JP2019026571A - Method for producing aromatic compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は新規な芳香族化合物の製造法に関するものであり、特に10員環骨格構造を有するゼオライトを含む触媒の存在下、脂肪族炭化水素及び/又は脂環族炭化水素を原材料として用い、安定に高い収率で芳香族化合物を製造する方法を提供する。 The present invention relates to a method for producing a novel aromatic compound, and in particular, using an aliphatic hydrocarbon and / or an alicyclic hydrocarbon as a raw material in the presence of a catalyst containing a zeolite having a 10-membered ring skeleton structure, A method for producing an aromatic compound in a high yield is provided.
ベンゼン、トルエン、キシレン(以下、総称して芳香族化合物と表記する。)は、多くの場合、石油精製により得られた原料油(例えば、ナフサなど)を、熱分解反応装置にて分解し、得られた熱分解生成物から芳香族化合物を蒸留または抽出によって分離精製することで得られる。これら製造法による芳香族化合物の製造では、芳香族化合物以外の熱分解生成物として、脂肪族及び/又は脂環式炭化水素が含まれる。そのため、芳香族化合物の製造に伴って、脂肪族及び/又は脂環式炭化水素が同時に製造されるため、芳香族化合物の生産量は脂肪族及び/又は脂環式炭化水素の生産量を見合って調整がなされ、おのずと生産量に制限を受けるものであった。 In many cases, benzene, toluene, xylene (hereinafter collectively referred to as aromatic compounds) decomposes a raw oil (for example, naphtha) obtained by petroleum refining in a thermal decomposition reactor, It can be obtained by separating and purifying an aromatic compound by distillation or extraction from the obtained thermal decomposition product. In the production of aromatic compounds by these production methods, aliphatic and / or alicyclic hydrocarbons are included as thermal decomposition products other than aromatic compounds. Therefore, since aliphatic and / or alicyclic hydrocarbons are produced simultaneously with the production of aromatic compounds, the production of aromatic compounds is commensurate with the production of aliphatic and / or alicyclic hydrocarbons. Adjustments were made and the production volume was naturally limited.
また、脂肪族または脂環式炭化水素原料を、中細孔径ゼオライトを主に含んだ触媒と約400℃〜約800℃程度の温度で接触させることにより、芳香族化合物を製造することが提案されている(例えば、特許文献1〜2、非特許文献1〜4)。これら製造法には、熱分解による芳香族化合物の製造法と比較して、付加価値が低く、余剰な炭化水素原料から芳香族化合物が製造できるといった利点がある。 In addition, it is proposed to produce an aromatic compound by bringing an aliphatic or alicyclic hydrocarbon raw material into contact with a catalyst mainly containing a medium pore size zeolite at a temperature of about 400 ° C. to about 800 ° C. (For example, Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Documents 1 to 4). These production methods have the advantage that the aromatic compounds can be produced from surplus hydrocarbon raw materials, as compared with the production method of aromatic compounds by pyrolysis, which has a low added value.
しかし、これら方法による芳香族の製造方法においては、炭素析出等による経時的な触媒活性の低下という課題を有し、その結果、高い芳香族収率を長時間にわたって安定的に達成することが困難となる。 However, these methods for producing aromatics have the problem of a decrease in catalytic activity over time due to carbon deposition and the like, and as a result, it is difficult to stably achieve a high aromatic yield over a long period of time. It becomes.
そこで、本発明は、炭化水素原料から芳香族化合物を製造する芳香族の製造方法において、高い芳香族収率を長時間にわたって得ることができる新規の芳香族化合物の製造方法を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a novel aromatic compound production method capable of obtaining a high aromatic yield over a long period of time in an aromatic production method for producing an aromatic compound from a hydrocarbon raw material. .
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、特定のゼオライトを含む触媒を用い、特定の接触反応条件下とすることにより、高い芳香族収率を長時間にわたって維持が可能な安定的な製造方法となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor can maintain a high aromatic yield over a long period of time by using a catalyst containing a specific zeolite and under a specific catalytic reaction condition. The present inventors have found that this is a possible stable manufacturing method and have completed the present invention.
