包括,在高壓反應(yīng)釜中,填充各步驟所需的20g的反應(yīng)物、20g 的配體(ligand)、0. 04g的催化劑、及150g的溶齊并且依據(jù)需求可以選擇性地加入IOg的 喹啉。使用氫氣(H2)除去空氣后,對高壓反應(yīng)釜加壓至各步驟的反應(yīng)壓力,將高壓反應(yīng)釜中 的內(nèi)含物加熱至各步驟的反應(yīng)溫度,再使反應(yīng)物在高壓反應(yīng)釜中進行反應(yīng)各步驟所需要的 反應(yīng)時間。反應(yīng)完畢后,冷卻高壓反應(yīng)釜中的內(nèi)含物后,測量反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、 及產(chǎn)物的選擇率。
[0023] 本發(fā)明一實施例的甲醛制造步驟,其主要是利用甲醇(CH3OH)來制得甲醛(CH 2O), 副產(chǎn)品包含有氫氣(H2)及一氧化碳(CO2)。而且較佳的情況是副產(chǎn)品不包含水,而能夠制 得無水甲醛。
[0024] 實施例1
[0025] 本實施例提供了一種甲醛制造方法,包括在高壓反應(yīng)釜中,裝入20g的甲醇,在二 苯醚(Ph 2O)存在下,且在溫度為80°C及壓力為2kg/cm2G的條件下,以銠(Rh)催化劑及釕催 化劑(Ru)為催化劑組合物進行催化,使甲醇進行反應(yīng)大約5小時,而制得甲醛,并且同時得 到氫氣(H 2)及一氧化碳(CO)。于本實施例中,釕催化劑可以使用例如0. 02g的HRuCl (CO) (PPh3)3,而銠催化劑可以使用例如0. 02g的HRh(CO) (PPh3)3。上述甲醛制造方法的反應(yīng)式 如下所示。
[0026] 全反應(yīng):
[0027]
[0028] 副反應(yīng):
[0029] CH2O - C0+H2
[0030] 反應(yīng)完畢后,量測高壓反應(yīng)釜的內(nèi)含物,并計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、及 產(chǎn)物的選擇率。所得到的實驗結(jié)果為:甲醇從20g降至5. 2g,并且測得甲醛為13. 2g ; - 氧化碳為0. 6g,甲醇的轉(zhuǎn)化率約為74%,而甲醛的產(chǎn)率約為70%,其中甲醛的選擇率約為 95%,而一氧化碳的選擇率約為5%。
[0031] 應(yīng)了解的是,實施例1的溫度及壓力僅為一示例,本實施例的甲醛制造方法,可以 在適當(dāng)?shù)膲毫皽囟认逻M行。例如溫度較佳地是50°C-150°C,更佳地是70°C-90°C。而壓 力較佳地是〇_20kg/cm2G,更佳地是0_4kg/cm 2G。
[0032] 比較例1
[0033] 本比較例提供了一種甲醛制造方法,包括在高壓反應(yīng)釜中,裝入20g的甲醇。在三 甲苯存在下,且在溫度為80°C及壓力為2kg/cm 2G的條件下,以釕催化劑(Ru)進行催化,使 甲醇進行反應(yīng)大約5小時,而制得甲醛,并且同時得到氫氣(H2)及一氧化碳(CO)。于本實 施例中,釕催化劑可以使用例如〇. 〇4g的HRuCl (CO) (PPh3) 3。
[0034] 反應(yīng)完畢后,量測高壓反應(yīng)釜的內(nèi)含物,并計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、及 產(chǎn)物的選擇率。所得到的實驗結(jié)果為:甲醇從20g降至6. 2g,并且測得甲醛為11. 6g ; - 氧化碳為I. 2g,甲醇的轉(zhuǎn)化率約為69%,而甲醛的產(chǎn)率約為62%,其中甲醛的選擇率約為 90%,而一氧化碳的選擇率約為10%。
[0035] 此外,為了更進一步證實,實施例1的銠(Rh)催化劑及釕催化劑(Ru)的混合的催 化效果,優(yōu)于單一催化劑的催化效果,發(fā)明人還進一步進行比較例1A、比較例IB及比較例 IC的實驗。比較例IA使用0. 04g的IrCl (CO) (PPh3) 2作為催化劑;比較例IB使用0. 04g 的HRh (CO) (PPh3) 3作為催化劑;比較例IC使用0. 04g的Pd (PPh3) 4作為催化劑。反應(yīng)完畢 后,量測高壓反應(yīng)釜的內(nèi)含物,并計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、及產(chǎn)物的選擇率。為方 便比較實施例1及各比較例IUA至IC的效果,而將這些實驗數(shù)據(jù),列于下表1中。比較實 施例1及各比較例1、IA至IC后,可以得知實施例1的效果及產(chǎn)率,明顯優(yōu)于各比較例1、IA 至IC的效果及產(chǎn)率。
