JPH05293377A - 有機化合物の水素化のためのクロムを含有しない触媒 - Google Patents
有機化合物の水素化のためのクロムを含有しない触媒Info
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- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
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- C07C29/147—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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-
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は有機化合物、特にカルボニル基を含有
する有機化合物例えばアルデヒド、ケトンまたはカルボ
ン酸もしくはそれらのエステルを対応するアルコールに
水素化するためのクロムを含有しない触媒について記載
する。 【構成】本触媒は次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b>0;c≧0;d>0;
a>b/2;b>a/4;a>c;a>dが適用され、
xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオンの数
である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が5〜150m2/gであること、
を特徴とする。次の特性:酸化型は、450〜900℃
の温度範囲、好適には500〜800℃の温度範囲で中
間物を熱処理することによって得られること,もまた第
二実施態様に適用される。
する有機化合物例えばアルデヒド、ケトンまたはカルボ
ン酸もしくはそれらのエステルを対応するアルコールに
水素化するためのクロムを含有しない触媒について記載
する。 【構成】本触媒は次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b>0;c≧0;d>0;
a>b/2;b>a/4;a>c;a>dが適用され、
xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオンの数
である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が5〜150m2/gであること、
を特徴とする。次の特性:酸化型は、450〜900℃
の温度範囲、好適には500〜800℃の温度範囲で中
間物を熱処理することによって得られること,もまた第
二実施態様に適用される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機化合物特にカルボ
ニル基を含有する有機化合物を水素化するクロムを含ま
ない触媒に関するものである。本触媒はアルデヒド、ケ
トンおよびカルボン酸並びにそれらのエステル、特に脂
肪酸またはそれらのエステルを対応するアルコールに水
素化するのに特に適する。
ニル基を含有する有機化合物を水素化するクロムを含ま
ない触媒に関するものである。本触媒はアルデヒド、ケ
トンおよびカルボン酸並びにそれらのエステル、特に脂
肪酸またはそれらのエステルを対応するアルコールに水
素化するのに特に適する。
【0002】
【従来の技術】脂肪アルコール、即ち8個を超える炭素
原子の鎖長を持つ脂肪族の、主として直鎖の、第一アル
コールは、化学工業において重要な中間物である。それ
らは脂肪アルコール硫酸エステル、ポリグリコールエス
テルまたはポリグリコール硫酸エステルのような界面活
性剤を製造するのに好適に使用される。
原子の鎖長を持つ脂肪族の、主として直鎖の、第一アル
コールは、化学工業において重要な中間物である。それ
らは脂肪アルコール硫酸エステル、ポリグリコールエス
テルまたはポリグリコール硫酸エステルのような界面活
性剤を製造するのに好適に使用される。
【0003】天然の油脂に存在する種々の鎖長の混合物
のような脂肪酸または脂肪酸エステルはそれらの製造の
ための重要な粗原料である。それらは、加圧下で触媒的
水素化により脂肪アルコールに変換され、そこでは銅−
クロム触媒が特に有効であることが分かっていた。
のような脂肪酸または脂肪酸エステルはそれらの製造の
ための重要な粗原料である。それらは、加圧下で触媒的
水素化により脂肪アルコールに変換され、そこでは銅−
クロム触媒が特に有効であることが分かっていた。
【0004】水素化反応は、気相水素化のような懸濁水
素化として、またはトリックリング(液体)相中で実施
される。250バ−ルを超える圧力および260〜30
0℃の範囲の温度でのみ、充分高い反応率に達する。一
般的に、トリグリセリドは、水素化の前にメタノールで
既知の方法によりエステル交換され、遊離脂肪酸がエス
テル化される。それにもかからわず、反応混合物は遊離
カルボン酸の残留濃度を有する。
素化として、またはトリックリング(液体)相中で実施
される。250バ−ルを超える圧力および260〜30
0℃の範囲の温度でのみ、充分高い反応率に達する。一
般的に、トリグリセリドは、水素化の前にメタノールで
既知の方法によりエステル交換され、遊離脂肪酸がエス
テル化される。それにもかからわず、反応混合物は遊離
カルボン酸の残留濃度を有する。
【0005】ルージ(Lurgi)法によるエステル化
懸濁水素化は重要な工業例である。この方法では、脂肪
酸混合物は水素化反応器中に連続的に導入され、その場
