JPH0567131B2 - - Google Patents

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JPH0567131B2
JPH0567131B2 JP61137981A JP13798186A JPH0567131B2 JP H0567131 B2 JPH0567131 B2 JP H0567131B2 JP 61137981 A JP61137981 A JP 61137981A JP 13798186 A JP13798186 A JP 13798186A JP H0567131 B2 JPH0567131 B2 JP H0567131B2
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JP
Japan
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palladium
carbon
reaction
catalyst
charcoal
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Application number
JP61137981A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62294639A (en
Inventor
Tetsuo Kamitoku
Hiroshi Taniguchi
Juzo Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Publication of JPH0567131B2 publication Critical patent/JPH0567131B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] この発明は、安息香酸類の製造方法に関し、さ
らに詳しくは、特定のパラジウム触媒を用いてベ
ンゼン類を直接酸化することによる安息香酸類の
製造方法に関する。 [従来の技術およびその問題点] 従来、酢酸パラジウムの存在下に、ベンゼンに
一酸化炭素および酸素を接触させて安息香酸を製
造する方法が知られている。 この方法では、安息香酸の選択率が70〜75重量
%にまで達して比較的高いのであるが、ベンゼン
の転化率が1.0〜1.5重量%程度の低いものでしか
ない。したたがつて、全体として見ると、安息香
酸の収率は低いものである。 [発明の目的] この発明の目的は、前記問題点を克服し、ベン
ゼンを直接酸化して安息香酸を高い収率で製造す
る方法を提供することである。 [前記目的を達成するための手段] 前記目的を達成するためのこの発明の要旨は、
パラジウム担持炭素の存在下に、一酸化炭素およ
び酸素と、ベンゼンとを、接触させることを特徴
とする安息香酸の製造方法である。 前記ベンゼンとしては、純粋なものが最も好ま
しいが、石油の改質プロセス、接触分解プロセス
などの様々のプロセスから得られる粗製ベンゼ
ン、回収ベンゼンなども使用することができる。 前記一酸化炭素は、純粋なものが最も好ましい
が、水性ガス、発生炉ガス、コークス炉ガスなど
から得られる一酸化炭素含有ガスも使用すること
ができる。 前記酸素としては特に制限がないのであるが、
必要に応じて酸素ガスと不活性ガスたとえば窒素
ガスなどとの混合ガスを使用しても良い。 前記一酸化炭素および酸素の容量比は、通常、
8:2〜2:8、好ましくは、5:5である。 前記パラジウム担持炭素は、炭素担体に少なく
とも1種のパラジウム成分が担持されている固体
触媒である。前記パラジウム成分の担持量は、パ
ラジウム金属として、通常、0.5〜20重量%、好
ましくは1〜10重量%である。 前記触媒としてそのまま好適に使用できる前記
パラジウム担持炭素中のパラジウム成分の形態と
しては、高分散金属状パラジウムもしくは、前記
反応によつてこれに変化しうるパラジウム成分を
挙げることができる。 前記炭素担体としては、無定形炭素、グラフア
イトおよびこれらの混合物を挙げることができ
る。これらのうち、グラフアイト超微粒子、もし
くはその集合体、無定形炭素が好適であり、特に
無定形炭素を好適に使用することができる。 この発明における前記無定形炭素としては、一
般に非晶質炭素、微晶質炭素、無定形炭素、ガラ
ス状炭素等と呼ばれる炭素もしくは炭素組成物が
挙げられる。これらの無定形炭素は、その主成分
は炭素であるが、このほか、水素、酸素、窒素な
どのヘテロ原子また多くの場合鉄などの金属原
子、灰分などの無機成分を含有していることが知
られている。 前記無定形炭素としては、フアーネスブラツ
ク、チヤネルブラツク、サーマルブラツク、アセ
チレンブラツク等のカーボンブラツク類;石油コ
ークス、石油ピツチコークス、石油コークス等の
コークス類;石炭、泥炭、カツ炭、天然草炭、木
炭、草炭、果実炭、堅果殻炭、デンプン炭、糖
炭、糖密炭、セルロース炭等の植物類;もしくは
鉱物炭類;獣炭、骨炭、血炭等の動物炭類;塩化
ビニール炭、ポリ塩化ビニリデン炭、ジメチルフ
エノールアルデヒド炭、フエノールホルムアルデ
ヒド樹脂炭、ポリオレフイン樹脂炭、ポリアクリ
ロニトリル樹脂炭、ポリカーボネート樹脂炭等の
様々の合成樹脂炭類;および、これらの炭類また
は他の様々の炭素材料もしくは炭素質材料の活性