即ち、本発明は、10員環骨格構造を有するゼオライトを含む触媒の存在下、脂肪族炭化水素及び/又は脂環式炭化水素を用い、450℃以上650℃未満、かつ、0MPaGより高く0.8MPaG未満の接触反応条件下で反応を行うことを特徴とする芳香族化合物の製造法に関するものである。 That is, the present invention uses an aliphatic hydrocarbon and / or an alicyclic hydrocarbon in the presence of a catalyst containing a zeolite having a 10-membered ring skeleton structure, and is 450 ° C. or higher and lower than 650 ° C. and higher than 0 MPaG and 0.000. The present invention relates to a method for producing an aromatic compound, wherein the reaction is carried out under a catalytic reaction condition of less than 8 MPaG.
以下に、本発明について詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明の製造法で用いられる芳香族化合物製造用の触媒は、10員環骨格構造を有するゼオライトを含むものであれば特に制限されるものではなく、該10員環骨格構造を有するゼオライトとしては、具体的にはAEL、EUO、FER、HEU、MEU、MEL、MFI、NES型等を含んでなるものであり、より反応選択性、生産性等の効率に優れる芳香族化合物製造用の触媒となり、炭化水素原料と接触した際に効率よく芳香族化合物を製造することを可能とする製造方法となることから、MELまたはMFI型を含んでなるものであることが好ましく、特にMFI型を含んでなるものであることが好ましい。そして、例えばMFI型としては、国際ゼオライト学会で定義される構造コードMFIに属するアルミノシリケート化合物を示すものである。 The catalyst for producing an aromatic compound used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it contains a zeolite having a 10-membered ring skeleton structure. Specifically, it comprises AEL, EUO, FER, HEU, MEU, MEL, MFI, NES type, etc., and it is a catalyst for producing aromatic compounds that are more efficient in reaction selectivity, productivity, etc. Since it is a production method that makes it possible to efficiently produce an aromatic compound when it comes into contact with a hydrocarbon raw material, it preferably contains MEL or MFI type, and particularly includes MFI type. It is preferable that For example, the MFI type indicates an aluminosilicate compound belonging to the structure code MFI defined by the International Zeolite Society.
該ゼオライトは、そのSiO2/Al2O3(モル比)は制限されるものではなく、その中でも耐熱性、反応選択性、生産性に優れる触媒を構成し、反応選択性、生産性に優れる製造法となることから、SiO2/Al2O3(モル比)が20以上200以下であることが好ましい。また、該ゼオライトとしては、反応選択性、生産性に優れるものとなることから、細孔内にテトラプロピルアンモニウムの様な構造指向剤を含まないものであることが好ましい。 The zeolite is not limited in its SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio), and among them, it constitutes a catalyst excellent in heat resistance, reaction selectivity and productivity, and is excellent in reaction selectivity and productivity. since the manufacturing method, it is preferable SiO 2 / Al 2 O 3 (molar ratio) is 20 to 200. In addition, since the zeolite has excellent reaction selectivity and productivity, it is preferable that the zeolite does not contain a structure directing agent such as tetrapropylammonium in the pores.
そして、該ゼオライトの1次粒子径及び凝集径はなんら制限されるものではなく、中でも、特にその取扱い性に優れると共に、反応選択性、生産性に優れる製造法を提供するものとなることから、平均粒子径(以下、PDと記す。)≦100nmのものであることが好ましい。なお、PDは、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)の写真から任意の粒子を10個以上選んで、その表面積平均直径を求める方法をにより測定することができる。 And, the primary particle size and the agglomerated size of the zeolite are not limited at all, and among others, it is particularly excellent in its handleability and provides a production method excellent in reaction selectivity and productivity. It is preferable that the average particle diameter (hereinafter referred to as PD) ≦ 100 nm. In addition, PD can be measured by the method of selecting 10 or more arbitrary particles from the photograph of a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), and calculating | requiring the surface area average diameter, for example.
