(57)【要約】      （修正有）【課題】ケトンをアルコールに転換する水素化反応において、アルコールの収率と選択度を向上させることができる金属酸化物触媒、その製造方法、及びそれを用いたアルコールの製造方法の提供。【解決手段】金属酸化物触媒において、前記金属酸化物触媒は、下記化１のスピンネル構造（ｓｐｉｎｅｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する金属酸化物触媒。2018164907.tif 000016上記式で、Ｘは、ニッケルまたは銅である。前記金属酸化物触媒の製造方法は噴霧しながら熱分解して触媒粉末を形成するステップ；及び前記触媒粉末を貯蔵槽に運送した後、前記貯蔵槽でか焼して前記触媒粉末の表面積を増加させるステップ；を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケトンをアルコールに転換する水素化反応に関与する金属酸化物触媒であって、
前記金属酸化物触媒は、下記化１のスピンネル構造（ｓｐｉｎｅｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有することを特徴とする、金属酸化物触媒。
【化１】
2018164907.tif 000015
上記式で、Ｘは、ニッケルまたは銅である。
【請求項２】
前記金属酸化物触媒のうち前記ニッケルの含量が２０〜６５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の金属酸化物触媒。
【請求項３】
前記金属酸化物触媒のうち前記銅の含量が２０〜６５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の金属酸化物触媒。
【請求項４】
前記金属酸化物触媒の平均粒度は１００〜１，０００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の金属酸化物触媒。
【請求項５】
（ａ）ニッケルまたは銅前駆体、及びアルミニウム前駆体を極性溶媒に溶解して前駆体溶液を製造するステップと、
（ｂ）前記前駆体溶液を、運搬ガスを用いて反応器の内部に噴霧しながら熱分解して触媒粉末を形成するステップと、
（ｃ）前記触媒粉末を貯蔵槽に運送した後、前記貯蔵槽でか焼して前記触媒粉末の表面積を増加させるステップと、を含むことを特徴とする、金属酸化物触媒の製造方法。
【請求項６】
前記（ａ）ステップでの極性溶媒は蒸留水であることを特徴とする、請求項５に記載の金属酸化物触媒の製造方法。
【請求項７】
前記（ｂ）ステップで前記熱分解は６００〜８５０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項５に記載の金属酸化物触媒の製造方法。
【請求項８】
前記（ｃ）ステップで前記か焼は３５０〜４５０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項５に記載の金属酸化物触媒の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜請求項４のいずれか一項による金属酸化物触媒の存在下でケトンと水素を反応させてアルコールに転換することを特徴とする、アルコールの製造方法。
【請求項１０】
前記ケトンはメチルイソブチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）であることを特徴とする、請求項９に記載のアルコールの製造方法。
【請求項１１】
前記アルコールはメチルイソブチルカルビノール（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｃａｒｂｉｎｏｌ）であることを特徴とする、請求項１０に記載のアルコールの製造方法。
【請求項１２】
前記反応は７０〜１２０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項９に記載のアルコールの製造方法。
【請求項１３】
前記反応は０．０〜３．０ｂａｒｇの圧力で行われることを特徴とする、請求項９に記載のアルコールの製造方法。
【請求項１４】
前記反応は０．１〜１．７ｈｒ−１の空間速度で行われることを特徴とする、請求項９に記載のアルコールの製造方法。
【請求項１５】
前記ケトン及び水素をそれぞれ１：４〜８のモル比で反応させることを特徴とする、請求項９に記載のアルコールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物触媒、その製造方法、及びそれを用いたアルコールの製造方法に関する。
【０００２】
