JP2000300992A - Catalyst for alkylating isoalkane and isoalkane alkylization method using the catalyst - Google Patents

Catalyst for alkylating isoalkane and isoalkane alkylization method using the catalyst

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JP2000300992A
JP2000300992A JP11111849A JP11184999A JP2000300992A JP 2000300992 A JP2000300992 A JP 2000300992A JP 11111849 A JP11111849 A JP 11111849A JP 11184999 A JP11184999 A JP 11184999A JP 2000300992 A JP2000300992 A JP 2000300992A
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isoalkane
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Yoshio Tajima
吉雄 田島
Yoshiyuki Shimo
義之 霜
Yoshinori Mizuta
美能 水田
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Nippon Mitsubishi Oil Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a catalyst suitable for a continuous fixed bed, superior in energy efficiency and alkene conversion, and capable of manufacturing a high branching isoalkane in a good yield by bringing a plurality of specified compounds into contact with a silicon oxide or the like, also bringing water and water vapor into contact with them and then burning them at a specified temperature. SOLUTION: First, a compound represented by R1aME(OR2)z-m is brought into contact with a silicon oxide and/or an aluminum oxide. (R1 and R2 each represent a 1-12C hydrocarbon, Me represents Zr or Ti and Z represents the number of values of Me, and (m) represents O<=M<=Z. Then, water or water vapor is brought into contact with the oxide. Then, a compound having a (c) sulfate group and/or a compound having sulfone is brought into contact with the silicon oxide and/or the aluminum oxide and then burnt ion the temperature range of 100-400 deg.C to prepare the catalyst. As for the isoalkane alkylating method, the isoalkane is reacted with alkene under the presence of the catalyst thus manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イソアルカンのア
ルケンによるアルキル化に有用な触媒と、この触媒を使
用したイソアルカンのアルキル化方法に関する。
The present invention relates to a catalyst useful for the alkylation of an isoalkane with an alkene, and to a method for alkylating an isoalkane using the catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】地球環境の保全が叫ばれて以来、自動車
燃料であるガソリンの基材についても、アルケン成分や
芳香族成分の少ないガソリン基材が、特に、高度に分岐
したアルカンの含有量が多いアルキレートが、環境対応
型のガソリン基材として近年注目されている。上記のア
ルキレートは、3〜6個程度の炭素原子を有するアルケ
ンにてイソアルカンをアルキル化することによって製造
することができるが、このアルキル化反応は異性化、重
合反応、クラッキング反応、不均化反応などのような副
反応をしばしば併発するのが通例である。このため、ア
ルキレートの製造に際しては、副反応を抑えるために、
アルキル化触媒として酸性の強い酸を使用するのが一般
的であって、硫酸やフッ化水素酸がその典型例である。
しかし、硫酸はその腐食性に問題があるばかりでなく、
所期のアルキレートを生成させるためには、反応熱の除
去に多大のエネルギーを要する不利がある。また、フッ
化水素酸はその取り扱いにかなりの注意を払わなければ
ならない面倒がある。こうした背景から、硫酸やフッ化
水素酸に代わるアルキル化触媒として、固体酸触媒が幾
つか提案されている。ゼオライト、BF3 などで修飾し
たゼオライト、無機担体上にルイス酸及び/又はブレン
ステッド酸を担持させた触媒(例えば、SO4 2-/Zr
2など)及び塩素化アルミナなどがその例である。し
かし、固体酸触媒にはイソアルカンのアルキル化触媒と
して次のような欠点がある。その一つは副反応を抑制す
るために、イソブタン/アルケンのモル比を高くしなけ
ればならいことであり、他の一つは触媒酸点上に不飽和
オリゴマーが沈着して触媒活性が簡単に劣化するため、
触媒の再生を頻繁に行わなければならないことである。
そして、弱酸性の固体酸であるゼオライトを用いた場合
には、高い反応温度を採用せざるを得ない不都合があ
る。WO94/10106号には、少なくとも一つのC
−F結合或いはC−P結合を有する有機スルホン酸と、
ルイス酸とからなる触媒の存在下に、アルケンとイソア
ルカンを反応させてアルキレートを製造する方法が提案
されている。しかし、この方法は触媒のルイス酸成分と
して毒性及び腐食性の強いBF3 を使用している関係
で、触媒の取り扱いに注意を払う必要があり、触媒の取
り扱いが面倒である点で不利を免れない。
2. Description of the Related Art Since the preservation of the global environment has been called for, the base material of gasoline, which is an automobile fuel, has also been reduced in gasoline base material containing less alkene components and aromatic components, especially the content of highly branched alkanes. Many alkylates have recently attracted attention as environmentally friendly gasoline base materials. The above alkylate can be produced by alkylating an isoalkane with an alkene having about 3 to 6 carbon atoms, and this alkylation reaction isomerization, polymerization reaction, cracking reaction, disproportionation. Usually, side reactions such as reactions often occur simultaneously. For this reason, in the production of alkylate, in order to suppress side reactions,
It is common to use a strongly acidic acid as the alkylation catalyst, and sulfuric acid and hydrofluoric acid are typical examples.
However, sulfuric acid is not only problematic in its corrosiveness,
In order to generate the desired alkylate, there is a disadvantage that a large amount of energy is required for removing the heat of reaction. Also, hydrofluoric acid has the disadvantage that considerable care must be taken in its handling. Against this background, some solid acid catalysts have been proposed as alkylation catalysts to replace sulfuric acid and hydrofluoric acid. Zeolite, zeolite modified with BF 3 or the like, or a catalyst in which a Lewis acid and / or Bronsted acid are supported on an inorganic carrier (eg, SO 4 2− / Zr
Such as O 2, etc.) and chlorinated alumina are examples. However, the solid acid catalyst has the following disadvantages as an isoalkane alkylation catalyst. One is that the molar ratio of isobutane / alkene must be increased to suppress side reactions, and the other is that the unsaturated oligomers are deposited on the catalytic acid sites and the catalytic activity is easily reduced. To deteriorate,
Frequent regeneration of the catalyst must take place.
When zeolite, which is a weakly acidic solid acid, is used, there is a disadvantage that a high reaction temperature must be employed. WO 94/10106 states that at least one C
An organic sulfonic acid having an -F bond or a CP bond,
There has been proposed a method for producing an alkylate by reacting an alkene and an isoalkane in the presence of a catalyst comprising a Lewis acid. However, since this method uses BF 3, which is highly toxic and corrosive, as the Lewis acid component of the catalyst, it is necessary to pay attention to the handling of the catalyst, and there is no disadvantage in that the handling of the catalyst is troublesome. Absent.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
したような従来のアルキル化用触媒に指摘される欠点を
解消し、簡易な手段で製造可能であるうえに、連続法固
定床に適し、かつ取り扱いが容易で、しかも、従来法に
比較してエネルギー効率及びアルケン転化率が良好で重
質物の副生が少なく、高分岐のイソアルカンを収率良く
製造できる触媒と、その触媒を使用したイソアルカンの
アルキル化方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional alkylation catalysts, to be able to produce by a simple means and to provide a continuous fixed bed. A catalyst that is suitable and easy to handle, has good energy efficiency and good alkene conversion compared to the conventional method, has few heavy by-products, and can produce highly branched isoalkane in good yield. To provide a method for alkylating isoalkanes.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る触媒、すな
わち、イソアルカンのアルケンによるアルキル化用触媒
は、(a)ケイ素酸化物および/またはアルミニウム酸化
物に、(b)R1 mMe(OR2z-m (ここでR1及びR2
各々炭素数1〜12の炭化水素基を、MeはZr又はT
iを、zはMeの価数を示し、mは0≦m≦zである)で表
される化合物を接触させた後、水又は水蒸気と接触さ
せ、次いで(c)硫酸根を有する化合物および/またはス
ルホン基を有する化合物と接触させ、しかる後、100
〜400℃の温度範囲で焼成することで得ることができ
る。そして本発明に係るイソアルカンのアルキル化方法
は、上記のようして得られる触媒の存在下に、イソアル
カンをアルケンと反応させることを特徴とする。
The catalyst according to the present invention, that is, the catalyst for the alkylation of an isoalkane with an alkene, comprises (a) a silicon oxide and / or an aluminum oxide, and (b) R 1 m Me (OR 2 ) zm (where R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and Me represents Zr or T
i, z represents the valence of Me, and m represents 0 ≦ m ≦ z), followed by contact with water or steam, and then (c) a compound having a sulfate group and And / or contact with a compound having a sulfone group, followed by 100
It can be obtained by firing in a temperature range of up to 400 ° C. And the isoalkane alkylation method according to the present invention is characterized by reacting an isoalkane with an alkene in the presence of the catalyst obtained as described above.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の触媒を調製するに際しては、ケイ素酸化
物および/またはアルミニウム酸化物(以下、「成分
(a)」と言う)が使用されるが、ここで言う酸化物は、
単独酸化物であっても、また複酸化物であっても差し支
えない。従って、ケイ素酸化物にはシリカのほか、周期
律表I〜VI族の少なくとも1種の金属とケイ素との複
酸化物が包含され、アルミニウム酸化物にはアルミナの
ほか、周期律表I〜VI族の少なくとも1種の金属とア
ルミニウムとの複酸化物が包含される。本発明で使用可
能なケイ素又はアルミニウムの複酸化物を組成式で例示
すれば、Al23・MgO,Al23・CaO,Al2
3・SiO2,Al23・MgO・CaO,Al23
MgO・SiO2,Al23・CuO,SiO2・Mg
O,Al23・Fe23,Al23・NiOなどの天然
または合成の各種複酸化物を挙げることができる。本発
明で用いられる複酸化物の構造及び成分比率は、特に限
定されるものではない。また本発明では、単独酸化物同
士、複酸化物同士を混合使用することができ、複酸化物
と単独酸化物を混合使用することもできる。なお、上記
の成分(a)は、後述する成分(b)との接触に先立って、2
00〜800℃で予め焼成しておくことが好ましい。こ
の場合、成分(a)には少量の水分(典型的には付着水
等)が含まれていても差し支えないが、その許容量は当
該酸化物に対して通常1質量%以下であることが望まし
い。また成分(a)は少量の不純物を含有していても支障
なく使用でき、その不純物としてはNaやKなどのアル
カリ金属の酸化物が例示される。なお、不純物の許容量
はアルカリ金属の場合を例にとると、アルカリ金属とし
て通常0.5質量%以下であること望ましい。本発明で
使用する成分(a)性状は特に限定されないが、下記に示
す(I)〜(III)の特性を満足することが望ましい。 (I) 平均粒径は、通常30〜6000μm、好ましくは
250〜5000μm、さらに好ましくは500〜40
00μmの範囲であることが望ましい。ここで言う平均
粒径は、篩い法で求めたものである。成分(a)の平均粒
径が30μmより小さいと、これを使用して得られる触
媒が、反応器からの飛散したり、あるいは反応装置を閉
塞する虞がある。また平均粒径が6000μmを越える
場合は、粒子強度と細孔容積ないしは比表面積とのバラ
ンスが低下する虞がある。 (II) BET法で測定された比表面積は、通常150〜
600m2/g、好ましくは200〜500m2/g、より
好ましくは250〜450m2/gの範囲にある。比表面
積が150m2/g未満であると、これに活性成分(典型
的には、後述する成分(b)、成分(c))を十分に担持する
ことができない場合があり、また、600m2/gより大
きい場合は、これから得られる触媒の強度の低下を招く
虞があり、触媒コストも増大する。 (III) 水銀圧入法で測定された細孔半径18〜1000
オングストロームの範囲にある細孔容積は、通常0.3
〜3.0cm3/g、好ましくは0.6〜2.5cm3/g、
さらに好ましくは0.9〜2.0cm3/gの範囲にあ
る。この細孔容積が0.3cm3/g未満であると、活性
成分を十分に担持できない場合があり、3.0cm3/gよ
り大きい場合は、担持された活性成分の偏在が起こる場
合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. In preparing the catalyst of the present invention, silicon oxide and / or aluminum oxide (hereinafter referred to as “component
(a) "), where the oxide is
It may be a single oxide or a double oxide. Accordingly, the silicon oxide includes, in addition to silica, a double oxide of at least one metal of Group I to VI of the periodic table and silicon, and the aluminum oxide includes alumina and the periodic table I to VI in addition to alumina. Includes double oxides of aluminum with at least one metal of the group III. If the double oxide of silicon or aluminum that can be used in the present invention is exemplified by a composition formula, Al 2 O 3 .MgO, Al 2 O 3 .CaO, Al 2
O 3 · SiO 2 , Al 2 O 3 · MgO · CaO, Al 2 O 3 ·
MgO.SiO 2 , Al 2 O 3 .CuO, SiO 2 .Mg
Examples include various natural or synthetic double oxides such as O, Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 , and Al 2 O 3 .NiO. The structure and component ratio of the double oxide used in the present invention are not particularly limited. Further, in the present invention, single oxides and multiple oxides can be mixed and used, and multiple oxides and single oxides can be mixed and used. In addition, the above-mentioned component (a) is added with 2
It is preferable to pre-fire at 00 to 800 ° C. In this case, the component (a) may contain a small amount of water (typically adherent water), but the allowable amount is usually 1% by mass or less based on the oxide. desirable. The component (a) can be used without any problem even if it contains a small amount of impurities, and examples of the impurities include oxides of alkali metals such as Na and K. In addition, taking the case of an alkali metal as an example, the allowable amount of the impurity is desirably usually 0.5% by mass or less as the alkali metal. The properties of the component (a) used in the present invention are not particularly limited, but it is desirable to satisfy the following properties (I) to (III). (I) The average particle size is usually 30 to 6000 μm, preferably 250 to 5000 μm, more preferably 500 to 40 μm.