該ゼオライトの酸量は特に制限されるものではないが、好ましくは0.1〜1.0mmol/gであり、より好ましくは0.1〜0.6mmol/gである。ここで、酸量が1.0mmol/gを越えるゼオライトである場合、炭化水素の転化・異性化反応に用いた際にコーク付着がしやすいものとなり、転化・異性化反応の失活が速くなる。酸量が0.1mmol/g未満のゼオライトである場合、該炭化水素の転化・異性化反応の際の活性が低いものとなる。
また、該ゼオライトの酸点は、ミクロ細孔内部または外部(ゼオライトの表面)のいずれに分布してもよいが、反応選択性、生産性を安定的に維持した製造法となることから、表面に酸点を有さずミクロ細孔内部にのみ分布するものであることが好ましい。ここで、ゼオライトの表面酸点とは、その言葉の意味する通り、ゼオライトの表面に存在する酸点を示すものである。通常、ゼオライトは、その表面及び(ミクロ)細孔内に酸点を有するものであり、表面に酸点を有さないとは、(ミクロ)細孔内のみに酸点を有するものと言えるものである。そして、ゼオライトとしての調製・入手が容易であることから、表面をシリケート、ジアルキルアミン試薬等により被覆されていない未修飾表面を有するゼオライトであることが好ましい。
The acid amount of the zeolite is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 1.0 mmol / g, and more preferably 0.1 to 0.6 mmol / g. Here, in the case of a zeolite having an acid amount exceeding 1.0 mmol / g, coke adheres easily when used in a hydrocarbon conversion / isomerization reaction, and the conversion / isomerization reaction is rapidly deactivated. . When the zeolite has an acid amount of less than 0.1 mmol / g, the activity during the conversion / isomerization reaction of the hydrocarbon is low.
The acid sites of the zeolite may be distributed either inside or outside the micropores (the surface of the zeolite). However, since the production method stably maintains the reaction selectivity and productivity, It is preferable that these have no acid sites and are distributed only inside the micropores. Here, the surface acid point of the zeolite indicates the acid point existing on the surface of the zeolite as the term implies. Normally, zeolite has acid sites on its surface and (micro) pores, and having no acid sites on the surface can be said to have acid sites only in (micro) pores. It is. And since preparation and acquisition as a zeolite are easy, it is preferable that it is a zeolite which has the surface which is not coat | covered with a silicate, a dialkylamine reagent, etc. on the surface.
そして、ゼオライトの表面の酸点(表面に酸点が存在しないこと)の確認としては、その確認を行うことが可能であれば如何なる方法をも用いることが可能であり、例えば酸点に対する吸着性を有する2,4−ジメチルキノリンの吸着により確認することが可能である(Characterization of acid sites on the external surface of zeolites,Reaction Kinetics and Catalysis Letters,vol.67,p.281(1999)参照。)。2,4−ジメチルキノリンは、ゼオライト(細孔内を含む)に存在する酸点(−OH)との吸着性質を有しているが、ゼオライトの(ミクロ)細孔径が2,4−ジメチルキノリン分子より小さい場合、(ミクロ)細孔内に侵入することができず、(ミクロ)細孔内の酸点と吸着することは出来ない。つまり、ゼオライト表面の酸点のみと吸着するものとなる。よって、ゼオライトの表面に存在する酸点(−OH)への2,4−ジメチルキノリンの吸着が観測されない場合には、ゼオライトの表面に酸点が存在しないと判断することができる。 As a method for confirming the acid point on the surface of the zeolite (the acid point does not exist on the surface), any method can be used as long as the confirmation is possible. (Characterization of acid sites on the external surface of zeolites, Reaction Kinetics and Catalysis Letters, vol. 67, p. 281) (p. 281). 2,4-dimethylquinoline has an adsorption property with acid sites (—OH) present in zeolite (including inside the pores), but the (micro) pore diameter of zeolite is 2,4-dimethylquinoline. If it is smaller than the molecule, it cannot penetrate into the (micro) pores and cannot adsorb to the acid sites in the (micro) pores. That is, it adsorbs only on the acid sites on the zeolite surface. Therefore, when adsorption of 2,4-dimethylquinoline to the acid sites (—OH) present on the zeolite surface is not observed, it can be determined that there are no acid sites on the zeolite surface.
該ゼオライトを含む芳香族化合物製造用の触媒の形態としては、如何なる制限を受けるものではなく、例えば該ゼオライトの粉末をそのまま触媒として用いること、圧縮成型を行い特定の形状物として用いること、バインダー等と混合し成形を行い特定の形状物として用いること、等のいずれの形態として用いることも可能である。 The form of the catalyst for producing the aromatic compound containing the zeolite is not limited in any way. For example, the zeolite powder is used as a catalyst as it is, the compression molding is used as a specific shape, a binder, etc. It can be used in any form, such as mixing with and forming into a specific shape.