ケトンをアルコールに転換する反応に関与する触媒において、韓国公開特許第１０−１９９７−０７０３２９５号には、マグネシウム、バリウム、亜鉛またはクロムから選択された一つ以上の元素が存在するかまたは存在していないＳｉＯ２含有担体上に銅を含有した触媒が開示されている。ただし、このような触媒は、製造工程が複雑であり、このような工程が高圧条件下で行われるためエネルギー効率が低いという問題がある。
【０００３】
また、アメリカ登録特許第４７０４４８０号には、エチルイソブチルケトンを水素化してメチルイソブチルカルビノールに転換するための触媒としてＣｕＯ触媒が開示されているが、この場合、水素化反応間の発熱を制御しにくく、アルコールの収率と選択度が低いという問題がある。
【０００４】
上記のように、従来、ケトンからアルコールを製造するための水素化反応に関与する多様な触媒が提案されてきたが、触媒の製造方法が複雑であるだけでなく、このような方法により作製された触媒を用いる場合、反応温度及び反応圧力が高く、空間速度が低いなど工程効率が低いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、ケトンをアルコールに転換する水素化反応において、アルコールの収率と選択度を向上させることができる金属酸化物触媒、その製造方法、及びそれを用いたアルコールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面は、ケトンをアルコールに転換する水素化反応に関与する金属酸化物触媒において、前記金属酸化物触媒は、下記化１のスピンネル構造（ｓｐｉｎｅｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する金属酸化物触媒を提供する。
【０００７】
【化１】
2018164907.tif 000002
【０００８】
上記式で、Ｘは、ニッケルまたは銅である。
【０００９】
一実施例において、前記金属酸化物触媒のうち前記ニッケルの含量が２０〜６５重量％であってもよい。
【００１０】
一実施例において、前記金属酸化物触媒のうち前記銅の含量が２０〜６５重量％であってもよい。
【００１１】
一実施例において、前記金属酸化物触媒の平均粒度は１００〜１，０００ｎｍであってもよい。
【００１２】
本発明の他の一側面は、（ａ）ニッケルまたは銅前駆体、及びアルミニウム前駆体を極性溶媒に溶解して前駆体溶液を製造するステップ；（ｂ）前記前駆体溶液を、運搬ガスを用いて反応器の内部に噴霧しながら熱分解して触媒粉末を形成するステップ；及び（ｃ）前記触媒粉末を貯蔵槽に運送した後、前記貯蔵槽でか焼して前記触媒粉末の表面積を増加させるステップ；を含む金属酸化物触媒の製造方法を提供する。
【００１３】
一実施例において、前記（ａ）ステップでの極性溶媒は蒸留水であってもよい。
【００１４】
一実施例において、前記（ｂ）ステップで前記熱分解は６００〜８５０℃の温度で行われてもよい。
【００１５】
一実施例において、前記（ｃ）ステップで前記か焼は３５０〜４５０℃の温度で行われてもよい。
【００１６】
本発明の他の一側面は、前記金属酸化物触媒の存在下でケトンと水素を反応させてアルコールに転換するアルコールの製造方法を提供する。
【００１７】
一実施例において、前記ケトンはメチルイソブチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）であってもよい。
【００１８】
一実施例において、前記アルコールはメチルイソブチルカルビノール（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｃａｒｂｉｎｏｌ）であってもよい。
【００１９】
一実施例において、前記反応は７０〜１５０℃の温度で行われてもよい。
【００２０】
一実施例において、前記反応は０．０〜３．０ｂａｒｇの圧力で行われてもよい。
【００２１】
一実施例において、前記反応は０．１〜１．７ｈｒ−１の空間速度で行われてもよい。
【００２２】
一実施例において、前記ケトン及び水素を各々１：４〜８のモル比で反応させてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一側面による金属酸化物触媒は、スピンネル構造を有すると共に一定量の異種金属成分を含むことで、ケトンの水素化反応によって生成されたアルコールの収率、選択度を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の他の一側面による金属酸化物触媒の製造方法は、前駆体溶液を噴霧熱分解及びか焼することで、生産性だけではなく金属酸化物触媒の活性、純度を向上させることができる。