It is desirable to be in the range of 00 μm. The average particle size referred to here is determined by a sieving method. If the average particle size of the component (a) is less than 30 μm, the catalyst obtained by using this may scatter from the reactor or block the reactor. If the average particle size exceeds 6000 μm, the balance between particle strength and pore volume or specific surface area may be reduced. (II) The specific surface area measured by the BET method is usually 150 to
600m 2 / g, preferably in 200 to 500 m 2 / g, more preferably in the range of 250~450m 2 / g. If the specific surface area is less than 150m 2 / g, (typically described later component (b), component (c)) This active ingredient may not be able to sufficiently carrying, also, 600 meters 2 If it is larger than / g, the strength of the catalyst obtained therefrom may be reduced, and the cost of the catalyst also increases. (III) Pore radius 18 to 1000 measured by mercury intrusion method
The pore volume in the range of Angstroms is typically 0.3
33.0 cm 3 / g, preferably 0.6-2.5 cm 3 / g,
More preferably, it is in the range of 0.9 to 2.0 cm 3 / g. If the pore volume is less than 0.3 cm 3 / g, the active ingredient may not be sufficiently supported. If the pore volume is more than 3.0 cm 3 / g, the loaded active ingredient may be unevenly distributed. .

【0006】本発明の成分(b)は、一般式:R1 mMe
(OR2z-mで表される。ここで、R1,R2は各々炭素
数1〜12の、好ましくは1〜8の炭化水素基を示し、
MeはZrまたはTiを示し,zはMeの価数を示し、通
常はz=4であり、mは0≦m≦Z、好ましくは0≦m<Zの
範囲の整数を示す。最も好ましくはm=0である。R1
2の炭化水素基は、アルキル基、アリール基、アラル
キル基を包含し、アルキル基としては、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基などが、アリール基
としては、例えば、フェニル基などが、アラルキル基と
しては、例えば、… …が挙げられる。R1,R2はアル
キル基であることが特に好ましい。成分(b)の具体例を
摘記すると、テトラメチルジルコニウム、トリメチルモ
ノメトキシジルコニウム、ジメチルジメトキシジルコニ
ウム、モノメチルトリメトキシジルコニウム、テトラエ
チルジルコニウム、トリエチルモノメトキシジルコニウ
ム、ジエチルジメトキシジルコニウム、モノエチルトリ
メトキシジルコニウム、テトラプロピルジルコニウム、
トリプロピルモノメトキシジルコニウム、ジプロピルジ
メトキシジルコニウム、モノプロピルトリメトキシジル
コニウム、テトラブチルジルコニウム、トリブチルモノ
メトキシジルコニウム、ジブチルジメトキシジルコニウ
ム、モノブチルトリメトキシジルコニウム、トリメチル
モノエトキシジルコニウム、ジメチルジエトキシジルコ
ニウム、モノメチルトリエトキシジルコニウム、トリエ
チルモノエトキシジルコニウム、ジエチルジエトキシジ
ルコニウム、モノエチルトリエトキシジルコニウム、ト
リプロピルモノエトキシジルコニウム、ジプロピルジエ
トキシジルコニウム、モノプロピルトリエトキシジルコ
ニウム、トリブチルモノエトキシジルコニウム、ジブチ
ルジエトキシジルコニウム、モノブチルトリエトキシジ
ルコニウム、トリメチルモノプロポキシジルコニウム、
ジメチルジプロポキシジルコニウム、モノメチルトリプ
ロポキシジルコニウム、トリエチルモノプロポキシジル
コニウム、ジエチルジプロポキシジルコニウム、モノエ
チルトリプロポキシジルコニウム、トリプロピルモノプ
ロポキシジルコニウム、ジプロピルジプロポキシジルコ
ニウム、モノプロピルトリプロポキシジルコニウム、ト
リブチルモノブトキシジルコニウム、ジブチルジブトキ
シジルコニウム、モノブチルトリブトキシジルコニウ
ム、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジル
コニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブト
キシジルコニウム、テトラペントキシジルコニウム、テ
トラヘキシルオキシジルコニウム、テトラヘプチルオキ
シジルコニウム、テトラオクチルオキシジルコニウム、
テトラメトキシチタニウム、テトラエトキシチタニウ
ム、テトラプロポキシチタニウム、テトラブトキシチタ
ニウム、テトラペントキシチタニウム、テトラヘキシル
オキシチタニウム、テトラヘプチルオキシチタニウム、
テトラオクチルオキシチタニウム、テトラメチルチタニ
ウム、トリメチルモノメトキシチタニウム、ジメチルジ
メトキシチタニウム、モノメチルトリメトキシチタニウ
ム、テトラエチルチタニウム、トリエチルモノメトキシ
チタニウム、ジエチルジメトキシチタニウム、モノエチ
ルトリメトキシチタニウム、テトラプロピルチタニウ
ム、トリプロピルモノメトキシチタニウム、ジプロピル
ジメトキシチタニウム、モノプロピルトリメトキシチタ
ニウム、テトラブチルチタニウム、トリブチルモノメト
キシチタニウム、ジブチルジメトキシチタニウム、モノ
ブチルトリメトキシチタニウム、トリメチルモノエトキ
シチタニウム、ジメチルジエトキシチタニウム、モノメ
チルトリエトキシチタニウム、トリエチルモノエトキシ
チタニウム、ジエチルジエトキシチタニウム、モノエチ
ルトリエトキシチタニウム、トリプロピルモノエトキシ
チタニウム、ジプロピルジエトキシチタニウム、モノプ
ロピルトリエトキシチタニウム、トリブチルモノエトキ
シチタニウム、ジブチルジエトキシチタニウム、モノブ
チルトリエトキシチタニウム、トリメチルモノプロポキ
シチタニウム、ジメチルジポロポキシチタニウム、モノ
メチルトリポロポキシチタニウム、トリエチルモノプロ
ポキシチタニウム、ジエチルジプロポキシチタニウム、
モノエチルトリプロポキシチタニウム、トリプロピルモ
ノプロポキシチタニウム、ジプロピルジプロポキシチタ
ニウム、モノプロピルトリプロポキシチタニウム、トリ
ブチルモノブトキシチタニウム、ジブチルジブトキシチ
タニウム、モノブチルトリブトキシチタニウム等が挙げ
られる。これらのなかでも、テトラプロポキシジルコニ
ウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラオクチルオ
キシジルコニウム、テトラプロポキシチタニウム、テト
ラブトキシチタニウムが好ましい。上記の一般式で表さ
れる化合物は、その2種以上を混合して使用できること
もできる。
The component (b) of the present invention has a general formula: R 1 m Me
(OR 2 ) is represented by zm . Here, R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms;
Me represents Zr or Ti, z represents the valence of Me, usually z = 4, and m represents an integer in the range of 0 ≦ m ≦ Z, preferably 0 ≦ m <Z. Most preferably, m = 0. R 1 ,
The hydrocarbon group for R 2 includes an alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, and examples of the aralkyl group include. R 1 and R 2 are particularly preferably alkyl groups. When specific examples of component (b) are noted, tetramethyl zirconium, trimethyl monomethoxy zirconium, dimethyl dimethoxy zirconium, monomethyl trimethoxy zirconium, tetraethyl zirconium, triethyl monomethoxy zirconium, diethyl dimethoxy zirconium, monoethyl trimethoxy zirconium, tetrapropyl zirconium ,
Tripropyl monomethoxy zirconium, dipropyl dimethoxy zirconium, monopropyl trimethoxy zirconium, tetrabutyl zirconium, tributyl monomethoxy zirconium, dibutyl dimethoxy zirconium, monobutyl trimethoxy zirconium, trimethyl monoethoxy zirconium, dimethyl diethoxy zirconium, monomethyl triethoxy zirconium , Triethyl monoethoxy zirconium, diethyl diethoxy zirconium, monoethyl triethoxy zirconium, tripropyl monoethoxy zirconium, dipropyl diethoxy zirconium, monopropyl triethoxy zirconium, tributyl monoethoxy zirconium, dibutyl diethoxy zirconium, monobutyl triethoxy zirconium ,bird Chill mono propoxy zirconium,
Dimethyl dipropoxy zirconium, monomethyl tripropoxy zirconium, triethyl monopropoxy zirconium, diethyl dipropoxy zirconium, monoethyl tripropoxy zirconium, tripropyl monopropoxy zirconium, dipropyl dipropoxy zirconium, monopropyl tripropoxy zirconium, tributyl monobutoxy zirconium, dibutyl Dibutoxy zirconium, monobutyl tributoxy zirconium, tetramethoxy zirconium, tetraethoxy zirconium, tetrapropoxy zirconium, tetrabutoxy zirconium, tetrapentoxy zirconium, tetrahexyloxy zirconium, tetraheptyloxy zirconium, tetraoctyloxy zirconium,
Tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetrapropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, tetrapentoxytitanium, tetrahexyloxytitanium, tetraheptyloxytitanium,
Tetraoctyloxytitanium, tetramethyltitanium, trimethylmonomethoxytitanium, dimethyldimethoxytitanium, monomethyltrimethoxytitanium, tetraethyltitanium, triethylmonomethoxytitanium, diethyldimethoxytitanium, monoethyltrimethoxytitanium, tetrapropyltitanium, tripropylmonomethoxytitanium , Dipropyldimethoxytitanium, monopropyltrimethoxytitanium, tetrabutyltitanium, tributylmonomethoxytitanium, dibutyldimethoxytitanium, monobutyltrimethoxytitanium, trimethylmonoethoxytitanium, dimethyldiethoxytitanium, monomethyltriethoxytitanium, triethylmonoethoxytitanium , Dieci Diethoxytitanium, monoethyltriethoxytitanium, tripropylmonoethoxytitanium, dipropyldiethoxytitanium, monopropyltriethoxytitanium, tributylmonoethoxytitanium, dibutyldiethoxytitanium, monobutyltriethoxytitanium, trimethylmonopropoxytitanium, dimethyl Dipoloxytitanium, monomethyltripropoxytitanium, triethylmonopropoxytitanium, diethyldipropoxytitanium,
Examples include monoethyltripropoxytitanium, tripropylmonopropoxytitanium, dipropyldipropoxytitanium, monopropyltripropoxytitanium, tributylmonobutoxytitanium, dibutyldibutoxytitanium, monobutyltributoxytitanium, and the like. Among these, tetrapropoxyzirconium, tetrabutoxyzirconium, tetraoctyloxyzirconium, tetrapropoxytitanium, and tetrabutoxytitanium are preferred. The compounds represented by the above general formulas can be used as a mixture of two or more thereof.

