JP2001163809A - 2,6−ジメチルナフタレンの製造方法 - Google Patents
2,6−ジメチルナフタレンの製造方法Info
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Abstract
造方法を提供する。 【解決手段】ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチル
ナフタレン、トリメチルナフタレン、ポリメチルナフタ
レン、および/またはそれらの混合物から選択されたナ
フタレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレン、
トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペンタメ
チルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼンから
選択された1種以上のベンゼン炭化水素と、少なくとも
部分的に液相条件下で、MTW構造型に属するゼオライ
トおよびP、BおよびSiから選択された少なくとも1
種の元素を含んで成る触媒組成物の存在下で反応させる
ことを含んで成る。この製法は、メチル化剤の存在下で
行なうのが好ましい。
Description
ナフタレン、トリメチルナフタレン、ポリメチルナフタ
レン、またはそれらの混合物から選択されたナフタレン
炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチ
ルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベン
ゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼンから選択され
た1種以上のベンゼン炭化水素と、少なくとも部分的に
液相条件下で、MTW構造型に属するゼオライトおよび
P、BおよびSiから選択された少なくとも1種の元素
を含んで成る触媒組成物の存在下で反応させることを含
んで成る、2,6−ジメチルナフタレン製造用の選択性
の高い方法を開示する。この製法は、メチル化剤の存在
下で行なうのが好ましい。
(ポリエチレンナフタレート)の製造にモノマーとして
使用する2,6−ナフタレンジカルボン酸の合成におけ
る中間体である。この物質は、灯油の改質から来る画分
(米国特許第4,963,248号)またはFCC油画
分(ヨーロッパ化学ニュース(European Chemical New
s)、30頁、1992年9月28日)から回収できるこ
とが公知である。前者の場合、ジメチルナフタレンを蒸
留により分離し、続いて2,6異性体を選択的吸収およ
び/または結晶化により分離しなければならない。後者
の場合、分離および/または異性化工程に使用する触媒
を被毒させる窒素および硫黄が存在するための別の問題
がある。また、一連のアルキル化、環化、脱水素および
異性化工程により2,6−ジメチルナフタレンを選択的
に合成する方法もある(米国特許第4,990,717
号、第5,118,892号、第5,073,670
号、第5,030,781号および第5,012,02
4号)。その様な多工程製法は明らかに膨大な経費がか
かり、その上、それぞれの工程または化学反応に二次反
応が関与し、中間体または最終生成物の純度を保証する
ための分離が必要となる。
6−ジメチルナフタレンの2工程合成方法を開示してい
る。第一工程では、ゼオライト系触媒の存在下で、アル
キル芳香族化合物をC5 オレフィンでアルキル化し、
第二工程では、Lゼオライト上のPt/Ba/Kからな
る触媒で、400〜500℃で脱水素環化し、ジメチル
ナフタレンを含む生成物を製造し、次いで主として2,
6異性体に異性化する。 Applied Catalysis A, Gener
al 146 (1996) 305-316 では、S.B. PuおよびT. Inui
が、溶剤を使用せず、気相中のみで、BEA、FAUお
よびMTW群のゼオライトを触媒とする、メタノールに
よるメチルナフタレンのアルキル化を記載している。最
良の結果はベータゼオライトおよびホージャサイトで得
られる。A.S. LoktevおよびP.S. Chekriy は、「ゼオラ
イトおよび関連する微細孔材料」Zeolites and Related
Microporous Materials: State of Art 1994, SSSC vo
l.84, J. Weitkamp et al. (Eds)は、パラフィン系溶剤
の存在下で気相中で行なう、ZSM−12の触媒作用に
よる、メタノールによるナフタレンまたはメチルナフタ
レンのアルキル化を開示している。ジメチルナフタレ
ン、および特に2,6異性体に対する収率はゼロまたは
無視できる程である。さらに、使用するパラフィン系溶
剤の反応および/または分解条件のために、大量の重質
副生成物が生じる。
中、モルデナイト、EU−1、オフレタイト、ZSM−
12、ZSM−5およびZSM−22から選択されたゼ
オライトの存在下で、ナフタレンまたは2−アルキル−
ナフタレンをアルキル化剤でアルキル化することを含ん
で成る、2,6−ジアルキルナフタレンの製造方法を記
載している。ナフタレンまたは2−メチル−ナフタレン
のメチル化の場合、ZSM−5ゼオライトの使用が特に
好ましい。1−アルキル−ナフタレンの形成を引き起こ
す好ましくない異性化反応を抑制するために、ゼオライ
ト系触媒を予め予備炭化処理にかける。ZSM−5の触
媒作用により、気相中、2−メチルナフタレンをメタノ
ールでアルキル化する例が記載されており、0.5〜8
時間で得られる転化率は5〜7%であり、ジメチルナフ
タレンの収率は4〜5%であり、2,6−ジメチルナフ
タレン異性体がジメチルナフタレン画分の50%を形成
する。
は、少なくとも部分的に液相条件下で、MTW構造型に
属するゼオライトの存在下で、および所望によりメチル
化剤の存在下で行なう、ナフタレン、メチルナフタレ
ン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレンおよび
/またはポリメチルナフタレンと、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベン
ゼン、ペンタメチルベンゼンおよびヘキサメチルベンゼ
ンから選択された1種以上のベンゼン炭化水素との反応
により、2,6−ジメチルナフタレンを製造する方法を
開示している。この製法により、収率、選択性、単位時
間における有用な生成物への転化、および触媒寿命に関
して、先行技術で開示されている内容よりも優れた結果
が得られる。MTWゼオライトは、特にMI98A00
0809に記載されている条件下で、先行文献に記載さ
れている条件により使用される同じゼオライトよりも、
また、先行技術で2,6−ジメチルナフタレンの製造に
関して最良の触媒として記載されているBEAおよびM
FIゼオライトよりも、活性がより高いことが立証され
ている。該発明で使用できるMTW構造型ゼオライト
は、例えばZSM−12、CZH−5、Nu−13、Th
eta-3およびTPZ−12である。CZH−5ゼオライ
トは英国特許第207,9735A号に、Nu−1はヨ
ーロッパ特許第59059号に、Theta-3はヨーロッパ
特許第162,719号に、TPZ−12は米国特許第
4,557,919号に記載されている。
好ましいMTW構造型ゼオライトは、SiO2/Al2
O3のモル比が20以上であるシリコ−アルミネートで
ある。このゼオライトはA. KatovicおよびG. Giordano,
Chem. Ind. (Dekker)(多孔質材料の合成)(Synthesis
of Porous Materials) 1997 69, 127-137に記載されて
いる。アルミニウムは、Toktarev & Ione, in Chon et
al.,「ゼオライトおよび微細孔質材料における進歩」(P
rogress in Zeolites and Microporous Materials), SS
SC, vol. 105, 1997に記載されている様に、完全に、ま
たは部分的にB、Ga、Feまたはそれらの混合物によ
り置換されていてよい。特許出願第MI98A0008
09号の好ましい態様によれば、使用するZSM−12
ゼオライトは、多孔質結晶性材料であり、そのか焼し
た、無水の形態で、酸化物のモル組成が下記の式1.0
±0.4M2/nO・W2O3・20−500YO2・
zH2Oに対応し、式中、MはH+ および/またはア
ルカリまたはアルカリ土類金属の、原子価がnである陽
イオンであり、Wはアルミニウム、ガリウムまたはそれ
らの混合物から選択され、Yはケイ素およびゲルマニウ
ムから選択され、zは0〜60である。Mは好ましくは
ナトリウム、カリウム、水素またはそれらの混合物から
選択される。Wは好ましくはアルミニウムであり、Yは
好ましくはケイ素である。Wは少なくとも部分的にホウ
素、鉄またはそれらの混合物により置換されていてよ
い。ZSM−12ゼオライトは、米国特許第3,83
2,449号、Ernst et al., Zeolites, 1987, Vol.