【００２５】
本発明の効果は、上述した効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能なすべての効果を含むと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施例による金属酸化物触媒の製造方法を示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例及び比較例によって製造された金属酸化物触媒のＸ線回折分析（ＸＲＤ）結果を示した図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例及び比較例によって製造された金属酸化物触媒の透過電子顕微鏡のイメージを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。しかしながら、本発明は種々の形態で具現することができる。したがって、ここで説明する実施例に限定されるものではない。また、図面において本発明を明確に説明するために説明とは関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を付与した。
【００２８】
明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されていると記載された場合、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間にまた他の部材を置いて「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」と記載された場合、これは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく他の構成要素をさらに備えることができることを意味する。
【００２９】
＜金属酸化物触媒＞
本発明の一側面は、ケトンをアルコールに転換する水素化反応に関与する金属酸化物触媒において、前記金属酸化物触媒は、下記化１のスピンネル構造（ｓｐｉｎｅｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する金属酸化物触媒を提供する。
【００３０】
【化２】
2018164907.tif 000003
【００３１】
上記式で、Ｘは、ニッケルまたは銅である。
【００３２】
本明細書で使用した用語「水素化反応」は、分子内の二つの原子がカルボニル結合により連結されている位置に水素が添加されるか、分子内の原子間の結合が切れ水素が添加される反応を指称することであり、具体的には、ケトンをアルコールに転換する反応を意味する。
【００３３】
具体的に、前記水素化反応は、脱水反応に引き続き触媒により起こされ、このような反応過程を通じてアルコールが生成され得る。
【００３４】
本明細書で使用した用語「スピンネル構造」は、基本的にＸＹ２Ｏ４の組成からなる酸化物の結晶構造であり、等軸晶系で単位格子中には、８Ｘ、１６Ｙ、３２Ｏだけのイオンがあり、酸素イオンは、大概面心立方格子を作ってその間にＸとＹが入る。
【００３５】
まず、前記Ｘがニッケルである場合、前記金属酸化物触媒は、ニッケルアルミネート（ＮｉＡｌ２Ｏ４）であってもよい。
【００３６】
前記金属酸化物触媒のうち前記ニッケルの含量が２０〜６５重量％であってもよい。好ましくは、３０〜６５重量％であってもよく、より好ましくは、３５〜６１重量％であってもよく、最も好ましくは、４５〜５７重量％であってもよいが、これに限定されるものではない。前記ニッケルの含量が上記範囲を脱すると、副産物が増加し、ケトンの転換率及びアルコールの収率が低下することがある。
【００３７】
前記ニッケルアルミネート触媒の平均粒度は１００〜１，０００ｎｍ、好ましくは、１００〜３００ｎｍであってもよい。前記ニッケルアルミネート触媒の平均粒度が１００ｎｍ未満であると、反応間発熱を制御しにくく、１，０００ｎｍを超過すると、表面積が減少して触媒の活性が顕著に低下することがある。
【００３８】
一方、前記Ｘが銅である場合、前記金属酸化物触媒は、銅アルミネート（ＣｕＡｌ２Ｏ４）であってもよい。
【００３９】
前記金属酸化物触媒のうち前記銅の含量が２０〜６５重量％であってもよく、好ましくは、約３０重量％であってもよいが、これに限定されるものではない。前記銅の含量が２０重量％未満であると、生成される副産物が増加し、６５重量％を超過すると、メチルイソブチルカルビノールの収率が低下することがある。
【００４０】
前記銅アルミネート触媒の平均粒度は１００〜１，０００ｎｍ、好ましくは、３００〜１，０００ｎｍであってもよい。前記銅アルミネート触媒の平均粒度が１００ｎｍ未満であると、反応間発熱を制御しにくく、１，０００ｎｍを超過すると、表面積が減少して触媒の活性が顕著に低下することがある。