化によつて得られる様々の活性炭などを挙げるこ
とができる。なお活性炭の出発原料として、木
材、のこくず、木炭、ゴム木炭、ヤシ殻炭、パー
ム核炭、泥炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、石油残
渣、硫酸スラツジ、オイルカーボン、パルプ廃
液、石油コークス、石油ピツチ、合成樹脂、有機
物廃液などが典型的なものとして知られている。 これらの様々の無定形炭素の中でも、通常触媒
担体あるいは吸着剤として使用される多孔質の無
定形炭素が好ましく、たとえば、その比表面積が
200m2/g以上の無定形炭素を好適に使用するこ
とができるし、また活性炭も好適に使用すること
ができる。 前記炭素担体の形状には特に制限はなく、たと
えば、粉末状、細片状、クロス状、円筒状など、
様々の形状もしくは成形品として使用することが
できる。 この発明における前記パラジウム担持炭素は、
たとえば、市販品である活性炭担持パラジウム触
媒、パラジウムカーボン触媒、活性炭担持水酸化
パラジウム触媒などをそのまま、もしくは還元処
理などの活性化処理を施した後反応に用いること
ができるし、また、前記炭素担体と様々のパラジ
ウム化合物、金属状パラジウムとから様々の方法
によつて新たに調製して使用することができる。 前記パラジウム化合物としては、フツ化パラジ
ウム、塩化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化
パラジウム等のハロゲン化パラジウム、硝酸パラ
ジウム、硫酸パラジウム、酢酸パラジウム、パラ
ジウムアセチルアセトナト、硫化パラジウム等の
パラジウムの無機酸塩や有機酸塩;テトラアンミ
ンパラジウム二塩化物、ヘキサクロロパラジウム
酸、ヘキサクロロパラジウム酸ナトリウム塩、テ
トラクロロパラジウム酸、ジニトロジアンミンパ
ラジウム二塩化物等のパラジウム無機錯化合物;
酸化パラジウム、水酸化パラジウム;[Pd(CO)
Cl22、[Pd(CO)2Cl]2等のパラジウムカルボニル
錯体、パラジウムジイソニトリル錯体、[PdCl2
(オレフイン)]2、[Pd(PPh32(オレフイン)]、
[PdCl(η3−C3H5)]2、[Pd(η3−C3H52]等のパ
ラジウムオレフインまたはアリル錯体、[η5
C5H5PdCl]2等のパラジウムシクロペンタジエニ
ル錯体、[Pd(PPh34]等のパラジウムホスフイ
ン錯体、[(CH32PdPPh3]、[CH3PdOCOCH3
等のパラジウムアルキル錯体、パラジウムアリー
ル錯体、パラジウムアシル錯体等の様々の有機パ
ラジウム化合物等のパラジウム化合物を挙げるこ
とができる。なお、前記金属状パラジウムとし
て、コロイド状パラジウム、超微粒子状パラジウ
ム等を挙げることができる。これらの各種パラジ
ウム化合物、金属状パラジウムの中でも、塩化パ
ラジウム等のハロゲン化パラジウム、テトラクロ
ロパラジウム、ヘキサクロロパラジウム酸、水酸
化パラジウム、コロイド状パラジウムが好まし
く、二塩化パラジウム、テトラクロロパラジウム
酸が好ましい。 前記各種パラジウム化合物、金属状パラジウム
は、前記触媒を調製するにあたつて、1種単独で
使用しても、2種以上を組合せて用いてもよい。
また、前記各種パラジウム化合物は、無水物であ
つても水和物であつてもよく、水溶液、懸濁液、
酸性溶液、アルカリ性溶液、有機溶媒に溶解した
形など様々の形態で使用することができる。 前記触媒の調製方法としては、通常の水溶液等
の溶液からの吸着法、含浸法、固定化法、乾式混
合法、湿式混ねい法、気相昇華吸着法、気相蒸着
法、磨砕法等の様々の方法で担持調製することが
できる。たとえば、塩化パラジウムを担持する方
法としては、塩化パラジウムの塩酸酸性水溶液を
用いて、含浸法による調製法が好適に用いられ
る。 前記の方法で担持調製された固体は、そのまま
触媒として反応に用いることができるが、通常、
還元もしくは分解処理により活性化し、炭素担体
上に高分散状態の金属状パラジウム、高分散水酸
化パラジウム成分を生成させ、いわゆる担持パラ
ジウム触媒としてから反応に用いることが好まし
い。 前記還元方法としては、ギ酸ナトリウム、ホル
ムアルデヒド等のアルデヒド類、シユウ酸、ヒド
ラジン等の水溶液またはアルカリ溶液等による湿
式還元法、または、一酸化炭素、水素、エチレン
等の還元性ガスによる乾式還元法等の通常の還元
法を使用することができる。 前記湿式還元処理は、通常、0〜100℃、好ま
しくは室温〜90℃で行なうことができる。なお、
この湿式還元処理は、前記パラジウム化合物の担
持調製と同時に行なつてもよく、また、担持調製
固体を乾燥する前に行なつてもよい。この湿式還
元処理を施して得られた固体は、通常、濾別等の
分離方法によつて、溶液と分離した後、減圧乾
燥、加熱乾燥、ガス流通乾燥等の通常の乾燥方法
によつて乾燥して、触媒として反応に用いること
ができる。 一方、前記乾式還元処理または熱分解処理は、
前記担持調製した固体を、通常、濾別または含浸
乾固などによつて溶液または溶媒等の液体を分離
した後、必要に応じて、さらに通常の乾燥方法で
乾燥し、得られた固体を、たとえば、100〜500
℃、好ましくは150〜300℃の温度で前記還元ガス
または窒素、ヘリウム等の不活性ガスまたは真空
下で加熱処理して行なうことができる。このよう