7, 9月号、およびToktarev & Ione, Chonet al., 「ゼ
オライトおよび微細孔質材料における進歩」(Progress
in Zeolites and Microporous Materials), SSSC, vol.
105, 1997に記載されている。MTWゼオライトは、好
ましくはその構造中に存在する陽イオン箇所が少なくと
も50%の水素イオンで占められている形態で使用す
る。陽イオン箇所の少なくとも90%が水素イオンで占
められているのが特に好ましい。
の2,6−ジメチルナフタレン製造方法では、ベンゼン
炭化水素が、該炭化水素とナフタレン群のモル比が1〜
100、より好ましくは3〜20、になる様に供給さ
れ、その際、ナフタレン群は、基質として使用されるナ
フタレン炭化水素、または数種類のナフタレン炭化水素
が存在する場合、それらのモル合計を意味する。該発明
の方法をメチル化剤の存在下で行なう場合、メチル化剤
とナフタレン群のモル比を30未満、好ましくは0.1
〜3にする。ナフタレン炭化水素は、好ましくはナフタ
レン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレンおよびそ
れらの混合物から選択する。特に好ましい態様では、試
薬は、所望によりジメチルナフタレンおよび/またはト
リメチルナフタレンと混合した、ナフタレンおよび/ま
たはメチルナフタレンである。使用するベンゼン炭化水
素は、好ましくはトリメチルベンゼンである。メチル化
剤は、メタノール、ジメチルエーテル、ジメチルカーボ
ネート、ジメチルサルフェート、メチルハイドライドか
ら選択することができ、好ましくはメタノールである。
該特許出願第MI98A000809号に記載されてい
る方法の反応温度は、200℃〜450℃、好ましくは
250〜390℃、さらに好ましくは280〜350℃
であり、WHSV空間速度は0.01〜8時間−1、好
ましくは0.05〜1時間−1である。使用する温度と
圧力条件の組合せは、この方法が少なくとも部分的に液
相で確実に行なわれる様にすべきである。使用する圧力
は3〜60気圧でよい。
に記載されている2,6−ジメチルナフタレンの合成方
法に基質として使用するナフタレン炭化水素は、伊国特
許出願第MI99A001533号に記載されている様
な、好適な石油化学流の分別およびその分別から得られ
る生成物の、固体酸によるその後の処理により得られる
ナフタレンカットに含まれている。事実、該伊国特許出
願第MI99A001533号、1999年7月13日
に本発明者により提出、の目的は、2,6−ジメチルナ
フタレンの合成における、石油化学流の分別およびそう
して得られた生成物の、その後の酸処理により得られる
ナフタレンカットの使用に関し、少なくとも部分的に液
相条件下で、MTWゼオライトの存在下で、および所望
によりメチル化剤の存在下で、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼ
ン、ヘキサメチルベンゼンまたはそれらの混合物から選
択された芳香族炭化水素と、好適な石油化学流の分別お
よびそうして得たナフタレンカットの固体酸によるその
後の処理により得られるカットを含んで成るナフタレン
の混合物を反応させることを含んで成る2,6−ジメチ
ルナフタレンの製造を記載し、特許権請求している。
クラッキング)、LCO(軽質サイクル油)および接触
改質から得られる、大量の比較的「清浄な」ナフタレン
を含む重質画分であるが、これらは、現在、十分には利
用されていない(例えばFOKは、場合により、燃料と
して使用される)。これらの原料はナフタレンの経済的
な供給源を与え、蒸留によりナフタレンを分離すること
ができる。この目的に、伊国特許出願第MI99A00
1533号では、FOK、LCO石油化学流または接触
改質から得られる重質画分を分別して得た、少なくとも
20%の有用なナフタレン(主としてナフタレンおよび
メチルナフタレン)を含む問題のカットを固体酸で処理
する。この処理はバッチまたは連続様式で行なうことが
でき、室温〜360℃の温度、および操作が確実に液相
で行なわれる様な圧力で行なう。固体酸の量は、処理す
べき液体に対して、0.1〜5重量%であり、WHSV
(時間−1)は0.1〜6でよい。この目的には、完全
に、または部分的に酸である固体酸材料、例えばクレー
(モンモリロン石、スメクタイト、等)またはそれらの
フィロケイ酸塩成分、ゼオライト、硫酸化ジルコニア、
酸性樹脂(例えばスルホン酸樹脂)、活性化または非活
性化アルミナ(所望により塩素化またはフッ素化し
た)、一般的な酸性酸化物(混合物も)、無定形シリコ
−アルミナ、を使用することができる。担持された酸お
よびヘテロポリ酸、例えばケイソウ土上のH3PO4、
も使用できる。次いで、この処理から得られたナフタレ
ンカットを、2,6−ジメチルナフタレンを製造するた
めに、上記内容の伊国特許出願第MI99A00080
9号に特許権請求する方法により、部分的に液相条件
下、MTWゼオライトおよび所望によりアルキル化剤の
存在下で、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチ
ルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、ヘキサメチルベン
ゼンまたはそれらの混合物から選択された芳香族炭化水
素と反応させる。
iから選択された1種以上の元素をMTWゼオライトに
添加することにより、2,6−ジメチルナフタレンの合
成における触媒性能が、収率および選択性および単位時
間における有用な生成物への転化率に関して改良される
ことが分かった。この触媒組成物は、MTWゼオライト
単独の耐久性より大きな耐久性も有している。そこで本
発明の目的は、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチ
ルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナ
フタレン、ペンタメチルナフタレン、ヘキサメチルナフ
タレンおよび/またはそれらの混合物から選択されたナ
フタレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレン、
トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペンタメ
チルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼンから
選択された1種以上のベンゼン炭化水素と、少なくとも
部分的に液相条件下で、MTW構造型に属するゼオライ
トおよびP、BおよびSiから選択された少なくとも1
種の元素Aを含んで成る触媒組成物の存在下で反応させ
ることを含んで成る、2,6−ジメチルナフタレン製造
方法に関し、該方法は所望によりメチル化剤の存在下で
行なう。
造型ゼオライトは、例えばZSM−12、CZH−5、
Nu−13、Theta-3およびTPZ−12である。CZ
H−5ゼオライトは英国特許第207,9735A号
に、Nu−1はヨーロッパ特許第59059号に、Thet
a-3はヨーロッパ特許第162,719号に、TPZ−
12は米国特許第4,557,919号に記載されてい
る。本発明で使用するのに最も好ましいMTW構造型ゼ
オライトは、SiO2/Al2O3のモル比が20以上
であるシリコ−アルミネートである。このゼオライトお
よびその製造はA. KatovicおよびG. Giordano, Chem. I
nd.(Dekker)(多孔質材料の合成)(Synthesis of Porou
s Materials) 1997 69, 127-137に記載されている。ア
ルミニウムは、Toktarev & Ione, in Chon et al.,「ゼ
オライトおよび微細孔質材料における進歩」(Progress
in Zeolites and Microporous Materials), SSSC, vol.