【0007】本発明の成分(c)には、硫酸根を有する化
合物および/またはスルホン基を有する化合物が使用さ
れる。この成分は焼成後にS03 2-又はHSO3―を残存
させるもの化合物であることが好ましい。硫酸根を有す
る化合物としては、硫酸、無水硫酸、硫酸アンモニウ
ム、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素テトラメチルアン
モニウムなどが好適なものとして挙げられる。またスル
ホン基を有する化合物としては、炭素数が1〜12、好
ましくは1〜6である脂肪族スルホン酸の炭化水素鎖の
水素の全部又は一部をフッ素で置換した置換体が好適な
ものとして挙げらるほか、炭素数が6〜12、好ましく
は6〜8である芳香族スルホン酸の炭化水素鎖の水素の
全部又は一部をフッ素で置換した置換体が好適なものと
して挙げられる。具体的には、CF3SO3H、CF
2(CF2)SO3H、CF2(CF22SO3H、CF
2(CF23SO3H等の脂肪族スルホン酸のフッ素置換
体、C6FH4SO3H、C632SO3H、C623
3H、C6HF4SO3H、C 66SO3H等のベンゼン
スルホン酸のフッ素置換体、C63F(CH3)SO
3H、C622(CH3)SO3H、C6HF3(CH3
SO3H、C64(CH3)SO3H等のパラトルエンス
ルホン酸のフッ素置換体などを例示できる。これらのな
かでは、硫酸及びCF3SO3Hが特に好ましい。成分
(c)として上記した化合物は、その2種以上を混合使用す
ることが、もちろん可能である。
The component (c) of the present invention comprises a compound having a sulfate group.
Compound and / or a compound having a sulfone group is used.
It is. This component is S0 after firing.Three 2-Or HSOThree-Remains
Preferably, the compound is a compound that causes Has sulfate groups
Sulfuric acid, sulfuric anhydride, ammonium sulfate
System, ammonium hydrogen sulfate, tetramethyl ammonium sulfate
Monium and the like are preferred. Also Sur
The compound having a phon group is preferably a compound having 1 to 12 carbon atoms.
More preferably, the aliphatic sulfonic acid hydrocarbon chain is 1 to 6.
A substituted product obtained by substituting all or part of hydrogen with fluorine is preferable.
In addition to those mentioned above, those having 6 to 12 carbon atoms, preferably
Is the hydrogen of the hydrocarbon chain of the aromatic sulfonic acid which is 6 to 8.
A substituted product in which all or a part is substituted with fluorine is preferable.
It is mentioned. Specifically, CFThreeSOThreeH, CF
Two(CFTwo) SOThreeH, CFTwo(CFTwo)TwoSOThreeH, CF
Two(CFTwo)ThreeSOThreeFluorine substitution of aliphatic sulfonic acids such as H
Body, C6FHFourSOThreeH, C6HThreeFTwoSOThreeH, C6HTwoFThreeS
OThreeH, C6HFFourSOThreeH, C 6F6SOThreeBenzene such as H
Fluorinated sulfonic acid, C6HThreeF (CHThree) SO
ThreeH, C6HTwoFTwo(CHThree) SOThreeH, C6HFThree(CHThree)
SOThreeH, C6FFour(CHThree) SOThreeParatoluene such as H
Examples thereof include a fluorine-substituted product of sulfonic acid. These
In sulfuric acid and CFThreeSOThreeH is particularly preferred. component
The compounds described above as (c) may be used in combination of two or more.
It is, of course, possible.

【0008】本発明の触媒は、基本成分として上記した
成分(a)〜(c)を用いて調製される。各成分の使用割合は
特には限定されないが、成分(a)の単位質量1gあたり
成分(b)を通常10モル以下、好ましくは1ミリモル〜
5モルの範囲で、さらに好ましくは0.1ミリモル〜2
モルの範囲で、特に好ましくは0.01ミリモル〜1モ
ルの範囲で使用する。なお、本発明の触媒は、成分(b)
の使用量が比較的少ない場合でも、アルキル化触媒とし
て十分な触媒活性を発揮する。また、成分(c)の使用量
は、成分(a)と成分(b)の合計単位質量あたり、通常1〜
100質量%、好ましくは5〜75質量%、さらに好ま
しくは10〜50質量%の範囲で選ばれる。
[0008] The catalyst of the present invention is prepared using the above components (a) to (c) as basic components. Although the use ratio of each component is not particularly limited, component (b) is usually 10 mol or less, preferably 1 mmol to 1 g of unit mass of component (a).
In the range of 5 moles, more preferably 0.1 mmol to 2
It is used in the molar range, particularly preferably in the range from 0.01 mmol to 1 mol. Incidentally, the catalyst of the present invention, component (b)
Even when the amount of used is relatively small, it exhibits sufficient catalytic activity as an alkylation catalyst. In addition, the amount of component (c) used is usually 1 to 1 per unit mass of component (a) and component (b).
It is selected in the range of 100% by mass, preferably 5 to 75% by mass, more preferably 10 to 50% by mass.

【0009】本発明に係る触媒は、成分(a)に成分(b)を
接触させた後、水または水蒸気と接触させ(以下、これ
を総称して水蒸気処理と呼ぶ)、次いで成分(c)と接触
させた後、100〜400℃の温度範囲で焼成する手順
で調製することができるが(下記の参照)、これ以外
に次のような調製手順を採用することができる。 成分(a)に成分(b)を接触⇒水蒸気処理(触媒前駆体の
調製)⇒成分(c)の接触⇒焼成 前記触媒前駆体に成分(b)を接触⇒水蒸気処理⇒成分
(c)の接触⇒焼成 前記触媒前駆体に成分(b)を接触⇒水蒸気処理⇒成分
(b)の接触⇒水蒸気処理⇒成分(c)の接触⇒焼成 前記触媒前駆体に成分(c)を接触⇒焼成⇒成分(b)の接
触⇒水蒸気処理⇒焼成 触媒の調製手順としては、上記のが好ましく、
が特に好ましい。そして、水蒸気処理後に乾燥工程を
挟むことがより望ましい。成分(a)と成分(b)の接触条件
は特に限定されないが、成分(a)に成分(b)固定化できる
条件、換言すれば、成分(b)を成分(a)に確実に担持させ
得る条件であることが望ましい。この条件を満たす接触
方法としては、成分(b)を可溶化できる炭化水素溶媒に
成分(b)を溶解させ、窒素雰囲気下、この溶液に成分(a)
を添加して加温しながら混合する方法が例示できる。上
記の炭化水素溶媒には、炭素数6〜16の飽和脂肪族炭
化水素、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テト
ラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンなどが使用でき
る。また、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族
炭化水素も溶媒として使用可能である。接触時間は特に
限定されないが、通常10分〜48時間、好ましくは1
時間〜20時間程度の範囲で選ばれる。また、接触温度
は、常温以上使用溶媒の沸点以下の温度範囲で選ぶこと
ができるが、溶媒の沸点を越えないことを限度として、
沸点にできるだけ近い温度を維持することが好ましい。
成分(b)の炭化水素溶媒溶液に添加された成分(a)を、所
望の温度で所望時間溶液中で攪拌することにより、成分
(b)の所望量が成分(a)に固定化(担持)される。しかる
後、成分(b)を担持した成分(a)は、任意の手段で溶液か
ら分離されて次の水蒸気処理工程に供される。溶液から
分離された固形分は、水蒸気処理に先立って炭化水素溶
媒で洗浄して差し支えない。
The catalyst according to the present invention is obtained by bringing the component (a) into contact with the component (b) and then with water or steam (hereinafter referred to as steam treatment), followed by the component (c) After contacting with, it can be prepared by a procedure of baking in a temperature range of 100 to 400 ° C. (see below), but in addition, the following preparation procedure can be adopted. Contact component (a) with component (b) ⇒ Steam treatment (preparation of catalyst precursor) ⇒ Contact component (c) ⇒ Firing Contact component (b) with the catalyst precursor ⇒ Steam treatment ⇒ Component
(c) contact ⇒ firing Contact the catalyst precursor with component (b) ⇒ steam treatment ⇒ component
(b) contact ⇒ steam treatment ⇒ contact of component (c) ⇒ calcination Contact component (c) with the catalyst precursor ⇒ calcination ⇒ contact of component (b) ⇒ steam treatment ⇒ calcination Is preferably
Is particularly preferred. Then, it is more desirable to sandwich a drying step after the steam treatment. The contact conditions between the component (a) and the component (b) are not particularly limited, but the conditions under which the component (b) can be immobilized on the component (a), in other words, the component (b) is surely supported on the component (a). It is desirable that the conditions be obtained. As a contact method satisfying this condition, the component (b) is dissolved in a hydrocarbon solvent capable of solubilizing the component (b), and the component (a) is added to the solution under a nitrogen atmosphere.
And mixing while heating. As the above-mentioned hydrocarbon solvent, a saturated aliphatic hydrocarbon having 6 to 16 carbon atoms, for example, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane and the like can be used. In addition, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene can be used as the solvent. The contact time is not particularly limited, but is usually 10 minutes to 48 hours, preferably 1 minute.