【００４１】
＜金属酸化物触媒の製造方法＞
本発明の他の一側面は、（ａ）ニッケルまたは銅前駆体、及びアルミニウム前駆体を極性溶媒に溶解して前駆体溶液を製造するステップ；（ｂ）前記前駆体溶液を、運搬ガスを用いて反応器の内部に噴霧しながら熱分解して触媒粉末を形成するステップ；及び（ｃ）前記触媒粉末を貯蔵槽に運送した後、前記貯蔵槽でか焼して前記触媒粉末の表面積を増加させるステップ；を含む金属酸化物触媒の製造方法を提供する。
【００４２】
前記（ａ）ステップでは、ニッケルまたは銅前駆体、及びアルミニウム前駆体を極性溶媒に溶解して前駆体溶液を製造することができる。
【００４３】
前記前駆体溶液を製造するためのニッケル、銅及びアルミニウムの前駆体物質としては、硝酸塩を用いることができるが、これに限定されるものではなく、それぞれの硝酸塩前駆体に代えて硫酸塩前駆体、塩化物前駆体及びカーボネート前駆体からなる群より選択される１種以上を用いてもよい。
【００４４】
前記（ａ）ステップでの極性溶媒は蒸留水であってもよいが、これに限定されるものではない。前記極性溶媒が蒸留水である場合、前駆体溶液内の不純物を最小化して最終生成物である銅アルミネート及びニッケルアルミネート触媒の純度を向上させることができる。
【００４５】
前記（ｂ）ステップでは、前記前駆体溶液を、運搬ガスを用いて反応器の内部に噴霧しながら熱分解して触媒粉末を形成することができる。
【００４６】
具体的に、前記（ｂ）ステップにおいて、前記運搬ガスが空気であってもよい。好ましくは、前記空気の圧力が２気圧〜４気圧であってもよく、より好ましくは、３気圧であってもよい。前記空気の圧力が２気圧未満であると、製造される触媒の物性がアルコールの製造のために要求される基準値に達しないため触媒性能が低下し、４気圧を超過すると、過多な費用が要求されて経済的損失をもたらすだけでなく、固溶体の形成や結晶構造の変形により触媒性能が低下することがある。
【００４７】
前記（ｂ）ステップで、前記熱分解は６００〜８５０℃、好ましくは、約７５０℃の温度で行われてもよい。前記熱分解温度が６００℃未満であると、アルコールの製造のために要求される基準値に適合な触媒結晶を得ることができず、８５０℃を超過すると、触媒がとけて固溶体が形成されるか触媒の結晶構造が任意に変形されることがある。したがって、上記範囲で熱分解を行うことで銅またはニッケルを含む活性金属が均一に分散された触媒を製造することができる。
【００４８】
前記（ｃ）ステップでは、前記触媒粉末を貯蔵槽に運送した後、前記貯蔵槽でか焼して前記触媒粉末の表面積を増加させることができる。また、触媒の純度を向上させることができ、これによって、前記触媒を用いて製造されるアルコールの選択度及び純度を向上させることができる。
【００４９】
本明細書で使用した用語「か焼（ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ）」とは、固体を加熱して熱分解または相転移を起こすか、揮発成分を除去する熱処理過程を意味するものであり、本明細書では、前記（ｂ）ステップが完了した後に得られた触媒粉末に含まれた残留水分及び硝酸塩を除去して純度が向上したニッケルアルミネート及び銅アルミネート触媒を得るための精製過程、及び貯蔵槽で触媒粉末を活性化させて触媒の安定性を向上させる過程を含む概念と理解できる。
【００５０】
前記（ｃ）ステップで、前記か焼は３５０〜４５０℃、好ましくは、３８０〜４２０℃、より好ましくは、約４００℃で行われてもよいが、これに限定されるものではない。前記か焼温度が３５０℃未満であると、前記（ｂ）ステップまでのみ行われた場合に比べて必要なレベルの触媒純度及びアルコール選択度を具現することができず、４５０℃を超過すると、アルコールの選択度は向上する一方で収率が顕著に低下することがある。
【００５１】
前記（ｃ）ステップで、前記か焼は１〜４時間、好ましくは、１〜３時間行われてもよい。前記か焼が１時間未満で行われると、前記（ｂ）ステップまでのみ行われた場合に比べて必要なレベルの触媒純度及びアルコール選択度を具現することができず、４時間を超過すると、触媒の活性が収束するので、工程効率及び経済性が低下することがある。
【００５２】
＜アルコールの製造方法＞
本発明の他の一側面は、前記金属酸化物触媒の存在下でケトンと水素を反応させてアルコールに転換するアルコールの製造方法を提供する。前記銅アルミネートまたはニッケルアルミネート触媒は、メチルイソブチルケトンから水素化反応を通じてメチルイソブチルカルビノールを製造する場合に用いることができ、このとき、メチルイソブチルケトンの転換率が約７０〜９８％であり、メチルイソブチルカルビノールの選択度が約８０〜９９．５％であって、従来の製造方法に比べて転換率及び選択度が向上できる。