本発明の芳香族化合物の製造法においては、該ゼオライトを含む触媒の存在下、原材料としての脂肪族炭化水素及び/又は脂環式炭化水素の接触反応により芳香族化合物を提供するものであり、脂肪族炭化水素及び/脂環式炭化水素の炭素数は特に限定されるものではなく、好ましくは炭素数が2〜6である。そして、例えば飽和炭化水素、不飽和炭化水素、脂環式炭化水素、それらの混合物等を挙げることができ、より具体的には、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、シクロプロパン、n−ブタン、イソブタン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテン、ブタジエン、シクロブテン、シクロブタン、n−ペンタン、1−ペンタン、2−ペンタン、1−ペンテン、2−ペンテン、3−ペンテン、n−ヘキサン、1−ヘキサン、2−ヘキサン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、ヘキサジエン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン及びそれらの混合物等を挙げることができる。脂肪族炭化水素及び/又は脂環式炭化水素を原料ガスとして供給する際には、原料ガスの単一ガス、および原料ガスを窒素等の不活性ガス、水素、一酸化炭素、二酸化炭素から選ばれる単一または混合ガスにより希釈したものとして用いることもできる。原材料である脂肪族炭化水素及び/又は脂環式炭化水素の供給は、触媒体積に対し原料ガスの体積の比として特に制限されるものではなく、例えば1h−1〜50000h−1程度の空間速度を挙げることができる。 In the method for producing an aromatic compound of the present invention, an aromatic compound is provided by a catalytic reaction of an aliphatic hydrocarbon and / or an alicyclic hydrocarbon as a raw material in the presence of a catalyst containing the zeolite, The carbon number of the aliphatic hydrocarbon and / or the alicyclic hydrocarbon is not particularly limited, and preferably has 2 to 6 carbon atoms. Examples thereof include saturated hydrocarbons, unsaturated hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, mixtures thereof and the like. More specifically, ethane, ethylene, propane, propylene, cyclopropane, n-butane, isobutane. 1-butene, 2-butene, isobutene, butadiene, cyclobutene, cyclobutane, n-pentane, 1-pentane, 2-pentane, 1-pentene, 2-pentene, 3-pentene, n-hexane, 1-hexane, 2 -Hexane, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene, hexadiene, cyclohexane, methylcyclopentane, and a mixture thereof. When supplying aliphatic hydrocarbons and / or alicyclic hydrocarbons as source gas, the source gas is selected from a single gas and an inert gas such as nitrogen, hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. It can also be used as a single or mixed gas diluted. The supply of the aliphatic hydrocarbon and / or alicyclic hydrocarbon as the raw material is not particularly limited as a ratio of the volume of the raw material gas to the catalyst volume, and for example, a space velocity of about 1 h −1 to 50000 h −1. Can be mentioned.
そして、該ゼオライトを含んでなる芳香族化合物製造用の触媒と脂肪族炭化水素及び/又は脂環式炭化水素とを接触反応する際の条件としては、450℃以上650℃未満、かつ、0MPaGより高く0.8MPaG未満の条件である。ここで、450℃未満である場合、オレフィン類やアルカン類の生成が多く、効率の劣るものとなる。一方650℃以上であっても、芳香族化合物の製造効率は変わるものではなく、必要以上の耐熱反応装置が必要となるだけである。また、減圧下又は0MPaGである場合、芳香族化合物の生産効率の劣るものとなる。一方、0.8MPaG以上である場合、コーキングによる触媒の失活が顕著になり、生産効率に劣るものとなる。 The conditions for the catalytic reaction between the catalyst for producing an aromatic compound comprising the zeolite and the aliphatic hydrocarbon and / or alicyclic hydrocarbon are 450 ° C. or higher and lower than 650 ° C., and 0 MPaG The condition is high and less than 0.8 MPaG. Here, when the temperature is lower than 450 ° C., the production of olefins and alkanes is large and the efficiency is inferior. On the other hand, even if it is 650 degreeC or more, the manufacturing efficiency of an aromatic compound does not change, and only the heat-resistant reaction apparatus more than necessary is needed. Moreover, when it is under reduced pressure or 0 MPaG, the production efficiency of the aromatic compound is inferior. On the other hand, when the pressure is 0.8 MPaG or more, the deactivation of the catalyst due to coking becomes remarkable, resulting in poor production efficiency.