な処理によつて、炭素担持上に高分散した金属状
パラジウムが生成し、いわゆる炭素担持パラジウ
ム触媒を調製することができる。このようにして
調製された炭素担持パラジウムは、そのまま、ま
たは、必要に応じて反応前に、還元処理または水
蒸気処理等の前処理を施した後触媒として反応に
使用することができる。 前述のように、このパラジウム担持炭素触媒は
さまざまの原料から種々の方法により調製するこ
とができるのであるが、中でも、塩化パラジウム
を酸たとえば塩酸水溶液に溶解し、これに無定形
炭素を添加し、次いで所定温度たとえば60〜100
℃に加熱し、その後にギ酸塩たとえばギ酸ナトリ
ウムおよび炭酸塩たとえば炭酸ナトリウムを添加
して加熱しながら還元処理することによる調製法
が好ましい。 この発明の方法においては、前記ベンゼンと前
記一酸化炭素と酸素とを、前記パラジウム担持炭
素に接触せしめることによつて前記反応を行なつ
て、安息香酸を製造することができる。 前記反応に際して、前記各成分の量について
は、一概に規定することはできないが、通常の場
合、前記パラジウム系触媒は、パラジウム金属に
換算して、ベンゼン1モルに対して0.05〜30.0g
原子であり、特に0.30〜3.00g原子であるのが望
ましい。 反応温度、反応圧力などの反応条件について
は、パラジウム担持炭素の種類などによつて相違
して一概に規定することができないが、通常の場
合、以下の条件を採用することができる。 反応温度は、通常、50〜300℃、好ましくは、
80〜200℃である。反応温度が50℃より低いと、
ベンゼンの転化率が低く、生産性が低いことがあ
る。一方、反応温度が、300℃より高いと、安息
香酸への選択率が低かつたり、触媒活性が著しく
悪くなる場合がある。 反応圧力は、通常0〜50Kg/cm2G、好ましく
は、5〜30Kg/cm2Gである。この反応圧は、反応
系の自圧、すなわち、前記一酸化炭素および酸素
の圧力、ベンゼンの蒸気圧、生成物の蒸気圧また
は場合により用いる不活性溶媒の蒸気圧や不活性
ガスの圧力によつて調製することができる。もつ
とも、この反応を行なうに際して、不活性溶媒、
不活性ガスは必ずしも必要とせず、使用しない方
が好ましい場合もある。 前記反応圧力が0Kg/cm2Gより低いと、すなわ
ち、一酸化炭素の圧力が低いと、安息香酸の選択
率が著しく低下することがある。前記反応におい
て一酸化炭素は、不可欠である。一方、圧力が50
Kg/cm2Gより高いと、すなわち一酸化炭素の圧力
が高すぎると、安息香酸の収率が低くなる場合が
ある。すなわち、安息香酸の収率を向上させるに
は、一酸化炭素の圧力に関して適切な範囲があ
る。この理由は、明らかではないが、たとえば、
触媒中のパラジウムに一酸化炭素が適当な割合で
配位することによつて、ベンゼンと水との反応選
択性が向上し、一方、圧が高すぎるとパラジウム
が必要以上に一酸化炭素で被覆されてしまつて活
性点の数が減少し、安息香酸の収率が低下するも
のと考えることができる。 前記反応の反応時間は、通常0.5〜30時間、好
ましくは1〜20時間である。この反応時間が0.5
時間より短いとベンゼンの転化率が低くなること
があり、一方、30時間より長くしても、通常、反
応時間の延長に見合うだけの安息香酸の収率の増
加が期待できず、生産性が低下することがある。 前記反応は、回分法、半回分法、連続法等の
様々の反応方式および反応操作によつて行なうこ
とができる。また、触媒は、スラリー状態、固定
床、移動床、流動床のいずれの方式で用いてもよ
い。 前記反応原料の各成分、前記触媒との接触の順
序には特に制限はない。 反応後、反応生成物を、触媒等の固体から自動
的に、または濾別、留去等の通常の分離方法によ
つて分離することができる。 この回収反応生成物中には、目的生成物である
安息香酸が含まれており、この安息香酸を、蒸
留、溶媒抽出、アルカリ水処理と酸処理等の逐次
的な処理等あるいは、これらを適宜に組合せた操
作等の通常の分離、精製法によつて前記回収反応
生成物から分離、精製することができる。また、
前記反応生成物の一部および/または安息香酸を
分離した後の未反応ベンゼンは、再び反応系にリ
サイクルして用いることができる。 前記反応を回分操作法で行なつた場合、反応
後、反応生成物を分離して回収された触媒は、そ
のまま、または、その一部もしくは全部を再生し
た後、くりかえして触媒として反応に用いること
ができる。 前記反応を連続法で行なう場合には、反応に供
することによつて、一部またはすべてが失活した
触媒は、反応を中断後、再生して反応に用いるこ
ともできるし、また、連続的もしくは断続的に反
応中に触媒の一部を反応器から抜き出して、触媒
再生器で再生して、再び反応器へ循環しつつ反応
に使用することもできる。 [発明の効果] この発明によると、特定のパラジウム触媒を使
用することにより、ベンゼンを直接酸化して安息
香酸を高い収率で容易に製造することができる。
これは、従来の酢酸パラジウム触媒からは予測も
し得ない事柄である。 かくして、この発明によつて、工業上著しく有
利な安息香酸類の新規な製造方法を提供すること
ができる。 [実施例] 実施例 1〜3 Pd/炭素触媒の調製例 塩化パラジウム0.82gを、2N塩酸2.0mlと水5.0
mlの混合液に溶解し、さらに水14mlを加えて、80
℃に加熱後、これに、粉末状無定形炭素9.2gを
