JP2009249332A - Method for producing phenol by direct oxidation of benzene - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing phenol from benzene. <P>SOLUTION: The method for producing phenol is characterized by oxidizing benzene by oxygen, in the presence of ammonia and a composite catalyst formed from rhenium, a group 10 metal and a metal oxide. The metal oxide is preferably aluminosilicate, more preferably zeolite, especially preferably ZSM-5; and the group 10 metal is preferably platinum. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベンゼンの直接酸化によるフェノールの製造方法に関する。   The present invention relates to a process for producing phenol by direct oxidation of benzene.

ベンゼンを原料とするフェノールの工業的な製造方法としては、たとえば、ベンゼンとプロピレンとからクメンヒドロキシペルオキシドを経てフェノールを得る方法が主として行われている(クメン法)。しかし、該方法ではアセトンが併産するが、両生成物の需給バランスの問題がある上、三段階プロセスであるため、経済的に非効率である。他方、トルエンを酸化してフェノールにする方法(トルエン法)も行われていたが、トルエンの価格高騰により有利な方法ではなくなって来ている。このような中で副生物の無いベンゼンから直接フェノールを得る方法が求められている。   As an industrial production method of phenol using benzene as a raw material, for example, a method of obtaining phenol from benzene and propylene via cumene hydroxy peroxide is mainly performed (cumene method). However, in this method, acetone co-produces, but there is a problem of balance between supply and demand of both products, and it is economically inefficient because it is a three-stage process. On the other hand, a method of oxidizing toluene to phenol (toluene method) has also been performed, but it is no longer an advantageous method due to the rising price of toluene. Under such circumstances, a method for directly obtaining phenol from benzene free of by-products has been demanded.

ベンゼンから直接フェノールを得る方法としては、酸化剤に分子状酸素を使用する方法の他に、特殊酸化剤及び還元剤を化学量論的に使用する方法が知られている。
酸化剤として分子状酸素を使用する方法は、以下のような触媒を用いる方法が提案されている。
As a method for directly obtaining phenol from benzene, in addition to a method of using molecular oxygen as an oxidizing agent, a method of using a special oxidizing agent and a reducing agent stoichiometrically is known.
As a method of using molecular oxygen as an oxidizing agent, a method using the following catalyst has been proposed.

(a)Pd(OAc)2/ヘテロポリ化合物触媒(100℃);ベンゼン転化率10%、フェノール選択率20%(例えば、非特許文献1参照)。
(b)VCl3触媒(50℃);ベンゼン転化率0.026%、フェノール選択率86%(
例えば、非特許文献2参照)。
(A) Pd (OAc) 2 / heteropoly compound catalyst (100 ° C.); benzene conversion 10%, phenol selectivity 20% (for example, see Non-Patent Document 1).
(B) VCl 3 catalyst (50 ° C.); benzene conversion 0.026%, phenol selectivity 86% (
For example, see Non-Patent Document 2.)

しかしながら、分子状酸素による直接酸化は、ビフェニル等のベンゼン重合物及びベンゼンに対してフェノールの反応性が高いため、フェノールの逐次水酸化物(カテコール、ピロガロール等)等が副生する。したがって、極端な低転化率の条件でなければフェノールの高い選択率は得られず、到底実用に供されるものではなかった。   However, direct oxidation with molecular oxygen has high phenol reactivity with benzene polymers such as biphenyl and benzene, and therefore sequential hydroxides of phenol (catechol, pyrogallol, etc.) are by-produced. Therefore, a high phenol selectivity cannot be obtained unless the conditions are extremely low, and it has not been put to practical use.