その反応形式として制限はなく、例えば固定床、輸送床、流動床、移動床、多管式反応器のみならず連続流式および間欠流式並びにスイング式反応器、等を用いることができる。 There is no restriction | limiting as the reaction format, For example, not only a fixed bed, a transport bed, a fluidized bed, a moving bed, a multitubular reactor but a continuous flow type, an intermittent flow type, a swing type reactor, etc. can be used.
本発明の製造法により得られる芳香族化合物としては、芳香族化合物と称される範疇に属するものであれば特に制限はなく、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、ナフタレン、メチルナフタレン等を挙げることができ、特に、ベンゼン、トルエン、キシレンであることが好ましい。 The aromatic compound obtained by the production method of the present invention is not particularly limited as long as it belongs to the category referred to as an aromatic compound. For example, benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene , Naphthalene, methylnaphthalene and the like, and benzene, toluene and xylene are particularly preferable.
本発明は、脂肪族炭化水素及び/脂環式炭化水素等の原材料から芳香族化合物を製造する芳香族化合物の製造法において、高い芳香族化合物収率を長時間にわたって得ることができる新規の芳香族化合物の製造法を提供するものであり、工業的にも非常に有用なものである。 The present invention provides a novel fragrance capable of obtaining a high aromatic compound yield over a long period of time in an aromatic compound production method for producing an aromatic compound from raw materials such as aliphatic hydrocarbons and / or alicyclic hydrocarbons. It provides a method for producing a group compound, and is very useful industrially.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
なお、実施例により用いた10員環骨格構造を有するゼオライト・芳香族化合物製造用の触媒は以下の方法により測定・定義した。 The catalyst for producing zeolite / aromatic compound having a 10-membered ring skeleton structure used in the examples was measured and defined by the following method.
〜SiO2/Al2O3モル比の測定〜
ゼオライトのSiO2/Al2O3モル比は、MFI型ゼオライトをフッ酸と硝酸の混合水溶液で溶解し、これを一般的なICP装置((商品名)OPTIMA3300DV,PerkinElmer社製)による誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)で測定した。
-Measurement of SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio-
The SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of zeolite is such that MFI type zeolite is dissolved in a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid, and this is inductively coupled plasma by a general ICP apparatus (trade name: OPTIMA3300DV, manufactured by PerkinElmer). Measured by emission spectroscopic analysis (ICP-AES).
〜粉末X線回折の測定〜
X線回折測定装置(スペクトリス社製、(商品名)X’pert PRO MPD)を用い、管電圧45kV、管電流40mAとしてCuKα1を用いて、大気中において測定した。5〜60度の範囲を0.04度/ステップ、4度/分で分析した。また、ダイレクトビームの吸収率で補正したバックグラウンドを除去している。ピークの有無の確認は目視で行った。
~ Measurement of powder X-ray diffraction ~
Using an X-ray diffractometer (Spectris Co., Ltd., (trade name) X'pert PRO MPD), a tube voltage of 45 kV and a tube current of 40 mA were used in the atmosphere using CuKα1. The range of 5-60 degrees was analyzed at 0.04 degrees / step, 4 degrees / minute. In addition, the background corrected by the absorptance of the direct beam is removed. The presence or absence of the peak was confirmed visually.