加え、80℃、5分間撹拌した。次いで、ギ酸ナト
リウム2gおよび炭酸ナトリウム3gを加えて40
℃、10分間還元した後、濾別し、100℃で1時間
乾燥処理し、パラジウム金属を5重量%含有する
パラジウム担持炭素(以下、5重量%パラジウム
担持炭素と称することがある。)触媒を得た。 反応例 電磁撹拌装置を備えたステンレス製のオートク
レーブに、第1表に示す量のベンゼン、および前
記触媒調製例で得られた5重量%パラジウム担持
炭素触媒を仕込み、一酸化炭素および酸素(50:
50、容量比)混合ガスで表示の圧力とし、表示の
条件でベンゼンの直接酸化反応を行なつた。 反応生成物をガスクロマトグラフに付して、安
息香酸を確認し、その収率を求めた。 結果を第1表に示す。 比較例 1 パラジウム担持炭素に代えて酢酸パラジウムを
第1表に示す量で使用した外は前記実施例1と同
様に実施した。 結果を第1表に示す。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing benzoic acids, and more particularly, to a method for producing benzoic acids by directly oxidizing benzene using a specific palladium catalyst. [Prior Art and its Problems] Conventionally, there has been known a method for producing benzoic acid by bringing benzene into contact with carbon monoxide and oxygen in the presence of palladium acetate. In this method, the selectivity of benzoic acid is relatively high, reaching 70-75% by weight, but the conversion rate of benzene is only low, about 1.0-1.5% by weight. Therefore, overall, the yield of benzoic acid is low. [Object of the Invention] An object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems and provide a method for directly oxidizing benzene to produce benzoic acid in high yield. [Means for achieving the above object] The gist of this invention for achieving the above object is as follows:
This is a method for producing benzoic acid, which comprises bringing carbon monoxide and oxygen into contact with benzene in the presence of palladium-supported carbon. The benzene is most preferably pure, but crude benzene obtained from various processes such as petroleum reforming process and catalytic cracking process, recovered benzene, etc. can also be used. The carbon monoxide is most preferably pure, but carbon monoxide-containing gases obtained from water gas, generator gas, coke oven gas, etc. can also be used. There are no particular restrictions on the oxygen, but
A mixed gas of oxygen gas and an inert gas such as nitrogen gas may be used if necessary. The carbon monoxide and oxygen capacity ratio is usually