105, 1997に記載されている様に、完全に、または部分
的にB、Ga、Feまたはそれらの混合物により置換さ
れていてよい。
ライトは、多孔質結晶性材料であり、そのか焼した、無
水の形態で、酸化物のモル組成が下記の式1.0±0.
4M2/nO・W2O3・20−500YO2・zH2
Oに対応し、式中、MはH+ および/またはアルカリ
またはアルカリ土類金属の、原子価がnである陽イオン
であり、Wはアルミニウム、ガリウムまたはそれらの混
合物から選択され、Yはケイ素およびゲルマニウムから
選択され、zは0〜60である。Mは好ましくはナトリ
ウム、カリウム、水素またはそれらの混合物から選択さ
れる。Wは好ましくはアルミニウムであり、Yは好まし
くはケイ素である。Wは少なくとも部分的にホウ素、鉄
またはそれらの混合物により置換されていてよい。ZS
M−12ゼオライトは、米国特許第3,832,449
号、Ernst et al., Zeolites, 1987, Vol. 7, 9月号、
およびToktarev & Ione, Chonet al., 「ゼオライトお
よび微細孔質材料における進歩」(Progress in Zeolite
s and Microporous Materials)、SSSC, vol. 105, 1997
に記載されている。本発明の特に好ましい態様では、触
媒組成物中でMTWゼオライトが、その構造中に存在す
る陽イオン箇所が少なくとも50%の水素イオンで占め
られている形態にある。陽イオン箇所の少なくとも90
%が水素イオンで占められているのが特に好ましい。
アンモニア形態のMTWゼオライトを、Si、Pおよび
/またはBの化合物で、公知の技術、例えば機械的混
合、含浸または気相堆積、のいずれかを使用して処理す
ることにより、触媒組成物中に導入する。Si、Pおよ
び/またはB化合物は、対応する塩、酸および有機化合
物から選択することができる。使用可能な化合物は、ケ
イ酸、リン酸、ケイ素アルコキシド、リンアルコキシド
およびホウ素アルコキシドである。触媒組成物は、好ま
しくは公知の技術を使用して、すなわちゼオライトを、
好ましくはアンモニア形態で、Si、Pおよび/または
Bの化合物の水溶液で処理することにより、製造する。
得られた懸濁液を、攪拌状態に維持しながら、溶剤を除
去するのに十分な温度で、真空下で乾燥させる。含浸の
操作手順および条件は当業者には公知である。続いて、
乾燥後に残る固体を温度400〜600℃で1〜10時
間か焼する。好ましい態様では、元素Aがリンである。
元素Aの重量は、好ましくは触媒組成物の総重量の3%
未満であり、より好ましくは0.05%以上、2%以下
である。
粋な形態でペレット化する、または好適な無機酸化物結
合剤と共に押し出し、円筒形、球形ペレット、または一
般的に使用される他の形態を有するペレットを形成する
か、または結合剤と混合した後で噴霧乾燥し、微小球の
形態にすることができる。結合剤は、例えばアルミナ、
シリカ、シリコ−アルミナ、チタニア、ジルコニアまた
はクレーでよい。好ましくはアルミナを使用する。結合
剤を含む触媒では、触媒組成物および結合剤の重量比
は、10:90〜90:10、好ましくは25:75〜
75:25である。
素は、好ましくはナフタレン、メチルナフタレン、ジメ
チルナフタレン、トリメチルナフタレンまたはそれらの
混合物から選択する。特に好ましい態様では、試薬がナ
フタレンおよび/またはメチルナフタレンであり、所望
によりジメチルナフタレンおよび/またはトリメチルナ
フタレンと混合する。使用するベンゼン炭化水素は好ま
しくはトリメチルベンゼンである。本発明の特に好まし
い態様では、2,6−ジメチルナフタレンの製造方法
は、メタノール、ジメチルエーテル、ジメチルカーボネ
ート、ジメチルサルフェート、メチルハイドライドから
選択することができるメチル化剤の存在下で行なう。好
ましくはメタノールを使用する。
せぬことに、触媒としてMTWゼオライトだけを使用し
て得た結果と比較して、収率および選択性および単位時
間における有用な生成物への転化率が共に改良される。
MTW族のゼオライトと比較して、MTW構造型のゼオ
ライトおよびP、SiおよびBから選択された少なくと
も1種の元素Aを含む触媒組成物は、それらの活性がよ
り高く、寿命が長く、そのため生産性が高いためだけで
はなく、商業的な製法または公知の方法、例えばヨーロ
ッパ特許第519,165号および米国特許第5,01
2,024号に記載されている方法、を使用して2,6
異性体に転化し易い1,6および1,5異性体を高い百
分率で含む生成物が得られるので、より優れた結果を与
える。
を使用して得られる結果と比較して、本発明の触媒組成
物により、ジメチルナフタレンの2,6および2,7異
性体間で、より優れたモル比が得られる。当業者には公
知の様に、蒸留や結晶化の様な従来の分離方法を使用し
て2,6−ジメチルナフタレンを他の異性体から分離す
ることは、2,7−ジメチルナフタレンが存在するため
に、困難である。蒸留では、2,6および2,7−ジメ
チルナフタレンは、それらの沸点の差が0.3℃しかな
いので、互いに分離することはできない。結晶化では、
2,6異性体と2,7異性体が2,6/2,7比=0.
7(ヨーロッパ特許第0889016号に記載されてい
る様に)の共融混合物を形成するので、通常、分離して
も2,6異性体の収率が低くなる。熱力学的平衡にはこ
れら2種類の異性体間の比約1が関与する(S.B. Pu &
T. Inui, Applied Catalysis A Gen 146 (1996) 305-31
6)。この結果、分離工程における2,6−ジメチルナ
フタレンの収率は通常低くなる。 従って、本発明の方
法のもう一つの有利な特徴は、2,6異性体の形成の選
択性がより高いことであり、2,6異性体/2,7異性
体のモル比が2,6異性体のモル比のバランスが2,6
異性体に向かって崩れ、分別結晶化工程における収率が
改善される。
異性化およびアルキル化反応が同時に起こる結果であ
り、その際、予期せぬことに、反応混合物中に存在する
あらゆる型のメチルが直接または間接的に、使用するナ
フタレン基質のメチル化に参加し、選択性が極めて高い
製造に貢献する。反応混合物中に存在するメチルとは、
ベンゼン炭化水素に由来するメチルおよび使用する1種
以上のナフタレン基質上に恐らくすでに存在するメチル
の両方を指す。これによって、製法の最後で、使用する
ベンゼン炭化水素またはベンゼン炭化水素の混合物が、
上記の製法に由来する、定量的および定性的に各種のメ
チル化された、対応するベンゼン炭化水素の混合物を製
造する。最良の結果は、メチル化剤の存在下で操作し、
その結果、2,6−ジメチルナフタレン中に含まれるメ
チルの少なくとも一部が、そのメチル化剤から直接的に
由来するか、または間接的に、すなわち芳香族炭化水素
のメチル化剤の一部に対するアルキル化およびそれに続
くナフタレン基質に対するアルキル交換に由来する時に