〜2,4−ジメチルキノリン吸着赤外吸収分光測定〜
赤外吸収分光の測定は一般的なFT−IR測定装置((商品名)Varian 660−IR,アジレント・テクノロジー株式会社製)に真空下でのIR測定装置用部品((商品名)マルチモードセル,エス・ティ・ジャパン社製)を組み合わせて用いた。試料はディスク成型した後、セルに入れ、真空排気下、10℃/分で400℃まで昇温し、2時間保持した。150℃に冷却後、2,4−ジメチルキノリン吸着前の赤外吸収スペクトルを測定した。2,4−ジメチルキノリンガスを導入し、10分間吸着させ、150℃で1時間真空排気した後、2,4−ジメチルキノリン吸着後の赤外吸収スペクトルを測定した。2,4−ジメチルキノリン吸着後の赤外吸収スペクトルと吸着前のスペクトルの差をとり、吸着による赤外吸収の変化を測定した。
~ 2,4-Dimethylquinoline adsorption infrared absorption spectroscopy ~
Infrared absorption spectroscopy is performed using a general FT-IR measurement device ((trade name) Varian 660-IR, manufactured by Agilent Technologies) with components for IR measurement devices under vacuum ((trade name) multi-mode cell). , Manufactured by ST Japan Co., Ltd.). The sample was molded into a disk, placed in a cell, heated to 400 ° C. at 10 ° C./min under vacuum evacuation, and held for 2 hours. After cooling to 150 ° C., an infrared absorption spectrum before 2,4-dimethylquinoline adsorption was measured. 2,4-dimethylquinoline gas was introduced, adsorbed for 10 minutes, evacuated at 150 ° C. for 1 hour, and the infrared absorption spectrum after adsorption of 2,4-dimethylquinoline was measured. The difference between the infrared absorption spectrum after adsorption of 2,4-dimethylquinoline and the spectrum before adsorption was taken, and the change in infrared absorption due to adsorption was measured.
〜芳香族化合物製造装置及びその製造方法〜
実施例により得られた芳香族化合物製造用の触媒は、以下の方法により芳香族化合物の製造を行い、その評価を行った。
-Aromatic compound production apparatus and production method thereof-
The aromatic compound-producing catalyst obtained in the examples was produced by the following method and evaluated.
ステンレス製反応管(内径16mm、長さ600mm)を用いた固定床気相流通式反応装置を用いた。ステンレス製反応管の中段に、芳香族化合物製造触媒を充填し、乾燥空気流通下での加熱前処理を行ったのち、原料ガスをフィードした。そして、加熱はセラミック製管状炉を用い、触媒層の温度を制御した。反応出口ガスおよび反応液を採取し、ガスクロマトグラフを用い、ガス成分および液成分を個別に分析した。ガス成分は、TCD検出器を備えたガスクロマトグラフ(島津製作所製、(商品名)GC−1700)を用いて分析した。充填剤は、Waters社製PorapakQ(商品名)またはGLサイエンス社製MS−5A(商品名)を用いた。液成分は、FID検出器を備えたガスクロマトグラフ(島津製作所製、(商品名)GC−2015)を用いて分析した。分離カラムは、キャピラリーカラム(GLサイエンス社製、(商品名)TC−1)を用いた。 A fixed bed gas phase flow reactor using a stainless steel reaction tube (inner diameter 16 mm, length 600 mm) was used. The middle stage of a stainless steel reaction tube was filled with an aromatic compound production catalyst, pre-heated under a flow of dry air, and then fed with a raw material gas. And heating used the ceramic tube furnace, and controlled the temperature of the catalyst layer. The reaction outlet gas and the reaction liquid were collected, and the gas component and the liquid component were individually analyzed using a gas chromatograph. The gas component was analyzed using a gas chromatograph (manufactured by Shimadzu Corporation, (trade name) GC-1700) equipped with a TCD detector. As the filler, PorapakQ (trade name) manufactured by Waters or MS-5A (trade name) manufactured by GL Science was used. The liquid component was analyzed using a gas chromatograph (manufactured by Shimadzu Corporation, (trade name) GC-2015) equipped with an FID detector. A capillary column (manufactured by GL Sciences, (trade name) TC-1) was used as the separation column.
反応条件は下記のように設定した。 The reaction conditions were set as follows.
(芳香族化合物製造条件)
原料ガス:炭化水素原料ガス
触媒重量:1g。
触媒形状:ゼオライト粉末を400kgf/cm2で1分間成型した後に粉砕し、約1mmの塊状形状とした。
流通ガス:原料ガス50mol%+窒素50mol%の混合ガス、200Nml/分
(前処理条件)
触媒温度:600℃。
流通ガス:空気100Nml/分。
圧力:0MPaG。
(Aromatic compound production conditions)
Feed gas: hydrocarbon feed gas catalyst weight: 1 g.
Catalyst shape: Zeolite powder was molded at 400 kgf / cm 2 for 1 minute and then pulverized into a lump shape of about 1 mm.