It is selected in the range of about 20 hours to about 20 hours. In addition, the contact temperature can be selected in the temperature range from room temperature to the boiling point of the solvent used, but as long as the boiling point of the solvent is not exceeded,
It is preferred to maintain the temperature as close as possible to the boiling point.
By stirring the component (a) added to the hydrocarbon solvent solution of the component (b) at a desired temperature for a desired time in the solution, the component
The desired amount of (b) is immobilized (supported) on component (a). Thereafter, the component (a) supporting the component (b) is separated from the solution by any means and subjected to the next steam treatment step. The solids separated from the solution can be washed with a hydrocarbon solvent prior to steaming.

【0010】成分(b)を担持した成分(a)は、次に所定温
度で所定時間、水蒸気処理に付される。この水蒸気処理
は、成分(b)が担持された成分(a)を、窒素気流下、10
0〜200℃程度の温度範囲で10分間〜10時間、水
蒸気と接触させることで完遂させることができ、あるい
は別法として、成分(b)を担持した成分(a)を水と混合
し、密閉容器中、例えば、オートクレーブを使用し、通
常150℃〜250℃に、好ましくは180℃〜200
℃に加温し、通常1時間〜5時間反応させることで行な
うことができる。この時の圧力は通常1.6MPa〜
2.3MPa程度であることが望ましい。何れの方法を
採用する場合でも、上記した水蒸気処理は、成分(a)に
担持された成分(b)が加水分解し、水酸基が生成される
条件で実施されることが好ましい。成分(b)が担持され
た成分(a)に水蒸気処理を施して得られる結果物(以
下、これを便宜上、酸化物修飾担体を呼ぶ)に、次いで
成分(c)と接触せしめられるが、その接触に先立ち、酸
化物修飾担体を空気中又は窒素雰囲気下、120〜20
0℃の温度範囲で乾燥し、当該担体に付着しているかも
知れない水分を予め除去しておくことが好ましい。酸化
物修飾担体と成分(c)との接触には、任意の方法が採用
可能である。しかし、一般的には、常態で液状である成
分(c)又はその水溶液に、酸化物修飾担体を浸漬する方
法が採用される。このときの温度は特に限定されない
が、通常は室温程度であり、浸漬時間は通常1〜10時
間の範囲内で選ばれる。浸漬終了後は酸化物修飾担体を
液から回収し、純水等で適宜洗浄した後、乾燥させるの
が一般的である。触媒調製の最終段階は、成分(c)との
接触を終了した酸化物修飾担体を、100〜400℃の
温度範囲で焼成する工程である。この焼成工程は、窒素
又はアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でも、空気中で
も、真空中でも行うことができる。焼成時間は、通常1
〜10時間、好ましくは2〜5時間の範囲で適宜選択さ
れる。また焼成は、被焼成物を固定床に保持して流通式
で行ってもよく、被焼成物を撹拌状態に維持して行なっ
ても差し支えない。なお、焼成温度が400℃を越える
と、その触媒のアルキレーション活性が低下するばかり
でなく、例えば、イソブタンをブテン−2でアルキル化
する反応では、生成物であるアルキレートのトリメチル
ペンタン選択率は高いものの、炭素数8の炭化水素成分
量を高水準に維持することができない。また、焼成温度
が100℃未満である場合は、その触媒を使用して得ら
れるアルキレートが着色してしまう虞がある。かくして
得られる本発明のアルキル化触媒は、回分法、連続法の
いずれにも使用できるが、特に連続法に適し、連続固定
床流通法反応に好適に使用することができる。
The component (a) carrying the component (b) is then subjected to a steam treatment at a predetermined temperature for a predetermined time. In this steam treatment, the component (a) supporting the component (b)
It can be completed by contacting with water vapor at a temperature range of about 0 to 200 ° C. for 10 minutes to 10 hours, or alternatively, the component (a) carrying the component (b) is mixed with water and sealed. In the container, for example, using an autoclave, usually at 150 ° C to 250 ° C, preferably 180 ° C to 200 ° C
The reaction can be carried out by heating the mixture to a temperature of 1 ° C. and reacting it for 1 to 5 hours. The pressure at this time is usually 1.6 MPa or more.
It is desirable to be about 2.3 MPa. Regardless of which method is employed, the above-mentioned steam treatment is preferably performed under the condition that the component (b) supported on the component (a) is hydrolyzed to generate a hydroxyl group. The resulting product obtained by subjecting the component (a) carrying the component (b) to steam treatment (hereinafter, for convenience, referred to as an oxide-modified carrier), is then brought into contact with the component (c). Prior to the contact, the oxide-modified carrier is placed in an air or nitrogen atmosphere for 120 to 20 days.
It is preferable that the carrier is dried in a temperature range of 0 ° C. to remove in advance moisture that may be attached to the carrier. Any method can be employed for contacting the oxide-modified carrier with the component (c). However, generally, a method is used in which the oxide-modified carrier is immersed in the component (c) which is normally in a liquid state or an aqueous solution thereof. The temperature at this time is not particularly limited, but is usually about room temperature, and the immersion time is usually selected in the range of 1 to 10 hours. After completion of the immersion, the oxide-modified carrier is generally recovered from the liquid, washed appropriately with pure water or the like, and then dried. The final stage of the catalyst preparation is a step of calcining the oxide-modified support having been brought into contact with the component (c) in a temperature range of 100 to 400 ° C. This firing step can be performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon, in air, or in a vacuum. The firing time is usually 1
10 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours. The firing may be carried out in a flowing manner while holding the object to be fired on a fixed bed, or may be carried out while maintaining the object to be fired in a stirring state. When the calcination temperature exceeds 400 ° C., not only the alkylation activity of the catalyst decreases, but also, for example, in the reaction of alkylating isobutane with butene-2, the selectivity of the product alkylate to trimethylpentane is reduced. Although high, the amount of the hydrocarbon component having 8 carbon atoms cannot be maintained at a high level. If the firing temperature is lower than 100 ° C., the alkylate obtained using the catalyst may be colored. The thus obtained alkylation catalyst of the present invention can be used in any of a batch method and a continuous method, and is particularly suitable for a continuous method and a continuous fixed bed flow method reaction.

【0011】本発明に係るイソアルカンのアルキル化方
法は、先に説明したアルキル化用触媒の存在下に、イソ
アルカンとアルケンを反応させることからなる。アルキ
ル化剤に使用されるアルケンは、その炭素数が3〜6個
であることが好ましい。プロピレン、ブテン−1、tran
s-ブテン−2、cis-ブテン−2、イソブチレン、ペンテ
ン−1、ペンテン−2、2−メチルブテン−1、2−メ
チルブテン−2、ヘキセン−1、ヘキセン−2、2,3
−ジメチルブテン、2−メチルペンテン−1、4−メチ
ルペンテン−1などは、本発明で使用可能なアルキル化
剤の具体例であって、なかでも、ブテン−1、trans-ブ
テン−2、cis-ブテン−2、イソブチレンなどのブテン
類が好ましい。アルキル化剤には2種以上のアルケンを
混合使用することができる。一方、アルキル化されるイ
ソアルカンは、その炭素数が4〜6個、好ましくは4〜
5の範囲にあり、イソブタン、イソペンタン、イソヘキ
サンなどがその具体例であって、なかでも、イソブタン
が望ましい。アルキル化されるイソアルカンは、アルキ
ル化剤と同様、2種以上のイソアンカン混合物であって
差し支えない。アルキル化の対象物(イソアルカン)及
びアルキル化剤(アルケン)とも、高純度である必要は
ないが、一般的には50%以上、好ましくは60%以上
の純度を有していることが望ましい。本発明で使用され
るイソアルカン及びアルケンは、他の炭化水素や水素を
含有していても差し支えない。本発明で使用可能なイソ
アルカン及び/又はアルケンの好ましい供給源の一つ
は、炭化水素の(流動)接触分解装置である。アルキル
化反応系におけるイソアルカン:アルケンのモル比は、
任意に選ぶことができるが、通常は1:1〜1000:
1、好ましくは1:1〜500:1、さらに好ましくは
1:1から100:1の範囲に設定される。反応温度
は、通常、室温〜150℃、好ましくは20℃〜125
℃、さらに好ましくは50℃〜100℃の範囲で選ば
れ、反応圧力は、通常、常圧〜6MPa、好ましくは
0.3〜2MPaの範囲で選ばれる。本発明のアルキル
化反応には液相反応および気相反応の何れもが採用可能
であるが、液相反応を採用することが好ましい。反応様
式としても、回分式、流通式のどちらもが採用できる。
回分式で反応を行う場合、前記の共粉砕物からなる本発
明の触媒1gに対し、アルケンとイソアルカンをその合
計量で通常1〜200g、好ましくは5〜100gの範
囲で使用するが、本発明のアルキル化方法はこれに限定
されるとはない。反応時間も任意に選ぶことができる
が、通常は5分〜5時間、好ましくは10分〜3時間程
度で所期のアルキル化反応を完遂させることができる。
流通式で反応を実施する場合は、イソアルカンおよびア
ルケンを含有する供給物を0.01〜30h-1、好まし
くは0.1〜20h-1の液空間速度(SV)で触媒床に
流通させるのが一般的である。本発明のアルキル化方法
では、反応系内に水やメタノール等の低級アルコールを
添加することも可能であり、それらの添加量は触媒に含
まれるジルコニウム又はチタニウム1グラム原子当たり
通常、0.01〜1.2モル、好ましくは0.1〜1モ
ルの範囲にある。水や低級アルコールの添加によって、
アルキル化剤であるアルケンの転化率および分岐状イソ
アルカンの収率が向上するなどの効果が得られる。アル
キル化反応生成物は蒸留などの手段で未反応原料から回
収することができ、未反応原料は必要に応じて反応器に
再循環することができる。本発明のアルキル化方法によ
れば、イソアルカンをアルケンでアルキル化して分岐度
の高いイソアルカンに転化することができる。特に、イ
ソアルカンとしてイソブタンを、アルケンとしてブテン
類を用いた場合には、高オクタン価ガソリン基材として
有用なトリメチルペンタンなどが特に高収率で得ること
ができる。また、本発明のアルキル化方法によれば、生
成物が赤色となるような重質物の副生が少ないため、従
来の精製アルキレートを得るために行われていたところ
の水やアルカリ水溶液で処理するアルキレートの精製プ
ロセスを特に必要としないなどの特長を有するものであ
る。
The method for alkylating an isoalkane according to the present invention comprises reacting an isoalkane with an alkene in the presence of the above-described alkylation catalyst. The alkene used in the alkylating agent preferably has 3 to 6 carbon atoms. Propylene, butene-1, tran
s-butene-2, cis-butene-2, isobutylene, pentene-1, pentene-2, 2-methylbutene-1, 2-methylbutene-2, hexene-1, hexene-2,2,3
-Dimethylbutene, 2-methylpentene-1, 4-methylpentene-1 and the like are specific examples of the alkylating agent that can be used in the present invention, and among them, butene-1, trans-butene-2, cis Butenes such as butene-2 and isobutylene are preferred. Two or more alkenes can be used as a mixture in the alkylating agent. On the other hand, the isoalkane to be alkylated has 4 to 6 carbon atoms, preferably 4 to 6 carbon atoms.
