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公開番号2025106345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025060228,2022559534
出願日2025-04-01,2021-03-24
発明の名称触媒、その調製方法、及び選択的水素化プロセス
出願人ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー-コーン,W R GRACE & CO-CONN
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01J 23/755 20060101AFI20250708BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】1,4-ブタンジオールを作製するための触媒、および触媒を調製するプロセスを提供する。
【解決手段】1,4-ブタンジオールを作製するための触媒用の合金前駆体であって、第1の金属、第2の金属、及び前記合金前駆体の約1.0重量%～約10.0重量%の範囲の銅を含む、合金前駆体が提供される。前記触媒は、プロモータとしての銅を含む骨格金属触媒であり、触媒を調製するプロセスは、銅、第1の金属、及び第2の金属を溶融及び混合して、合金前駆体を形成することを含み、前記第1の金属が、Ni、Co、Fe、及びそれらの混合物からなる群から選択され、前記第2の金属が、アルミニウム、モリブデン、クロム、鉄、スズ、ジルコニウム、亜鉛、チタン、バナジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される、プロセスである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
１，４－ブタンジオールを作製するためのプロセスであって、
有効量の触媒の存在下で、１，４－ブチンジオールを含む溶液を、水素と反応させることを含み、
前記触媒が、銅を含む、プロセス。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記触媒が、固定床、懸濁液、又はそれらの組み合わせの形態にある、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記触媒が、前記固定床の形態にあり、約１ｍｍ～約８ｍｍの範囲の粒径を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記触媒が、前記懸濁液の形態にあり、約１０～約１００μｍの範囲の中央粒径を有する、請求項２に記載のプロセス。
【請求項５】
前記触媒が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも第１の金属を更に含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記第１の金属が、Ｎｉである、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記触媒が、アルミニウム、モリブデン、クロム、鉄、スズ、ジルコニウム、亜鉛、チタン、バナジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも第２の金属を更に含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項８】
前記第２の金属が、アルミニウムである、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記触媒が、骨格金属触媒である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
銅が、前記触媒の約１．０重量％～約１２．０重量％の範囲の量で存在する、請求項１に記載のプロセス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒、より具体的には、１，４ブタンジオールを調製するための触媒、その調製方法、触媒を用いる選択的水素化プロセス、及び触媒を調製するための合金前駆体に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
粒状固定床形態の骨格金属ニッケル触媒は、一般に、不飽和化合物１，４ブチンジオール（butynediol、ＢＹＤ）からポリエステルを作製する際の成分であるブタンジオール（butanediol、ＢＤＯ）を作製するために工業的に使用される。骨格金属ニッケル触媒の１つの形態は、ニッケル及びアルミニウムなどの少なくとも２つの金属を含有する合金から始まる、ラネープロセスによって作製される。任意選択的に、触媒の活性、選択性、又は耐久性を高めるために、他の金属又は化合物がプロモータとしてより少ない量で添加される。
【０００３】
米国特許第６，２６２，３１７号は、１，４－ブチンジオールの連続触媒水素化によって１，４－ブタンジオールを調製するためのプロセスを開示している。プロセスは、不均一水素化触媒の存在下で、１，４－ブチンジオールを液体連続相中の水素と反応させることを含む。触媒は、一般に、元素周期表の遷移族Ｉ、ＶＩ、ＶＩＩ、及びＶＩＩＩの１つ以上の元素を含む。触媒は、好ましくは、元素周期表の主要族ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、及びＶＩの元素、遷移族ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、及びＶの元素から選択される少なくとも１つの元素、並びに活性を増加させるプロモータとしてのランタニドを更に含む。触媒のプロモータ含有量は、一般に最大５重量％である。触媒は、沈殿、担持、又は骨格型触媒であり得る。
【０００４】
中国特許第２０１２１０２１２１０９．２号は、１，４－ブチンジオールからの１，４－ブタンジオールの水素化調製のための骨格金属ニッケル－アルミニウム－Ｘ触媒の調製及び活性化方法を開示している。Ｘは、Ｍｇ、Ｂ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｓ、Ｔｉ、Ｌａ、Ｓｎ、Ｗ、Ｍｏ、又はＦｅを表す。
【０００５】
米国特許出願第６２／７１５，９２６号は、１，４－ブタンジオールを作製するためのプロセスを開示している。プロセスは、プロモータとしてセリウムを含む触媒の存在下で、１，４－ブチンジオールを含む溶液を、水素と反応させることを含む。プロセスは、ブタノール副生成物の有意な形成を低減し得る。
【０００６】
本触媒は、典型的には、予測可能な制限された寿命を有する。本プロセスは、ｎ－ブタノール、アセタール（例えば、２－（４－ヒドロキシブトキシ）テトラヒドロフラン）、及び最大仕様限界に達するまで徐々に増加する速度で他の副生成物を生成し、これは、床の触媒の有効寿命の終わりを定義する。浸出プロセスからの含水アルミナ残基などの骨格金属触媒中に存在する酸性Ａｌ種は、ブタノール及びアセタールを含む副生成物を生成する際の１つの主な原因とみなされる。骨格金属触媒は、一般に、プロモータとして少量の添加元素を含有し得、その機能は、所与の水素化プロセスの化学環境における触媒の活性、選択性、及び安定性の改善を含む。従来のＭｏ、Ｃｒ、又はＦｅなどの骨格金属のためのいくつかのプロモータは、表面酸性の増加に起因するブタノール副生成物の形成を実際に増加させ得る。比較的低い温度、比較的高い圧力、及び供給ｐＨの制御などの動作条件は、以前に最適化されており、それらの組み合わせは、依然としてブタノール及びアセタールの形成を適切に抑制することができない。ブタンジオールは、ポリエステルを作製する際の主成分である。下流での使用には、ブタンジオール上での不純物制限があるため、
ブタンジオールを作製するためのプロセス中にブタンジオール中の汚染物質を低減させることにより、例えば、後でブタンジオールからの不純物の分離（例えば、蒸留）に関連するコストを大幅に低減することができる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、銅を含む触媒の存在下で、１，４－ブチンジオール溶液から１，４－ブタンジオールを作製するためのプロセスを提供する。プロセスは、最終１，４－ブタンジオール生成物中に望ましい低レベルの別の主要な副生成物のｎ－ブタノールを維持することに加えて、主な副生成物のアセタール（２－（４－ヒドロキシブト）テトラヒドロフラン）の量を有意かつ予想外に低減する。
【０００８】
したがって、本発明の一例は、１，４－ブタンジオールを作製するためのプロセスである。プロセスは、プロモータとして銅を含む触媒の存在下で、１，４－ブチンジオールを含む溶液を、水素と反応させることを含み得る。
【０００９】
本発明の別の例は、１，４－ブタンジオールを作製するための触媒用の合金前駆体である。合金前駆体は、第１の金属、第２の金属、及び合金前駆体の約１重量％～約１０重量％の範囲の銅を含み得る。
【００１０】
本発明の別の例は、１，４－ブタンジオールを作製するための触媒である。触媒は、プロモータとして銅を含む骨格金属触媒であり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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