JP2010516448A - 触媒、これの調製および使用 - Google Patents
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Abstract
酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこの化合物を含む混合物を調製することを含み、前記酸化鉄はハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる、触媒を調製する方法;上記方法によって作製される触媒;酸化鉄組成物;アルキル芳香族化合物を前記触媒と接触させることを含む、アルキル芳香族化合物の脱水素化方法;ならびにポリマーまたはコポリマーを作製するために、前記脱水素化方法によって生成されたアルケニル芳香族化合物を使用する方法。
Description
本発明は、触媒、前記触媒を調製する方法、酸化鉄組成物、アルキル芳香族化合物の脱水素化方法、およびポリマーまたはコポリマーを作製するためにアルケニル芳香族化合物を使用する方法に関する。
酸化鉄系触媒およびこうした触媒の調製は、当技術分野において知られている。酸化鉄系触媒は、他の化合物の中でも対応するアルケニル芳香族化合物を生成するため、アルキル芳香族化合物の脱水素化において常習的に使用されている。アルキル芳香族化合物のアルケニル芳香族化合物への接触脱水素化のこの分野において、より低コストで作製することができる改善された触媒を開発する努力が継続されている。酸化鉄系脱水素触媒のコストを削減する1つの方法は、より低コストの原料を使用することである。例えば、酸洗によって発生する塩酸廃液を噴霧焙焼することによって生成される再生酸化鉄の使用により、酸化鉄の他の供給源の使用と比較して、原料コストにおいて実質的なコストの節約がもたらされ得る。
より低コストの原料を使用する1つの難点は、こうしたより低コストの原料における不純物の存在または増加量である。例えば、噴霧焙焼法によって生成される再生酸化鉄は、残留塩化物を含有している場合がある。この残留塩化物含有量は、触媒性能に悪影響を及ぼす。例えば、残留塩化物含有量により、脱水素化方法の開始を遅延させ、初期触媒活性を弱くすることになり得る。再生酸化鉄などの、より低コストの原料から高性能の触媒を生産するため、触媒性能に悪影響を与える不純物の一部または全部を除去する方法が望まれる。
塩化物含有量を低減する1つの方法は、米国特許第6,863,877号および米国特許出願公開第2004/0097768号に記載されている通り、再生酸化鉄の焼成を伴う。しかし、この方法は酸化鉄の表面積における還元を起こす。
欧州特許第1027928−B1号に、鉄塩溶液の噴霧焙焼によって生成される酸化鉄を含有する触媒が開示されている。噴霧焙焼法によって生成される酸化鉄は、塩化物が800ppmから1500ppmの範囲の残留塩化物含有量を有する。酸化鉄は、一般に、少なくとも1種のカリウム化合物および1種または複数種の触媒促進剤と組み合わせて触媒が生産される。該特許に、カリウム化合物の一部および/または促進剤の一部を、例えば、噴霧焙焼に使用される鉄塩溶液に添加することができると開示されている。この特許は、残留塩化物含有量の問題、またはこうした残留塩化物含有量が脱水素触媒の性能に及ぼす可能性がある悪影響に対する解決法は開示していない。
(発明の要旨)
本発明は触媒を調製する方法を提供する。前記方法は酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物の混合物を調製することを含み、前記酸化鉄はハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる。
本発明は触媒を調製する方法を提供する。前記方法は酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物の混合物を調製することを含み、前記酸化鉄はハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる。
本発明は触媒をさらに提供する。前記触媒は酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物を含有し、前記酸化鉄はハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる。
本発明は、組成物をさらに提供する。前記組成物は、少なくとも1種の第6族金属またはこれの化合物の存在下で塩化鉄を加熱することによって形成される酸化鉄とおよび少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物とを含有し、前記酸化鉄は多くとも500ppmwの塩化物含有量を有しおよび少なくとも2.5m2/gのBET表面積を有する。
本発明は、アルキル芳香族化合物の脱水素化方法をさらに提供する。前記方法は、アルキル芳香族化合物を含む供給原料を触媒と接触させることを含み、前記触媒は、酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物を含有し、前記酸化鉄は、ハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも1種の第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる。
本発明は、ポリマーまたはコポリマーを作製するためのアルケニル芳香族化合物を使用する方法をさらに提供する。前記方法は、アルケニル芳香族化合物を重合させて、アルケニル芳香族化合物に由来するモノマー単位を含むポリマーまたはコポリマーを形成させることを含み、前記アルケニル芳香族化合物は、触媒を使用するアルキル芳香族化合物の脱水素化方法において調製されたものであり、前記触媒は、酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物を含有し、前記酸化鉄は、ハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも1種の第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる。