[0036] 表1實施例1及比較例1、比較例IA-比較例IC的實驗數(shù)據(jù)
[0037]
[0038] 除此之外,于實施例1中,由于所形成的產(chǎn)物實質(zhì)上不含水,能夠直接形成無水甲 醛。因此相較于現(xiàn)有技術(shù),不需要將甲醛及水進行加壓蒸餾處理制得無水的甲醛的步驟,能 夠簡化制造乙二醇的步驟及減少制造成本。
[0039] 實施例2
[0040] 本實施例提供了一種乙醇醛制造方法,包括在高壓反應(yīng)釜中,裝入20g的甲醛,較 佳地是加入無水甲醛。在二苯醚(Ph2O)存在下,且在溫度為KKTC及壓力為4kg/cm2G的條 件下,以銠催化劑及釕催化劑為催化劑組合物進行催化,使甲醛(無水)進行反應(yīng)大約5小 時,而制得乙醇醛,并且同時得到一氧化碳。于本實施例中,釕催化劑可以使用例如0.02g 的HRuCl (CO) (PPh3) 3,而銠催化劑可以使用例如0. 02g的HRh (CO) (PPh3) 3。上述乙醇醛制造 方法的反應(yīng)式如下所示。
[0041] 全反應(yīng):
[0042]
[0043] 反應(yīng)完畢后,量測高壓反應(yīng)釜的內(nèi)含物,并計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、及 產(chǎn)物的選擇率。所得到的實驗結(jié)果為:甲醛從20g降至5. 4g,并且測得乙醇醛為13. 7g ; - 氧化碳為0. 5g,甲醛的轉(zhuǎn)化率約為73%,而乙醇醛的產(chǎn)率約為69%,其中乙醇醛的選擇率 約為94%,而一氧化碳的選擇率約為4%。
[0044] 應(yīng)了解的是,實施例2的溫度及壓力僅為一示例,本實施例的乙醇醛制造方法,可 以在適當(dāng)?shù)膲毫皽囟认逻M行。例如溫度較佳地是50°C-15(TC,更佳地是90°C-11(TC。而 壓力較佳地是〇 _20kg/cm2G,更佳地是2_6kg/cm2G。
[0045] 比較例2
[0046] 本比較例提供了一種乙醇醛制造方法,包括在高壓反應(yīng)釜中,裝入20g的甲醛。在 N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)存在下,且在溫度為KKTC及壓力為4kg/cm 2G的條件下,以銠催 化劑進行催化,使甲醛(無水)進行反應(yīng)大約5小時,而制得乙醇醛,并且同時得到一氧化 碳。于本實施例中,銠催化劑可以使用例如〇. 〇4g的HRh(CO) (PPh3) 3。
[0047] 反應(yīng)完畢后,量測高壓反應(yīng)釜的內(nèi)含物,并計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率、及 產(chǎn)物的選擇率。所得到的實驗結(jié)果為:甲醛從20g降至9. 2g,并且測得乙醇醛為10.0 g ; - 氧化碳為0. 6g,甲醛的轉(zhuǎn)化率約為54%,而乙醇醛的產(chǎn)率約為50%,其中乙醇醛的選擇率 約為93%,而一氧化碳的選擇率約為6%。為方便比較實施例2及比較例2的效果,而將這 些實驗數(shù)據(jù),列于下表2中。比較實施例2及比較例2后,可以得知實施例2的效果及產(chǎn)率 明顯優(yōu)于比較例2。
[0048] 表2實施例2及比較例2的實驗數(shù)據(jù)
[0049]
[0050] 實施例3
[0051] 本實施例提供了一種乙二醇制造方法,包括在高壓反應(yīng)釜中,裝入20g的乙醇醛 及適量的氫氣。在二苯醚(Ph 2O)存在下,且在溫度為120°C及壓力為20kg/cm2G的條件下, 以銠(Rh)催化劑及釕催化劑(Ru)為催化劑組合物進行催化,使乙醇醛進行氫化反應(yīng)大約 5小時,而制得乙二醇。于本實施例中,釕催化劑可以使用例如0. 02g的HRuCl (CO) (PPh3) 3, 而銠催化劑可以使用例如0. 02g的HRh(CO) (PPh3)3。上述乙醇醛氫化制得乙二醇的方