得られる。
レン群のモル比が1〜100、より好ましくは3〜20
になる様に供給し、その際、ナフタレン群は、基質とし
て使用されるナフタレン炭化水素、または数種類のナフ
タレン炭化水素が存在する場合、それらのモル合計に関
する。本発明の方法をメチル化剤、好ましくはメタノー
ル、の存在下で行なう場合、メチル化剤とナフタレン群
のモル比を30未満、好ましくは0.1〜3にする。ベ
ンゼン炭化水素としてベンゼンのみを使用し、ナフタレ
ン基質としてナフタレンのみを使用する場合には、明ら
かにメチル化剤の存在下で操作することが必要である。
くは250〜390℃、さらに好ましくは280〜35
0℃であり、WHSV空間速度は0.01〜8時
間−1、好ましくは0.05〜1時間−1である。使用
する温度と圧力条件の組合せは、2,6−ジメチルナフ
タレンの合成が少なくとも部分的に液相で、より好まし
くは実質的に液相中で確実に行なわれる様にすべきであ
る。使用する圧力は3〜60気圧である。
バッチ式で工業的に行なうことができ、温度を好ましい
範囲内に維持するために、触媒を反応混合物中に様々な
層で配置することができる。製法自体で使用するナフタ
レンによる、炭化水素またはベンゼン炭化水素混合物に
よる、またはメチル化剤(存在する場合)、好ましくは
メタノール、による冷却を層間で行なうことができる。
温度制御は、試薬および/または不活性物質の冷却によ
るのみならず、例えば冷却器を挿入することにより、層
間冷却により行なうこともできる。2,6−ジメチルナ
フタレンの合成は、内部冷却で温度制御している、触媒
を2床以上に配置した反応器で、または直列の2基以上
の反応器で適切に行なうことができる。アルキル化剤を
使用する場合、アルキル化剤は2つ以上の段階で供給す
ることができる。アルキル化剤は、反応器の触媒床に沿
って2つ以上の段階で、または触媒床間で、および/ま
たは直列に配置された反応器間で供給するのが好まし
い。
カット、および特に、本発明者により提出された、上記
内容の伊国特許出願第MI99/A001533号に記
載されている様な、石油化学流を分別し、固体酸で処理
することにより得られるナフタレンカットを、本発明の
製法のナフタレン炭化水素を含む基質として使用するこ
とができる。そこで本発明の別の目的は、2,6−ジメ
チルナフタレンの製造方法であって、−好適な石油化学
流を分別する工程、 −この様にして得られたナフタレンカットを固体酸で処
理する工程、および −この様にして得られた生成物を、少なくとも部分的に
液相条件下で、MTWゼオライトおよびP、Siおよび
Bから選択された少なくとも1種の元素Aを含む触媒組
成物の存在下で、所望によりメチル化剤の存在下で、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン、
ペンタメチルベンゼン、ヘキサメチルベンゼンおよび/
またはそれらの混合物から選択された芳香族炭化水素と
反応させる工程を含んで成る方法に関する。
LCOおよび接触改質から得られる重質画分である。少
なくとも20%の有用なナフタレン(主としてナフタレ
ンおよびメチルナフタレン)を含む問題のカットを得る
ための分別は、従来の蒸留方法を使用して、例えば真空
下でプレートカラムにより、行なう。この様にして得ら
れたナフタレンカットを固体酸で処理するが、これは、
該カットを、2,6−ジメチルナフタレンの合成に供給
する前に、該固体酸からなる予備床上に送ることにより
行なう。処理は、バッチ式または連続式で行なうことが
でき、室温〜360℃の温度、および操作が確実に液相
で行なわれる様な圧力で行なう。固体酸の量は、処理す
べき液体に対して、0.1〜5重量%であり、WHSV
(時間−1)は0.1〜6でよい。この目的には、完全
に、または部分的に酸である固体酸材料、例えばクレー
(例えばモンモリロン石、スメクタイト)またはそれら
のフィロケイ酸塩成分、ゼオライト、硫酸化酸化物、例
えば硫酸化ジルコニア、酸性樹脂(例えばスルホン酸樹
脂)、活性化または非活性化アルミナ(所望により塩素
化またはフッ素化した)、一般的な酸性酸化物(混合物
も)、無定形シリコ−アルミナ、を使用することができ
る。担持された酸およびヘテロポリ酸、例えばケイソウ
土上のH3PO4、も使用できる。この様に処理した生
成物を、本発明の方法に関して上に説明した条件下で、
MTWゼオライトおよびP、SiおよびBから選択され
た少なくとも1種の元素Aを含む触媒組成物の存在下
で、芳香族炭化水素と反応させて2,6−ジメチルナフ
タレンを製造する。
ジメチルナフタレンの製造を最大限にするために、製造
工程の最後で得た生成物を、(a)ベンゼン炭化水素、
ナフタレンおよびメチルナフタレンを含む画分、(b)
ジメチルナフタレンを含む画分、および(c)ポリメチ
ル化ナフタレンを含む画分に分離する。ジメチルナフタ
レンを含む画分(b)から所望の2,6−ジメチルナフ
タレン異性体を単離し、2,6異性体以外のジメチルナ
フタレンを含む画分(d)および画分(a)および
(c)を最初の反応器に再供給し、そこでこれらの画分
は反応サイクルに入る。あるいは、該画分(d)および
画分(a)および(c)を、所望によりナフタレンおよ
び/またはメチルナフタレン濃度を増加し、特定の反応
器に供給し、そこで、少なくとも部分的に液相条件下
で、MTWゼオライトおよびP、SiおよびBから選択
された少なくとも1種の元素Aを含む触媒組成物の存在
下で、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベン
ゼン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼンお
よび/またはヘキサメチルベンゼンから選択されたベン
ゼン炭化水素と反応させる。反応温度は200〜450
℃であり、空間速度は0.01〜8時間−1である。
ナフタレンの製造を最大限にするために、2,6異性体
以外のジメチルナフタレン、特に1,6および1,5異
性体、を含む画分(d)を、少なくとも部分的に液相条
件下で、MTWゼオライトおよびP、SiおよびBから
選択された少なくとも1種の元素Aを含む触媒組成物の
存在下で、温度100〜400℃、より好ましくは12
0〜250℃、さらに好ましくは130〜200℃で異
性化する。
1,5−ジメチルナフタレン(純粋であるか、または他
のジメチルナフタレン異性体と混合された)を異性化
し、2,6−ジメチルナフタレンを製造するための、M
TWゼオライトおよびP、SiおよびBから選択された
少なくとも1種の元素Aを含む触媒組成物により触媒作
用させる方法は、新規であり、本発明のもう一つの目的
である。元素Aの量は好ましくは3%未満である。
P、SiおよびBから選択された少なくとも1種の元素
Aを含む触媒組成物は、新規であり、本発明のもう一つ
の目的である。元素Aの重量は、触媒組成物の総重量に
対して好ましくは3%未満であり、より好ましくは0.