The ratio is 8:2 to 2:8, preferably 5:5. The palladium-supported carbon is a solid catalyst in which at least one palladium component is supported on a carbon support. The amount of the palladium component supported is usually 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight as palladium metal. Examples of the form of the palladium component in the palladium-supported carbon that can be suitably used as the catalyst as it is include highly dispersed metallic palladium and a palladium component that can be converted into this by the reaction. The carbon carrier may include amorphous carbon, graphite and mixtures thereof. Among these, graphite ultrafine particles or aggregates thereof, and amorphous carbon are preferable, and amorphous carbon can be particularly preferably used. Examples of the amorphous carbon in the present invention include carbon or carbon compositions generally referred to as amorphous carbon, microcrystalline carbon, amorphous carbon, glassy carbon, and the like. The main component of these amorphous carbons is carbon, but in addition to this, they may also contain heteroatoms such as hydrogen, oxygen, and nitrogen, metal atoms such as iron, and inorganic components such as ash. Are known. Examples of the amorphous carbon include carbon blacks such as furnace black, channel black, thermal black, and acetylene black; cokes such as petroleum coke, petroleum pitch coke, and petroleum coke; coal, peat, cut charcoal, natural grass charcoal, charcoal, Plant charcoal such as grass charcoal, fruit charcoal, nut shell charcoal, starch charcoal, sugar charcoal, molasses charcoal, cellulose charcoal; or mineral charcoal; animal charcoal such as animal charcoal, bone charcoal, blood charcoal; vinyl chloride charcoal, polychlorinated charcoal Various synthetic resin charcoals such as vinylidene charcoal, dimethylphenolaldehyde charcoal, phenol formaldehyde resin charcoal, polyolefin resin charcoal, polyacrylonitrile resin charcoal, polycarbonate resin charcoal; and these charcoals or various other carbon materials or carbon substances. Examples include various activated carbons obtained by activating materials. The starting materials for activated carbon include wood, sawdust, charcoal, rubber charcoal, coconut shell charcoal, palm kernel coal, peat, lignite, bituminous coal, anthracite, petroleum residue, sulfuric acid sludge, oil carbon, pulp waste liquid, petroleum coke, and petroleum. Typical examples include pitch, synthetic resin, and organic waste liquid. Among these various amorphous carbons, porous amorphous carbon, which is usually used as a catalyst carrier or adsorbent, is preferable.