で過剰に存在する脂肪アルコールでエステル化される。
遊離脂肪酸の存在は、使用する触媒の酸素に対する耐性
を明らかに要求する。酸による作用により、触媒金属特
に銅は溶出され、それ故触媒の性能は破壊される。さら
に、生産物には、金属石鹸またはプラントの次の部分で
水素化反応器中の銅ー含有物質沈着物が混入する。
懸濁水素化は重要な工業例である。この方法では、脂肪
酸混合物は水素化反応器中に連続的に導入され、その場
で過剰に存在する脂肪アルコールでエステル化される。
遊離脂肪酸の存在は、使用する触媒の酸素に対する耐性
を明らかに要求する。酸による作用により、触媒金属特
に銅は溶出され、それ故触媒の性能は破壊される。さら
に、生産物には、金属石鹸またはプラントの次の部分で
水素化反応器中の銅ー含有物質沈着物が混入する。
【0006】最近使用されているCu−Cr酸化物触媒
は、反応混合物中で満足できる水素化活性および脂肪酸
への適切な耐性を有する。これらの触媒の主要な利点は
その化学組成である。すべての触媒のように、それらは
時間と共に水素化された基質中の触媒毒のためその活性
を失し、処分しなければならない。使用されるクロム含
有触媒は環境的に有害物質と考えられ、特に6価クロム
は除去することができない。処分は脂肪酸プラントの運
転者にとってますます増加する問題であり、そのコスト
はこの方法の経済性に影響する。アルデヒドおよびケト
ンの水素化においてもまた、ある量の酸性成分が触媒性
質を損なう。
は、反応混合物中で満足できる水素化活性および脂肪酸
への適切な耐性を有する。これらの触媒の主要な利点は
その化学組成である。すべての触媒のように、それらは
時間と共に水素化された基質中の触媒毒のためその活性
を失し、処分しなければならない。使用されるクロム含
有触媒は環境的に有害物質と考えられ、特に6価クロム
は除去することができない。処分は脂肪酸プラントの運
転者にとってますます増加する問題であり、そのコスト
はこの方法の経済性に影響する。アルデヒドおよびケト
ンの水素化においてもまた、ある量の酸性成分が触媒性
質を損なう。
【0007】酸素含有化合物例えばカルボン酸エステル
の気相での水素化のための触媒は、欧州特許第A−04
34062号公報から公知である。それらの主要成分
は、ジリコニウムと共に、銅酸化物およびアルミニウム
酸化物である。これら触媒の酸化物前駆物質は550℃
以下で焼成され、それ故それらの酸耐性は低い。
の気相での水素化のための触媒は、欧州特許第A−04
34062号公報から公知である。それらの主要成分
は、ジリコニウムと共に、銅酸化物およびアルミニウム
酸化物である。これら触媒の酸化物前駆物質は550℃
以下で焼成され、それ故それらの酸耐性は低い。
【0008】酸化炭素と水蒸気との反応のための触媒
は、ソ連特許第A−399097号公報から公知であ
る。それは銅酸化物、亜鉛酸化物およびアルミニウム酸
化物を含有する。カルボニル基を含有する高級有機化合
物の水素化のための触媒には亜鉛酸化物は必要としな
い。一酸化炭素と水素との反応のための銅酸化物および
三価金属酸化物を基材とする触媒は、ソ連特許第A−3
82261公報から公知である。可能な三価金属はアル
ミニウム、クロム、マンガンおよび鉄である。クロムは
これらの触媒に必須成分である。一酸化炭素または一酸
化炭素含有ガスと水素との高温での反応により水素を製
造する方法は、ドイツ特許B−1248623号公報か
ら公知である。その方法は、銅酸化物、アルミニウム酸
化物および/またはクロムおよび/またはマンガン酸化
物を基材とする触媒を使用する。すべての実例におい
て、触媒はクロム酸化物を含有する。この方法は、本発
明による触媒が使用できる方法と全く共通点を有しな
い。
は、ソ連特許第A−399097号公報から公知であ
る。それは銅酸化物、亜鉛酸化物およびアルミニウム酸
化物を含有する。カルボニル基を含有する高級有機化合
物の水素化のための触媒には亜鉛酸化物は必要としな
い。一酸化炭素と水素との反応のための銅酸化物および
三価金属酸化物を基材とする触媒は、ソ連特許第A−3
82261公報から公知である。可能な三価金属はアル
ミニウム、クロム、マンガンおよび鉄である。クロムは
これらの触媒に必須成分である。一酸化炭素または一酸
化炭素含有ガスと水素との高温での反応により水素を製
造する方法は、ドイツ特許B−1248623号公報か
ら公知である。その方法は、銅酸化物、アルミニウム酸
化物および/またはクロムおよび/またはマンガン酸化
物を基材とする触媒を使用する。すべての実例におい
て、触媒はクロム酸化物を含有する。この方法は、本発
明による触媒が使用できる方法と全く共通点を有しな
い。
【0009】酸化触媒を製造する方法は、東ドイツ特許
A−242183号公報から公知である。触媒前駆物質
は、銅硝酸塩、マンガン硝酸塩およびアルミニウム硝酸
塩から炭酸ナトリウム水溶液による沈殿により製造され
る。前駆物質は洗浄され、乾燥され、燃焼させられる。
この触媒のアルミニウム酸化物含量は70重量%を超え
る。
A−242183号公報から公知である。触媒前駆物質
は、銅硝酸塩、マンガン硝酸塩およびアルミニウム硝酸
塩から炭酸ナトリウム水溶液による沈殿により製造され
る。前駆物質は洗浄され、乾燥され、燃焼させられる。
この触媒のアルミニウム酸化物含量は70重量%を超え
る。
【0010】銅、アルミニウムおよびマグネシウム、亜
鉛、チタン、ジルコニウム、スズ、ニッケル、コバルト
またはそれらの混合物よりなる群からの金属を基材とす
る水素化触媒は、欧州特許第A−0434062号公報
から公知である。この触媒はマンガンを含有しない。銅