05%以上、2%以下である。
ら生じる使用済み触媒は、公知のコークス、またはそ
の、炭化水素が関与する反応に触媒作用する固体酸物質
の失活を起こす前駆物質の燃焼方法により再生できる。
我々は、この触媒が消耗した時、2,6−ジメチルナフ
タレン自体の合成反応器中、温度200〜450℃、よ
り好ましくは250〜400℃、さらに好ましくは28
0〜370℃で、2,6−ジメチルナフタレンの合成反
応に使用する1種以上のベンゼン炭化水素で処理するこ
とにより、この触媒は再生できることも発見した。該温
度は、消耗した触媒を生じる2,6−ジメチルナフタレ
ンの製造工程の際に使用する温度と少なくとも等しい。
再生条件は、少なくとも部分的に液相で操作する様に選
択し、WHSV空間速度は0.01〜8時間−1であ
り、圧力は5〜60気圧から選択することができる。
%のPを含む触媒組成物の製造 Al2O3が56%のアルミン酸ナトリウム2.4グラ
ムを35%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液84
グラムに溶解させる。こうして得られた透明な溶液を、
コロイド状シリカLudox HS 40 200グラム中に攪拌し
ながら注ぎ込む。短時間攪拌した後、透明で均質なゲル
が得られるので、これを、アンカー攪拌機を備えたAI
SI316鋼製オートクレーブの中に注ぎ込む。熱水条
件下、160℃で約60時間ゲルを放置して結晶化させ
る。この時点で、オートクレーブを冷却し、固体を母液
から分離し、脱イオン水で洗浄水のpHが9未満になる
まで洗浄する。
焼する。次いで、固体を、脱イオン水および酢酸アンモ
ニウムの、酢酸アンモニウムが、元から存在していた合
成アルミニウムに対して5倍モル過剰量で存在する溶液
中に分散させる。この操作の際、ゼオライト中に含まれ
ていた合成ナトリウムがイオン交換によりアンモニウム
イオンで置き換えられる。この最初の交換に続いて、洗
浄後、最初の交換と同じ手順で2回目の交換を行ない、
さらにもう一度洗浄する。次いで、固体を最終的に水性
環境から分離し、乾燥させ、アンモニア形態にあるゼオ
ライトを得る。アンモニア形態にあるゼオライト10グ
ラムを、脱イオン水50グラムにゼオライトに対してP
が0.5重量%になる量で(NH4)2HPO4 、す
なわち塩0.215g、を溶解させた溶液中に分散させ
る。この混合物を約60℃で約30分間攪拌し、次いで
真空中で乾燥させる。こうして得られた固体を空気中、
550℃で5時間か焼することにより、完全に酸形態の
触媒が得られる。最終的な試料にXRD分析を行ない、
結晶性MTW型ゼオライト相だけが存在することを立証
すると共に、化学分析により、残留ナトリウムが50 p
pm未満であり、SiO2/Al2O3のモル比が99で
あることが確認される。
ムを35%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液84
グラムに溶解させる。こうして得られた透明な溶液を、
コロイド状シリカLudox HS 40 200グラム中に攪拌し
ながら注ぎ込む。短時間攪拌した後、透明で均質なゲル
が得られるので、これを、アンカー攪拌機を備えたAI
SI316鋼製オートクレーブの中に注ぎ込む。熱水条
件下、160℃で約60時間ゲルを放置して結晶化させ
る。この時点で、オートクレーブを冷却し、固体を母液
から分離し、脱イオン水で洗浄水のpHが9未満になる
まで洗浄する。
焼する。次いで、固体を、脱イオン水および酢酸アンモ
ニウムの、酢酸アンモニウムが、元から存在していた合
成アルミニウムに対して5倍モル過剰量で存在する溶液
中に分散させる。この操作の際、ゼオライト中に含まれ
ていた合成ナトリウムがイオン交換によりアンモニウム
イオンで置き換えられる。この最初の交換に続いて、洗
浄後、最初の交換と同じ手順で2回目の交換を行ない、
さらにもう一度洗浄する。次いで、固体を最終的に水性
環境から分離し、乾燥させ、アンモニア形態にあるゼオ
ライトを得る。こうして得られた固体を空気中、550
℃で5時間か焼することにより、完全に酸形態の触媒が
得られる。最終的な試料にXRD分析を行ない、結晶性
MTW型ゼオライト相だけが存在することを立証すると
共に、化学分析により、残留ナトリウムが50 ppm未満
であり、SiO2/Al2O3のモル比が99であるこ
とが確認される。
様に行なう。実施例1および2に記載する様にして得た
触媒各4グラムを、錠剤に変形し、20〜40メッシュ
に造粒し、固定床反応器の等温区域中に、不活性充填材
として石英を上下にして入れる。大気圧に対して窒素気
流下で、反応器の温度を200℃に少なくとも2時間加
熱する。不活性ガス流下で、反応器を室温に冷却し、次
いで反応器が40バールに加圧されるまで試薬を供給す
る。試薬混合物は、1,2,4−トリメチルベンゼン、
ナフタレンおよびメタノールからなり、供給原料中の
1,2,4−トリメチルベンゼンとナフタレンのモル比
が10になり、メタノールとナフタレンのモル比が3に
なる様に操作する。圧力が40バールに達した時、反応
器を350℃の試験温度に加熱する。WHSV(時間
−1)(混合物全体に対する)は0.86である。反応
器から出て来る生成物を冷却し、ガスクロマトグラフィ
ーで分析する。試料は規則的な時間間隔で採取する。メ
タノールの転化率は常に合計である。
タレンの転化率は78.7%である。ナフタレンに対す
る選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):48.3 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):1
4.8 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):30.3 −メチルナフタレンの選択性(モル%):40.7 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):11.0 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:30.6 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:62.8 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:(熱力学
約1)2.2
ナフタレンの転化率は76.1%である。ナフタレンに
対する選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):47.0 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):1
3.6 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):28.7 −メチルナフタレンの選択性(モル%):43.5 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):9.5 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:28.9 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:61.0 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:1.9
タレンの転化率は72.3%である。ナフタレンに対す
る選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):44.4 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):1
3.4 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):27.6 −メチルナフタレンの選択性(モル%):46.7 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):8.8 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:30.1 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:62.1 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.2
ナフタレンの転化率は56.3%である。ナフタレンに
対する選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):36.2 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):1
0.5 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):22.0 −メチルナフタレンの選択性(モル%):59.5 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):4.3 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:29.1 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:60.7 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.0
タレンの転化率は67.2%である。ナフタレンに対す
る選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):41.1 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):1
2.2 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):25.3 −メチルナフタレンの選択性(モル%):51.1 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):7.7 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:29.7 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:61.4 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.2
ナフタレンの転化率は50.8%である。ナフタレンに
対する選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):32.5 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):