Circulating gas: mixed gas of 50 mol% of raw material gas + 50 mol% of nitrogen, 200 Nml / min (pretreatment conditions)
Catalyst temperature: 600 ° C.
Circulating gas: Air 100 Nml / min.
Pressure: 0 MPaG.
実施例1
X線回折により、MFI型の回折ピークのみが明瞭に観測された、平均粒子径41nm、SiO2/Al2O3モル比は68、酸量が0.24mmol/gであり、上記2,4−ジメチルキノリン吸着赤外吸収分光測定により表面に酸点が存在しないことを確認したゼオライトを芳香族化合物製造用の触媒とし、エチレンを原料とし、上記した条件にて芳香族化合物の製造を行った。反応圧力は0.2MPaGであった。反応温度は600℃であった。
Example 1
Only the MFI type diffraction peak was clearly observed by X-ray diffraction, the average particle diameter was 41 nm, the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio was 68, the acid amount was 0.24 mmol / g, -Zeolite that was confirmed to have no acid sites on the surface by dimethylquinoline absorption infrared absorption spectrometry was used as a catalyst for the production of aromatic compounds, ethylene was used as a raw material, and aromatic compounds were produced under the conditions described above. . The reaction pressure was 0.2 MPaG. The reaction temperature was 600 ° C.
原料ガス流通時間、芳香族収率を表1に示す。 Table 1 shows the raw material gas circulation time and the aromatic yield.
原料ガス流通時間230分間、安定して高い芳香族収率を得た。 A high aromatic yield was stably obtained with a raw material gas circulation time of 230 minutes.
原材料をエチレンの代わりに、1−ブテンとした以外は実施例1と同様の方法にて芳香族化合物の製造を行った。反応圧力は0.2MPaGであった。
An aromatic compound was produced in the same manner as in Example 1 except that 1-butene was used instead of ethylene. The reaction pressure was 0.2 MPaG.
原料ガス流通時間、芳香族収率を表1に示す。 Table 1 shows the raw material gas circulation time and the aromatic yield.
原料ガス流通時間230分間、安定して高い芳香族収率を得た。 A high aromatic yield was stably obtained with a raw material gas circulation time of 230 minutes.
実施例3
X線回折により、MFI型の回折ピークのみが明瞭に観測された、平均粒子径40nm、SiO2/Al2O3モル比は54、酸量が0.21mmol/gであり、上記2,4−ジメチルキノリン吸着赤外吸収分光測定により表面に酸点が存在することを確認したゼオライトを芳香族化合物製造用の触媒とし、エチレンを原料とし、上記した条件にて芳香族化合物の製造を行った。反応圧力は0.2MPaGであった。反応温度は600℃であった。
Example 3
Only the MFI type diffraction peak was clearly observed by X-ray diffraction, the average particle diameter was 40 nm, the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio was 54, the acid amount was 0.21 mmol / g, -Zeolite that was confirmed to have acid sites on the surface by dimethylquinoline absorption infrared absorption spectrometry was used as a catalyst for the production of aromatic compounds, ethylene was used as a raw material, and aromatic compounds were produced under the conditions described above. . The reaction pressure was 0.2 MPaG. The reaction temperature was 600 ° C.
原料ガス流通時間、芳香族収率を表1に示す。
原料ガス流通時間230分間、安定して高い芳香族収率を得た。
Table 1 shows the raw material gas circulation time and the aromatic yield.
A high aromatic yield was stably obtained with a raw material gas circulation time of 230 minutes.
比較例1
反応圧力0.2MPaGの代わりに、0MPaGとした以外は実施例1と同様の方法にて芳香族化合物の製造を行った。
Comparative Example 1
An aromatic compound was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction pressure was changed to 0.2 MPaG instead of 0.2 MPaG.
原料ガス流通時間、芳香族収率を表1に示す。 Table 1 shows the raw material gas circulation time and the aromatic yield.
原料ガス流通時間230分間、芳香族収率は安定したものの、実施例1と比較して芳香族収率が低く、芳香族の生産効率が悪かった。 Although the aromatic yield was stable for 230 minutes of the raw material gas circulation time, the aromatic yield was lower than that of Example 1 and the aromatic production efficiency was poor.