Amorphous carbon of 200 m 2 /g or more can be preferably used, and activated carbon can also be preferably used. The shape of the carbon carrier is not particularly limited, and examples thereof include powder, strip, cross, cylindrical, etc.
It can be used in various shapes or molded products. The palladium-supported carbon in this invention is
For example, commercially available activated carbon-supported palladium catalysts, palladium carbon catalysts, activated carbon-supported palladium hydroxide catalysts, etc. can be used in the reaction as they are, or after being subjected to activation treatment such as reduction treatment. It can be newly prepared and used by various methods from various palladium compounds and metallic palladium. The palladium compounds include palladium halides such as palladium fluoride, palladium chloride, palladium bromide, and palladium iodide; inorganic acid salts of palladium such as palladium nitrate, palladium sulfate, palladium acetate, palladium acetylacetonate, and palladium sulfide; Organic acid salts; palladium inorganic complex compounds such as tetraamminepalladium dichloride, hexachloropalladate, hexachloropalladate sodium salt, tetrachloropalladate, dinitrodiamminepalladium dichloride;
Palladium oxide, palladium hydroxide; [Pd(CO)
Palladium carbonyl complexes such as Cl 2 ] 2 , [Pd(CO) 2 Cl] 2 , palladium diisonitrile complexes, [PdCl 2
(Olefin)] 2 , [Pd(PPh 3 ) 2 (Olefin)],
Palladium olefin or allyl complex such as [PdCl(η 3 −C 3 H 5 )] 2 , [Pd(η 3 −C 3 H 5 ) 2 ], [η 5
Palladium cyclopentadienyl complexes such as [C 5 H 5 PdCl] 2 , palladium phosphine complexes such as [Pd(PPh 3 ) 4 ], [(CH 3 ) 2 PdPPh 3 ], [CH 3 PdOCOCH 3 ]
Examples of palladium compounds include various organic palladium compounds such as palladium alkyl complexes, palladium aryl complexes, and palladium acyl complexes. In addition, examples of the metallic palladium include colloidal palladium, ultrafine particulate palladium, and the like. Among these various palladium compounds and metallic palladium, halogenated palladium such as palladium chloride, tetrachloropalladium, hexachloropalladium acid, palladium hydroxide, and colloidal palladium are preferable, and palladium dichloride and tetrachloropalladium acid are preferable. The various palladium compounds and metallic palladium may be used singly or in combination of two or more in preparing the catalyst.
Further, the various palladium compounds may be anhydrous or hydrated, and may be an aqueous solution, suspension,
It can be used in various forms such as acidic solutions, alkaline solutions, and dissolved forms in organic solvents. Examples of methods for preparing the catalyst include adsorption from a solution such as an ordinary aqueous solution, impregnation, immobilization, dry mixing, wet kneading, vapor phase sublimation adsorption, vapor deposition, and grinding. Support can be prepared by various methods. For example, as a method for supporting palladium chloride, an impregnation method using an acidic aqueous solution of palladium chloride in hydrochloric acid is preferably used. The solid prepared as a support by the above method can be used as a catalyst in a reaction as it is, but usually,
It is preferable to activate the catalyst by reduction or decomposition treatment to produce a highly dispersed metallic palladium or highly dispersed palladium hydroxide component on a carbon carrier, and use it in the reaction as a so-called supported palladium catalyst. Examples of the reduction method include a wet reduction method using an aqueous or alkaline solution of aldehydes such as sodium formate and formaldehyde, oxalic acid, and hydrazine, or a dry reduction method using a reducing gas such as carbon monoxide, hydrogen, and ethylene. Conventional reduction methods can be used. The wet reduction treatment can be generally carried out at a temperature of 0 to 100°C, preferably room temperature to 90°C. In addition,
This wet reduction treatment may be carried out simultaneously with the preparation of the palladium compound on the support, or may be carried out before drying the prepared solid on the support. The solid obtained through this wet reduction treatment is usually separated from the solution by a separation method such as filtration, and then dried by a normal drying method such as vacuum drying, heat drying, gas flow drying, etc. It can be used as a catalyst in reactions. On the other hand, the dry reduction treatment or thermal decomposition treatment