5, but isobutane, isopentane, isohexane and the like are specific examples thereof, and isobutane is particularly preferred. The isoalkane to be alkylated, like the alkylating agent, can be a mixture of two or more isoankanes. The object of the alkylation (isoalkane) and the alkylating agent (alkene) do not need to be of high purity, but generally desirably have a purity of 50% or more, preferably 60% or more. The isoalkane and alkene used in the present invention may contain other hydrocarbons and hydrogen. One preferred source of isoalkanes and / or alkenes that can be used in the present invention is a (fluid) catalytic cracker of hydrocarbons. The molar ratio of isoalkane: alkene in the alkylation reaction system is
Although it can be arbitrarily selected, usually 1: 1 to 1000:
1, preferably 1: 1 to 500: 1, more preferably 1: 1 to 100: 1. The reaction temperature is usually from room temperature to 150 ° C, preferably from 20 ° C to 125 ° C.
° C, more preferably in the range of 50 ° C to 100 ° C, and the reaction pressure is usually selected in the range of normal pressure to 6 MPa, preferably 0.3 to 2 MPa. Although any of a liquid phase reaction and a gas phase reaction can be employed for the alkylation reaction of the present invention, it is preferable to employ a liquid phase reaction. As the reaction mode, either a batch type or a flow type can be adopted.
When the reaction is performed in a batch system, the alkene and the isoalkane are generally used in a total amount of 1 to 200 g, preferably 5 to 100 g, per 1 g of the catalyst of the present invention comprising the above-mentioned co-ground product. The alkylation method of is not limited to this. The reaction time can also be arbitrarily selected, but usually the desired alkylation reaction can be completed in about 5 minutes to 5 hours, preferably about 10 minutes to 3 hours.
When the reaction is performed in flow-through is, 0.01~30H -1 a feed containing isoalkanes and alkenes, the preferably circulates the catalyst bed at a liquid hourly space velocity of 0.1 to 20 -1 (SV) Is common. In the alkylation method of the present invention, it is also possible to add water or a lower alcohol such as methanol to the reaction system, and the addition amount thereof is generally 0.01 to 1 g atom of zirconium or titanium contained in the catalyst. It is in the range of 1.2 mol, preferably 0.1-1 mol. By adding water or lower alcohol,
Effects such as improvement in the conversion of the alkene as the alkylating agent and the yield of the branched isoalkane are obtained. The alkylation reaction product can be recovered from the unreacted raw materials by means such as distillation, and the unreacted raw materials can be recycled to the reactor as needed. According to the alkylation method of the present invention, an isoalkane can be alkylated with an alkene to be converted into a highly branched isoalkane. In particular, when isobutane is used as the isoalkane and butenes are used as the alkene, trimethylpentane, which is useful as a high octane gasoline base material, can be obtained with a particularly high yield. In addition, according to the alkylation method of the present invention, since there are few by-products of heavy substances such that the product turns red, treatment with water or an aqueous alkali solution, which has been performed to obtain a conventional purified alkylate, is used. It does not particularly require an alkylate purification process.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明のアルキル化用触媒は、特に連続
型の固定床反応装置用に有用であり,簡易な手段で調製
できるばかりでなく、その取り扱いも容易である。ま
た、この触媒を使用したアルキル化方法は、従来法に比
較して、エネルギー効率が高く、アルケンの転化率及び
高分岐度イソアルカンの収率を共に高水準に維持でき
る。
The catalyst for alkylation of the present invention is particularly useful for a continuous fixed-bed reactor, and can be prepared by simple means and easily handled. The alkylation method using this catalyst has higher energy efficiency and can maintain both the alkene conversion and the yield of the highly branched isoalkane at a high level as compared with the conventional method.

【0013】[0013]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではな
い。 <平均粒径の測定>平均粒径の測定は篩い法により行な
った。篩い目の幾何平均径(di)(2種の篩い目の平均
径)と、篩い目の幾何平均径における粉粒体の重量分率
(Xi)からなる算術平均径(Dp)を求め、これを平均粒径と
した。 Dp=ΣXidi 後述する実施例1で用いるシリカを例にとれば、その平
均粒径は次のように求められる。9メッシュ、10メッシ
ュ、16メッシュ、20メッシュ及び24メッシュの篩
で構成される篩振とう器(電磁振動式篩い分け器)を用
いて、シリカ50gを空気中で3時間振とうした。その
結果は表1の通りである。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. <Measurement of average particle size> The average particle size was measured by a sieving method. The geometric mean diameter (di) of the sieve (the average diameter of the two sieves) and the weight fraction of the granular material at the geometric mean diameter of the sieve
The arithmetic average diameter (Dp) consisting of (Xi) was determined, and this was defined as the average particle diameter. Dp = ΣXidi Taking silica as an example in Example 1 described later as an example, the average particle diameter is obtained as follows. 50 g of silica was shaken in air for 3 hours using a sieve shaker (an electromagnetic vibration type sieve) composed of 9, 10, 16, 20 and 24 mesh sieves. Table 1 shows the results.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】表1に示すデータから、実施例1で使用す
るシリカの平均粒径(Dp)は1270μmとなる。 実施例1 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が98%であり、平均粒径1270μm、比表面積3
26m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(500
℃で2時間空気中焼成したもの)15gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジル
コニウムテトラオクタノサイド7.5gを加えてリフラ
ックス下に6時間反応させた。反応終了後トルエンを除
去し、反応物を30ml精製トルエンにて3回洗浄した
後、窒素気流下110℃でトルエンをブローした。得ら
れた生成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ2
00mm)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と
共に水蒸気を2時間流通させて加水分解を行った。加水
分解した反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。
得られた白色担体13gを5規定硫酸水溶液300ml
に浸漬して2時間静置し、しかる後濾過によって担体を
回収後、50mlの純水で2回洗浄し、次いで室温下自
然乾燥を48時間行った。乾燥物を石英製焼成管(内径
100mm,長さ450mm)に入れ、空気中300℃
で3時間焼成し触媒を得た。触媒の色は焦げ茶色であっ
た。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を8.5g導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
160gを仕込んだ。更にブテン−2を4g仕込んだ。
さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込ん
だ。系を50℃に加温し時の系の圧力は0.62MPa
であり、この状態で2時間撹拌することによりアルキル
化反応を行った。得られた生成物をガスクロマトグラフ
ィ−によって分析したところ、ブテン転化率は130ma
ss%、炭素数8の炭化水素成分(以後C8成分という)
の選択率は52%、C8成分中のトリメチルペンタン選
択率は81%であった。 比較例1 実施例1の<触媒の調製>における乾燥物の焼成温度を
300℃から500℃に変更した以外は、実施例1と同
様にして触媒を調製した。得られた触媒の色は白色であ
った。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を8.5g導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
163gを仕込んだ。更にブテン−2を3.9g仕込ん
だ。さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込
んだ。系を50℃に加温した後の系の圧力は0.62M
Paであり、この状態で2時間撹拌することによりアル
キル化反応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−
によって分析したところ、ブテン転化率は10mass%、
C8の成分の選択率は63%、C8成分中のトリメチル
ペンタン選択率は82%であった。 実施例2 <触媒の調製>粒径分布1.7mm〜4.0mmの範囲
が99%であり、平均粒径3.00mm、比表面積60
2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(500℃で
3時間空気中焼成したもの)15gを、撹拌機及び冷却
コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに窒素
下で入れ、次いで精製トルエンを100ml及びジルコ
ニウムオクタノサイド4.5gを加えてリフラックス下
に6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、反
応物を30mlの精製トルエンにて3回洗浄した後窒素
気流下110℃でトルエンをブローした。得られた生成
物をステンレス製容器(内径20mm,長さ200m
m)に充填し、容器を190℃に保持して窒素と共に水
蒸気を2時間流通させて加水分解を行った。加水分解し
た反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。得られ
た白色担体10gを2規定硫酸水溶液300mlに浸漬
して2時間静置し、次いで濾過によって担体を回収した
後、50mlの純水で2回洗浄し、しかる後室温下自然
乾燥を48時間行った。乾燥物を石英製焼成管(内径1
00mm,長さ450mm)に入れ、空気中300℃で
3時間焼成して触媒を得た。触媒の色は焦げ茶色であっ
た。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を9.6g導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
170gを仕込んだ。更にブテン−2を3.2g仕込ん
だ。さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込
んだ。系を50℃に加温した後の系の圧力は0.62M
Paであり、この状態で2時間撹拌することによりアル
キル化反応を行った。得られた生成物をガスクロマトグ
ラフィ−によって分析したところ、ブテン転化率は72
mass%、C8成分の選択率は48%、C8成分中のトリ
メチルペンタン選択率は83%であった。 実施例3 <触媒の調製>粒径分布500μm〜1000μmの範
囲が90%であり、平均粒径790μm、比表面積30
0m2/g、細孔容積2.6cc/gのシリカ(300℃で3
時間空気中焼成したもの)20gを、撹拌機及び冷却コ
ンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに窒素下
で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジルコニウ
ムテトラブトキサイド7.6gを加えてリフラックス下
に6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、反
応物を30mlの精製トルエンにて3回洗浄した後、窒
素気流下110℃でトルエンをブローした。得られた生
成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ200m
m)に充填して容器を190℃に保持し、これに窒素と
共に水蒸気を2時間流通させて加水分解を行った。加水
分解した反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。
得られた白色担体15gを10規定硫酸水溶液300m
lに浸漬して2時間静置後、濾過によって担体を回収
し、50mlの純水で2回洗浄した。次いで室温下自然
乾燥を48時間行った。乾燥物を石英製焼成管(内径1
00mm,長さ450mm)に入れ、空気中350℃で
3時間焼成して触媒を得た。触媒の色は焦げ茶色であっ
た。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒成分を10.9g導入した。続いて系を−2
0℃に冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソ
ブタン180gを仕込んだ。更にブテン−2を3.8g
仕込んだ。さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5
g仕込んだ。系を50℃に加温した後の系の圧力は0.