(発明の詳細な説明)
本発明は、より低コストの酸化鉄系触媒に対する必要性を満足させる触媒を提供する。該酸化鉄は、第6族金属と組み合わせてハロゲン化鉄を加熱することにより調製される。この方法における第6族金属またはこれの化合物の使用により、第6族金属が存在しない場合に比して低減されたハロゲン化物濃度を有する酸化鉄がもたらされる。この酸化鉄を使用して生成される触媒は、低レベルの対応するハロゲン化物の濃度を有し、触媒性能が改善される。これらの触媒は、酸化鉄が第6族金属またはこれの化合物の存在下で形成されなかった他の酸化鉄系触媒よりも高い初期活性を示す。
本発明は、より低コストの酸化鉄系触媒に対する必要性を満足させる触媒を提供する。該酸化鉄は、第6族金属と組み合わせてハロゲン化鉄を加熱することにより調製される。この方法における第6族金属またはこれの化合物の使用により、第6族金属が存在しない場合に比して低減されたハロゲン化物濃度を有する酸化鉄がもたらされる。この酸化鉄を使用して生成される触媒は、低レベルの対応するハロゲン化物の濃度を有し、触媒性能が改善される。これらの触媒は、酸化鉄が第6族金属またはこれの化合物の存在下で形成されなかった他の酸化鉄系触媒よりも高い初期活性を示す。
本発明の再生酸化鉄(regenerator iron oxide)の表面積により、第1族金属もしくはこの化合物および/または追加触媒成分の組込みに対し、ハロゲン化物含有量を低減するために熱処理または焼成によって処理された他の再生酸化鉄より活性な部位がもたらされる。
本発明の酸化鉄系脱水素触媒は、後述においてドープ処理された再生酸化鉄(doped regenerator iron oxide)と称する酸化鉄系触媒前躯体を追加触媒成分と混合し、混合物を焼成することによって形成される。ドープ処理された再生酸化鉄は、ハロゲン化鉄および第6族金属またはこれの化合物を含む混合物を加熱して酸化鉄を形成することによって形成される。好ましい一実施形態において、ドープ処理された再生酸化鉄は、ハロゲン化鉄およびモリブデン化合物の混合物を噴霧焙焼してモリブデンを含む酸化鉄を生成することによって形成される。
ハロゲン化鉄/第6族金属の混合物のハロゲン化鉄成分は、鋼の酸洗方法によって発生した酸洗廃液溶液であるのが好ましい。酸洗廃液は、一般に、塩化鉄を含有する塩酸を含む酸性溶液である。あるいは、ハロゲン化鉄は、乾燥形態もしくは粉末形態でまたは水溶液もしくは酸性溶液で存在してよい。ハロゲン化鉄は塩化物であるのが好ましいが、臭化物であってもよい。鉄は少なくとも部分的にカチオンの形態で存在することができる。鉄は、二価または三価を含めてこれの形態の1つまたは複数で存在することができる。塩化物を含むハロゲン化鉄は、少なくとも部分的に塩化鉄(II)(FeCl2)および/または塩化鉄(III)(FeCl3)として存在することができる。
ハロゲン化鉄/第6族金属の混合物の第6族金属成分は、クロム、モリブデンおよびタングステンを含める周期表の第6族における金属である。これらの金属の1種もしくは複数種またはこれらの化合物が存在してよい。第6族金属はモリブデンであるのが好ましい。第6族金属化合物として、第6族金属の水酸化物、酸化物および/または塩を挙げることができる。第6族金属の塩として、第6族金属の塩化物、硫酸塩および/または炭酸塩を挙げることができる。さらに、第6族金属化合物は、第6族金属に由来するオキシ酸の有機アミン塩またはアンモニウム塩、例えば、ジモリブデン酸アンモニウムまたはヘプタモリブデン酸アンモニウムを含むことができる。第6族金属化合物は、三酸化モリブデンを含むことができる。
第6族金属またはこれの化合物は、乾燥形態または粉末形態でハロゲン化鉄と混合することができる、または少なくとも部分的に溶液にて存在させることができる。さらに、第6族金属またはこれの化合物は、少なくとも部分的に濃縮溶液中に添加され得る。
追加触媒成分もハロゲン化鉄/第6族金属の混合物に添加して、これらの成分を一層上手く酸化鉄/第6族金属の混合物中に組み込ませることが可能になり、これにより、後の触媒調製中におけるドープ処理された再生酸化鉄の追加触媒成分との混合および混和に伴う複雑さおよびコストを低減させることができる。ハロゲン化物の酸化物への変換を減ずることがない、そうでなければハロゲン化鉄/第6族金属の混合物の加熱に負の影響を与えることがない追加触媒成分のいずれも、この段階で添加することができる。例えば、通常原子番号が57から66(末端数も含む。)の範囲にあるランタニドであるランタニドを、ハロゲン化鉄/第6属金属の混合物に添加することができる。ランタニドはセリウムであるのが好ましい。追加の例として、金属塩化物もしくはチタンまたはこれの化合物を、ハロゲン化鉄/第6属金属の混合物に添加することができる。追加触媒成分は、加熱された時に対応する酸化物に変換される形態においてハロゲン化鉄/第6族金属の混合物に添加されるのが好ましい。
ハロゲン化鉄/第6族金属の混合物の調製は、当業者に知られている方法のいずれによっても行うことができる。ハロゲン化鉄は、混合物を加熱する前に、第6族金属またはこれの化合物と混合される、またはそうでなければ接触させることができる。別の実施形態において、ハロゲン化鉄は、加熱中に第6族金属またはこれの化合物と混合されることができる。
ハロゲン化鉄および第6族金属を含む混合物は、この混合物中に鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属、好ましくは少なくとも0.1ミリモル、より好ましくは少なくとも0.5ミリモル、および最も好ましくは少なくとも5ミリモルの第6族金属を含む。この混合物は、混合物中に鉄1モル当たり多くとも200ミリモルの第6族金属、好ましくは多くとも100ミリモル、およびより好ましくは多くとも80ミリモルを含むことができる。