非特許文献3には、ゼオライト細孔中に固定化したレニウムがアンモニアの共存下、ベンゼン、酸素から高い選択率でフェノールを生成することが記載されている。この触媒はH-ZSM-5に昇華性錯体であるメチルトリオキソレニウムを化学蒸着後、アンモニア処理することで得られる。反応は気相接触法により行われ、反応管に前記触媒を所定量充填後、不活性ガス流通下、所定の温度で活性化処理した後、ベンゼン、酸素を所定の比率で触媒層に流通させることにより行われる。しかしながら、ベンゼンの転化率が低く、未だ十分な成績とは言えなかった。   Non-Patent Document 3 describes that rhenium immobilized in zeolite pores generates phenol with high selectivity from benzene and oxygen in the presence of ammonia. This catalyst can be obtained by subjecting H-ZSM-5 to methyltrioxorhenium, which is a sublimable complex, after chemical vapor deposition and then treating with ammonia. The reaction is carried out by a gas phase contact method. After a predetermined amount of the catalyst is filled in the reaction tube, an activation treatment is performed at a predetermined temperature under an inert gas flow, and then benzene and oxygen are passed through the catalyst layer at a predetermined ratio. Is done. However, the conversion rate of benzene was low and it could not be said that the results were sufficient.

特殊な酸化剤を使用する方法としては、高価な亜酸化窒素や過酸化水素を使用する方法が報告されている(例えば、非特許文献4、5または6参照)。しかしながら、これら特殊な酸化剤は、生成するフェノールに対して等モル量必要であり、汎用化学品として大量生産が期待されるフェノール製造法としては経済的に成り立たず、現在までに実用化に至っていない。   As a method using a special oxidizing agent, a method using expensive nitrous oxide or hydrogen peroxide has been reported (for example, see Non-Patent Documents 4, 5 or 6). However, these special oxidizers require equimolar amounts relative to the phenol to be produced, and are not economically feasible as a phenol production method that is expected to be mass-produced as a general-purpose chemical product. Not in.

還元剤を併用する方法としては、H2を併用する方法(例えば、非特許文献7参照)、COを併用する方法(例えば、特許文献1、2または3参照)が知られている。しかしながら逐次反応のためにフェノールの選択率が低い上、H2が大量の水として消費される問題、安全性上の問題(COの毒性、O2およびH2による爆発の危険性)などから実用化に至っていない。
特開昭61−387号公報 特開昭61−135217号公報 特開昭62−67038号公報 J. Mol. Catal. A: Chemical, 185, 285-290(2002) J. Mol. Catal. A: Chemical, 202, 107-115(2003) Angew. Chem. Int. Ed., 45, 448-450 (2006) Applied Catal. A:General, 244, 11-17 (2003) Applied Catal. A:General, 243, 41-51 (2003) Angew. Chem. Int. Ed., 42, 4937-4940 (2003) J. Mol. Catal. A: Chemical, 178, 199-204 (2002)
As a method of using a reducing agent in combination, a method of using H 2 in combination (for example, see Non-Patent Document 7) and a method of using CO in combination (for example, see Patent Documents 1, 2, or 3) are known. However, due to the low selectivity of phenol due to sequential reaction, H 2 is consumed as a large amount of water, safety issues (CO toxicity, danger of explosion due to O 2 and H 2 ), etc. It has not led to.
JP-A-61-387 JP-A-61-135217 JP-A-62-67038 J. Mol. Catal. A: Chemical, 185, 285-290 (2002) J. Mol. Catal. A: Chemical, 202, 107-115 (2003) Angew. Chem. Int. Ed., 45, 448-450 (2006) Applied Catal. A: General, 244, 11-17 (2003) Applied Catal. A: General, 243, 41-51 (2003) Angew. Chem. Int. Ed., 42, 4937-4940 (2003) J. Mol. Catal. A: Chemical, 178, 199-204 (2002)

本発明の目的は、ベンゼンからフェノールを効率良く製造する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing phenol from benzene.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、特定の複合触媒およびアンモニアの存在下、ベンゼンを酸素で酸化することによりフェノールを効率良く製造できることを見出し、本発明に到達した。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that phenol can be efficiently produced by oxidizing benzene with oxygen in the presence of a specific composite catalyst and ammonia, and the present invention has been achieved. did.

即ち、本発明のフェノールの製造方法は、レニウムと周期律表第10族の金属と金属酸化物とから形成される複合触媒、およびアンモニアの存在下、ベンゼンを酸素で酸化することを特徴とする。   That is, the method for producing phenol of the present invention is characterized in that benzene is oxidized with oxygen in the presence of a composite catalyst formed from rhenium, a metal of Group 10 of the periodic table, and a metal oxide, and ammonia. .