比較例2
原材料をエチレンの代わりに、1−ブテン、反応圧力を0.2MPaGの代わりに、0MPaGとした以外は、実施例1と同様の方法により芳香族化合物の製造を行った、
原料ガス流通時間、芳香族収率を表1に示す。
Comparative Example 2
An aromatic compound was produced in the same manner as in Example 1, except that the raw material was 1-butene instead of ethylene and the reaction pressure was 0 MPaG instead of 0.2 MPaG.
Table 1 shows the raw material gas circulation time and the aromatic yield.
原料ガス流通時間230分間、芳香族収率は安定したものの、実施例2と比較して芳香族収率が低く、芳香族の生産効率が悪かった。 Although the aromatic yield was stable for 230 minutes of the raw material gas circulation time, the aromatic yield was low compared to Example 2 and the aromatic production efficiency was poor.
本発明は、炭化水素原料から芳香族化合物を製造する芳香族化合物の製造法において、高い芳香族化合物収率を長時間にわたって得ることができる新規の芳香族化合物の製造法を提供するものであり、工業的にも非常に有用なものである。 The present invention provides a novel aromatic compound production method capable of obtaining a high aromatic compound yield over a long period of time in an aromatic compound production method for producing an aromatic compound from a hydrocarbon raw material. It is very useful industrially.
Claims (6)
(イ)平均粒子径(PD)がPD≦100nmである。
(ロ)表面に酸点が存在しない。
(ハ)酸量が0.1〜1.0mmol/gである。 The method for producing an aromatic compound according to claim 1 or 2, wherein the zeolite having a 10-membered ring skeleton structure is a zeolite satisfying the following characteristics (a) to (c).
(A) The average particle diameter (PD) is PD ≦ 100 nm.
(B) There are no acid sites on the surface.
(C) The acid amount is 0.1 to 1.0 mmol / g.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021006188A1 (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | 東ソー株式会社 | Novel zeolite, and catalyst for use in production of aromatic hydrocarbon which comprises same |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06346062A (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Catalytic conversion of light hydrocarbon |
JPH1052646A (en) * | 1996-04-18 | 1998-02-24 | Sanyo Sekiyu Kagaku Kk | High silica-zeolite type catalyst |
WO2007080957A1 (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Process for production of propylene and aromatic hydrocarbon, and apparatus for the process |
JP2011079815A (en) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method of producing p-xylene |
WO2014025021A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Olefin or alcohol conversion method and method for producing propylene or aromatic compound |
JP2016153366A (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-25 | 東ソー株式会社 | Pentasil-type zeolite and manufacturing method therefor |
JP2017119267A (en) * | 2015-12-18 | 2017-07-06 | 東ソー株式会社 | Catalyst for manufacturing aromatic compound and method for manufacturing aromatic compound |
-
2017
- 2017-07-27 JP JP2017145014A patent/JP2019026571A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06346062A (en) * | 1993-06-04 | 1994-12-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Catalytic conversion of light hydrocarbon |
JPH1052646A (en) * | 1996-04-18 | 1998-02-24 | Sanyo Sekiyu Kagaku Kk | High silica-zeolite type catalyst |
WO2007080957A1 (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-19 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Process for production of propylene and aromatic hydrocarbon, and apparatus for the process |
JP2011079815A (en) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method of producing p-xylene |
WO2014025021A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Olefin or alcohol conversion method and method for producing propylene or aromatic compound |
JP2016153366A (en) * | 2015-02-13 | 2016-08-25 | 東ソー株式会社 | Pentasil-type zeolite and manufacturing method therefor |
JP2017119267A (en) * | 2015-12-18 | 2017-07-06 | 東ソー株式会社 | Catalyst for manufacturing aromatic compound and method for manufacturing aromatic compound |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
石油学会年会・秋季大会講演要旨集, vol. 第62回研究発表会, JPN6021007236, 2013, pages 34 - 03, ISSN: 0004502752 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021006188A1 (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | 東ソー株式会社 | Novel zeolite, and catalyst for use in production of aromatic hydrocarbon which comprises same |
CN114007983A (en) * | 2019-07-10 | 2022-02-01 | 东曹株式会社 | Novel zeolite and aromatic hydrocarbon production catalyst containing same |
JP7443684B2 (en) | 2019-07-10 | 2024-03-06 | 東ソー株式会社 | New zeolite and catalyst for producing aromatic hydrocarbons containing it |
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