−ジルコニウム酸化物触媒を使用するアルコールの製造
方法は、ドイツ特許第A−4021230号公報から公
知である。これらの触媒はマグネシウムもアルミニウム
も含有しない。脂肪酸、脂肪酸グリセリドエステルまた
は脂肪酸の低級アルキルエステルを対応する鎖長の脂肪
アルコールに水素化するための銅−マンガン触媒は、ド
イツ特許第A−4028295号公報から公知である。
これらの触媒はアルミニウムを含有しない。
鉛、チタン、ジルコニウム、スズ、ニッケル、コバルト
またはそれらの混合物よりなる群からの金属を基材とす
る水素化触媒は、欧州特許第A−0434062号公報
から公知である。この触媒はマンガンを含有しない。銅
−ジルコニウム酸化物触媒を使用するアルコールの製造
方法は、ドイツ特許第A−4021230号公報から公
知である。これらの触媒はマグネシウムもアルミニウム
も含有しない。脂肪酸、脂肪酸グリセリドエステルまた
は脂肪酸の低級アルキルエステルを対応する鎖長の脂肪
アルコールに水素化するための銅−マンガン触媒は、ド
イツ特許第A−4028295号公報から公知である。
これらの触媒はアルミニウムを含有しない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
化合物、特にカルボニル基を含有する化合物例えばアル
デヒド、ケトンまたはカルボン酸もしくはそれらのエス
テルを水素化するために、高い水素化活性および酸性成
分に対する良好な耐性を有し、同時に環境的に損傷作用
を有しない触媒にある。
化合物、特にカルボニル基を含有する化合物例えばアル
デヒド、ケトンまたはカルボン酸もしくはそれらのエス
テルを水素化するために、高い水素化活性および酸性成
分に対する良好な耐性を有し、同時に環境的に損傷作用
を有しない触媒にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的は、クロムを含
有しない触媒で達成することが可能であった。その触媒
は、第一実施様態では、次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b>0;c≧0;d>0;
a>b/2;b>a/4;a>c;a>dが適用され、
xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオンの数
である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が10〜150m2/gであるこ
と、を特徴とする。
有しない触媒で達成することが可能であった。その触媒
は、第一実施様態では、次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b>0;c≧0;d>0;
a>b/2;b>a/4;a>c;a>dが適用され、
xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオンの数
である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が10〜150m2/gであるこ
と、を特徴とする。
【0013】もう一つの実施態様では、本発明による触
媒はアルミニウム酸化物の低い比率を有する。この実施
態様では、触媒は次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b=a/40〜a/4;c
≧0;d>0;a>c;a=0.5d〜0.95dを持
ち、xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオン
の数である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が5〜150m2/gであること、 d)酸化型は、450〜900℃の温度範囲、好適には
500〜800℃の温度範囲で中間物を熱処理すること
によって得られること、を特徴とする。
媒はアルミニウム酸化物の低い比率を有する。この実施
態様では、触媒は次の特性: a)その酸化物型は組成、CuaAlbZrcMndO
x(式中、次の関係a>0;b=a/40〜a/4;c
≧0;d>0;a>c;a=0.5d〜0.95dを持
ち、xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸素イオン
の数である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で200℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400
mg以下であること; c)BET比表面積が5〜150m2/gであること、 d)酸化型は、450〜900℃の温度範囲、好適には
500〜800℃の温度範囲で中間物を熱処理すること
によって得られること、を特徴とする。
【0014】第二実施態様の開発に関して、アルミニウ
ム酸化物の比率を減少させるならば、触媒の寿命が改善
されることが決定した。この効果の化学は未だ詳細には
説明されていないが、再水和現象が決定的な役割を果た
していることが示される。アルミニウム酸化物の比率が
減少させるならば、酸化物前駆物質の上記熱処理は酸耐
性を増加するのに必須である。アルミニウム含量を減少
させると、一般的にBET比表面積も減少する。両実施
態様において、マンガンの比率がジルコニウムより高
い;すなわちd>cのが好適である。
ム酸化物の比率を減少させるならば、触媒の寿命が改善
されることが決定した。この効果の化学は未だ詳細には
説明されていないが、再水和現象が決定的な役割を果た
していることが示される。アルミニウム酸化物の比率が