【００５３】
特定の化学理論に関わらず、メチルイソブチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）からメチルイソブチルカルビノール（ｍｅｔｈｙｌ  ｉｓｏｂｕｔｙｌ  ｃａｒｂｉｎｏｌ）は、下記反応式１により生成できる。
【００５４】
【化３】
2018164907.tif 000004
【００５５】
上記反応は７０〜１５０℃、好ましくは、８５〜１３０℃、より好ましくは、８５〜１００℃で行われてもよいが、これに限定されるものではない。上記反応温度が上記範囲を脱すると、メチルイソブチルケトンの転換率及びメチルイソブチルカルビノールの収率が顕著に低下することがある。
【００５６】
上記反応は０．０〜３．０ｂａｒｇ、好ましくは、０．３〜２．０ｂａｒｇ、より好ましくは、０．５〜１．５ｂａｒｇの圧力で行われてもよい。前記圧力が０．０ｂａｒｇ未満であると、メチルイソブチルカルビノールの収率が低下し、３．０ｂａｒｇを超過すると、反応物であるメチルイソブチルケトンと水素が液化して工程効率が低下することがある。
【００５７】
前記反応は０．１〜１．７ｈｒ−１、好ましくは、０．３〜１．５ｈｒ−１、より好ましくは、０．６〜１．２ｈｒ−１の空間速度で行われてもよい。前記空間速度が０．１ｈｒ−１未満であると、生産性が低下し、１．７ｈｒ−１を超過すると、メチルイソブチルケトンが触媒と反応できる時間が短いため未反応物が増加し、メチルイソブチルアルコールの収率が低下することがある。
【００５８】
前記ケトン及び水素をそれぞれ１：４〜８のモル比で反応させてもよい。例えば、前記触媒が銅アルミネートである場合、前記ケトン及び水素をそれぞれ１：６〜８モルのモル比で反応させてもよい。前記ケトン及び水素のモル比が上記範囲を脱すると、メチルイソブチルカルビノールの選択度が低下し、副産物が増加することがある。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の実施例に関して詳しく説明する。
【００６０】
実施例１
ニッケル塩及びアルミニウム塩を蒸留水に溶解させて撹拌して混合溶液を製造した。製造された混合溶液を７５０℃の反応器の内部に噴霧しながら熱分解して粉末相の金属酸化物を得た後、これを４００℃でか焼して、ニッケルの含量が３５．４重量％であるニケルアルミネート触媒を製造した。
【００６１】
実施例２
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が４５．８重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６２】
実施例３
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が５６．８重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６３】
実施例４
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が６０．８重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６４】
実施例５
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が６２．９重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６５】
実施例６
銅塩及びアルミニウム塩を蒸留水に溶解させて撹拌して混合溶液を製造した。製造された混合溶液を７５０℃の反応器の内部に噴霧しながら熱分解して粉末相の金属酸化物を得た後、これを４００℃でか焼して、銅の含量が４２．７重量％である銅アルミネート触媒を製造した。
【００６６】
実施例７
上記実施例６と同一の条件で行うが、銅塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、銅の含量が５４．０重量％である銅アルミネート触媒を製造した。
【００６７】
比較例１
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が２８．８重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６８】
比較例２
上記実施例１と同一の条件で行うが、ニッケル塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、ニッケルの含量が７０重量％であるニッケルアルミネート触媒を製造した。