9.0 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):18.6 −メチルナフタレンの選択性(モル%):64.6 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):2.9 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:27.5 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:57.2 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.0
始時には、MTWゼオライトのみを含む触媒と同等の活
性を有することが分かる。続いて、反応時間の増加と共
に、リンを含む触媒は活性低下がはるかに少なくなり、
従って、生産性が高くなる。さらに、生成物の分布に関
する限り、変性触媒により、ジメチルナフタレン全体に
対して、より多くの2,6−ジメチルナフタレンが得ら
れ、簡単な内部異性化(ナフタレン環上のメチルのα−
βシフト)により2,6に相関している異性体である
1,6および1,5−ジメチルナフタレンも多くなる。
実際、良く知られている様に、10種類のジメチルナフ
タレン異性体は4つの群A)2,6−1,6−1,5
−、B)2,7−1,7−1,8−、C)2,3−1,
3−1,4−、D)1,2−に小分類される。内部異性
化反応はこれらの群の中で簡単なメチルのα−βシフト
により起こる。対照的に、上記の群と群の間では、2つ
の隣接する位置間でメチルのβ−βシフト、または2つ
の異なった環同士の間の移動が関与するので、同じ反応
が極めて困難である(ヨーロッパ特許第051,916
5号、2頁またはN. HaraおよびH. Takahashi, Zeolit
e: 「基礎と応用」(Fundamental and Application), Ko
dansha Scientific, Tokyo, 1975, 287頁参照)。上記
の様に純粋2,6異性体の分離における収率に関して重
要な役割を有する2,6/2,7−DMN比は、リンを
含む触媒の場合に大きい。従って、これは本発明のもう
一つの有利な特徴である。
Pを含む触媒組成物の製造 Al2O3が56%のアルミン酸ナトリウム2.4グラ
ムを35%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液84
グラムに溶解させる。こうして得られた透明な溶液を、
コロイド状シリカLudox HS 40 200グラム中に攪拌し
ながら注ぎ込む。短時間攪拌した後、透明で均質なゲル
が得られるので、これを、アンカー攪拌機を備えたAI
SI316鋼製オートクレーブの中に注ぎ込む。熱水条
件下、160℃で約60時間ゲルを放置して結晶化させ
る。この時点で、オートクレーブを冷却し、固体を母液
から分離し、脱イオン水で洗浄水のpHが9未満になる
まで洗浄する。
焼する。次いで、固体を、脱イオン水および酢酸アンモ
ニウムの、酢酸アンモニウムが、元から存在していた合
成アルミニウムに対して5倍モル過剰量で存在する溶液
中に分散させる。この操作の際、ゼオライト中に含まれ
ていた合成ナトリウムがイオン交換によりアンモニウム
イオンで置き換えられる。この最初の交換に続いて、洗
浄後、最初の交換と同じ手順で2回目の交換を行ない、
さらにもう一度洗浄する。次いで、固体を最終的に水性
環境から分離し、乾燥させ、アンモニア形態にあるゼオ
ライトを得る。アンモニア形態にあるゼオライト10グ
ラムを、脱イオン水50グラムにゼオライトに対してP
が3重量%になる量で(NH4)2HPO4 、すなわ
ち塩1.29g、を溶解させた溶液中に分散させる。こ
の混合物を約60℃で約30分間攪拌し、次いで真空中
で乾燥させる。こうして得られた固体を空気中、550
℃で5時間か焼することにより、完全に酸形態の触媒が
得られる。最終的な試料にXRD分析を行ない、結晶性
MTW型ゼオライト相だけが存在することを立証すると
共に、化学分析により、残留ナトリウムが50 ppm未満
であり、SiO2/Al2O3のモル比が99であるこ
とが確認される。
に変形し、20〜40メッシュに造粒し、固定床反応器
の等温区域中に、不活性充填材として石英を上下にして
入れる。大気圧に対して窒素気流下で、反応器の温度を
200℃に少なくとも2時間加熱する。不活性ガス流下
で、反応器を室温に冷却し、次いで反応器が40バール
に加圧されるまで試薬を供給する。試薬混合物は、1,
2,4−トリメチルベンゼン、ナフタレンおよびメタノ
ールからなり、供給原料中の1,2,4−トリメチルベ
ンゼンとナフタレンのモル比が10になり、メタノール
とナフタレンのモル比が3になる様に操作する。圧力が
40バールに達した時、反応器を350℃の試験温度に
加熱する。WHSV(時間−1)(混合物全体に対す
る)は0.86である。反応器から出て来る生成物を冷
却し、ガスクロマトグラフィーで分析する。試料は規則
的な時間間隔で採取する。メタノールの転化率は常に合
計である。
8%である。ナフタレンに対する選択性は、 −ジメチルナフタレンの選択性(モル%):10.3 −2,6−ジメチルナフタレンの選択性(モル%):
1.3 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレンの選択
性(モル%):3.7 −メチルナフタレンの選択性(モル%):89.7 −ポリメチルナフタレンの選択性(モル%):0.0 −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:12.5 −2,6−1,6−1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:35.6 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:(熱力学
約1)2.0 上記のデータから、例えば2,6−ジメチルナフタレン
/ジメチルナフタレン全体の比から分かる様に、大量の
リンにより、触媒は活性および選択性が低くなることが
分かる。
媒試験を同様に行なう。実施例1および2に記載する様
にして得た触媒各4グラムを、錠剤に変形し、20〜4
0メッシュに造粒し、固定床反応器の等温区域中に、不
活性充填材として石英を上下にして入れる。大気圧に対
して窒素気流下で、反応器の温度を200℃に少なくと
も2時間加熱する。不活性ガス流下で、反応器を室温に
冷却し、次いで反応器が40バールに加圧されるまで試
薬を供給する。試薬混合物は、1,2,4−トリメチル
ベンゼン、およびナフタレン、メチルナフタレンおよび
少量のジメチルナフタレンを含むFOK蒸留物からな
り、供給原料中の1,2,4−トリメチルベンゼンとナ
フタレン群のモル比が10になる様に操作する。特に、
ナフタレン群は、ナフタレン45.4重量%、メチルナ
フタレン53.0重量%およびジメチルナフタレン1.
6重量%に分けられる。
チルナフタレンの合成を行なう反応器に供給する前に、
供給原料自体を、液相に対して3重量%の量の酸性モン
モリロン石(クレー)で前処理する。この場合、操作は
バッチ式で80℃で5時間行なう。液体からモンモリロ
ン石を分離した後、窒素中で活性化した触媒を含む反応
器に液体を供給し、系を操作圧、すなわち40バールに
する。この時点で、反応器を所望の温度350℃に加熱
する。従って、この試験では、試薬および生成物の状態
は液相条件下にある。WHSV(時間−1)(混合物全
体に対する)は2である。反応器から出て来る生成物を
冷却し、ガスクロマトグラフィーで分析する。試料は規
則的な時間間隔で採取する。メタノールの転化率は常に
合計である。下記のリストは、ナフタレン生成物の分布
を、溶剤抜きで、変性および未変性触媒の2つの場合
で、異なったt.o.s.で示す(重量%で)。
媒の場合、51時間の反応後、溶剤を含まない生成物の
混合物は、重量%で表して、下記の組成を有する(供給
原料に関する値は括弧内に示す)。 −ナフタレン:8.9(45.4) −1−メチルナフタレン:9.2(20.4) −2−メチルナフタレン:20.9(32.6) −2,6−ジメチルナフタレン:16.9(0.0) −2,7−ジメチルナフタレン:6.0(1.6) −1,3−1,7−ジメチルナフタレン:7.0(0.
0) −1,6−ジメチルナフタレン:15.4(0.0) −1,4−2,3−ジメチルナフタレン:1.1(0.
0) −1,5−ジメチルナフタレン:2.5(0.0) −1,2−ジメチルナフタレン:0.8(0.0) −1,8−ジメチルナフタレン:0.0(0.0) −トリメチルナフタレン(各種異性体):11.3
(0.0) −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:34.0 −2,6+1,6+1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:70.0 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.8
の反応後、溶剤を含まない生成物の混合物は、重量%で
表して、下記の組成を有する(供給原料に関する値
は()内に示す)。 −ナフタレン:9.3(45.4) −1−メチルナフタレン:9.4(20.4) −2−メチルナフタレン:21.4(32.6) −2,6−ジメチルナフタレン:15.5(0.0) −2,7−ジメチルナフタレン:6.5(1.6) −1,3−1,7−ジメチルナフタレン:7.8(0.
0) −1,6−ジメチルナフタレン:13.8(0.0) −1,4−2,3−ジメチルナフタレン:1.1(0.
0) −1,5−ジメチルナフタレン:2.3(0.0) −1,2−ジメチルナフタレン:0.8(0.0) −1,8−ジメチルナフタレン:0.0(0.0) −トリメチルナフタレン(各種異性体):12.1
(0.0) −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:32.4 −2,6+1,6+1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:66.1 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.4
間の反応後、溶剤を含まない生成物の混合物は、重量%
で表して、下記の組成を有する(供給原料に関する値は
()内に示す)。 −ナフタレン:11.2(45.4) −1−メチルナフタレン:10.4(20.4) −2−メチルナフタレン:23.3(32.6) −2,6−ジメチルナフタレン:16.0(0.0) −2,7−ジメチルナフタレン:5.7(1.6) −1,3−1,7−ジメチルナフタレン:6.6(0.