減少させるならば、酸化物前駆物質の上記熱処理は酸耐
性を増加するのに必須である。アルミニウム含量を減少
させると、一般的にBET比表面積も減少する。両実施
態様において、マンガンの比率がジルコニウムより高
い;すなわちd>cのが好適である。
【0015】第一実施態様での触媒のBET比表面積は
好適には25〜125m2/gであり、第二実施態様で
は好適には5〜100m2/gである。本発明による触
媒はまた、SiO2、TiO2およびそれらの混合物に
ような不活性担体材料を含有する。
好適には25〜125m2/gであり、第二実施態様で
は好適には5〜100m2/gである。本発明による触
媒はまた、SiO2、TiO2およびそれらの混合物に
ような不活性担体材料を含有する。
【0016】本発明による触媒は主として公知の方法に
より製造することができ、それは、熱処理により酸化物
に変換し得る中間体の、触媒利用に適する強さの混合の
作成に適するものである。あまり溶解しない化合物は好
適には、その対応する金属イオンを含有する溶液からそ
れらの塩の形態で沈殿される。適切な塩は例えばハリ
ド、硫酸塩および硝酸塩である。ジルコニウム成分(存
在する場合)は好適には、酸性ジルコニル塩溶液の形態
で使用されるが、それはアンモニア性NH4ジルコニル
炭酸塩溶液の加水分解により遊離することもできる。熱
処理により酸化物に変換し得るこの種の不溶性中間体を
製造するすべての試薬は、沈殿剤として適切である。水
酸化物、炭酸塩ならびに塩基性炭酸塩は特に適切な中間
体であり、それ故アルカリ性炭酸塩または炭酸アンンモ
ニウムは特に好適な沈殿剤として使用される。
より製造することができ、それは、熱処理により酸化物
に変換し得る中間体の、触媒利用に適する強さの混合の
作成に適するものである。あまり溶解しない化合物は好
適には、その対応する金属イオンを含有する溶液からそ
れらの塩の形態で沈殿される。適切な塩は例えばハリ
ド、硫酸塩および硝酸塩である。ジルコニウム成分(存
在する場合)は好適には、酸性ジルコニル塩溶液の形態
で使用されるが、それはアンモニア性NH4ジルコニル
炭酸塩溶液の加水分解により遊離することもできる。熱
処理により酸化物に変換し得るこの種の不溶性中間体を
製造するすべての試薬は、沈殿剤として適切である。水
酸化物、炭酸塩ならびに塩基性炭酸塩は特に適切な中間
体であり、それ故アルカリ性炭酸塩または炭酸アンンモ
ニウムは特に好適な沈殿剤として使用される。
【0017】共沈殿が中間体を製造する特に適切な方法
と考えられる。製造された沈殿の洗浄は特に重要ではな
い。即ち、触媒は、その活性を損なうことなく、所定の
残留アルカリ含量を含有することができる。ある場合に
は、活性の増加も実際に観察される。
と考えられる。製造された沈殿の洗浄は特に重要ではな
い。即ち、触媒は、その活性を損なうことなく、所定の
残留アルカリ含量を含有することができる。ある場合に
は、活性の増加も実際に観察される。
【0018】さらに、促進剤、特にアルミニウム酸化物
成分の酸度を減少させるもの、例えばアルカリ土類酸化
物または希土類酸化物のようなものを0.1〜20重量
%(触媒の酸化型に対し酸化物として計算する)の量で
使用することができる。
成分の酸度を減少させるもの、例えばアルカリ土類酸化
物または希土類酸化物のようなものを0.1〜20重量
%(触媒の酸化型に対し酸化物として計算する)の量で
使用することができる。
【0019】中間体の熱処理は、本発明による特に第二
実施態様での触媒の製造に重要である。第一実施態様で
は、処理は好適には、500〜1000℃の温度範囲
で、特別には600〜900℃の温度範囲で実施され
る。第二実施態様での好適な温度範囲は500〜600
℃である。この温度処理があまりに低い温度で行われた
場合、基材中の銅酸化物の安定性は充分ではない。銅成
分または触媒の他の金属成分でも、水素化反応中に反応
混合物中の酸性成分の影響により溶出し、触媒の活性並
びに生産物、反応器およびプラントの次の部分に対して
負の効果を示す。
実施態様での触媒の製造に重要である。第一実施態様で
は、処理は好適には、500〜1000℃の温度範囲
で、特別には600〜900℃の温度範囲で実施され
る。第二実施態様での好適な温度範囲は500〜600
℃である。この温度処理があまりに低い温度で行われた
場合、基材中の銅酸化物の安定性は充分ではない。銅成
分または触媒の他の金属成分でも、水素化反応中に反応
混合物中の酸性成分の影響により溶出し、触媒の活性並
びに生産物、反応器およびプラントの次の部分に対して
負の効果を示す。
【0020】熱処理は不連続的または連続的で例えば回
転キルン中で実施することができる。触媒は、酸化物型
または予備還元型で市場に導入することができる。予備
還元型も本発明の目的である。予備還元は、触媒の酸化
型を還元雰囲気中で一般的には150〜450℃の温度
で加熱することによる公知の方法で行う。しかし、触媒
はまた、水素化の条件好適には加圧下で(例えば約30
0バールの水素圧で)その場で還元することができる。
転キルン中で実施することができる。触媒は、酸化物型
または予備還元型で市場に導入することができる。予備
還元型も本発明の目的である。予備還元は、触媒の酸化
型を還元雰囲気中で一般的には150〜450℃の温度
で加熱することによる公知の方法で行う。しかし、触媒
はまた、水素化の条件好適には加圧下で(例えば約30
0バールの水素圧で)その場で還元することができる。
【0021】上記の有機化合物を水素化する本触媒の利
用もまた、本発明の目的である。不飽和有機化合物の水
素化とは別に、本触媒は特に、カルボニル基を含有する