【００６９】
比較例３
公知の共沈法によりニッケル成分がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）担体に支持された触媒を製造した。触媒中のニッケルの含量は、２０重量％である。
【００７０】
比較例４
上記実施例６と同一の条件で行うが、銅塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、銅の含量が２８．０重量％である銅アルミネート触媒を製造した。
【００７１】
比較例５
上記実施例６と同一の条件で行うが、銅塩及びアルミニウム塩の使用量を変更して、銅の含量が６５．４重量％である銅アルミネート触媒を製造した。
【００７２】
実験例１：触媒の結晶分析
上記実施例１〜７、比較例１及び比較例４、比較例５によって製造されたニッケルアルミネート及び銅アルミネート触媒の結晶化程度を確認するため、４０ｋＶ、４０ｍＡの条件で、Ｎｉ−Ｆｉｌｔｅｒを使用するＸ線回折分析器でＸＲＤ分析を行い、その結果を図２に示した。図２を参照すると、ニッケルアルミネート及び銅アルミネート触媒の製造条件に関わらず、結晶構造はスピンネル構造であると分析される。
【００７３】
実験例２：触媒の粒度及び形状の分析
上記実施例１〜５、比較例１及び比較例４、比較例５によって製造された金属酸化物触媒の粒度及び形状を分析するために透過電子顕微鏡(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、ＴＥＭ)を用いてイメージを観察し、その結果を図３に示した。
【００７４】
図３を参照すると、実施例２、実施例７は、比較例１、比較例４に比べて粒度が減少した。これは上記実験例２の結果を裏付けるものと分析される。
【００７５】
実験例３：ニッケルアルミネート触媒の活性評価
上記実施例１〜実施例５、及び比較例１〜比較例３によって製造された触媒を空間速度（ＬＨＳＶ、ｌｉｑｕｉｄ  ｈｏｕｒｌｙ  ｓｐａｃｅ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）が０．６ｈｒ−１になるように充填し、常圧から４００℃まで昇温して窒素と水素を流しながら活性化させ、反応温度を１３０℃まで冷却した後、圧力を０．８ｂａｒｇで高めた後に水素を注入しながら活性化させた。活性化された触媒の存在下でメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）及び水素をそれぞれ１：８のモル比になるように注入して水素化反応を進行し、これを通じてメチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）を製造して、メチルイソブチルケトンの転換率、メチルイソブチルカルビノールの選択度、メチルイソブチルカルビノールの収率及び副産物の収率をそれぞれ下記数１〜数４を用いて計算し、その結果を下記表１に示した。
【００７６】
【数１】
2018164907.tif 000005
【００７７】
【数２】
2018164907.tif 000006
【００７８】
【数３】
2018164907.tif 000007
【００７９】
【数４】
2018164907.tif 000008
【００８０】
【表１】
2018164907.tif 000009
【００８１】
表１を参照すると、実施例１〜実施例５のニッケルアルミネート触媒は、比較例１〜比較例３に比べてＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度、ＭＩＢＣの収率が、それぞれ８５％以上、９７％以上、８９％以上である一方、比較例１〜比較例３の場合は、これらのうち一つ以上が実施例１〜実施例５に比べて低いものが現われ、実施例１〜実施例５の場合、比較例１〜比較例３に比べて触媒の活性が顕著に向上し、ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度及びＭＩＢＣの収率を全てバランス良く具現したことが分かる。
【００８２】
実験例４：銅アルミネート触媒の活性評価
上記実施例６、実施例７及び比較例４、比較例５によって製造された触媒の存在下で、上記実験例３と同一の方法でＭＩＢＣを製造した。ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度、ＭＩＢＣの収率及び副産物の収率をそれぞれ上記数１〜数４を用いて計算し、その結果を下記表２に示した。
【００８３】
【表２】
2018164907.tif 000010
【００８４】