前記金属酸化物はアルミノシリケートであることが好ましく、ゼオライトであることがより好ましく、ZSM-5であることが特に好ましい。
また、前記周期律表第10族の金属は白金であることが好ましい。
The metal oxide is preferably an aluminosilicate, more preferably zeolite, and particularly preferably ZSM-5.
The metal of Group 10 of the periodic table is preferably platinum.

本発明によれば、ベンゼンからフェノールを、高選択的かつ高転化率で製造することができる。   According to the present invention, phenol can be produced from benzene with high selectivity and high conversion.

本発明のフェノールの製造方法は、レニウムと周期律表第10族の金属と金属酸化物とから形成される複合触媒、およびアンモニアの存在下、ベンゼンを酸素で酸化することを特徴としている。   The phenol production method of the present invention is characterized in that benzene is oxidized with oxygen in the presence of a composite catalyst formed of rhenium, a metal of Group 10 of the periodic table, and a metal oxide, and ammonia.

前記金属酸化物は、触媒担体として知られるアルミノシリケートが適しており、ゼオライトがより好適である。前記ゼオライトの具体例としては、Y-型、L-型、モルデナイト、フェリエライト、ベータ型、ZSM-5などが挙げられる。中でもZSM-5が好適である。   As the metal oxide, an aluminosilicate known as a catalyst carrier is suitable, and zeolite is more preferred. Specific examples of the zeolite include Y-type, L-type, mordenite, ferrierite, beta-type, ZSM-5 and the like. Of these, ZSM-5 is preferred.

前記ゼオライトのシリカ/アルミナ比(SiO2/Al2O3)(モル比)は、特に制限されないが、200〜0.001であることが好ましく、100〜0.01であることが特に好ましい。 The silica / alumina ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 ) (molar ratio) of the zeolite is not particularly limited, but is preferably 200 to 0.001, and particularly preferably 100 to 0.01.

前記ゼオライトのカチオン種は、特に制限されないが、アンモニウム型(NH4 +)・プロトン型(H+)ゼオライトが好適である。
本発明に用いる複合触媒は、前記金属酸化物に加え、レニウムと周期律表第10族の金属とを共に含む必要がある。前記複合触媒が、レニウムと周期律表第10族の金属とを共に含んでいることにより、高選択的かつ高転化率で、効率良くベンゼンを酸素で酸化し、
フェノールを得ることができる。
The cation species of the zeolite is not particularly limited, but ammonium type (NH 4 + ) / proton type (H + ) zeolite is preferable.
The composite catalyst used in the present invention must contain both rhenium and Group 10 metal in addition to the metal oxide. By containing both rhenium and Group 10 metal of the periodic table, the composite catalyst efficiently oxidizes benzene with oxygen with high selectivity and high conversion,
Phenol can be obtained.

レニウムと周期律表第10族の金属との使用割合(レニウム/周期律表第10族金属)は重量比で10〜0.001が好適である。
前記複合触媒の調製時に使用するレニウム前駆体化合物の具体例としては、過レニウム酸アンモニウム、メチルトリオキソレニウム、レニウムカルボニル、塩化レニウム(III
、IV、V)、レニウムペンタカルボニルブロミド、レニウムペンタカルボニルクロリド、
ケイ化レニウム、硫化レニウム(IV)を挙げることができる。
The use ratio of rhenium to Group 10 metal of the Periodic Table (Renium / Group 10 metal of the Periodic Table) is preferably 10 to 0.001 by weight.
Specific examples of the rhenium precursor compound used in the preparation of the composite catalyst include ammonium perrhenate, methyltrioxorhenium, rhenium carbonyl, rhenium chloride (III
, IV, V), rhenium pentacarbonyl bromide, rhenium pentacarbonyl chloride,
Examples include rhenium silicide and rhenium (IV) sulfide.

