[发明专利]催化剂载体用乙烯基吡啶树脂、其制造方法及甲醇的羰基化反应用催化剂

说明书

本发明提供一种耐热性、耐磨耗性及担载铑的催化剂的催化剂活性优异的催化剂载体用乙烯基吡啶树脂、其制造方法及甲醇的羰基化反应用催化剂。该乙烯基吡啶树脂中，来自吡啶基的氮的含量为3.00质量％以上8.00质量％以下，交联度为35摩尔％以上70摩尔％以下，碳原子与氮原子的摩尔比C/N为12.00以上36.00以下，全部细孔容积为0.20cc/g以上0.45cc/g以下，比表面积为70.0m²/g以上280m²/g以下，平均细孔径为5.0nm以上25.0nm以下，且具有10nm以上的细孔径的细孔在全部细孔中所占的容积的比例为4.0％以上90.0％以下。

【技术领域】

本发明关于一种催化剂载体用乙烯基吡啶树脂，可使用作为通过甲醇的羰基化反应制造醋酸用的催化剂载体。

【现有技术】

醋酸是聚醋酸乙烯酯、乙酰基纤维素及醋酸酯类的原料，以及对苯二甲酸制造工厂的溶剂等，是用途广泛的基础化学品。

作为在化学工业上利用的醋酸制造方法，公知的例如有利用甲醇的羰基化、乙醛的部分氧化，以及丁烷及丙烷等的氧化等的方法，现在大部分是通过甲醇的羰基化来进行。

作为利用甲醇的羰基化进行的醋酸制造方法，在使铑化合物与碘甲烷均匀溶解的含有水的醋酸溶剂中，使甲醇与一氧化碳反应的“孟山都法”(专利文献1)为周知的方法。另外，近年来还有文献提出将孟山都法改良的方法，是一种在使用了在多孔质乙烯基吡啶树脂载体担载铑的催化剂的不均匀系统中进行反应的技术(专利文献2～5)，并且也谋求实用化。

在这些改良方法中，除了能够以高产率由甲醇制造醋酸的孟山都法的优点之外，还进一步具有通过降低反应生成液的水分浓度，减少碘甲烷水解所产生的氢碘酸的生成量可抑制装置系统的腐蚀或制品醋酸的分离纯化步骤的负荷，通过使铑络合物固定化，达到催化剂的高浓度化，可提高反应速率，通过将催化剂封在反应器内，减少催化剂的析出，可降低分离回收所必要的成本与负荷这些优点。

作为这些技术中所可使用的多孔质乙烯基吡啶树脂，专利文献6揭示了一种乙烯基吡啶树脂，其为通过将在乙烯基吡啶单体中添加作为交联剂的二乙烯基苯、作为细孔形成剂的异辛烷、及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰而成的油相与含有为了调整比重及防止乙烯基吡啶在水相中溶解所添加的氯化钠、为了防止溶解于水相的乙烯基吡啶单体的聚合所添加的亚硝酸钠、及用以使油相在水相中均匀分散的纤维素系悬浮稳定剂的水相在聚合反应器内混合，使油相分散，在80℃下聚合2小时之后，在95℃下热处理5小时而制造。

另外，在使用不均匀系催化剂的醋酸制造过程中，从接触效率的观点看来，主要是使用在反应溶剂中使固体催化剂流动，与一氧化碳接触的搅拌槽型反应器或气泡塔型反应器等。因为流动或与反应器的搅拌机、壁面等接触所发生的固体催化剂磨耗(例如粉化)，预料到会对催化剂寿命或设备故障有影响，因此必须尽量减少此现象。专利文献7揭示了一种通过控制3～5nm的细孔容积比等以提升耐磨耗性，抑制粉化的催化剂载体用乙烯基吡啶树脂及其制造方法。专利文献7所揭示的乙烯基吡啶树脂，具有足以作为甲醇羰基化反应的催化剂载体使用的比表面积、细孔容积、平均细孔径、耐热性及耐磨耗性。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]特公昭47-3334号公报

[专利文献2]特开昭63-253047号公报

[专利文献3]特开平5-306253号公报

[专利文献4]特开平5-306254号公报

[专利文献5]特开平6-315637号公报

[专利文献6]特公昭61-25731号公报

[专利文献7]特开2012-81440号公报

【发明内容】