有機化合物例えばアルデヒド、ケトン並びにカルボン酸
およびそれらのエステルを対応するアルコールに水素化
するのに使用される。カルボニル基を含有する有機化合
物は、別の方法で鎖中で飽和または単一もしくは多重に
不飽和することができる。本発明による触媒は特に、カ
ルボン酸特に脂肪酸または5〜24個の炭素原子を持つ
脂肪酸混合物および/またはそれらのエステルを、必要
な場合アルコールと混合して、対応する脂肪アルコール
に液相水素化するのに適している。この工程中に、脂肪
酸または脂肪酸混合物は反応混合物中のアルコールでそ
の場でエステル化される。反応混合物中に存在する好適
なアルコールは、脂肪アルコールまたは4〜25個の炭
素原子を持つ脂肪アルコールである。
用もまた、本発明の目的である。不飽和有機化合物の水
素化とは別に、本触媒は特に、カルボニル基を含有する
有機化合物例えばアルデヒド、ケトン並びにカルボン酸
およびそれらのエステルを対応するアルコールに水素化
するのに使用される。カルボニル基を含有する有機化合
物は、別の方法で鎖中で飽和または単一もしくは多重に
不飽和することができる。本発明による触媒は特に、カ
ルボン酸特に脂肪酸または5〜24個の炭素原子を持つ
脂肪酸混合物および/またはそれらのエステルを、必要
な場合アルコールと混合して、対応する脂肪アルコール
に液相水素化するのに適している。この工程中に、脂肪
酸または脂肪酸混合物は反応混合物中のアルコールでそ
の場でエステル化される。反応混合物中に存在する好適
なアルコールは、脂肪アルコールまたは4〜25個の炭
素原子を持つ脂肪アルコールである。
【0022】本触媒は液相水素化中で粉末として使用さ
れる。気相水素化中およびトリックリング相の(特にカ
ルボン酸酸エステルの)水素化中では、触媒は、成形物
例えば圧縮円筒、錠剤、パステル、車輪、輪、星または
固体押出、ポリロバー押出、中空押出のような押出品お
よびハネカムの形状として使用される。
れる。気相水素化中およびトリックリング相の(特にカ
ルボン酸酸エステルの)水素化中では、触媒は、成形物
例えば圧縮円筒、錠剤、パステル、車輪、輪、星または
固体押出、ポリロバー押出、中空押出のような押出品お
よびハネカムの形状として使用される。
【0023】
【実施例】本発明を実施例によって説明する。実施例1
〜4は第一実施態様での触媒の製造について言及し、一
方実施例5〜8は第二実施態様での触媒の製造について
言及する。実施例9は本発明による触媒の利用について
言及する。
〜4は第一実施態様での触媒の製造について言及し、一
方実施例5〜8は第二実施態様での触媒の製造について
言及する。実施例9は本発明による触媒の利用について
言及する。
【0024】実施例1 484gのCu(NO3)2・3H2O、750gのA
l(NO3)3・9H2O、100gのMn(NO3)
2・4H2Oを脱イオン水に溶解して2リットルの最終
容量とし、この溶液を60℃に加熱する。得られた溶液
は、1時間で攪拌沈殿タンク中にポンプ送液する。同時
に、1.5モル炭酸ナトリウム溶液も60℃に加熱し、
沈殿タンク中のpHが6.2±0.2になるような測定
比率で添加される。沈殿し終った後、タンクを60℃で
さらに1時間攪拌する。沈殿を濾過し濾過ケーキを洗浄
し120℃で一夜乾燥する。次いでそれを次のように焼
成する:それを600℃まで毎分2゜で加熱し、室温で
3時間放置する。BET比表面積は、DIN66132
による一点窒素収着法により測定して、110m2/g
であった。
l(NO3)3・9H2O、100gのMn(NO3)
2・4H2Oを脱イオン水に溶解して2リットルの最終
容量とし、この溶液を60℃に加熱する。得られた溶液
は、1時間で攪拌沈殿タンク中にポンプ送液する。同時
に、1.5モル炭酸ナトリウム溶液も60℃に加熱し、
沈殿タンク中のpHが6.2±0.2になるような測定
比率で添加される。沈殿し終った後、タンクを60℃で
さらに1時間攪拌する。沈殿を濾過し濾過ケーキを洗浄
し120℃で一夜乾燥する。次いでそれを次のように焼
成する:それを600℃まで毎分2゜で加熱し、室温で
3時間放置する。BET比表面積は、DIN66132
による一点窒素収着法により測定して、110m2/g
であった。
【0025】実施例2 沈殿は、濾過ケーキの乾燥まで実施例1に記載したのと
同様に行う。しかし、焼成は次の通りに行う:800℃
まで毎分2゜で加熱し、その温度に3時間保持する。B
ET比表面積は69m2/gである。
同様に行う。しかし、焼成は次の通りに行う:800℃
まで毎分2゜で加熱し、その温度に3時間保持する。B
ET比表面積は69m2/gである。
【0026】実施例3 484gのCu(NO3)2・3H2O、750gのA
l(NO3)3・9H2O、50gのMn(NO3)2
・4H2Oおよび20%ZrO2を含有するジルコニル
硝酸塩の123gを2リットルの全容量に溶解して、C
u−Al−Mn−Zr硝酸塩溶液を製造する。沈殿およ
び600℃の最高温度での焼成を含む操作は実施例1記
載の通り行う。BET比表面積を測定して116m2/
gであった。
l(NO3)3・9H2O、50gのMn(NO3)2
・4H2Oおよび20%ZrO2を含有するジルコニル
硝酸塩の123gを2リットルの全容量に溶解して、C
u−Al−Mn−Zr硝酸塩溶液を製造する。沈殿およ
び600℃の最高温度での焼成を含む操作は実施例1記
載の通り行う。BET比表面積を測定して116m2/
gであった。
【0027】実施例4 操作は、濾過ケーキの乾燥まで実施例3に記載したのと
同様に行う。しかし、焼成は次の通りに行う:800℃
まで毎分2゜で加熱し、その温度に3時間保持する。B
ET比表面積は65m2/gである。