前記周期律表第10族の金属としては、白金、パラジウム、ニッケルが好ましく、特に白金が好ましい。前記周期律表第10族の金属は、1種単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。   As the metal of Group 10 of the periodic table, platinum, palladium, and nickel are preferable, and platinum is particularly preferable. The metals in Group 10 of the periodic table may be used alone or in a combination of two or more.

前記周期律表第10族の金属が白金である場合、前記複合触媒の調製時に使用する白金前駆体化合物の具体例としては、テトラアンミンパラジウム(II)硝酸塩、塩化白金(II
)、塩化白金(IV)酸、ジニトロジアンミン白金(II)、テトラアンミンジクロロ白金(II)、ジクロロテトラアンミン白金(II)、酸化白金(IV)、テトラクロロ白金酸(II)カリウム、ヘキサヒドロキソ白金酸(IV)、ヘキサクロロ白金酸(IV)を挙げることができる。
When the group 10 metal of the periodic table is platinum, specific examples of the platinum precursor compound used in preparing the composite catalyst include tetraamminepalladium (II) nitrate, platinum chloride (II).
), Chloroplatinic acid (IV), dinitrodiammine platinum (II), tetraamminedichloroplatinum (II), dichlorotetraammineplatinum (II), platinum oxide (IV), potassium tetrachloroplatinate (II), hexahydroxoplatinic acid ( IV) and hexachloroplatinic acid (IV).

前記周期律表第10族の金属がパラジウムである場合、前記複合触媒の調製時に使用するパラジウム前駆体化合物の具体例としては、塩化パラジウム(II)、硝酸パラジウム(II)、ジニトロジアンミンパラジウム(II)、テトラアンミンパラジウム(II)ジクロラ
イド、酢酸パラジウム(II)、水素化パラジウム、酸化パラジウムを挙げることができる。
When the Group 10 metal of the periodic table is palladium, specific examples of the palladium precursor compound used in the preparation of the composite catalyst include palladium chloride (II), palladium nitrate (II), dinitrodiammine palladium (II ), Tetraamminepalladium (II) dichloride, palladium (II) acetate, palladium hydride and palladium oxide.

前記周期律表第10族の金属がニッケルである場合、前記複合触媒の調製時に使用するニッケル前駆体化合物の具体例としては、塩化ニッケル(II)、炭酸ニッケル、ニッケルカルボニル、硫酸ニッケル(II)、硝酸ニッケル(II)、酸化ニッケル(II)、水酸化ニッケル(II)、酢酸ニッケル(II)を挙げることができる。   When the group 10 metal of the periodic table is nickel, specific examples of the nickel precursor compound used in the preparation of the composite catalyst include nickel chloride (II), nickel carbonate, nickel carbonyl, nickel sulfate (II). Nickel nitrate (II), nickel oxide (II), nickel hydroxide (II), nickel acetate (II).

前記複合触媒は、例えば、前記金属酸化物に、レニウムと前記周期律表第10族の金属とを含有させることにより得ることができる。
本発明に用いる複合触媒は、前記金属酸化物とレニウムとの重量比(レニウム/(レニウム+金属酸化物))が、0.01/100〜50/100であることが好ましく、0.05/100〜30/100であることがより好ましく、0.1/100〜10/100であることが特に好ましい。
The composite catalyst can be obtained, for example, by adding rhenium and the Group 10 metal of the periodic table to the metal oxide.
The composite catalyst used in the present invention preferably has a weight ratio of the metal oxide to rhenium (rhenium / (rhenium + metal oxide)) of 0.01 / 100 to 50/100, 0.05 / More preferably, it is 100-30 / 100, and it is especially preferable that it is 0.1 / 100-10 / 100.

前記金属酸化物に、レニウムと前記周期律表第10族の金属とを含有させる方法としては、物理混合法や含浸法、沈殿法、混錬法及び化学蒸着法等の従来公知の方法が適用可能である。二種類の金属を金属酸化物に導入する順序は特に制限されず、レニウムと前記周期律表第10族の金属とを一度に金属酸化物に導入することも、各々を段階的に導入することも可能である。   Conventionally known methods such as physical mixing, impregnation, precipitation, kneading, and chemical vapor deposition can be applied to the metal oxide to contain rhenium and Group 10 metal of the periodic table. Is possible. The order in which the two kinds of metals are introduced into the metal oxide is not particularly limited, and rhenium and the metals of Group 10 of the periodic table may be introduced into the metal oxide at a time, or each may be introduced stepwise. Is also possible.