ハロゲン化鉄/第6族金属の混合物が調製されたら、その混合物を、ハロゲン化鉄の少なくとも一部が酸化鉄に変換されるように加熱する。ハロゲン化鉄/第6族金属の混合物は、液状形態または固体形態で存在することができる。温度は、水および/または他の液体のいずれかの少なくとも一部が気化して存在するのに十分な温度であってよい。温度は少なくとも約300℃、または好ましくは少なくとも約400℃であってよい。温度は約300℃から約1000℃、または好ましくは約400℃から約750℃であってよいが、約1000℃より高くてもよい。加熱は、酸化性雰囲気中、例えば、空気、酸素または酸素強化空気中で行うことができる。
ハロゲン化鉄は、参照により本明細書に組み込む米国特許第5,911,967号に記載されている通りに噴霧焙焼することが可能である。ハロゲン化鉄は、少なくとも1種の第6族金属またはこれの化合物の存在下で噴霧焙焼することができる。噴霧焙焼は、ノズルを介して直熱型チャンバに組成物を噴霧することを含む。チャンバ内の温度は、特に直熱型チャンバに存在する任意のバーナのすぐ近くにて1000℃を超えてよい。
上記方法によって形成されるドープ処理された再生酸化鉄は、大部分がヘマタイト(Fe2O3)の形態にて存在し得る。ドープ処理された再生酸化鉄は、二価または三価を含めて、酸化鉄を、これの任意の形態で含むことができる。
好ましい実施形態において、ドープ処理された再生酸化鉄は、Fe2O3として算出される酸化鉄の重量に対して、ハロゲンの重量として算出される多くとも1000ppmw、好ましくは多くとも800ppmw、より好ましくは多くとも500ppmw、および最も好ましくは多くとも250ppmwの残留ハロゲン化物含有量を有する。ハロゲン化物の含有量は、好ましくは少なくとも1ppbw、好ましくは少なくとも500ppbw、またはより好ましくは少なくとも1ppmwである。ハロゲン化物は、一般に塩化物である。
ドープ処理された再生酸化鉄は、触媒成分の有効な組込みを可能にする表面積を有する。好ましい実施形態において、ドープ処理された再生酸化鉄の表面積は、少なくとも1m2/g、好ましくは少なくとも2.5m2/g、より好ましくは少なくとも3m2/g、および最も好ましくは少なくとも3.5m2/gである。本明細書で使用する場合、表面積は、Journal of the American Chemical Society 60(1938)309−316頁に記載されている通り、BET(Brunauer,Emmett and Teller)法によって測定される通りの表面積を指すと理解される。
本発明の触媒は、通常、当業者に知られている方法のいずれかによって調製することができる。一般に、該触媒は、ドープ処理された再生酸化鉄、任意の他の酸化鉄、少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物、および下記に言及する化合物のいずれかなどの任意の追加触媒成分を十分な分量で含む混合物を調製することによって調製される。さらに、該混合物は焼成することができる。触媒成分の十分な分量は、調製される所望の触媒の組成から算出することができる。適用可能な方法の例は、米国特許第5,668,075号、米国特許第5,962,757号、米国特許第5,689,023号、米国特許第5,171,914号、米国特許第5,190,906号、米国特許第6,191,065号および欧州特許第1027928号において見出すことが可能であり、これらを参照により本明細書に組み込む。
酸化鉄または酸化鉄供給化合物はドープ処理された再生酸化鉄と組み合わされて、触媒が調製され得る。他の酸化鉄の例として、黄酸化鉄、赤酸化鉄および黒酸化鉄が挙げられる。黄酸化鉄は水和酸化鉄であり、α−FeOOHまたはFe2O3・H2Oと表示されることが多い。Fe2O3として算出される全酸化鉄の少なくとも5重量%、または好ましくは少なくとも10重量%は、黄酸化鉄であってよい。全酸化鉄の多くとも50重量%は黄酸化鉄であってよい。さらに、黒酸化鉄または赤酸化鉄をドープ処理された再生酸化鉄に添加することができる。赤酸化鉄の一例は、例えば米国特許第1,368,748号に開示されている通りのペニマン法により作製される黄酸化鉄の焼成によって作製され得る。酸化鉄供給化合物の例として、針鉄鉱、ヘマタイト、磁鉄鉱、磁赤鉄鉱、鱗繊石(lepidocricite)およびこれらの混合物が挙げられる。さらに、本発明に従って調製されなかった再生酸化鉄を、ドープ処理された再生酸化鉄と組み合わせることができる。
該触媒におけるドープ処理された再生酸化鉄の分量は、Fe2O3として触媒中に存在する酸化鉄の全重量に対して、Fe2O3として算出される少なくとも50重量%、または好ましくは少なくとも70重量%、最高100重量%であってよい。
触媒混合物に添加される第1族金属またはこれの化合物は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムおよびフランシウムを含める周期表の第1族における金属を含む。これらの金属の1種または複数種を使用することができる。第1族金属はカリウムであるのが好ましい。第1族金属は、通常、酸化鉄(Fe2O3)1モル当たり、少なくとも0.2モル、好ましくは少なくとも0.25モル、より好ましくは少なくとも0.45モル、および最も好ましくは少なくとも0.55モルの全分量で、ならびに一般に、酸化鉄1モル当たり多くとも5モル、または好ましくは多くとも1モルの分量で適用される。第1族金属の化合物または化合物として、水酸化物;重炭酸塩;炭酸塩;カルボン酸塩、例えば、ギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩およびクエン酸塩;硝酸塩;ならびに酸化物を挙げることができる。