上記表２を参照すると、銅の含量が４２．７〜５４．０重量％である実施例６と実施例７の触媒は、比較例４と比較例５に比べて触媒の活性が顕著に向上し、ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度及びＭＩＢＣの収率を全てバランス良く具現したことが分かる。
【００８５】
実験例５：反応温度による触媒の活性評価
上記実施例２及び実施例７によって製造されたニッケルアルミネート触媒及び銅アルミネート触媒の反応温度による活性を検討するため、０．８ｂａｒｇの圧力、空間速度が０．６ｈｒ−１になるように充填し、空気を注入しながら水素及びＭＩＢＫがそれぞれ１：８のモル比で混合された混合気体を用いて水素化反応を進行した。７０〜１３０℃の温度でＭＩＢＣを製造し、ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度、ＭＩＢＣの収率及び副産物の収率をそれぞれ上記数１〜数４を用いて計算した。その結果を下記表３に示した。
【００８６】
【表３】
2018164907.tif 000011
【００８７】
上記表３を参照すると、７０〜１３０℃の反応温度でＭＩＢＣの選択度が９９％以上の値を有し、副産物の収率が０．７％未満である。
【００８８】
実験例６：反応圧力による触媒の活性評価
上記実施例２及び実施例７によって製造されたニッケルアルミネート及び銅アルミネート金属酸化物触媒の反応圧力による活性を検討するため、８５℃、空間速度が０．６ｈｒ−１になるように充填し、空気を注入しながら水素及びＭＩＢＫがそれぞれ１：８のモル比で混合された混合気体を用いて水素化反応を進行した。０（常圧）〜１．２ｂａｒｇの圧力でＭＩＢＣを製造し、ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度、ＭＩＢＣの収率及び副産物の収率をそれぞれ上記数１〜数４を用いて計算した。その結果を下記表４に示した。
【００８９】
【表４】
2018164907.tif 000012
【００９０】
上記表４を参照すると、０．３〜１．２ｂａｒｇの反応圧力でＭＩＢＣの収率が９６％以上の値を有し、副産物の収率が０．７％未満である。
【００９１】
実験例７：反応物のモル比による触媒の活性評価
上記実施例２及び実施例７によって製造されたニッケルアルミネート金属酸化物触媒及び銅アルミネート金属酸化物触媒の反応物のモル比による活性を検討するため、８５℃、圧力０．８ｂａｒｇ及び空間速度が０．６ｈｒ−１になるように充填し、空気を注入しながら反応物である水素及びＭＩＢＫのモル比を１：４〜８の範囲で変化させて水素化反応を進行した。ＭＩＢＫの転換率、ＭＩＢＣの選択度、ＭＩＢＣの収率及び副産物の収率をそれぞれ上記数１〜数４を用いて計算し、その結果を下記表５に示した。
【００９２】
【表５】
2018164907.tif 000013
【００９３】
上記表５を参照すると、ＭＩＢＫ及び水素のモル比が１：４〜８である場合、ＭＩＢＣの選択度が９９．３％以上の値を有し、副産物の収率が０．７％未満である。
【００９４】
実験例８：蛍光Ｘ線分析器を用いた触媒の分析
上記実施例１〜実施例７、比較例１、比較例４及び比較例５よって製造されたニッケルアルミネート金属酸化物触媒及び銅アルミネート金属酸化物触媒の元素含量をＸＲＦ（Ｘ−Ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、蛍光Ｘ線分析器）で分析した結果を下記表６に示した。
【００９５】
【表６】
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【００９６】
上述した本発明の説明は例示に過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変更が可能である。したがって、上述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解しなければならない。例えば、単一型として説明されている各構成要素は、分散して実施することができ、同様に分散されたものとして説明されている構成要素を、結合した形態で実施することもできる。
【００９７】
本発明の範囲は、後述する特許請求の範囲により示されるが、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導き出される全ての変更又は変形された形態は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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