62MPaであり、この状態で2時間撹拌することによ
りアルキル化反応を行った。生成物をガスクロマトグラ
フィ−によって分析したところ、ブテン転化率は105
mass%、C8成分の選択率は56%、C8成分中のトリ
メチルペンタン選択率は87%であった。 実施例4 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が98%であり、平均粒径1270μm、比表面積3
26m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(200
℃で2時間空気中焼成したもの)20gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジル
コニウムテトラオクチルオキシド6.1gを加え、11
0℃にて6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去
し、反応物を30ml精製トルエンにて3回洗浄した
後、窒素気流下110℃でトルエンをブローした。得ら
れた生成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ2
00mm)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と
共に水蒸気を3時間流通させて加水分解を行った。得ら
れた白色担体15gを、撹拌機付き300cc三つ口フ
ラスコに窒素下で入れ、次いで濃硫酸10mlを加え
た。油浴上200℃にて3時間反応させた。触媒の色は
黒茶色であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒成分を30ml導入した。続いて系を−20
℃に冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブ
タン180gと3.5gのブテン−2を仕込んだ。さら
に内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込んだ。系
を50℃に加温した後の系の圧力は0.62MPaであ
り、この状態で2時間撹拌することによりアルキル化反
応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−によって
分析したところ、ブテン転化率は142mass%、C8成
分の選択率は58%、C8成分中のトリメチルペンタン
選択率は91%であった。 実施例5 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が98%であり、平均粒径1270μm、比表面積3
26m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(500
℃で3時間空気中焼成したもの)20gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びチタ
ニウムテトラブトキシド6.8gを加え、リフラックス
下6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、反
応物を30ml精製トルエンにて3回洗浄した後、窒素
気流下110℃でトルエンをブローした。得られた生成
物15gを電磁誘導撹拌機付き300mlオートクレー
ブに入れ、次いで純水100mlを導入し、系を190
℃に加熱して(系の圧力は1.5Mpa)3時間反応させ
た。系を開放した後固形物を濾別し、純水50mlで3
回洗浄した。洗浄した固形物を48時間自然乾燥した。
得られた白色担体15gを2規定硫酸水溶液300ml
に浸漬して2時間静置し、次いで濾別した担体を純水5
0mlで2回洗浄した後、室温下48時間自然乾燥し
た。乾燥物を石英製焼成管(内径100mm,長さ45
0mm)に入れ、空気中350℃で3時間焼成し触媒を
得た。触媒の色は焦げ茶色であった <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した2リッターオートクレーブを−20℃
に冷却してイソブタン300gを導入した。次いで窒素
下で上記の触媒12.3gを添加した。さらに内部標準
としてn−ヘプタンを0.5g仕込んだ。続いて系を5
0℃に昇温し、系の圧力が0.65Mpになった時点で
モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン300g
を供給すると共に、混合ブテン(ブテン−1:8容量
%,シスブテン−2:28容量%,トランスブテン−
2:64容量%)60gが充填されているフィードタン
クから、20g/hの速度で定量ポンプにて18時間供
給してアルキル化反応を行った。斜体文字部分の適否を
お調べ下さい。また混合ブテンの組成を合成しても100
%になりません。チェックして下さい。生成物をガスク
ロマトグラフィ−によって分析したところ、ブテン転化
率は96mass%、C8成分の選択率は66%、C8成分
中のトリメチルペンタン選択率は88%であった。 実施例6 <触媒の調製>粒径分布500μm〜1000μmの範
囲が99%であり、平均粒径790μm、比表面積10
0m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状アルミナ(500
℃で3時間空気中焼成したもの)20gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びテト
ライソプロポキシジルコニウム2gを加え、110℃に
て6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、反
応物を30ml精製トルエンにて3回洗浄した後、窒素
気流下110℃でトルエンをブローした。得られた生成
物をステンレス製容器(内径20mm,長さ200m
m)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と共に水
蒸気を2時間流通させ加水分解を行った。加水分解した
反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。得られた
白色担体15gを濃硫酸5mlに浸漬した後、石英製焼
成管(内径100mm,長さ450mm)に入れ、空気
中250℃で3時間焼成し触媒を得た。触媒の色は黒色
であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を40ml導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
170gと、4.1gのブテン−2を仕込んだ。さらに
内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込んだ。系を
70℃に加温した後の系の圧力は1.0MPaであり、
この状態で2時間撹拌することによりアルキル化反応を
行った。生成物をガスクロマトグラフィ−によって分析
したところ、ブテン転化率は115mass%、C8成分の
選択率は53%、C8成分中のトリメチルペンタン選択
率は89%であった。 実施例7 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が95%であり、平均粒径1150μm、比表面積1
50m2/g、細孔容積0.8cc/gの球状アルミナ(45
0℃で2時間空気中焼成したもの)20gを、撹拌機及
び冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコ
に窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジ
ルコニウムトリオクチルオキシモノブトキサイド4.1
gを加え、リフラックス下に6時間反応させた。反応終
了後トルエンを除去し、反応物を30ml精製トルエン
にて3回洗浄した後、窒素気流下110℃でトルエンを
ブローした。得られた生成物をステンレス製容器(内径
20mm,長さ200mm)に充填して容器を190℃
に保持し、窒素と共に水蒸気を2時間流通させ加水分解
を行った。得られた白色担体15gを10規定硫酸水溶
液300mlに浸漬して2時間静置し、しかる後濾別し
た担体を純水50mlで2回洗浄し、次いで室温下48
時間自然乾燥させた。乾燥物を石英製焼成管(内径10
0mm,長さ450mm)に入れ、空気中350℃で3
時間焼成して触媒を得た。触媒の色は焦げ茶色であっ
た。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を20ml導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
180gと、3.6gのブテン−2を仕込んだ。さらに
内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込んだ。系を
50℃に加温した後の系の圧力は0.65MPaであ
り、この状態で2時間撹拌することによりアルキル化反
応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−によって
分析したところ、ブテン転化率は122mass%、C8成
分の選択率は56%、C8成分中のトリメチルペンタン
選択率は85%であった。 実施例8 <触媒の調製>粒径分布500μm〜1000μmの範
囲が95%であり、平均粒径850μm、比表面積20
0m2/g、細孔容積1.1cc/gのシリカ・アルミナ(ア
ルミナ含量:24質量%、450℃で2時間空気中焼成
したもの)30gを、撹拌機及び冷却コンデンサーを付
した300cc三つ口フラスコに窒素下で入れ、次いで
精製トルエン100ml及びテトラブトキシチタニウム
3.2gを加え、110℃にて6時間反応させた。反応
終了後トルエンを除去し、反応物を30mlの精製トル
エンにて3回洗浄した後、窒素気流下110℃でトルエ
ンをブローした。得られた生成物をステンレス製容器
(内径20mm,長さ200mm)に充填し、容器を1
90℃に保持して窒素と共に水蒸気を3時間流通させ加
水分解を行った。得られた白色担体15gを撹拌機付き
の300cc三つ口フラスコに窒素下で入れ、次いで撹
拌しながら濃硫酸5mlを加えた。油浴上150℃にて
3時間反応させた。触媒の色は黒茶色であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を40ml導入した。続いて系を−20℃に
冷却してモレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
192gと3.5gのブテン−2を仕込んだ。さらに内
部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込んだ。系を5
0℃に加温した後の系の圧力は0.65MPaであり、
この状態で2時間撹拌することによりアルキル化反応を
行った。生成物をガスクロマトグラフィ−によって分析
したところ、ブテン転化率は108mass%、C8成分の
選択率は45%、C8成分中のトリメチルペンタン選択
率は78%であった。 実施例9 <触媒の調製>粒径分布800μm〜1700μmの範
囲が95%であり、平均粒径1080μm、比表面積3
20m2/g、細孔容積1.6cc/gのシリカ(200℃で
5時間空気中焼成したもの)30gを、撹拌機及び冷却
コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに窒素
下で入れ、ついで精製トルエン100ml及びジルコニ
ウムテトラヘキシルオキシド3.1gを加え、110℃
にて6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、
反応物を30mlの精製トルエンにて3回洗浄した後窒
素気流下110℃でトルエンをブローした。得られた生
成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ200m
m)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と共に水
蒸気を2時間流通させ加水分解を行った。加水分解した
反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。得られた
白色担体15gを10規定硫酸水溶液300mlに浸漬
して2時間静置し、しかる後濾別した担体を純水50m
lで2回洗浄した後、室温下48時間自然乾燥した。乾
燥物を石英製焼成管(内径100mm,長さ450m
m)に入れ、空気中250℃で3時間焼成し触媒を得
た。触媒の色は焦げ茶色であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を30ml導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
170gと、混合ブテン(ブテン−1:5容量%,シス
ブテン−2:50容量%,トランスブテン−2:45容
量%)3gを仕込んだ。さらに内部標準としてn−ヘプ
タンを0.5g仕込んだ。系を50℃に加温した後の系
の圧力は0.65MPaであり、この状態で2時間撹拌
することによりアルキル化反応を行った。生成物をガス
クロマトグラフィ−によって分析したところ、ブテン転
化率は116mass%、C8成分の選択率は51%、C8
成分中のトリメチルペンタン選択率は74%であった。
斜体文字の適否をご確認下さい。 実施例10 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が98%であり、平均粒径1270μm、比表面積3
26m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(200
℃で5時間空気中焼成したもの)30gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジエ
チルジルコニウムジオクチルオキシド6gを加え、11
0℃にて6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去
し、反応物を30ml精製トルエンにて3回洗浄した後
窒素気流下110℃でトルエンをブローした。得られた
生成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ200
mm)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と共に
水蒸気を2時間流通させ加水分解を行った。加水分解し
た反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。得られ
た白色担体15gを10規定硫酸水溶液300mlに浸
漬して2時間静置し、次いで濾別した担体を純水50m
lで2回洗浄した後、室温下48時間自然乾燥した。乾
燥物を石英製焼成管(内径100mm,長さ450m
m)に入れ、空気中250℃で3時間焼成して触媒を得
た。触媒の色は焦げ茶色であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の均一触媒を15ml導入した。続いて系を−20
℃に冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブ
タン160gを仕込んだ。更にブテン−2を4g仕込ん
だ。さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込
んだ。系を50℃に加温した後の系の圧力は0.62M
Paであり、この状態で2時間撹拌することによりアル
キル化反応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−
によって分析したところ、ブテン転化率は119mass
%、C8成分の選択率は49%、C8成分中のトリメチ
ルペンタン選択率は73%であった。 実施例11 <触媒の調製>粒径分布850μm〜1700μmの範
囲が98%であり、平均粒径1270μm、比表面積3
26m2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(500
℃で2時間空気中焼成したもの)15gを、撹拌機及び
冷却コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに
窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジル
コニウムテトラオクタノサイド7.5gを加えてリフラ
ックス下6時間反応させた。反応終了後トルエンを除去
し、反応物を30mlの精製トルエンにて3回洗浄した
後窒素気流下110℃でトルエンをブローした。得られ
た生成物をステンレス製容器(内径20mm,長さ20
0mm)に充填して容器を190℃に保持し、窒素と共
に水蒸気を2時間流通させ加水分解を行った。加水分解
した反応物を120℃で空気中3時間乾燥させた。乾燥
して得られた担体10gを上記した300cc三つ口フ
ラスコに窒素下で入れ、次いで精製トルエン100ml
及びジルコニウムテトラオクタノサイド2gを加えてリ
フラックス下6時間反応させた。その後上記と同様な処
理を行なって白色担体を得た。得られた白色担体13g
を5規定硫酸水溶液300mlに浸漬して2時間静置
し、しかる後濾別した担体を純水50mlで2回洗浄
し、次いで室温下48時間自然乾燥した。乾燥物を石英
製焼成管(内径100mm,長さ450mm)に入れ、
空気中300℃で3時間焼成して触媒を得た。触媒の色
は焦げ茶色であった。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を8.5g導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
160gを仕込んだ。更にブテン−2を4g仕込んだ。
さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込ん
だ。系を50℃に加熱した後の系の圧力は0.62MP
aであり、この状態で2時間撹拌することによりアルキ
ル化反応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−に
よって分析したところ、ブテン転化率は163mass%、
C8成分の選択率は51%、C8成分中のトリメチルペ
ンタン選択率は78.1%であった。 実施例12 <触媒の調製>粒径分布1.7mm〜4.0mmの範囲
が99%であり、平均粒径3.00mm、比表面積60
2/g、細孔容積1.0cc/gの球状シリカ(500℃で
3時間空気中焼成したもの)15gを、撹拌機及び冷却
コンデンサーを付した300cc三つ口フラスコに窒素
下で入れ、次いで精製トルエン100ml及びジルコニ
ウムオクタノサイド4.5gを加えてリフラックス下6
時間反応させた。反応終了後トルエンを除去し、反応物
を30mlの精製トルエンにて3回洗浄した後、窒素気
流下120℃でトルエンをブローした。得られた生成物
をステンレス製容器(内径20mm,長さ200mm)
に充填して容器を190℃に保持し、窒素と共に水蒸気
を3時間流通させ加水分解を行った。加水分解した反応
物を120℃で空気中3時間乾燥させた。得られた白色
担体15gを100mlナス型フラスコに入れ、次いで
トリフルオロメタンスルホン酸2mlを添加した後、窒
素下フラスコを回転させながら200℃で3時間焼成し
た。 <イソブタン/ブテン−2のアルキレーション>電磁誘
導攪拌機を付した300mlオートクレーブに窒素下で
上記の触媒を9.6g導入した。続いて系を−20℃に
冷却し、モレキュラーシーブ4Aで脱水したイソブタン
170gを仕込んだ。更にブテン−2を3.2g仕込ん
だ。さらに内部標準としてn−ヘプタンを0.5g仕込
んだ。系を50℃に加温した後の系の圧力は0.62M
Paであり、この状態で2時間撹拌することによりアル
キル化反応を行った。生成物をガスクロマトグラフィ−
によって分析したところ、ブテン転化率は150mass
%、C8成分の選択率は65%、C8成分中のトリメチ
ルペンタン選択率は77%であった。
From the data shown in Table 1, the average particle size (Dp) of the silica used in Example 1 is 1270 μm. Example 1 <Preparation of catalyst> The particle size distribution was 850 μm to 1700 μm in a range of 98%, the average particle size was 1270 μm, and the specific surface area was 3
Spherical silica (500 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
15 g of the mixture calcined in air at 2 ° C. for 2 hours) was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 7.5 g of zirconium tetraoctanoside were added thereto, followed by reflux. The reaction was carried out for 6 hours. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 2
(00 mm), the container was kept at 190 ° C., and steam was passed for 2 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours.