ドープ処理された再生酸化鉄に添加することができる追加触媒成分として、第2族金属の1種または複数種の化合物が挙げられる。これらの金属の化合物は、所望のアルケニル芳香族化合物への選択性を増加させ、触媒活性低下の速度を減少させる傾向がある。好ましい実施形態において、第2族金属は、マグネシウム、カルシウムまたはこれらの組合せを含むことができる。第2族金属は、通常、Fe2O3として算出される酸化鉄1モル当たり少なくとも0.01モル、好ましくは少なくとも0.02モル、およびより好ましくは少なくとも0.03モルの分量で、ならびに通常、酸化鉄1モル当たり多くとも1モル、および好ましくは多くとも0.2モルの分量で適用することができる。
ドープ処理された再生酸化鉄と組み合わせることができるさらなる触媒成分として、第3族、第4族、第5族、第6族、第7族、第8族、第9族および第10族の金属から選択される金属およびこれらの化合物が挙げられる。これらの成分は、当業者に知られている方法のいずれかによって添加することが可能であり、水酸化物;重炭酸塩;炭酸塩;カルボン酸塩、例えば、ギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩およびクエン酸塩;硝酸塩;ならびに酸化物を挙げることができる。触媒成分は、触媒の製造工程中に対応する金属酸化物に変換される適切な金属酸化物前駆体であってよい。
ドープ処理された再生酸化鉄および他の触媒成分を混合する方法は、当業者に知られているいずれかの方法であってよい。例えば、ドープ処理された再生酸化鉄、少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物および任意の追加触媒成分を含むペーストを形成することができる。混合物を混和および/もしくは混練することができる、または第1族金属もしくはこの化合物の同種溶液もしくは異種溶液を、ドープ処理された再生酸化鉄上に含浸させることができる。
触媒を形成する際、ドープ処理された再生酸化鉄、少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物および任意の追加触媒成分を含む混合物は、適切ないずれかの形態、例えば、タブレット、球体、ピル、サドル、トリローブ、ねじれ状トリローブ、テトラローブ、環、星ならびに空洞円筒および固体円筒のペレットの形状にすることができる。水の適切な分量、例えば、混合物の重量で算出する最高30重量%、一般に2重量%から20重量%の添加により、ペレットへの成形が容易になり得る。水を添加すると、水は、焼成の前に少なくとも部分的に除去され得る。適切な成形方法は、ペレット成形、押出し成形および加圧成形である。ペレット成形、押出し成形または加圧成形の代わりに、混合物を噴霧または噴霧乾燥して触媒を形成することができる。所望であれば、噴霧乾燥を拡大して焼成を含めてもよい。
追加の化合物は、触媒を成形および/または押出しする方法に助剤として作用する混合物、例えば飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸(パルミチン酸、ステアリン酸もしくはオレイン酸など)もしくはこの塩、多糖類由来の酸もしくはこの塩、または黒鉛、スターチもしくはセルロースと組み合わせることができる。脂肪酸または多糖類由来の酸の任意の塩、例えばアンモニウム塩、またはこれまでに述べた任意の金属の塩を適用することができる。脂肪酸は、この分子構造中に6個から30個(末端の数も含む。)の炭素原子、好ましくは10個から25個(末端の数も含む。)の炭素原子を含むことができる。脂肪酸または多糖類由来の酸を使用する場合、触媒を調製する際に適用される金属塩と組み合わせて、脂肪酸または多糖類由来の酸の塩を形成することができる。追加化合物の適切な分量は、例えば混合物の重量に対して最高1重量%、特に0.001重量%から0.5重量%である。
好ましい実施形態において、触媒はねじれ状トリローブとして形成される。ねじれ状トリローブ触媒は、触媒床に供給される時に触媒片が一緒に「絡まる」ことがないようにねじれているトリローブ形状を持つ触媒である。この形状は、触媒床を横断する圧力降下の減少を提供する。ねじれ状トリローブ触媒は、再生酸化鉄、ドープ処理された再生酸化鉄、酸化鉄の他の形態またはこれらの混合物で形成されても、脱水素反応において有効である。該混合物は、触媒床全体に圧力降下の減少をもたらす形状に形成することができる。ねじれ状トリローブ触媒は参照により本明細書に組み込む米国特許第4,673,664号に記載されている。
形成後、触媒混合物を焼成してもよい。焼成には通常、一般に、不活性なガス中、例えば窒素もしくはヘリウム中、または酸化性雰囲気下、例えば、酸素含有ガス、空気、酸素強化空気もしくは酸素/不活性ガスの混合物中にて、ドープ処理された再生酸化鉄を含む混合物を加熱することが含まれる。焼成温度は、一般に少なくとも約600℃、または好ましくは少なくとも約700℃である。焼成温度は、一般に多くとも約1200℃、または好ましくは多くとも約1100℃である。一般に、焼成の所要時間は、5分から12時間、より一般には10分から6時間である。
本発明に従って形成される触媒は、広範囲の物理的性質を示すことができる。触媒の表面構造は、一般に、細孔容積、中央細孔直径および表面積の観点から、広い限度内で選択することができる。触媒の表面構造は、焼成の温度および時間の選択によってならびに押出し助剤の適用によって影響されることがある。
適切には、触媒の細孔容積は、少なくとも0.01ml/g、より適切には少なくとも0.05ml/gである。適切には、触媒の細孔容積は、多くとも0.5ml/g、好ましくは多くとも0.2ml/gである。適切には、触媒の中央細孔直径は、少なくとも500Å、特に少なくとも1000Åである。適切には、触媒の中央細孔直径は、多くとも10000Å、特に多くとも7000Åである。好ましい一実施形態において、中央細孔直径は、2000Åから6000Åの範囲である。本明細書で使用する場合、細孔容積および中央細孔直径は、マイクロメリティクス社のオートポア9420モデルを使用し、6000psia(4.2×107Pa)絶対圧力まで、(接触角130°、0.473N/mの表面張力を持つ水銀)にて、ASTM D4282−92に従って水銀圧入により測定される通りである。本明細書で使用する場合、中央細孔直径は、水銀圧入容積が50%に達する細孔直径として定義される。
