JP2007277216A - 脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を用いる1,5−ジメチルテトラリンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1,5−ジメチルテトラリンの製造方法は、5−オルト−トリルペンテンを原料とし、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を用いることによって、環化反応による1,5−ジメチルテトラリンの高い転換率と高選択度を示すとともにゼオライトベータ触媒の非活性化を抑制して触媒の寿命を向上させる効果がある。
【選択図】なし
Description
実施例1:
1.脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒の製造
120℃で12時間乾燥した水素イオン形態のゼオライトベータ触媒(SiO2/Al2O3=5)32grを90℃の0.8N硝酸(HNO3、60%)水溶液300mlに浸漬して200rpmの攪拌速度で8時間攪拌した。上澄液は除去し、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒をpH6.5まで蒸溜水で十分に洗浄し、残った硝酸溶液と結晶格子から溶出したアルミニウムを除去した。その後、前記触媒を120℃で13時間乾燥器で乾燥した後、常温〜500℃まで1分当り10℃の温度で昇温し、500℃で6時間保持した後、常温まで自然冷却させて、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を製造した。
希釈剤であるo−キシレンと反応物である5−OTPが重量比で9:1で混合された溶液300mlを液相回分式反応器に注入した。その後、マントルを用いて常圧で120℃に昇温した後、前記1で製造された脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒9grを反応溶液に入れ、200rpmで攪拌しながら28時間の間に反応温度を120℃から±1℃内外に保持し、反応を行った。反応時間に応じた生成物の濃度をガスクロマトグラフィー(Agilent Technologies社製のモデル6890N)で分析した。生成物の分析結果を表1に示した。
上記の実施例1で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示した。
上記の実施例2で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示した。
上記の実施例3で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果を表1に示した。
比較例1:
500℃で4時間焼成し、120℃で12時間乾燥した水素イオン形態のゼオライトベータ触媒(SiO2/Al2O3=7)を用いたことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の比較例1で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の比較例2で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の比較例3で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
比較例5:
1.白金と銅とがイオン交換されたゼオライトベータ触媒の製造
塩化白金水素酸(H2PtCl66H2O)0.65grとCu(NO3)23H2Oが1.3gr溶解している90℃の水溶液300mlに、120℃で12時間乾燥した水素イオン形態のゼオライトベータ触媒16grを浸漬し、300rpmの攪拌速度で4時間攪拌した。上澄液は除去し、白金(Pt)と銅(Cu)とがイオン交換されたゼオライトベータ触媒をpH6.5まで蒸溜水で十分に洗浄した。その後、前記触媒を120℃で、13時間乾燥器で乾燥した後、常温〜500℃まで1分当り10℃の温度で昇温し、500℃で6時間保持した後、常温まで自然冷却させ、白金(Pt)と銅(Cu)とがイオン交換されたゼオライトベータ触媒を製造した。
上記の1で製造された白金(Pt)と銅(Cu)とがイオン交換されたゼオライトベータ触媒を用いて、実施例1の2と同一の条件で5−OTPの環化反応を行った。
上記の比較例5で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の比較例6で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の比較例7で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
実施例5:
1.脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒の製造
上記の実施例1の1で120℃で12時間乾燥した水素イオン形態のゼオライトベータ触媒(SiO2/Al2O3=5)30grを90℃の0.5N硝酸(HNO3、60%)水溶液300mlに浸漬することを除いては、実施例1の1と同一の方法として、SiO2/Al2O3のモル比が5である水素イオン形態のゼオライトベータ触媒からSiO2/Al2O3のモル比が10である脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を製造した。
上記の1で製造された脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を用いて、実施例1の2と同一の条件で5−OTPの環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の実施例5で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の実施例6で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の実施例7で反応して残った触媒は液相回分式反応器に残して生成物だけを除去した後、新しい反応物を充填して反応を行ったことを除いては、実施例1の2と同一の条件で環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の実施例1で希釈剤を用いることなく、反応物である5−OTPを100ml、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒30grを用いたことを除いては、実施例1の2と同一の条件で5−OTPの環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
1.脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒の製造
上記の実施例1の1で水素イオン形態のゼオライトベータ触媒(SiO2/Al2O3=5)32grを12grに、0.8N硝酸(HNO3、60%)水溶液を1N硝酸(HNO3、60%)水溶液に、pH6.5をpH7.0に代替したことを除いては、実施例1の1と同一の方法として、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を製造した。
上記の1において製造された脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を用いて、実施例9と同一の方法で5−OTPの環化反応を行った。
500℃で4時間焼成し、120℃で12時間乾燥した水素イオン形態のゼオライトベータ触媒を用いたことを除いては、実施例9と同一の条件で5−OTPの環化反応を行って1,5−DMTを製造した。
上記の実施例9で反応温度を150℃としたことのを除いては、実施例9と同一の方法で、1,5−DMTを製造した。
上記の比較例9で反応温度を150℃としたことを除いては、比較例9と同一の条件で、1,5−DMTを製造した。
Claims (10)
- 5−オルト−トリルペンテンの環化反応を介して、1,5−ジメチルテトラリンを製造する方法であって、脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒を用いることを特徴とする1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒のSiO2/Al2O3のモル比は、10〜150であることを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒は、水素イオン形態のゼオライトベータ触媒を酸処理して製造することを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒は、水素イオン形態のゼオライトベータ触媒を0.5〜2N硝酸(HNO3)水溶液に浸漬して、70〜95℃で5〜20時間反応させて製造することを特徴とする請求項3に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記5−オルト−トリルペンテンを希釈剤であるo−キシレンと混合して用い、この時、o−キシレンは5−オルト−トリルペンテンに対して0.1〜90重量%で混合することを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記5−オルト−トリルペンテンは、5−オルト−トリル−1−ペンテン、5−オルト−トリル−2−ペンテン、5−オルト−トリル−3−ペンテン、5−オルト−トリル−4−ペンテン、または、これらの混合物であることを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記脱アルミニウム処理したゼオライトベータ触媒は、5−オルト−トリルペンテンに対して10〜60重量%含むことを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記環化反応の反応条件は、常圧、80〜250℃であることを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記反応物を液相、または、気相にし、反応は回分式、連続回分式(CSTR)、または、連続流式反応(管型反応、PFR)形態で反応することを特徴とする請求項1に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
- 前記反応は、液相回分式形態で反応することを特徴とする請求項9に記載の1,5−ジメチルテトラリンの製造方法。
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