同様に行う。しかし、焼成は次の通りに行う:800℃
まで毎分2゜で加熱し、その温度に3時間保持する。B
ET比表面積は65m2/gである。
【0028】実施例5 30℃の24リットルの脱イオン水中の1933gのC
u(NO3)2・3H2O、188gのAl(NO3)
3・9H2Oおよび2134gのMn(NO3)2・4
H2Oの溶液を、17リットルの水中の2720gのN
aOHの溶液を含有するタンク中に1時間に亙ってポン
プ送液する。沈殿の終了の後、温度を90℃に上昇さ
せ、沈殿物を12時間熟成させる。沈殿物をヌッツエ濾
過器で分離し、それを毎回20リットルの水中に懸濁さ
せることによって4回洗浄し、120℃で一夜乾燥す
る。焼成は次の通り行う:沈殿物を600℃まで毎分2
゜で加熱し、その温度に3時間保持する。BET比表面
積を測定して6m2/gであった。
u(NO3)2・3H2O、188gのAl(NO3)
3・9H2Oおよび2134gのMn(NO3)2・4
H2Oの溶液を、17リットルの水中の2720gのN
aOHの溶液を含有するタンク中に1時間に亙ってポン
プ送液する。沈殿の終了の後、温度を90℃に上昇さ
せ、沈殿物を12時間熟成させる。沈殿物をヌッツエ濾
過器で分離し、それを毎回20リットルの水中に懸濁さ
せることによって4回洗浄し、120℃で一夜乾燥す
る。焼成は次の通り行う:沈殿物を600℃まで毎分2
゜で加熱し、その温度に3時間保持する。BET比表面
積を測定して6m2/gであった。
【0029】実施例6 341gのCu(NO3)2・3H2O、34gのAl
(NO3)3・9H2O、377gのMn(NO3)2
・4H2Oを脱イオン水に溶解して3リットルの最終容
量とし、この溶液を50℃に加熱する。得られた溶液
は、1時間で攪拌沈殿タンク中にポンプ送液する。同時
に、1.5モル炭酸ナトリウム溶液も50℃に加熱し、
沈殿タンク中のpHが6.8±0.2になるような測定
比率で添加される。沈殿し終った後、タンクを50℃で
さらに1時間攪拌する。沈殿を濾過し濾過ケーキを洗浄
し120℃で一夜乾燥する。次いでそれを次のように焼
成する:それを600℃まで毎分2゜で加熱し、室温で
3時間放置する。BET比表面積を測定して、20m2
/gであった。
(NO3)3・9H2O、377gのMn(NO3)2
・4H2Oを脱イオン水に溶解して3リットルの最終容
量とし、この溶液を50℃に加熱する。得られた溶液
は、1時間で攪拌沈殿タンク中にポンプ送液する。同時
に、1.5モル炭酸ナトリウム溶液も50℃に加熱し、
沈殿タンク中のpHが6.8±0.2になるような測定
比率で添加される。沈殿し終った後、タンクを50℃で
さらに1時間攪拌する。沈殿を濾過し濾過ケーキを洗浄
し120℃で一夜乾燥する。次いでそれを次のように焼
成する:それを600℃まで毎分2゜で加熱し、室温で
3時間放置する。BET比表面積を測定して、20m2
/gであった。
【0030】実施例7 触媒は、27gの熱分解法シリカ(Ca−O−Si L
M150)をCu、AlおよびMn硝酸塩を含有する溶
液中に懸濁する以外は、実施例6と同様に製造する。B
ET比表面積を測定して、71m2/gであった。
M150)をCu、AlおよびMn硝酸塩を含有する溶
液中に懸濁する以外は、実施例6と同様に製造する。B
ET比表面積を測定して、71m2/gであった。
【0031】実施例8 触媒をもう一度実施例6と同様に製造するが、27gの
熱分解法TiO2(P−25、デグッサ)をCu、Al
およびMn硝酸塩を含有する溶液に添加する。BET比
表面積を測定して、71m2/gであった。各金属成分
の溶解度を、製造した触媒の酸耐性の尺度として次のよ
うに測定した。10gの焼成触媒を100mlの10%
酢酸中で20℃で10分間攪拌し濾過する。濾過物をC
u、Mn、Alおよび適切ならばZrについて分析す
る。
熱分解法TiO2(P−25、デグッサ)をCu、Al
およびMn硝酸塩を含有する溶液に添加する。BET比
表面積を測定して、71m2/gであった。各金属成分
の溶解度を、製造した触媒の酸耐性の尺度として次のよ
うに測定した。10gの焼成触媒を100mlの10%
酢酸中で20℃で10分間攪拌し濾過する。濾過物をC
u、Mn、Alおよび適切ならばZrについて分析す
る。
【0032】実施例9 脂肪酸の懸濁水素化での触媒の水素化活性を次の通り測
定した。500ml攪拌オートクレーブに3gの触媒お
よび12〜18の平均鎖長を持つ市販脂肪アルコール混
合物(CONDEA Alfol1218)の120g
を入れた。触媒を200℃で300バール水素圧で活性
化した後、温度を300℃に上昇し、20gのラウリン
酸を添加した。鹸化価の測定のために、反応時間を通じ
て試料を採取した。変換率は次式により算出した。
定した。500ml攪拌オートクレーブに3gの触媒お
よび12〜18の平均鎖長を持つ市販脂肪アルコール混
合物(CONDEA Alfol1218)の120g
を入れた。触媒を200℃で300バール水素圧で活性
化した後、温度を300℃に上昇し、20gのラウリン
酸を添加した。鹸化価の測定のために、反応時間を通じ
て試料を採取した。変換率は次式により算出した。
【0033】C=1−(SNt/SNo) (式中、下付文字tおよび0は、反応開始時と反応t時
間での鹸化価を示す。)一次反応速度を仮定すれば、速
度定数kおよび半減期t1/2はt1/2=ln2/k
2として得られる。
間での鹸化価を示す。)一次反応速度を仮定すれば、速
度定数kおよび半減期t1/2はt1/2=ln2/k
2として得られる。
【0034】脂肪酸の水素化のための市販銅クロム酸塩
触媒(出願人の市販品、G−99B;金属含量:36.