前記複合触媒は、前処理して用いることが好ましい。前処理は酸素とアンモニアを用いて行われる。前処理の具体的な方法としては、前記複合触媒を酸素雰囲気下、300〜500℃の温度で0.5〜2時間処理した後、さらにアンモニア雰囲気下、300〜500℃の温度で0.5〜2時間処理する方法、或いは酸素とアンモニアから成る混合系雰囲気下、300〜500℃の温度で、0.5〜2時間処理する方法などが挙げられる。   The composite catalyst is preferably used after pretreatment. Pretreatment is performed using oxygen and ammonia. As a specific method of the pretreatment, the composite catalyst is treated in an oxygen atmosphere at a temperature of 300 to 500 ° C. for 0.5 to 2 hours, and further in an ammonia atmosphere at a temperature of 300 to 500 ° C. A method of treating for ˜2 hours, or a method of treating for 0.5 to 2 hours at a temperature of 300 to 500 ° C. in a mixed system atmosphere composed of oxygen and ammonia.

本発明に係るフェノールの製造は、前記複合触媒およびアンモニアの共存下、ベンゼン
に酸素を直接付加させる酸化反応により行われる。前記酸化反応は、気相接触法で実施されることが好ましい。また、酸素としては分子状酸素であることが好ましい。反応器は特に制限されず、固定床、流動床での実施が可能である。
The phenol according to the present invention is produced by an oxidation reaction in which oxygen is directly added to benzene in the presence of the composite catalyst and ammonia. The oxidation reaction is preferably performed by a gas phase contact method. The oxygen is preferably molecular oxygen. The reactor is not particularly limited, and can be implemented in a fixed bed or a fluidized bed.

前記酸化反応の反応温度は50〜700℃であり、好ましくは100〜600℃である。前記酸化反応の反応圧力は0.01〜100MPaであり、好ましくは0.05〜10MPaである。   The reaction temperature of the oxidation reaction is 50 to 700 ° C, preferably 100 to 600 ° C. The reaction pressure of the oxidation reaction is 0.01 to 100 MPa, preferably 0.05 to 10 MPa.

前記酸化反応における複合触媒の使用割合は、W/F値にして0.01〜100g-cat・h
・mol-1であり、好ましくは0.01〜50 g-cat・h・mol-1である。
前記酸化反応における酸素の使用割合は、ベンゼン1モル当たり0.01〜50モルで
あり、好ましくは0.1〜10モルである。前記酸化反応におけるアンモニアの使用割合はベンゼン1モル当たり0.001〜200モルであり、好ましくは0.01〜100モ
ルである。前記酸化反応において、酸素およびアンモニアは、窒素、ヘリウム、アルゴンガス等の不活性ガスで希釈して用いることが出来る。
The use ratio of the composite catalyst in the oxidation reaction is 0.01 to 100 g-cat · h in terms of W / F value.
· Mol -1 , preferably 0.01 to 50 g-cat · h · mol -1 .
The ratio of oxygen used in the oxidation reaction is 0.01 to 50 mol, preferably 0.1 to 10 mol, per mol of benzene. The ratio of ammonia used in the oxidation reaction is 0.001 to 200 mol, preferably 0.01 to 100 mol, per mol of benzene. In the oxidation reaction, oxygen and ammonia can be diluted with an inert gas such as nitrogen, helium or argon gas.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
市販のNa+-ZSM-5((SiO2/Al2O3)=23.8)を1N硝酸アンモニウム水溶液中で攪拌、濾過、イオン交換水での洗浄後、120℃で乾燥することによりNH4 +-ZSM-5を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.
[Example 1]
Commercially available Na + -ZSM-5 ((SiO 2 / Al 2 O 3 ) = 23.8) was stirred in a 1N aqueous ammonium nitrate solution, filtered, washed with ion-exchanged water, and then dried at 120 ° C. to obtain NH 4 + -ZSM-5 was obtained.