触媒の表面積は、好ましくは0.01m2/gから20m2/g、より好ましくは0.1m2/gから10m2/gの範囲である。
触媒の粉砕強度は、適切には少なくとも10N/mmであり、およびより適切には、これは20N/mmから100N/mmの範囲であり、例えば約55N/mmまたは60N/mmである。
別の態様において、本発明は、アルキル芳香族化合物および水蒸気を本発明に従って作製されるドープ処理された再生酸化鉄系触媒と接触させることによってアルキル芳香族化合物を脱水素化して、対応するアルケニル芳香族化合物を生成する方法を提供する。この脱水素化方法は、反応剤を含む気体状の供給原料を固体触媒と接触させる気相法であることが多い。触媒は、触媒粒子の流動床の形態で、または充填床の形態で存在することができる。該方法はバッチ法としてまたは連続法として行うことができる。水素が脱水素化方法のさらなる生成物である場合があり、問題になっている脱水素化は非酸化脱水素化であってよい。この脱水素化方法を行うための適用可能な方法の例は、米国特許第5,689,023号、米国特許第5,171,914号、米国特許第5,190,906号、米国特許第6,191,065号および欧州特許第1027928号において見出すことが可能であり、これらを参照により本明細書に組み込む。
アルキル芳香族化合物は、アルキル置換ナフタレン、アルキル置換アントラセンまたはアルキル置換ピリジンなどの他の芳香族化合物も同様に適用することができるが、一般に、アルキル置換ベンゼンである。アルキル置換基は、2個以上の任意の炭素数、例えば(末端数も含めて)最高6個まで有することができる。適切なアルキル置換基は、プロピル(−CH2−CH2−CH3)、2−プロピル(即ち、1−メチルエチル、−CH(−CH3)2)、ブチル(−CH2−CH2−CH2−CH3)、2−メチル−プロピル(−CH2−CH(−CH3)2)およびヘキシル(−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−CH3)であり、特にエチル(−CH2−CH3)である。適切なアルキル芳香族化合物の例は、ブチル−ベンゼン、ヘキシルベンゼン、(2−メチルプロピル)ベンゼン、(1−メチルエチル)ベンゼン(即ち、クメン)、1−エチル−2−メチル−ベンゼン、1,4−ジエチルベンゼンであり、特にエチルベンゼンである。
供給原料の追加成分として、水蒸気の形態であってよい水を適用することが有利である。水の存在により、脱水素化工程中の触媒上へのコーク堆積の速度が減少する。一般に、供給原料におけるアルキル芳香族化合物に対する水のモル比は、1から50、より一般には3から30の範囲、例えば、5、8または10である。
脱水素化方法は、一般に500℃から700℃、より一般に550℃から650℃の範囲、例えば600℃または630℃の温度で行われる。一実施形態において、脱水素化方法は一定温度で行われる。他の実施形態において、脱水素化方法は断熱方式で行われ、この場合言及した温度は反応器の注入口温度であり、脱水素化が進行するにつれて、温度は、一般に150℃以下、より一般に10℃から120℃、低下することがある。絶対圧力は、一般に10kPaから300kPa、より一般に20kPaから200kPaの範囲、例えば50kPaまたは120kPaである。
所望であれば、1つ、2つまたはそれ以上の反応器、例えば、3つまたは4つを適用することができる。反応器は、連続してまたは平行して操作することができる。反応器は互いに独立してまたは互いに独立しないで操作してよく、各反応器は、同じ条件下または異なる条件下で操作してよい。
充填床反応器を使用する気相法として脱水素化方法を操作する場合、LHSVは、好ましくは0.01h−1から10h−1の範囲、より好ましくは0.1h−1から2h−1の範囲であってよい。本明細書で使用する場合、「LHSV」という用語は、正常条件(即ち、0℃および1絶対バール)で測定し、触媒床の容積または2つ以上の触媒床がある場合は触媒床の全容積で割った、炭化水素供給原料の液容積流量として定義される液空間速度を意味する。
脱水素化方法の条件は、アルキル芳香族化合物の変換が20モル%から100モル%好ましくは、30モル%から80モル%、またはより好ましくは35モル%から75モル%の範囲となるように選択することができる。
アルケニル芳香族化合物は、公知手段のいずれかによって脱水素化方法の生成物から回収されることができる。例えば、脱水素化方法は、分留または反応蒸留を含むことができる。所望であれば、脱水素化方法は、生成物の少なくとも一部が水素化を受けることにより、脱水素化中に形成されるアルキニル芳香族化合物のいずれかの少なくとも一部がアルケニル芳香族化合物に変換される水素化ステップを含むことができる。スチレンを形成するためのエチルベンゼンの脱水素化において、対応するアルキニル芳香族化合物はフェニルアセチレンである。水素化を受けた生成物の一部は、アルキニル芳香族化合物が強化されている生成物の一部であり得る。こうした水素化は当技術分野において知られている。例えば米国特許第5,504,268号、米国特許第5,156,816号および米国特許第4,822,936号から知られている方法は、本発明に容易に適用可能であり、これらを参照により本明細書に組み込む。
上記した方法に従って調製される触媒を使用することにより、アルキニル芳香族化合物に対する脱水素反応の選択性を低下させる場合がある。したがって、水素化を受ける生成物の一部が減少する可能性があり得る。場合によって、アルキニル芳香族化合物に対する選択性は、水素化ステップが除去され得る程度まで低下することがある。
