JP2005511273A5

JP2005511273A5 -

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Publication number: JP2005511273A5
Application number: JP2003548992A
Authority: JP
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2008-09-25

Description

本発明に従い、規則充填物又は不規則充填物を通るガス流の流体直径と触媒微粒子の等価直径との比を上記範囲内に維持することにより、触媒微粒子が、重力作用下に、非拘束で、規則充填物又は不規則充填物の隙間に導入、分配され、排出されることが保証される。

従って、本発明者等は、塔内部に規則充填物又は不規則充填物を作り上げる相互に連結された空隙に触媒微粒子を、重力の作用下、且つ非拘束で、導入し、それらを分配（分散）させ、そして再び、使用された触媒微粒子を排出することが、基本的に可能であることを見いだした。

規則充填物が、塔に垂直設置するための、線状の波形を有するシート状金属規則充填物（金属シートの規則充填物）から形成され、その線状波形はシート状金属規則充填物を波形表面に細分化していることが好ましい、そしてその波形表面の水平に対する傾斜角が９０°〜４５°、好ましくは６０°である。

本発明は、上述のように、触媒微粒子床と共に規則充填物又は不規則充填物を装備した塔において反応蒸留する方法に関するものでもある。好ましくは、塔を、ガス及び液体ローディングに関して、最大で、フラッディング限界ローディングの５０〜９５％、好ましくは７０〜８０％に到達するように操作することである。

本発明はまた、上述の塔の使用、及び不均一触媒の反応蒸留、特に酸−又は塩基−触媒の平衡反応を行う方法、特にアルミニウム−オキシド−担持プラセオジム触媒の存在下にシトラール及びアセトンをアルドール化することによりプソイドイオノンを製造する方法に関する。

実施例３：シトラール及びアセトンのアルドール化によるプソイドイオノンの製造
実験の装備は、図４の概略図に相当する。反応蒸留塔７は、分離領域８のそれぞれにおいて、各場合、合計高さが２３ｃｍになるまで、Montz社製のタイプＡ３−５００の構造化織物充填物の１セグメントを詰めた。反応ゾーン９は、蒸留塔の下部領域に、３０ｍｍの特定の素子高さのMontz-PakタイプＢ１−１０００の１つの層が装備された。この層は触媒バリヤーとして働き、これにより触媒微粒子が下側分離領域に少量ずつ落下することはなかった。この層の上に、２１２ｍｍの素子高さを有するMontz-PakのタイプＢ１−２５０．６０の３つの層が設けられた。これらの層に、触媒がルースパッキング(loose packing；ゆる詰め)で導入された。３１２１ｇの触媒を、この場合、７００ｋｇ／ｍ³の嵩密度で詰められた。使用された触媒は、１．５ｍｍの粒径及び１〜４ｍｍの高さを有するγ−Ａｌ₂Ｏ₃上に５％のプラセオジムが設けられた円筒形固体であった。この円筒形固体は、γ−Ａｌ₂Ｏ₃にプラセオジムの水溶液を含浸させ、次いでか焼することにより得た。塔は、通常の間隔で、熱電対及びサンプリング箇所を装備され、これにより塔の温度分布及び濃度分布が測定された。

実験手順
反応ゾーン９で使用される触媒は、γ−Ａｌ₂Ｏ₃上に５％のＰｒが設けられた円筒状固体（ｄ＝１．５ｍｍ、ｈ＝１〜４ｍｍ）であった。システムの圧力は３バールに、そして還流比は３ｋｇ／ｋｇに設定した。底部温度は９２．５℃であった。得られた塔の底部流れIIIは、６２．１４質量％のアセトン、０．７１質量％の水、０．４５質量％のメシチルオキシド、０．９５質量％のジアセトンアルコール、９．１４質量％のシトラール、２４．４３質量％のプソイドイオノン及び２．１８質量％の高沸点物を含む７３５．６ｇ／ｈの粗生成物であった。塔頂で、９５．８質量％のアセトン及び４．２質量％の水からなる３２３．２ｇ／ｈの留出物（流れIV）を取り出した。

プソイドイオノンは、シトラールに対して９７．３％の選択性、及びアセトンに対して８４．４％の選択性で得られた。収率はシトラールに対して６６．７％であった。

Claims

塔内部に中間空間を形成するシート状金属規則充填物製の規則充填物を有する不均一微粒触媒の存在下に、反応蒸留を行うための塔であって、
該塔が、規則充填物の比表面積が異なる、交互に配列された第１及び第２の部分領域を有し、且つ第１の部分領域において、規則充填物を通るガス流の流体直径と触媒微粒子の等価直径との比が、２〜２０とされており、第１の部分領域では、触媒微粒子が、中間空間に、重力作用下、且つ非拘束で、導入、分配、そして排出され、そして第２の部分領域では、規則充填物を通るガス流の流体直径と触媒微粒子の等価直径との比が、１未満にされ、これにより触媒が第２の部分領域には導入されないようにされていることを特徴とする塔。
規則充填物が構造化充填物である請求項１に記載の塔。
構造化充填物がクロスチャンネル充填物である請求項２に記載の塔。
規則充填物が水平表面部分を有する請求項１〜３のいずれかに記載の塔。
規則充填物が、線状の波形を有する、塔に垂直設置するシート状金属規則充填物から形成され、その線状波形はシート状金属規則充填物を波形表面に細分化しており、そしてその波形表面の水平に対する傾斜角が９０°〜４５°である請求項４に記載の塔。
規則充填物は、その表面で流れ抵抗が減少している請求項１〜５のいずれかに記載の塔。
規則充填物は、規則充填物の孔及び／又は粗さのため、あるいは規則充填物をエクスパンドメタルとして構成することにより、その表面で流れ抵抗が減少している請求項６に記載の塔。
規則充填物がしわ状又は波形の層から形成され、及び各場合、２個のしわ状又は波形の層の間に１個の平坦中間層が配置され、且つこの平坦中間層が規則充填物の端部に伸びていないか、あるいは規則充填物の端部領域で高いガス透過率を有している請求項２〜７のいずれかに記載の塔。
規則充填物が、塔に垂直設置するために、線状の波形を有するシート状金属規則充填物から形成され、その線状波形はシート状金属規則充填物を波形表面に細分化し且つ波形端部から波形端部までを測定した幅ａ及び穿孔を有し、
各波形表面において、穿孔の少なくとも６０％を占める部分Ｘが、下側波形端部から０．４ａ以下の距離ｂの領域に設けられている請求項２〜８のいずれかに記載の塔。
塔を、そのガスローディング及び液体ローディングについて、最大で、フラッディング限界ローディングの５０〜９５％に到達するように操作することを含む、請求項１〜９のいずれかに記載の塔で反応蒸留をする方法。
不均一触媒反応蒸留を行うために、請求項１〜９のいずれかに記載の塔又は請求項１０に記載の方法を使用する方法。
前記不均一触媒反応蒸留が、酸又はアルカリ−触媒平衡反応である請求項１１に記載の方法。
アルミニウム−オキシド−担持プラセオジム触媒の存在下にシトラール及びアセトンをアルドール化することによりプソイドイオノンを製造するために、請求項１〜９のいずれかに記載の塔又は請求項１０に記載の方法を使用する方法。