NH4ReO4(0.216g)とイオン交換水(4ml)とからなる水溶液と、上記で得られたNH4 +-ZSM-5(3.0g)とを含浸処理後、120℃で乾燥することにより5wt.% Re/NH4 +-ZSM-5を得た。 Impregnation with NH 4 ReO 4 (0.216 g) and ion-exchanged water (4 ml) and NH 4 + -ZSM-5 (3.0 g) obtained above, followed by drying at 120 ° C. As a result, 5 wt.% Re / NH 4 + -ZSM-5 was obtained.

[NH3]4Pt(NO3)2 (0.119g)とイオン交換水(4ml)とからなる水溶液と、上記で得られた5wt.% Re/NH4 +-ZSM-5(3.0g)とを含浸処理後、120℃で乾燥し、触媒(Re(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5)を得た。 An aqueous solution composed of [NH 3 ] 4 Pt (NO 3 ) 2 (0.119 g) and ion-exchanged water (4 ml), 5 wt.% Re / NH 4 + -ZSM-5 (3.0 g) obtained above. ) And then dried at 120 ° C. to obtain a catalyst (Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5).

前記触媒(Re(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5)は、前処理として酸素流通下、50
0℃、1時間処理を行った。続いてNH3流通下、350℃、30分の処理を経て反応に供
した。
The catalyst (Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5) was pretreated under an oxygen flow as a pretreatment.
The treatment was performed at 0 ° C. for 1 hour. Subsequently, the mixture was subjected to a reaction at 350 ° C. for 30 minutes under NH 3 flow.

前記触媒(1.0g)に対しベンゼン/酸素/アンモニア/ヘリウム=1.0/2.0/
6.5/7.5(モル比)で混合ガスを供し(GHSV=72ml/g-cat・h)、0.1MPa、240℃で反応を実施した。反応ガスはサンプリング後、ガスクロマトグラフにより定量・分析した。
Benzene / oxygen / ammonia / helium = 1.0 / 2.0 / with respect to the catalyst (1.0 g)
6.5 / 7.5 subjecting the mixed gas (molar ratio) (GHSV = 72ml / g -cat · h), 0.1MPa, reaction was carried out at 240 ° C.. After sampling, the reaction gas was quantitatively analyzed by gas chromatography.

生成物を分析したところ、触媒としてRe(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5を用いた実
施例1では反応初期においてベンゼン転化率2.2%、選択率79%でフェノールが生成していた。
When the product was analyzed, Example 1 using Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5 as a catalyst had a benzene conversion of 2.2% and a selectivity at the beginning of the reaction. Phenol was produced in 79%.

[比較例1]
白金を添加しないRe(5wt.%)/NH4 +-ZSM-5を触媒とした以外は実施例1と同様の反応条
件で反応を実施し、生成物を分析したところ、反応初期においてベンゼン転化率0.9%、選択率84%でフェノールが生成していた。
[Comparative Example 1]
The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 except that Re (5 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5 without addition of platinum was used as a catalyst, and the product was analyzed. Phenol was produced at a rate of 0.9% and a selectivity of 84%.

[実施例2]
市販のNa+-ZSM-5((SiO2/Al2O3)=23.8)を1N硝酸アンモニウム水溶液中で攪拌、濾過、イオン交換水での洗浄後、120℃で乾燥することによりNH4 +-ZSM-5を得た。
[Example 2]
Commercially available Na + -ZSM-5 ((SiO 2 / Al 2 O 3 ) = 23.8) was stirred in a 1N aqueous ammonium nitrate solution, filtered, washed with ion-exchanged water, and then dried at 120 ° C. to obtain NH 4 + -ZSM-5 was obtained.

NH4ReO4(0.216g)とイオン交換水(4ml)とからなる水溶液と、上記で得られたNH4 +-ZSM-5(3.0g)とを含浸処理後、120℃で乾燥することにより5wt.% Re/NH4 +-ZSM-
5を得た。
Impregnation with NH 4 ReO 4 (0.216 g) and ion exchange water (4 ml) and NH 4 + -ZSM-5 (3.0 g) obtained above, followed by drying at 120 ° C. 5wt.% Re / NH 4 + -ZSM-
5 was obtained.