0) −1,6−ジメチルナフタレン:14.4(0.0) −1,4−2,3−ジメチルナフタレン:1.1(0.
0) −1,5−ジメチルナフタレン:2.3(0.0) −1,2−ジメチルナフタレン:0.8(0.0) −1,8−ジメチルナフタレン:0.0(0.0) −トリメチルナフタレン(各種異性体):8.2(0.
0) −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:34.2 −2,6+1,6+1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:69.7 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.8
間の反応後、溶剤を含まない生成物の混合物は、重量%
で表して、下記の組成を有する(供給原料に関する値は
()内に示す)。 −ナフタレン:12.1(45.4) −1−メチルナフタレン:10.5(20.4) −2−メチルナフタレン:23.9(32.6) −2,6−ジメチルナフタレン:14.4(0.0) −2,7−ジメチルナフタレン:6.1(1.6) −1,3−1,7−ジメチルナフタレン:7.0(0.
0) −1,6−ジメチルナフタレン:13.0(0.0) −1,4−2,3−ジメチルナフタレン:1.1(0.
0) −1,5−ジメチルナフタレン:2.2(0.0) −1,2−ジメチルナフタレン:0.8(0.0) −1,8−ジメチルナフタレン:0.0(0.0) −トリメチルナフタレン(各種異性体):8.9(0.
0) −2,6−ジメチルナフタレン/ジメチルナフタレン全
体の比x100:32.3 −2,6+1,6+1,5−ジメチルナフタレン/ジメ
チルナフタレン全体の比x100:66.4 −2,6/2,7−ジメチルナフタレンの比:2.4
これらの試験により、純粋な市販のナフタレンで、2種
類の触媒に関して差が認められる、すなわちリンを含む
触媒で、2,6−DMNおよび2,6+1,6+1,5
−DMN濃度が高く、2,6/2,7比が高い様々な生
成物が得られることが確認される。また、FOK原料の
場合、リンを含む触媒を使用した場合に、生成物分布
は、よりジメチルナフタレンを中心としていることが分
かる。実際、生成物の中により多くのジメチルナフタレ
ンがあるが、トリメチルナフタレンは少なく、ナフタレ
ン基質のメチル化が大きい結果と考えられる。
Claims (52)
- 【請求項1】ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチル
ナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナフ
タレン、ペンタメチルナフタレン、ヘキサメチルナフタ
レンおよび/またはそれらの混合物から選択されたナフ
タレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレン、ト
リメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペンタメチ
ルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼンから選
択された1種以上のベンゼン炭化水素と、少なくとも部
分的に液相条件下で、MTW構造型に属するゼオライト
およびP、SiおよびBから選択された少なくとも1種
の元素Aを含んで成る触媒組成物の存在下、所望により
メチル化剤の存在下に反応させることを含んで成ること
を特徴とする、2,6−ジメチルナフタレンの製造方
法。 - 【請求項2】ナフタレン炭化水素が、ナフタレン、メチ
ルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタ
レンまたはそれらの混合物から選択される、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】ナフタレン炭化水素が、ナフタレンおよび
/またはメチルナフタレンであり、所望によりジメチル
ナフタレンおよび/またはトリメチルナフタレンと混合
される、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】メチル化剤が、メタノール、ジメチルエー
テル、ジメチルカーボネート、ジメチルサルフェートお
よびヨウ化メチルから選択される、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項5】メチル化剤がメタノールである、請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】MTWゼオライトが、SiO2/Al2O
3のモル比が20以上であるシリコ−アルミネートであ
る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】ゼオライト中のアルミニウムが、完全に、
または部分的にB、Ga、Feまたはそれらの混合物に
より置換されている、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】ゼオライトが、か焼した、無水の形態にお
ける酸化物のモル組成が下記の式 1.0±0.4M2/nO・W2O3・20−500Y
O2・zH2O (式中、MはH+ および/またはアルカリまたはアル
カリ土類金属の、原子価がnである陽イオンであり、W
はアルミニウム、ガリウムまたはそれらの混合物から選
択され、Yはケイ素およびゲルマニウムから選択され、
zは0〜60である)に対応するZSM−12である、
請求項1または6に記載の方法。 - 【請求項9】Wが少なくとも部分的にホウ素、鉄または
それらの混合物により置換されている、請求項8に記載
の方法。 - 【請求項10】Wがアルミニウムであり、Yがケイ素で
ある、請求項8に記載の方法。 - 【請求項11】ゼオライトの陽イオン箇所が少なくとも
50%の水素イオンで占められている、請求項1〜10
のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項12】陽イオン箇所の少なくとも90%が水素
イオンで占められている、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】元素Aの重量が、触媒組成物の総重量の
3%未満である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項14】元素Aの重量が、触媒組成物の総重量の
0.05%以上、2%以下である、請求項13に記載の
方法。 - 【請求項15】触媒組成物が、純粋なペレット化された
形態で、または無機酸化物結合剤と共に押し出しされた
円筒形または球形ペレットの形態で、または噴霧乾燥に
より得られる微小球ペレットの形態で使用される、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項16】結合剤が、アルミナ、シリカ、シリコ−
アルミナ、チタニア、ジルコニアまたはクレーから選択
される、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】ゼオライトと結合剤の重量比が10:9
0〜90:10である、請求項15または16に記載の
方法。 - 【請求項18】重量比が25:75〜75:25であ
る、請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】ベンゼン炭化水素がトリメチルベンゼン
である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項20】ベンゼン炭化水素とナフタレン群のモル
比が1〜100であり、その際、ナフタレン群は、ナフ
タレン炭化水素、または数種類のナフタレン炭化水素が
存在する場合、それらのモル合計に関する、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項21】ベンゼン炭化水素とナフタレン群のモル
比が3〜20である、請求項20に記載の方法。 - 【請求項22】メチル化剤とナフタレン群のモル比が3
0未満であり、その際、ナフタレン群は、ナフタレン炭
化水素、または数種類のナフタレン炭化水素が存在する
場合、それらのモル合計に関する、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項23】メチル化剤とナフタレン群のモル比が
0.1〜3である、請求項22に記載の方法。 - 【請求項24】反応温度が200℃〜450℃である、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項25】反応温度が280℃〜350℃である、
請求項24に記載の方法。 - 【請求項26】WHSV空間速度が0.01〜8時間
−1である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項27】WHSV空間速度が0.05〜1時間
−1である、請求項26に記載の方法。 - 【請求項28】圧力が3〜60気圧である、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項29】メチル化剤が少なくとも2段階で供給さ
れる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項30】2基以上の触媒床または2基以上の直列
に配置された反応器がある、請求項1に記載の方法。 - 【請求項31】メチル化剤が、触媒床間または反応器間
で少なくとも2段階で供給される、請求項29または3