After separating the liquid such as a solution or solvent from the supported solid, usually by filtration or impregnation to dryness, if necessary, further drying by a conventional drying method, and the obtained solid is For example, 100-500
It can be carried out by heat treatment at a temperature of 150 to 300°C, preferably in the reducing gas or an inert gas such as nitrogen or helium, or under vacuum. By such treatment, highly dispersed metallic palladium is produced on carbon support, and a so-called carbon-supported palladium catalyst can be prepared. The carbon-supported palladium thus prepared can be used in the reaction as it is, or as a catalyst after being subjected to pretreatment such as reduction treatment or steam treatment, if necessary, before the reaction. As mentioned above, this palladium-supported carbon catalyst can be prepared from various raw materials by various methods, but among them, palladium chloride is dissolved in an acid such as an aqueous hydrochloric acid solution, and amorphous carbon is added thereto. Then a predetermined temperature, for example 60-100
Preference is given to the preparation method by heating to 0.degree. C., followed by addition of a formate, such as sodium formate, and a carbonate, such as sodium carbonate, followed by reduction treatment with heating. In the method of the present invention, benzoic acid can be produced by bringing the benzene, carbon monoxide, and oxygen into contact with the palladium-supported carbon to carry out the reaction. In the reaction, the amount of each component cannot be absolutely specified, but usually, the amount of the palladium-based catalyst is 0.05 to 30.0 g per mole of benzene in terms of palladium metal.
atoms, particularly preferably 0.30 to 3.00 g atoms. Reaction conditions such as reaction temperature and reaction pressure cannot be unconditionally defined as they vary depending on the type of palladium-supported carbon, but in general, the following conditions can be employed. The reaction temperature is usually 50 to 300°C, preferably
The temperature is 80-200℃. If the reaction temperature is lower than 50℃,
Benzene conversion may be low and productivity may be low. On the other hand, if the reaction temperature is higher than 300°C, the selectivity to benzoic acid may be low or the catalyst activity may be significantly deteriorated. The reaction pressure is usually 0 to 50 kg/cm 2 G, preferably 5 to 30 kg/cm 2 G. This reaction pressure depends on the autogenous pressure of the reaction system, that is, the pressure of carbon monoxide and oxygen, the vapor pressure of benzene, the vapor pressure of the product, or the vapor pressure of the inert solvent or inert gas used as the case requires. It can be prepared by However, when carrying out this reaction, an inert solvent,
An inert gas is not necessarily required, and it may be preferable not to use it. When the reaction pressure is lower than 0 Kg/cm 2 G, that is, when the pressure of carbon monoxide is low, the selectivity of benzoic acid may decrease significantly. Carbon monoxide is essential in the reaction. while the pressure is 50
If it is higher than Kg/cm 2 G, that is, if the pressure of carbon monoxide is too high, the yield of benzoic acid may become low. That is, in order to improve the yield of benzoic acid, there is an appropriate range for the pressure of carbon monoxide. The reason for this is not clear, but for example,
By coordinating carbon monoxide to palladium in the catalyst in an appropriate proportion, the selectivity of the reaction between benzene and water improves; on the other hand, if the pressure is too high, palladium may be coated with more carbon monoxide than necessary. It can be considered that this decreases the number of active sites and lowers the yield of benzoic acid. The reaction time of the above reaction is usually 0.5 to 30 hours, preferably 1 to 20 hours. This reaction time is 0.5