該脱水素化方法によって生産されるアルケニル芳香族化合物は、重合法および共重合法におけるモノマーとして使用することができる。例えば、得られるスチレンは、ポリスチレンゴムおよびスチレン/ジエンゴムの製造において使用することができる。より低コストの触媒を用いるこの発明によって達成される改善された触媒性能は、アルケニル芳香族化合物の生成のためのより魅力的な方法をもたらし、したがって、アルケニル芳香族化合物の生成と、および、引き続き、アルケニル芳香族化合物のモノマー単位を含むポリマーおよびコポリマーの製造におけるアルケニル芳香族化合物の使用とを含む、より魅力的な方法が得られる。適用可能な重合触媒、重合法、ポリマー加工法およびこうして生じるポリマーの使用に関し、H.F.Marksら、(ed.)「Encyclopedia of Polymer Science and Engineering」、第2版、new York、16巻、1−246頁、およびそこにおける引用文献を参照とする。
以下の実施例は、本発明の実施形態を例示するために提示されているが、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではない。
1リットル当たり1.45モルのモリブデンを含有するジモリブデン酸アンモニウム水溶液を、1リットル当たりおよそ3.7モルの鉄を含有する酸洗廃液溶液に添加することにより、ドープ処理された再生酸化鉄を作製した。鉄の大部分は、FeCl2として存在した。酸洗廃液溶液は、およそ150g/Lの塩酸を含有していた。酸洗廃液溶液を約7.5m3/hの速度で噴霧焙焼炉に添加し、ジモリブデン酸アンモニウム溶液の添加速度を調節して、ドープ処理された再生酸化鉄中におけるモリブデンの所望濃度を達成した。噴霧焙焼炉は、当業者に知られている一般の噴霧焙焼条件で操作した。生成されたドープ処理された再生酸化鉄の特性を表1に示す。
ジモリブデン酸アンモニウムを酸洗廃液溶液に添加しないこと以外は実施例1の方法によって、再生酸化鉄を作製した。生成された再生酸化鉄の特性を表1に示す。
実施例2の再生酸化鉄を使用して、触媒を調製した。以下の成分:再生酸化鉄900gおよび黄酸化鉄100gを、十分な炭酸カリウム、炭酸セリウム、三酸化モリブデンおよび炭酸カルシウムと組み合わせて、表2に示す組成物を得た。水(乾燥混合物の重量に対して約10重量%)を添加してペーストを形成し、ペーストを押し出して、長さ6mmに切った直径3mmの円筒を形成した。ペレットを170℃にて15分間空気中で乾燥し、引き続き825℃にて1時間空気中で焼成した。焼成後の触媒の組成を、Fe2O3として算出した酸化鉄1モル当たりのモルとして表2に示す。
触媒の試料100cm3を、連続操作用に設計された反応器内において一定温度試験条件下で使用して、エチルベンゼンからスチレンを調製した。条件は以下の通りであった:絶対圧力76kPa、エチルベンゼンに対する水蒸気のモル比10およびLHSV 0.65h−1。この試験において、初期温度を600℃に保持した。後に、エチルベンゼンの70モル%変換率(T70)を達成するように温度を調節した。選択した温度でのスチレンに対する選択性(S70)および生成物のフェニルアセチレン(PA)含有量を測定した。データを表2に示す。
上記した試験条件でのこの触媒の性能および開始挙動を、図1および図2に示す。触媒を二通り(A、B)に試験した。図1は触媒の70%変換率で算出した触媒活性を示し、図2は触媒の実際の変換率を示す。
実施例1に記載した通りにドープ処理された再生酸化鉄を使用して、触媒を調製および試験した。追加の三酸化モリブデンを触媒調製中に添加しないこと以外は実施例3の方法および材料を使用して、触媒を調製および試験した。初期温度を600℃に保持し、後に、エチルベンゼンの70%モル%変換率を達成するように温度を調節した。焼成後の触媒の組成およびスチレンの調製における触媒の性能を表2に示す。
この触媒の性能および開始挙動も、二通り(C、D)に試験し、図1および図2に示す。一定温度試験条件は、実施例3に記載した条件と同じであった。
実施例4に従って実施例1のドープ処理された再生酸化鉄を使用して、触媒を調製しおよび試験し、追加のカリウムを添加した。触媒試験条件は、実施例3に記載した条件と同じであった。組成および性能のデータを表2に示す。
実施例2の再生酸化鉄を使用して、触媒を調製しおよび試験した。触媒を追加量の炭酸セリウムで調製した。初期温度は590℃であり、後に、70%の変換率を達成するため調節すること以外は実施例3に記載した通りに触媒を試験した。組成および性能のデータを表2に示す。
実施例1のドープ処理された再生酸化鉄を使用して、触媒を調製および試験した。触媒を追加量の炭酸セリウムで調製した。実施例6に記載した通りに触媒を試験した。初期温度は590℃であり、後に、70%の変換率を達成するために調節した。組成および性能のデータを表2に示す。
前述の実施例からわかるように、実施例4および実施例7によって示されている実施例1のドープ処理された再生酸化鉄を使用して作製された触媒は、実施例3および実施例6に示されている実施例2の再生酸化鉄を使用して作製された同様の組成を持つ触媒より活性であった。さらに、実施例4および実施例5の触媒は、実施例3の触媒より低いフェニルアセチレンの生産を示した。実施例7の触媒も、実施例6の触媒より低いフェニルアセチレンの生成を示した。
実施例5の触媒は、実施例4によって示した通りにドープ処理された再生酸化鉄を使用して作製した触媒の選択性が、活性における対応減少とともに増加することが可能であることを示しているが、実施例3によって示した通りに再生酸化鉄で作製した触媒より高い活性を未だ維持している。
図1からわかるように、ドープ処理された再生酸化鉄で作製された触媒Cおよび触媒Dは、再生酸化鉄で作製された触媒Aおよび触媒Bより高い初期活性を示す。このことは、触媒Cおよび触媒Dが、触媒Aおよび触媒Bより高い初期変換率を示すことを表している図2によって裏打ちされている。
Claims (30)