13 g of the obtained white carrier was added to 300 ml of a 5N aqueous sulfuric acid solution.
The carrier was collected by filtration, washed twice with 50 ml of pure water, and then naturally dried at room temperature for 48 hours. Put the dried product in a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 450 mm), and in air at 300 ° C.
For 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 8.5 g of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 160 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. Further, 4 g of butene-2 was charged.
Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. When the system is heated to 50 ° C., the pressure of the system is 0.62 MPa.
The alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the obtained product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 130 ma.
ss%, hydrocarbon component with 8 carbon atoms (hereinafter referred to as C8 component)
Was 52%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 81%. Comparative Example 1 A catalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that the calcination temperature of the dried product in <Preparation of catalyst> in Example 1 was changed from 300 ° C to 500 ° C. The color of the obtained catalyst was white. <Alkylation of isobutane / butene-2> 8.5 g of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 163 g of isobutane dehydrated with molecular sieve 4A was charged. Further, 3.9 g of butene-2 was charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After heating the system to 50 ° C., the pressure of the system is 0.62 M
Pa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. Gas chromatography of the product
According to the analysis, the butene conversion was 10 mass%,
The selectivity of the C8 component was 63%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 82%. Example 2 <Preparation of Catalyst> The range of particle size distribution from 1.7 mm to 4.0 mm is 99%, the average particle size is 3.00 mm, and the specific surface area is 60.
15 g of spherical silica (calcined in air at 500 ° C. for 3 hours) having a m 2 / g pore volume of 1.0 cc / g was put into a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen. Next, 100 ml of purified toluene and 4.5 g of zirconium octanoside were added and reacted under reflux for 6 hours. After the completion of the reaction, the toluene was removed. The reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 m
m), the container was kept at 190 ° C., and steam was passed for 2 hours together with nitrogen to carry out hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. 10 g of the obtained white carrier was immersed in 300 ml of a 2N aqueous sulfuric acid solution and allowed to stand for 2 hours. Then, the carrier was recovered by filtration, washed twice with 50 ml of pure water, and then naturally dried at room temperature for 48 hours. went. Dry the product with a quartz firing tube (1 inner diameter)
00 mm, length 450 mm) and calcined in air at 300 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 9.6 g of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 170 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. Further, 3.2 g of butene-2 was charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After heating the system to 50 ° C., the pressure of the system is 0.62 M
Pa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the obtained product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 72%.
mass%, the selectivity of the C8 component was 48%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 83%. Example 3 <Preparation of Catalyst> The range of the particle size distribution from 500 μm to 1000 μm is 90%, the average particle size is 790 μm, and the specific surface area is 30%.
0 m 2 / g, 2.6 cc / g pore volume silica (3
20 g in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, then add 100 ml of purified toluene and 7.6 g of zirconium tetrabutoxide and reflux for 6 hours under reflux. Reacted. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 m
m), the container was kept at 190 ° C., and steam was passed through the container with nitrogen for 2 hours to carry out hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours.
15 g of the obtained white carrier was 300 m in 10 N sulfuric acid aqueous solution.
After being immersed in 1 l for 2 hours, the carrier was recovered by filtration and washed twice with 50 ml of pure water. Then, natural drying was performed at room temperature for 48 hours. Dry the product with a quartz firing tube (1 inner diameter)
00 mm, length 450 mm) and calcined in air at 350 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 10.9 g of the above catalyst component was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Then change the system to -2
After cooling to 0 ° C., 180 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. 3.8 g of butene-2
I charged. Further, n-heptane was added as an internal standard at 0.5
g. After the system was heated to 50 ° C., the pressure of the system was 0.1.
It was 62 MPa, and an alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 105
mass%, the selectivity of the C8 component was 56%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 87%. Example 4 <Preparation of Catalyst> The particle size distribution was 850 μm to 1700 μm in a range of 98%, the average particle size was 1270 μm, and the specific surface area was 3
Spherical silica (200 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
20 g of the mixture calcined in air at 2 ° C. for 2 hours) was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 6.1 g of zirconium tetraoctyl oxide were added.
The reaction was performed at 0 ° C. for 6 hours. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 2
(00 mm), the container was kept at 190 ° C., and steam was passed for 3 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. 15 g of the obtained white carrier was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer under nitrogen, and then 10 ml of concentrated sulfuric acid was added. The reaction was performed at 200 ° C. for 3 hours on an oil bath. The color of the catalyst was black brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 30 ml of the above catalyst component was introduced under nitrogen into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer. Then, the system is -20
C. and 180 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A and 3.5 g of butene-2 were charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After heating the system to 50 ° C., the pressure of the system was 0.62 MPa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 142 mass%, the selectivity for the C8 component was 58%, and the selectivity for trimethylpentane in the C8 component was 91%. Example 5 <Preparation of Catalyst> The range of particle size distribution from 850 μm to 1700 μm is 98%, average particle size is 1270 μm, specific surface area is 3
Spherical silica (500 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
20 g of the mixture calcined in air at 300 ° C. for 3 hours) was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 6.8 g of titanium tetrabutoxide were added thereto. Allowed to react for hours. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. 15 g of the obtained product was put into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer, then 100 ml of pure water was introduced, and the system was cooled to 190 ml.
C. (system pressure was 1.5 MPa) and reacted for 3 hours. After the system was opened, the solid matter was separated by filtration and the solid was filtered with 50 ml of pure water.
Washed twice. The washed solid was air dried for 48 hours.
15 g of the obtained white carrier was added to 300 ml of a 2 N aqueous sulfuric acid solution.
And then allowed to stand for 2 hours.
After washing twice with 0 ml, the mixture was naturally dried at room temperature for 48 hours. Dry the product with a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 45
0 mm) and calcined in air at 350 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> A 2-liter autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer was heated at -20 ° C.
And 300 g of isobutane were introduced. Then 12.3 g of the above catalyst were added under nitrogen. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. Then, change the system to 5
The temperature was raised to 0 ° C., and when the system pressure reached 0.65 Mp, 300 g of isobutane dehydrated with a molecular sieve 4A
And mixed butenes (butene-1: 8% by volume, cis-butene-2: 28% by volume, transbutene-
(2: 64% by volume) from a feed tank filled with 60 g at a rate of 20 g / h by a metering pump for 18 hours to carry out the alkylation reaction. Please check the suitability of the italic characters. Even if the composition of the mixed butene is synthesized, 100
It does not become%. Please check it. When the product was analyzed by gas chromatography, the conversion of butene was 96 mass%, the selectivity of the C8 component was 66%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 88%. Example 6 <Preparation of Catalyst> The range of particle size distribution from 500 μm to 1000 μm is 99%, the average particle size is 790 μm, and the specific surface area is 10%.
Spherical alumina (500 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
20 g of the mixture calcined in the air at 300 ° C. for 3 hours) was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 2 g of tetraisopropoxyzirconium were added. Allowed to react for hours. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 m
m), the vessel was kept at 190 ° C., and steam was passed for 2 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. After immersing 15 g of the obtained white carrier in 5 ml of concentrated sulfuric acid, it was placed in a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 450 mm) and fired in air at 250 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was black. <Alkylation of isobutane / butene-2> 40 ml of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 170 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A and 4.1 g of butene-2 were charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After the system was heated to 70 ° C., the pressure of the system was 1.0 MPa,
An alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 115 mass%, the selectivity for the C8 component was 53%, and the selectivity for trimethylpentane in the C8 component was 89%. Example 7 <Preparation of Catalyst> The particle size distribution was 850 μm to 1700 μm in a range of 95%, the average particle size was 1150 μm, and the specific surface area was 1
Spherical alumina (45 m 2 / g, pore volume 0.8 cc / g)
20 g (calcined in air at 0 ° C. for 2 hours) are placed under nitrogen in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser, then 100 ml of purified toluene and zirconium trioctyloxy monobutoxide 4.1.
g was added and reacted for 6 hours under reflux. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is filled in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 mm), and the container is heated to 190 ° C.
, And hydrolysis was carried out by flowing steam together with nitrogen for 2 hours. 15 g of the obtained white carrier was immersed in 300 ml of a 10N aqueous sulfuric acid solution and allowed to stand for 2 hours. Thereafter, the carrier separated by filtration was washed twice with 50 ml of pure water, and then washed at room temperature for 48 hours.
Air dried for hours. Dry the product with a quartz firing tube (10
0mm, 450mm in length) and 350 ° C in air
After calcining for hours, a catalyst was obtained. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 20 ml of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 180 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A and 3.6 g of butene-2 were charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. The pressure of the system after heating the system to 50 ° C. was 0.65 MPa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the conversion of butene was 122 mass%, the selectivity of the C8 component was 56%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 85%. Example 8 <Preparation of Catalyst> The particle size distribution in the range of 500 μm to 1000 μm was 95%, the average particle size was 850 μm, and the specific surface area was 20.