5%Cu、32%Cr、2.2%Ba、2.4%Mn)
を比較のために試験した。欧州特許第0434062号
公報の実施例39の触媒(27%Cu、12%Al、6
1%Zr)も比較例として試験した。上記のように得ら
れた金属溶解度を表1に収集する。
触媒(出願人の市販品、G−99B;金属含量:36.
5%Cu、32%Cr、2.2%Ba、2.4%Mn)
を比較のために試験した。欧州特許第0434062号
公報の実施例39の触媒(27%Cu、12%Al、6
1%Zr)も比較例として試験した。上記のように得ら
れた金属溶解度を表1に収集する。
【0035】
【表1】
【0036】結果から、本発明による触媒はすべての場
合に、その水素化活性およびその酸に対する耐性におい
て、比較市販品触媒に少なくとも同等か勝っている。同
時に、それらは、近年工業的に使用されている触媒とは
対照的に、環境的に有害な成分を完全に含まず、それ故
それらの生産、使用または廃棄は人間または環境を損な
うことはない。
合に、その水素化活性およびその酸に対する耐性におい
て、比較市販品触媒に少なくとも同等か勝っている。同
時に、それらは、近年工業的に使用されている触媒とは
対照的に、環境的に有害な成分を完全に含まず、それ故
それらの生産、使用または廃棄は人間または環境を損な
うことはない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール コッホレーフル ドイツ連邦共和国、8206 ブリュークミー ル/ホイフェルト、ユスタス−フォン−リ ービヒ−シュトラーセ 3番 (72)発明者 ゲルハルト マレッツ ドイツ連邦共和国、8206 ブリュークミー ル、マリエンブルグシュトラーセ 34番
Claims (12)
- 【請求項1】 有機化合物、特にカルボニル基を含有す
る有機化合物例えばアルデヒド、ケトンまたはカルボン
酸もしくはそれらのエステルを対応するアルコールに水
素化するためのクロムを含有しない触媒であって、次の
特性: a)酸化物型は組成、 CuaAlbZrcMndOx (式中、次の関係 a>0;b>0;c≧0;d>0;a>b/2;b>a
/4;a>c;a>d が適用され、xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸
素イオンの数である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で20℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400m
g以下であること; c)BET比表面積が10〜150m2/gであるこ
と、 を特徴とするクロムを含有しない触媒。 - 【請求項2】 有機化合物、特にカルボニル基を含有す
る有機化合物例えばアルデヒド、ケトンまたはカルボン
酸もしくはそれらのエステルを対応するアルコールに水
素化するためのクロムを含有しない触媒であって、次の
特性: a)酸化物型は組成、 CuaAlbZrcMndOx (式中、次の関係 a>0;b=a/40〜a/4;c≧0;d>0;a>
c;a=0.5d〜0.95d が適用され、xは電気的中性に必要な式単位当たりの酸
素イオンの数である。)に実質的に対応すること; b)10gの触媒の酸化物型を100mlの10%酢酸
中で20℃で2分間攪拌して溶解する金属量が400m
g以下であること; c)BET比表面積が5〜150m2/gであること、 d)酸化型は、450〜900℃の温度範囲、好適には
500〜800℃の温度範囲で中間物を熱処理すること
によって得られること、を特徴とするクロムを含有しな
い触媒。 - 【請求項3】 BET比表面積が25〜125m2/g
であることを特徴とする請求項1記載の触媒。 - 【請求項4】 BET比表面積が5〜100m2/gで
あることを特徴とする請求項2記載の触媒。 - 【請求項5】 酸度を減少させる促進剤、好適にはアル
カリ土類酸化物または希土類酸化物を0.1〜20重量
%(触媒の酸化型に対し酸化物として計算する)の量で
含有することを特徴とする請求項1−4のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項6】 TiO2、SiO2(Al2O3が存在
しない場合)およびそれらの混合物の群からの不活性担
体混合物を含有することを特徴とする請求項1−3およ
び請求項5のいずれか一項に記載の触媒。 - 【請求項7】 請求項1−6のいずれか一項に記載の予
備還元型の触媒。 - 【請求項8】 不飽和有機化合物の水素化のための請求
項1−7のいずれか一項に記載の触媒の利用。 - 【請求項9】 アルデヒド、ケトンまたはカルボン酸も
しくはそれらのエステルの水素化のための請求項1−7
のいずれか一項に記載の触媒の利用。 - 【請求項10】 カルボン酸、特に5〜24個の炭素原
子を有する脂肪酸またはそれらの混合物および/または
それらのエステルを、必要な場合アルコールと混合し
て、対応する脂肪アルコールに液相水素化するための請
求項1−7のいずれか一項に記載の触媒の利用。 - 【請求項11】 脂肪酸または脂肪酸混合物が反応混合
物中に存在するアルコールでその場でエステル化される
ことを特徴とする請求項10記載の用途。 - 【請求項12】 反応混合物中に存在するアルコールが
脂肪アルコールまたは4−24個の炭素原子を有する脂
肪アルコールの混合物であることを特徴とする請求項7
−11のいずれか一項に記載の用途。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4141199.4 | 1991-12-13 | ||
DE4141199A DE4141199A1 (de) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Chromfreier katalysator fuer die hydrierung von organischen verbindungen, die die carbonylfunktionen enthalten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05293377A true JPH05293377A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=6447007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4332915A Pending JPH05293377A (ja) | 1991-12-13 | 1992-12-14 | 有機化合物の水素化のためのクロムを含有しない触媒 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5403962A (ja) |
EP (1) | EP0552463B1 (ja) |
JP (1) | JPH05293377A (ja) |
KR (1) | KR930012100A (ja) |
DE (2) | DE4141199A1 (ja) |
MY (1) | MY134532A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006509806A (ja) * | 2002-12-13 | 2006-03-23 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 1,6−ヘキサンジオールの製造法 |