0に記載の方法。 - 【請求項32】実質的に液相中で行なわれる、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項33】2,6−ジメチルナフタレンの製造方法
であって、 1)少なくとも部分的に液相条件下で、MTWゼオライ
トおよびP、SiおよびBから選択された少なくとも1
種の元素を含む触媒組成物の存在下、所望によりメチル
化剤の存在下で、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメ
チルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチル
ナフタレン、ペンタメチルナフタレン、ヘキサメチルナ
フタレンおよび/またはそれらの混合物から選択された
ナフタレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペン
タメチルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼン
から選択された1種以上のベンゼン炭化水素と反応させ
る工程、 2)工程(1)で得た生成物を、(a)芳香族ベンゼン
炭化水素、ナフタレンおよびメチルナフタレンを含む画
分、(b)ジメチルナフタレンを含む画分、および
(c)ポリメチルナフタレンを含む画分に分離する工
程、 3)画分(b)を、2,6−ジメチルナフタレンを含む
画分および1,5および/または1,6ジメチルナフタ
レンを含み、所望によりジメチルナフタレンの他の異性
体と混合した画分(d)に分離する工程、および 4)画分(a)、(c)および(d)を工程1)に供給
する工程を含んで成ることを特徴とする方法。 - 【請求項34】2,6−ジメチルナフタレンの製造方法
であって、 1)少なくとも部分的に液相条件下で、MTWゼオライ
トおよびP、SiおよびBから選択された少なくとも1
種の元素Aを含む触媒組成物の存在下、所望によりメチ
ル化剤の存在下で、ナフタレン、メチルナフタレン、ジ
メチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチ
ルナフタレン、ペンタメチルナフタレン、ヘキサメチル
ナフタレンおよび/またはそれらの混合物から選択され
たナフタレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペン
タメチルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼン
から選択された1種以上のベンゼン炭化水素と反応させ
る工程、 2)工程(1)で得た生成物を、(a)芳香族ベンゼン
炭化水素、ナフタレンおよびメチルナフタレンを含む画
分、(b)ジメチルナフタレンを含む画分、および
(c)ポリメチルナフタレンを含む画分に分離する工
程、 3)画分(b)を、2,6−ジメチルナフタレンを含む
画分および1,5および/または1,6ジメチルナフタ
レンを含み、所望によりジメチルナフタレンの他の異性
体と混合した画分(d)に分離する工程、および 4)画分(a)、(c)および(d)を、所望によりナ
フタレンおよび/またはメチルナフタレン濃度を増加
し、少なくとも部分的に液相条件下で、MTWゼオライ
トおよびP、SiおよびBから選択された少なくとも1
種の元素Aを含む触媒組成物の存在下で、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチル
ベンゼン、ペンタメチルベンゼンおよび/またはヘキサ
メチルベンゼンから選択されたベンゼン炭化水素と反応
させる工程を含んで成ることを特徴とする方法。 - 【請求項35】2,6−ジメチルナフタレンの製造方法
であって、 1)少なくとも部分的に液相条件下で、MTWゼオライ
トおよびP、SiおよびBから選択された少なくとも1
種の元素を含む触媒組成物の存在下、所望によりメチル
化剤の存在下で、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメ
チルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチル
ナフタレン、ペンタメチルナフタレン、ヘキサメチルナ
フタレンおよび/またはそれらの混合物から選択された
ナフタレン炭化水素を、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ペン
タメチルベンゼンおよび/またはヘキサメチルベンゼン
から選択された1種以上のベンゼン炭化水素と反応させ
る工程、 2)工程(1)で得た生成物を、(a)芳香族ベンゼン
炭化水素、ナフタレンおよびメチルナフタレンを含む画
分、(b)ジメチルナフタレンを含む画分、および
(c)ポリメチルナフタレンを含む画分に分離する工
程、 3)画分(b)を、2,6−ジメチルナフタレンを含む
画分および1,5および/または1,6ジメチルナフタ
レンを含み、所望によりジメチルナフタレンの他の異性
体と混合した画分(d)に分離する工程、および 4)画分(d)を、少なくとも部分的に液相条件下で、
MTWゼオライトおよびP、SiおよびBから選択され
た少なくとも1種の元素を含む触媒組成物の存在下で、
温度100〜400℃で、異性化する工程を含んで成る
ことを特徴とする方法。 - 【請求項36】工程4)を温度120〜250℃で行な
う、請求項35に記載の方法。 - 【請求項37】工程4)を温度130〜200℃で行な
う、請求項36に記載の方法。 - 【請求項38】2,6−ジメチルナフタレンの製造方法
であって、1,6および/または1,5−ジメチルナフ
タレンを、所望によりジメチルナフタレンの他の異性体
と混合し、温度100〜400℃で、少なくとも部分的
に液相条件下で、MTWゼオライトおよびP、Siおよ
びBから選択された少なくとも1種の元素を含む触媒組
成物の存在下で前記化合物を処理することにより、異性
化することを特徴とする方法。 - 【請求項39】温度が120〜250℃である、請求項
38に記載の方法。 - 【請求項40】少なくとも部分的に液相条件下で、MT
W構造型に属するゼオライトおよびP、SiおよびBか
ら選択された少なくとも1種の元素Aを含む触媒組成物
の存在下、所望によりメチル化剤の存在下で、ナフタレ
ン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチ
ルナフタレン、テトラメチルナフタレン、ペンタメチル
ナフタレン、ヘキサメチルナフタレンおよび/またはそ
れらの混合物から選択されたナフタレン炭化水素を、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テ
トラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼンおよび/ま
たはヘキサメチルベンゼンから選択された1種以上のベ
ンゼン炭化水素と反応させることにより2,6−ジメチ
ルナフタレンを製造する工程から生じる消耗した触媒の
再生方法であって、前記消耗した触媒組成物を1種以上
の前記ベンゼン炭化水素で、少なくとも部分的に液相中
で、2,6−ジメチルナフタレンの製造工程の際に使用
する温度に少なくとも等しい温度200〜450℃で処
理することを含んで成ることを特徴とする方法。 - 【請求項41】温度が280〜370℃である、請求項
40に記載の方法。 - 【請求項42】ナフタレン炭化水素が、石油化学流、例
えばFOK、LCOおよび接触改質から得られる重質画
分、の分別により得られるナフタレンカット中に含まれ
る、請求項1〜40のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項43】ナフタレン炭化水素が、好適な石油化学
流を分別し、続いて得られたカットを固体酸で処理する
により得られるナフタレンカット中に含まれる、請求項
1〜42のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項44】石油化学流のカットの処理が、前記石油
化学流を、固体酸からなる床に送ることにより行なわれ
る、請求項43に記載の方法。 - 【請求項45】固体酸が、クレーまたはそれらの酸形態
にあるフィロケイ酸塩成分、少なくとも部分的に酸形態
にある天然または合成ゼオライト、硫酸化酸化物、硫酸
化ジルコニア、酸性樹脂、活性化および非活性化アルミ
ナ(所望により塩素化またはフッ素化した)、混合され
た酸性酸化物、無定形シリコ−アルミナ、担持された酸
およびヘテロポリ酸から選択される、請求項43または
44に記載の方法。 - 【請求項46】石油化学流のカットの処理が室温〜36
0℃までの温度で行なわれる、請求項43または44に
記載の方法。 - 【請求項47】石油化学流のカットの処理が、操作が確
実に液相で行なわれる様な圧力で行なわれる、請求項4
3または44に記載の方法。 - 【請求項48】処理すべきカットが、FOK、LCOお
よび接触改質から得られる重質画分の分別により得られ
る、請求項43〜47のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項49】MTW構造型に族するゼオライトおよび
P、SiおよびBから選択された少なくとも1種の元素
Aを含んで成ることを特徴とする触媒組成物。 - 【請求項50】元素Aの重量が、触媒組成物の総重量に
対して3%未満である、請求項49に記載の触媒組成
物。 - 【請求項51】元素Aの重量が、触媒組成物の総重量に
対して0.05%以上、2%以下である、請求項50に
記載の触媒組成物。 - 【請求項52】Aがリンである、請求項49に記載の触
媒組成物。
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