- 酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物の混合物を調製することを含み、前記酸化鉄は、ハロゲン化鉄および鉄1モル当たり少なくとも0.05ミリモルの第6族金属を含む混合物を加熱することによって得られる、触媒を調製する方法。
- 混合物が、鉄1モル当たり約0.5ミリモルから約100ミリモルの第6族金属を含む、請求項1に記載の方法。
- 混合物が、鉄1モル当たり約2.5ミリモルから約30ミリモルの第6族金属を含む、請求項1に記載の方法。
- 第6族金属が、第6族金属の化合物として存在する、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 第6族金属の化合物が、第6族金属の塩化物、水酸化物、酸化物および炭酸塩からなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
- 第6族金属化合物が、第6族金属に由来する酸のアンモニウム塩を含む、請求項4に記載の方法。
- 第6族金属がモリブデンである、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 第1族金属またはこれの化合物がカリウムを含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- 第2族金属またはこれの化合物を酸化鉄および第1族金属の混合物に添加することをさらに含む、請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 酸化鉄および第1族金属の混合物にセリウムを添加することをさらに含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- ハロゲン化鉄が塩化鉄の酸性溶液を含む、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
- 加熱温度が約300℃から約1000℃の範囲である、請求項1から11のいずれかに記載の方法。
- 加熱温度が、約400℃から約750℃の範囲である、請求項1から11のいずれかに記載の方法。
- 加熱が噴霧焙焼を含む、請求項1から13のいずれかに記載の方法。
- 混合物を約600℃から約1200℃の温度で焼成することをさらに含む、請求項1から14のいずれかに記載の方法。
- 混合物を約700℃から約1100℃の温度で焼成することを含む、請求項1から14のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から16のいずれかに記載の方法によって調製される触媒。
- 酸化鉄のハロゲン化物含有量が多くとも約1000ppmwである、請求項17に記載の触媒。
- 酸化鉄のハロゲン化物含有量が多くとも約500ppmwである、請求項17に記載の触媒。
- 酸化鉄のハロゲン化物含有量が多くとも約100ppmwである、請求項17に記載の触媒。
- 酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物を含み、前記酸化鉄は鉄1モル当たり少なくとも1種の第6族金属の存在下で塩化鉄を加熱することによって形成され、前記酸化鉄は多くとも500ppmwの塩化物含有量を有しおよび少なくとも2.5m2/gのBET表面積を有する組成物。
- 塩化物含有量が多くとも250ppmwである、請求項21に記載の組成物。
- BET表面積が少なくとも3.5m2/gである、請求項21または請求項22に記載の組成物。
- 請求項21から23のいずれかに記載の組成物を焼成することを含む、触媒を調製する方法。
- 組成物が約600℃から約1200℃の温度で焼成される、請求項21から23のいずれかに記載の組成物を含む触媒。
- アルキル芳香族化合物を含む供給原料を、請求項17から20または25のいずれかに記載の触媒と接触させることを含む、アルキル芳香族化合物の脱水素化方法。
- アルキル芳香族化合物がエチルベンゼンを含む、請求項26に記載の方法。
- 請求項26または27に記載のアルキル芳香族化合物の脱水素化方法で調製されたアルケニル芳香族化合物を重合させて、アルケニル芳香族化合物に由来するモノマー単位を含むポリマーまたはコポリマーを形成することを含む、ポリマーまたはコポリマーを作製するためにアルケニル芳香族化合物を使用する方法。
- 鉄1モル当たり少なくとも5ミリモルのモリブデンの存在下で塩化鉄化合物を加熱することによって得られるドープ処理された再生酸化鉄とおよびカリウムまたはこれの化合物とを含む触媒。
- 酸化鉄および少なくとも1種の第1族金属またはこれの化合物を含む混合物を調製することを含み、前記酸化鉄はモリブデンまたはこれの化合物を塩化鉄混合物に添加し、混合物を加熱することによって得られる、触媒を調製する方法。
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Family Cites Families (21)
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US3448058A (en) * | 1965-11-12 | 1969-06-03 | Chemetron Corp | Dehydrogenation catalyst |
US3655805A (en) * | 1968-11-29 | 1972-04-11 | Petro Tex Chem Corp | Dehydrogenation process |
US4822936A (en) * | 1987-08-25 | 1989-04-18 | The Dow Chemical Company | Selective hydrogenation of phenylacetylene in the presence of styrene |
