절후의 STY값이다(STY2=STY1×조절인자). 기체 크로마토그래피 분석으로, 생성된 반응 혼합물이 아세트산 및 요오드화 메틸을 함유함을 알 수 있다. 하기의 표로부터, 제 1 분취량의 메탄올이 완전히 전환된 후의 촉매계의 활성은 이것을 초기 활성과 거의 같으며, 이것은 STY2와 STY2 사이의 작은 차이에 의해 입증될 수 있다.The purpose of these examples is to test the activity of the catalyst system after continuous use. The batch reactor is charged with a suitable amount of rhodium iodide, methyl iodide, LiI and trifluoroacetic acid. The solvent is acetic acid. The reaction is operated under the conditions as described in Example 1. The reaction rate is determined again by recording the amount of carbon monoxide consumed over time. STY values are listed in Table 5 as STY1. After all of the methanol has been consumed and the CO pressure of the reservoir is kept constant, a first aliquot of methanol is added to test the activity of the catalyst system. Since the concentration of the rhodium catalyst decreases when the production of acetic acid is increased, lower STY values are expected, which are listed in Table 5 as STY2. The STY2 value is the STY value after adjustment for the concentration of Rh (STY2 = STY1 × regulator). Gas chromatographic analysis shows that the resulting reaction mixture contains acetic acid and methyl iodide. From the table below, the activity of the catalyst system after the first aliquot of methanol is completely converted is approximately equal to the initial activity, which can be demonstrated by the small difference between STY2 and STY2.

[표 5]TABLE 5

로듐 농도 감소 및 부피 증가의 조절 후의 이론적 STY 값Theoretical STY value after control of rhodium concentration decrease and volume increase

[실시예 13―17]Example 13-17

본 실시예들의 목적은 로듐 촉매계의 용해도를 시험하는 것이다. 그 결과로, 트리플루오로아세트산과 LiⅠ의 적합한 농축물로 이루어진 반응계가 여전히 일정 기간동안 방치된 후 같은 용해도를 가짐을 알 수 있다. 실험 방법은 다음과 같다 :The purpose of these examples is to test the solubility of the rhodium catalyst system. As a result, it can be seen that the reaction system consisting of a suitable concentrate of trifluoroacetic acid and LiI still has the same solubility after being left for a certain period of time. The experimental method is as follows:

Rh의 농도가 언제나 400ppm으로 유지되는, 8%의 H2O,17%의 MeⅠ,25%의 트리플루오로아세트산 및 Rh의 혼합물을 반응기에 채우고, 반응기를 밀봉시키고, 1시간동안 194℃로 가열시킨후, 실온에서 유지시킨다. 반응기내의 용액을 분리해낸후, 5 내지 10일동안 플라스크내에서 밀봉시킨다. 깨끗한 용액의 농도를 원자 흡수 스펙트럼을 사용하여 결정한다. 표 6에 기재한 결과로, Rh의 농도가 342 내지 394ppm의 범위내에 있음을 알 수 있다. 표 6으로부터 침전의 정도가 매우 낮음을 알 수 있다.Filling the reactor with a mixture of 8% H 2 O, 17% MeI, 25% trifluoroacetic acid and Rh, where the concentration of Rh is always maintained at 400 ppm, seals the reactor and heats to 194 ° C. for 1 hour. Afterwards, it is kept at room temperature. The solution in the reactor is separated and then sealed in the flask for 5 to 10 days. The concentration of the clean solution is determined using the atomic absorption spectrum. As a result shown in Table 6, it can be seen that the concentration of Rh is in the range of 342 to 394 ppm. It can be seen from Table 6 that the degree of precipitation is very low.

[표 6]TABLE 6

한마디로 말하면, 트리플루오로아세트산을 첨가함으로써, 본 발명은 종래의 속도의 거의 2배 빠르게 속도를 증가시킬 뿐만아니라, 수분 함량을 감소시킨다. 본 발명의 또다른 하나의 장점은 촉매계가 높은 용해도를 갖고 고온에서도 매우 안정하여, 침전에 대해 저항성이 된다는 점이다.In short, by adding trifluoroacetic acid, the present invention not only increases the speed almost twice as fast as the conventional speed, but also reduces the moisture content. Another advantage of the present invention is that the catalyst system has high solubility and is very stable even at high temperatures, making it resistant to precipitation.

Claims (11)

R이 C1내지 C4의 포화된 히드로카르보닐 라디칼인 일반식 ROH의 알코올은, 본질적으로 (1) 로듐 혼합물, (2) 할로겐 제공성분, (3) 요오드화염 및 (4) 차례차례 첨가된 트리할로아세트산 촉진제 성분으로 이루어지는 촉매계의 존재하에, 일산화 탄소와 접촉시키는 것으로 이루어지는, 카르복실산의 제조를 위한 카르보닐화 방법.The alcohol of the general formula ROH, wherein R is a C 1 to C 4 saturated hydrocarbonyl radical, consists essentially of (1) a rhodium mixture, (2) a halogen donor, (3) an iodide, and (4) sequentially A carbonylation method for producing a carboxylic acid, comprising contacting with carbon monoxide in the presence of a catalyst system consisting of a trihaloacetic acid promoter component. 제1항에 있어서, 상기 할로겐 제공 성분이 요오드 제공 성분임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein said halogen providing component is an iodine providing component. 제1항에 있어서, 상기 요오드 제공 성분이 요오드화 메틸임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein said iodine providing component is methyl iodide. 제1항에 있어서, 상기 트리할로아세트산 성분이 트리폴루오로아세트산임을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the trihaloacetic acid component is tripolouroacetic acid. 제1항에 있어서, 상기 요오드화염이 요오드화 리튬임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the iodide is lithium iodide. 제1항에 있어서, 상기 알코올이 메탄올임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the alcohol is methanol. 제1항에 있어서, 상기 방법이 180℃ 내지 220℃에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the method is performed at 180 ° C to 220 ° C. 제1항에 있어서, 일산화탄소의 부분 압력이 1.4 내지 60kg/c㎡임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the partial pressure of carbon monoxide is 1.4 to 60 kg / cm 2. 제4항에 있어서, 트리플루오로아세트산의 농도가 2 내지 40 중량%임을 특징으로 하는 방법.5. A process according to claim 4, wherein the concentration of trifluoroacetic acid is 2 to 40% by weight. 제5항에 있어서, 요오드화 리튬의 농도가 2 내지 40 중량%임을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5 wherein the concentration of lithium iodide is 2 to 40 weight percent. 제1항에 있어서, 상기 방법이 4 내지 11 중량%의 수분 농도에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the method is carried out at a moisture concentration of 4 to 11% by weight.
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