30 g of silica-alumina having 0 m 2 / g and a pore volume of 1.1 cc / g (alumina content: 24% by mass, calcined in air at 450 ° C. for 2 hours) were mixed with three 300 cc tubes equipped with a stirrer and a cooling condenser. The flask was placed in a flask under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 3.2 g of tetrabutoxytitanium were added, followed by a reaction at 110 ° C. for 6 hours. After the completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is filled in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 mm), and the container is filled with 1
While maintaining the temperature at 90 ° C., water vapor was passed for 3 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. 15 g of the obtained white carrier was put in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer under nitrogen, and then 5 ml of concentrated sulfuric acid was added with stirring. The reaction was performed at 150 ° C. for 3 hours on an oil bath. The color of the catalyst was black brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 40 ml of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 192 g of isobutane and 3.5 g of butene-2 dehydrated with Molecular Sieve 4A were charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. System 5
After heating to 0 ° C., the pressure of the system is 0.65 MPa,
An alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the conversion of butene was 108 mass%, the selectivity of the C8 component was 45%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 78%. Example 9 <Preparation of Catalyst> The particle size distribution ranged from 800 μm to 1700 μm was 95%, the average particle size was 1080 μm, and the specific surface area was 3
30 g of 20 m 2 / g silica (calcined in air at 200 ° C. for 5 hours) having a pore volume of 1.6 cc / g was put in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen. 100 ml of purified toluene and 3.1 g of zirconium tetrahexyl oxide were added, and 110 ° C.
For 6 hours. After the completion of the reaction, the toluene was removed,
The reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 m
m), the vessel was kept at 190 ° C., and steam was passed for 2 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. 15 g of the obtained white carrier was immersed in 300 ml of a 10 N aqueous solution of sulfuric acid and allowed to stand for 2 hours.
After washing twice with 1 l, the mixture was naturally dried at room temperature for 48 hours. Dry the product with a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 450 m)
m) and calcined in air at 250 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 30 ml of the above catalyst was introduced under nitrogen into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., 170 g of isobutane dehydrated with molecular sieve 4A, and 3 g of mixed butene (butene-1: 5% by volume, cisbutene-2: 50% by volume, transbutene-2: 45% by volume). Was charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. The pressure of the system after heating the system to 50 ° C. was 0.65 MPa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the butene conversion was 116 mass%, the selectivity of the C8 component was 51%, and the
The selectivity of trimethylpentane in the component was 74%.
Please check the suitability of italic characters. Example 10 <Preparation of Catalyst> The range of particle size distribution from 850 μm to 1700 μm was 98%, average particle size was 1270 μm, and specific surface area was 3
Spherical silica (200 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
30 g of the mixture calcined in air at 5 ° C. for 5 hours) was placed under nitrogen in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser, and 100 ml of purified toluene and 6 g of diethylzirconium dioctyl oxide were added.
The reaction was performed at 0 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, the toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200
mm), and the vessel was kept at 190 ° C., and steam was passed for 2 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. 15 g of the obtained white carrier was immersed in 300 ml of a 10 N aqueous sulfuric acid solution and allowed to stand for 2 hours.
After washing twice with 1 l, the mixture was naturally dried at room temperature for 48 hours. Dry the product with a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 450 m)
m) and calcined in air at 250 ° C. for 3 hours to obtain a catalyst. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 15 ml of the above homogeneous catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Then, the system is -20
C. and 160 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. Further, 4 g of butene-2 was charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After heating the system to 50 ° C., the pressure of the system is 0.62 M
Pa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. Gas chromatography of the product
Analysis showed that the butene conversion was 119 mass
%, The selectivity of the C8 component was 49%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 73%. Example 11 <Preparation of catalyst> The particle size distribution in the range of 850 μm to 1700 μm was 98%, the average particle size was 1270 μm, and the specific surface area was 3
Spherical silica (500 m 2 / g, pore volume 1.0 cc / g)
15 g of the mixture calcined in air at 2 ° C. for 2 hours) was placed in a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene and 7.5 g of zirconium tetraoctanoside were added thereto, followed by reflux. The reaction was allowed to proceed for 6 hours. After the completion of the reaction, the toluene was removed. The reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then the toluene was blown at 110 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 20).
0 mm), the container was kept at 190 ° C., and steam was passed with nitrogen for 2 hours to carry out hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. 10 g of the carrier obtained by drying is put in the above 300 cc three-necked flask under nitrogen, and then 100 ml of purified toluene
And 2 g of zirconium tetraoctanoside were added and reacted under reflux for 6 hours. Thereafter, the same treatment as above was performed to obtain a white carrier. 13 g of the obtained white carrier
Was immersed in 300 ml of a 5N sulfuric acid aqueous solution and allowed to stand for 2 hours. Thereafter, the carrier separated by filtration was washed twice with 50 ml of pure water, and then naturally dried at room temperature for 48 hours. Put the dried product in a quartz firing tube (inner diameter 100 mm, length 450 mm)
The catalyst was obtained by calcining in air at 300 ° C. for 3 hours. The color of the catalyst was dark brown. <Alkylation of isobutane / butene-2> 8.5 g of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 160 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. Further, 4 g of butene-2 was charged.
Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. The pressure of the system after heating the system to 50 ° C is 0.62MP
a, and an alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. When the product was analyzed by gas chromatography, the conversion of butene was 163 mass%,
The selectivity of the C8 component was 51%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 78.1%. Example 12 <Preparation of catalyst> The range of the particle size distribution from 1.7 mm to 4.0 mm is 99%, the average particle size is 3.00 mm, and the specific surface area is 60.
15 g of spherical silica (calcined in air at 500 ° C. for 3 hours) having a m 2 / g and a pore volume of 1.0 cc / g was put into a 300 cc three-necked flask equipped with a stirrer and a cooling condenser under nitrogen. Subsequently, 100 ml of purified toluene and 4.5 g of zirconium octanoside were added thereto, and the mixture was refluxed under reflux.
Allowed to react for hours. After completion of the reaction, toluene was removed, and the reaction product was washed three times with 30 ml of purified toluene, and then toluene was blown at 120 ° C. under a nitrogen stream. The obtained product is placed in a stainless steel container (inner diameter 20 mm, length 200 mm)
, And the vessel was maintained at 190 ° C., and steam was passed for 3 hours together with nitrogen to effect hydrolysis. The hydrolyzed reaction was dried at 120 ° C. in air for 3 hours. 15 g of the obtained white carrier was placed in a 100 ml eggplant-shaped flask, and then 2 ml of trifluoromethanesulfonic acid was added. The mixture was calcined at 200 ° C. for 3 hours while rotating the flask under nitrogen. <Alkylation of isobutane / butene-2> 9.6 g of the above catalyst was introduced into a 300 ml autoclave equipped with an electromagnetic induction stirrer under nitrogen. Subsequently, the system was cooled to −20 ° C., and 170 g of isobutane dehydrated with Molecular Sieve 4A was charged. Further, 3.2 g of butene-2 was charged. Further, 0.5 g of n-heptane was charged as an internal standard. After heating the system to 50 ° C., the pressure of the system is 0.62 M
Pa, and the alkylation reaction was performed by stirring for 2 hours in this state. Gas chromatography of the product
Analysis showed that the butene conversion was 150 mass
%, The selectivity of the C8 component was 65%, and the selectivity of trimethylpentane in the C8 component was 77%.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水田 美能 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日石三 菱株式会社中央技術研究所内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 AA09 BA01A BA01B BA02A BA02B BA03A BA03B BA04A BA04B BA05A BA05B BA21A BA21B BA21C BA42A BB10A BB10B BC50C BC51C BE06C BE22A BE22B CB25 CB62 EB18Y EC03Y EC07Y EC08Y FA01 FB08 FB20 FB30 FC02 FC07 4H006 AA02 AA03 AA05 AB81 AC20 AD11 BA05 BA06 BA09 BA10 BA19 BA21 BA28 BA30 BA33 BA36 BA44 BA45 BA53 BC31 BC34 4H039 CA10 CF10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Mino Mizuno 8 Chidoricho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Nishiishi Mitsui Co., Ltd. Central Research Laboratory F-term (reference) 4G069 AA03 AA08 AA09 BA01A BA01B BA02A BA02B BA03A BA03B BA04A BA04B BA05A BA05B BA21A BA21B BA21C BA42A BB10A BB10B BC50C BC51C BE06C BE22A BE22B CB25 CB62 EB18Y EC03Y EC07Y EC08Y FA01 FB08 FB20 FB30 FC02 FC07 4H006 AA02 AA03 AABA BA33 BA30 BA33 BA09 BA33 CF10

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)ケイ素酸化物および/またはアルミ
ニウム酸化物に、(b)R1 mMe(OR2z-m (ここでR1
及びR2は各々炭素数1〜12の炭化水素基を、Meは
Zr又はTiを、zはMeの価数を示し、mは0≦m≦zで
ある)で表される化合物を接触させた後、水又は水蒸気
と接触させ、次いで(c)硫酸根を有する化合物および/
またはスルホン基を有する化合物と接触させ、しかる
後、100〜400℃の温度範囲で焼成することにより
得られるイソアルカンのアルキル化用触媒。
1. A method according to claim 1, wherein (a) silicon oxide and / or aluminum oxide is added to (b) R 1 m Me (OR 2 ) zm (where R 1
And R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, Me represents Zr or Ti, z represents a valence of Me, and m represents 0 ≦ m ≦ z. And then contacted with water or steam, and then (c) a compound having a sulfate group and / or
Alternatively, a catalyst for alkylation of isoalkane obtained by contacting with a compound having a sulfone group and then calcining in a temperature range of 100 to 400 ° C.
【請求項2】 (a)ケイ素酸化物および/またはアルミ
ニウム酸化物に、(b)R1 mMe(OR2z-m (ここでR1
及びR2は各々炭素数1〜12の炭化水素基を、Meは
Zr又はTiを、zはMeの価数を示し、mは0≦m≦zで
ある)で表される化合物を接触させた後、水又は水蒸気
と接触させ、次いで(c)硫酸根を有する化合物および/
またはスルホン基を有する化合物と接触させ、しかる
後、100〜400℃の温度範囲で焼成することにより
得られる触媒の存在下に、イソアルカンをアルケンと反
応させることを特徴とするイソアルカンのアルキル化方
法。
2. The method according to claim 1, wherein (a) silicon oxide and / or aluminum oxide is added to (b) R 1 m Me (OR 2 ) zm (where R 1
And R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, Me represents Zr or Ti, z represents a valence of Me, and m represents 0 ≦ m ≦ z. And then contacted with water or steam, and then (c) a compound having a sulfate group and / or
Alternatively, an alkylation method of an isoalkane, which comprises reacting an isoalkane with an alkene in the presence of a catalyst obtained by bringing the compound into contact with a compound having a sulfone group and then calcining the compound in a temperature range of 100 to 400 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010525934A (en) * 2007-04-30 2010-07-29 アレヴァ エヌペ Preparation of mineral particles in supercritical CO2 medium

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