US5023225A (en) * | 1989-07-21 | 1991-06-11 | United Catalysts Inc. | Dehydrogenation catalyst and process for its preparation |
US5156816A (en) * | 1990-10-04 | 1992-10-20 | Fina Technology, Inc. | System for purifying styrene monomer feedstock using ethylbenzene dehydrogenation waste gas |
JPH04277030A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-02 | Nissan Gaadoraa Shokubai Kk | エチルベンゼン脱水素触媒 |
US5171914A (en) * | 1991-08-30 | 1992-12-15 | Shell Oil Company | Dehydrogenation catalyst and process |
ATE138630T1 (de) * | 1991-10-10 | 1996-06-15 | Dow Chemical Co | Verfahren zur selektiven hydrierung aromatischer acetylenverbindungen |
WO1994019283A1 (fr) * | 1993-02-23 | 1994-09-01 | Nippon Steel Corporation | Poudre de matiere brute a base de ferrite tendre, corps fritte a base de cette poudre et procede de production |
CN1093776C (zh) * | 1994-12-14 | 2002-11-06 | 国际壳牌研究有限公司 | 重组氧化铁 |
WO1996018594A1 (en) * | 1994-12-14 | 1996-06-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Large particle dehydrogenation catalyst and process |
KR100373572B1 (ko) * | 1994-12-14 | 2003-04-21 | 쉘 인터내셔널 리써치 마챠피즈 비 브이 | 탈수소화촉매및방법 |
US5597547A (en) * | 1995-04-13 | 1997-01-28 | Shell Oil Company | Reduction of residual chloride in iron oxides |
ATE222568T1 (de) * | 1996-12-27 | 2002-09-15 | Michael Johann Dipl In Ruthner | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von eisenoxiden aus salzsauren eisenchloridhaltigen lösungen |
US6242379B1 (en) * | 1998-04-01 | 2001-06-05 | United Catalysts Inc. | Dehydrogenation catalysts |
DE19905392A1 (de) * | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Basf Ag | Katalysator zur Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol |
DE50109734D1 (de) * | 2000-07-31 | 2006-06-14 | Basf Ag | Eisenoxide mit höherem Veredelungsgrad |
WO2002083569A2 (de) * | 2001-04-10 | 2002-10-24 | Basf Aktiengesellschaft | Eisenoxide mit höherem veredelungsgrad |
US7244868B2 (en) * | 2002-06-25 | 2007-07-17 | Shell Oil Company | Process for the dehydrogenation of an unsaturated hydrocarbon |
US20040194664A1 (en) * | 2002-08-05 | 2004-10-07 | Elementis Pigments, Inc. | Low sulfur red iron oxide useful as a catalyst or catalyst component and a process for making low sulfur red iron oxide |
US7663009B2 (en) * | 2004-11-18 | 2010-02-16 | Shell Oil Company | Process for the manufacture of an alkenyl aromatic compound under low steam-to-oil process conditions |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2010516449A (ja) * | 2007-01-18 | 2010-05-20 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | 触媒、これの調製および使用 |
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