WO2010030036A1 (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | 花王株式会社 | 触媒の調製方法 |
JP2012255023A (ja) * | 1996-03-01 | 2012-12-27 | Basf Se | 99%を越える純度を有する1,6−ヘキサンジオールの製法 |
KR20170054490A (ko) * | 2014-09-12 | 2017-05-17 | 클라리언트 인터내셔널 리미티드 | 압출 Cu-Al-Mn 수소화 촉매 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB9324752D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324785D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324823D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324782D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324753D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324783D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324784D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
GB9324786D0 (en) * | 1993-12-02 | 1994-01-19 | Davy Mckee London | Process |
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DE19807268A1 (de) * | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Alkoholen |
DE19818096A1 (de) | 1998-04-23 | 1999-10-28 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Hexandiol |
US20040030199A1 (en) * | 2002-01-29 | 2004-02-12 | Maughon Robert R. | Process for reducing alpha-haloketones to secondary alpha-haloalcohols |
KR100457067B1 (ko) * | 2002-04-23 | 2004-11-12 | 애경유화 주식회사 | 복합금속산화물 촉매 및 이의 제조 방법, 및 이를이용하여 프탈산에스테르로부터 프탈라이드를 제조하는 방법 |
DE10253752A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Ethern |
US6968782B2 (en) * | 2003-02-03 | 2005-11-29 | Creo Inc. | Printing plate registration and imaging |
BRPI0418060A (pt) * | 2004-01-21 | 2007-12-11 | Avantium Int Bv | método para a preparação de um catalisador sem cromo, catalisador sem cromo, catalisador de cobre e zinco sem cromo, catalisador de cobre e ferro sem cromo e uso de catalisador sem cromo |
DE102004054047A1 (de) | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von 1,6-Hexandiol |
US7790937B2 (en) | 2006-03-03 | 2010-09-07 | Basf Se | Process for the preparation of 1,2-propanediol |
WO2008064991A1 (de) * | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von 3-alkoxypropan-1-ole |
DE102007032311A1 (de) | 2007-07-11 | 2009-01-15 | Lanxess Deutschland Gmbh | Methylcyclopentylester |
WO2009027501A2 (de) | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von 1,2-propandiol durch hydrierung von glycerin in wenigstens drei hintereinandergeschalteten reaktoren |
EP2200958B1 (de) | 2007-08-31 | 2015-11-04 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von 1,2-propandiol durch hydrierung von glycerin in einer zweistufigen reaktorkaskade |
PL2200960T3 (pl) * | 2007-08-31 | 2016-04-29 | Basf Se | Sposób wytwarzania 1,2-propanodiolu przez niskociśnieniowe uwodornianie glicerolu |
DE102008008389A1 (de) | 2008-02-09 | 2009-08-13 | Lanxess Deutschland Gmbh | Methylcyclopentylester |
DE102008027601A1 (de) * | 2008-06-10 | 2009-12-17 | Clariant International Limited | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Propandiol durch Hydrogenolyse von Glycerin |
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ES2415156T3 (es) | 2009-04-07 | 2013-07-24 | Basf Se | Procedimiento para la obtención de 1,6-hexanodiol |
WO2011009936A2 (en) | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Basf Se | Process for the preparation of 1,2-propanediol from glycerol |
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