If the reaction time is shorter than 30 hours, the conversion rate of benzene may decrease, while if the reaction time is longer than 30 hours, the yield of benzoic acid cannot be expected to increase to the extent that the reaction time is increased, and the productivity may decrease. It may decrease. The reaction can be carried out by various reaction methods and reaction operations, such as a batch method, a semi-batch method, and a continuous method. Further, the catalyst may be used in a slurry state, a fixed bed, a moving bed, or a fluidized bed. There is no particular restriction on the order of contacting each component of the reaction raw material with the catalyst. After the reaction, the reaction product can be separated from solids such as the catalyst automatically or by conventional separation methods such as filtration and distillation. This recovered reaction product contains benzoic acid, which is the target product, and this benzoic acid can be processed by sequential treatments such as distillation, solvent extraction, alkaline water treatment and acid treatment, or by appropriate treatment. The recovered reaction product can be separated and purified by conventional separation and purification methods such as operations combined with the above. Also,
A portion of the reaction product and/or unreacted benzene after separating benzoic acid can be recycled to the reaction system and used again. When the above reaction is carried out by a batch operation method, the catalyst recovered by separating the reaction products after the reaction can be used as it is, or after regenerating a part or all of it, repeatedly as a catalyst for the reaction. I can do it. When the above reaction is carried out in a continuous manner, the catalyst which has been partially or completely deactivated by being subjected to the reaction can be regenerated and used in the reaction after stopping the reaction, or can be continuously carried out. Alternatively, a portion of the catalyst may be intermittently taken out from the reactor during the reaction, regenerated in a catalyst regenerator, and recycled to the reactor again for use in the reaction. [Effects of the Invention] According to the present invention, benzoic acid can be easily produced in high yield by directly oxidizing benzene by using a specific palladium catalyst.
This is something that could not be expected from conventional palladium acetate catalysts. Thus, the present invention can provide a novel method for producing benzoic acids that is industrially extremely advantageous. [Example] Examples 1 to 3 Preparation example of Pd/carbon catalyst 0.82 g of palladium chloride, 2.0 ml of 2N hydrochloric acid and 5.0 ml of water
ml of the mixture, add 14 ml of water, and make 80
After heating to .degree. C., 9.2 g of powdered amorphous carbon was added thereto, and the mixture was stirred at 80.degree. C. for 5 minutes. Next, add 2 g of sodium formate and 3 g of sodium carbonate to 40
℃ for 10 minutes, filtered and dried at 100℃ for 1 hour to obtain a palladium-supported carbon (hereinafter sometimes referred to as 5% palladium-supported carbon) catalyst containing 5% by weight of palladium metal. Obtained. Reaction Example A stainless steel autoclave equipped with a magnetic stirring device was charged with benzene in the amount shown in Table 1 and the 5% by weight palladium-supported carbon catalyst obtained in the catalyst preparation example, and carbon monoxide and oxygen (50% by weight) were charged.
A direct oxidation reaction of benzene was carried out under the indicated conditions using a mixed gas (50, volume ratio) at the indicated pressure. The reaction product was subjected to gas chromatography to confirm benzoic acid and determine its yield. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that palladium acetate was used in the amount shown in Table 1 instead of palladium-supported carbon. The results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 第1表に示ように、同一反応条件下において、
酢酸パラジウムを触媒とするときよりも、パラジ
ウム担持炭素を触媒とするときのほうが、安息香
酸の収率ははるかに高いものとなつている。
[Table] As shown in Table 1, under the same reaction conditions,
The yield of benzoic acid is much higher when using palladium-supported carbon as a catalyst than when using palladium acetate as a catalyst.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 パラジウム担持炭素の存在下に、一酸化炭素
および酸素と、ベンゼンとを接触させることを特
徴とする安息香酸の製造方法。 2 前記触媒がパラジウム担持無定形炭素である
前記特許請求の範囲第1項に記載の安息香酸の製
造方法。 3 前記触媒がハロゲン化パラジウムと無定形炭
素とから調製される触媒である前記特許請求の範
囲第1項または第2項に記載の安息香酸の製造方
法。
[Claims] 1. A method for producing benzoic acid, which comprises bringing carbon monoxide and oxygen into contact with benzene in the presence of palladium-supported carbon. 2. The method for producing benzoic acid according to claim 1, wherein the catalyst is palladium-supported amorphous carbon. 3. The method for producing benzoic acid according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is a catalyst prepared from palladium halide and amorphous carbon.
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