[NH3]4Pt(NO3)2 (0.119g)とイオン交換水(4ml)とからなる水溶液と、上記で得られた5wt.% Re/NH4 +-ZSM-5(3.0g)とを含浸処理後、120℃で乾燥し、触媒(Re(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5)を得た。 An aqueous solution composed of [NH 3 ] 4 Pt (NO 3 ) 2 (0.119 g) and ion-exchanged water (4 ml), 5 wt.% Re / NH 4 + -ZSM-5 (3.0 g) obtained above. ) And then dried at 120 ° C. to obtain a catalyst (Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5).

前記触媒(Re(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5)は前処理として酸素流通下、500
℃、1時間処理を行った。続いてNH3流通下、350℃、30分の処理を経て反応に供し
た。
The catalyst (Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5) was pre-treated under oxygen flow, 500
The treatment was carried out at 1 ° C. for 1 hour. Subsequently, the mixture was subjected to a reaction at 350 ° C. for 30 minutes under NH 3 flow.

前記触媒(1.0g)に対しベンゼン/酸素/アンモニア/ヘリウム=1.0/2.0/
12.8/7.5(モル比)で混合ガスを供し(GHSV=36ml/g-cat・h)、0.1MPa、
240℃で反応を実施した。反応ガスはサンプリング後、ガスクロマトグラフにより定量・分析した。
Benzene / oxygen / ammonia / helium = 1.0 / 2.0 / with respect to the catalyst (1.0 g)
Provide a mixed gas at 12.8 / 7.5 (molar ratio) (GHSV = 36 ml / g- cat · h), 0.1 MPa,
The reaction was carried out at 240 ° C. After sampling, the reaction gas was quantitatively analyzed by gas chromatography.

生成物を分析したところ、触媒としてRe(5wt.%)-Pt(2wt.%)/NH4 +-ZSM-5を用いた実
施例2では、反応初期においてベンゼン転化率3.7%、選択率84%でフェノールが生成していた(反応開始後1時間)。
When the product was analyzed, Example 2 using Re (5 wt.%)-Pt (2 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5 as a catalyst had a benzene conversion of 3.7% at the beginning of the reaction. Phenol was produced at a rate of 84% (1 hour after the start of the reaction).

[比較例2]
白金を添加しないRe(5wt.%)/NH4 +-ZSM-5を触媒として用いた以外は実施例2と同様の反応条件で反応を実施し、生成物を分析したところ、反応初期においてベンゼン転化率1.1%、選択率85%でフェノールが生成していた(反応開始後1時間)。
[Comparative Example 2]
The reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 2 except that Re (5 wt.%) / NH 4 + -ZSM-5 without addition of platinum was used as a catalyst, and the product was analyzed. Phenol was produced at a conversion of 1.1% and a selectivity of 85% (1 hour after the start of the reaction).

Claims (5)

レニウムと周期律表第10族の金属と金属酸化物とから形成される複合触媒、およびアンモニアの存在下、ベンゼンを酸素で酸化することを特徴とするフェノールの製造方法。   A composite catalyst formed from rhenium, a metal of Group 10 of the periodic table and a metal oxide, and a method for producing phenol characterized by oxidizing benzene with oxygen in the presence of ammonia. 前記金属酸化物がアルミノシリケートであることを特徴とする請求項1に記載のフェノールの製造方法。   The method for producing phenol according to claim 1, wherein the metal oxide is an aluminosilicate. 前記アルミノシリケートがゼオライトであることを特徴とする請求項2に記載のフェノールの製造方法。   The method for producing phenol according to claim 2, wherein the aluminosilicate is zeolite. 前記ゼオライトがZSM-5であることを特徴とする請求項3に記載のフェノールの製造方法。   The method for producing phenol according to claim 3, wherein the zeolite is ZSM-5. 前記周期律表第10族の金属が白金であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフェノールの製造方法。   The method for producing phenol according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal of Group 10 of the periodic table is platinum.
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