JP2737295B2 - メチルイソブチルケトンの製造方法 - Google Patents
メチルイソブチルケトンの製造方法Info
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- JP2737295B2 JP2737295B2 JP1231164A JP23116489A JP2737295B2 JP 2737295 B2 JP2737295 B2 JP 2737295B2 JP 1231164 A JP1231164 A JP 1231164A JP 23116489 A JP23116489 A JP 23116489A JP 2737295 B2 JP2737295 B2 JP 2737295B2
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- methyl isobutyl
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、アセトンと水素とを原料とし、一段の反応
でメチルイソブチルケトンを製造する方法に関するもの
である。
でメチルイソブチルケトンを製造する方法に関するもの
である。
メチルイソブチルケトン（以下、「MIBK」と記すこと
がある。）は有機溶剤、塗料、安定剤等の原料として有
用である。
がある。）は有機溶剤、塗料、安定剤等の原料として有
用である。
＜従来の技術＞ MIBKは、通常、アセトンと水素を原料として、次のよ
うな三段法によって工業的に製造されている。
うな三段法によって工業的に製造されている。
この三段法の特徴は、上式に示される縮合、脱水、お
よび水素添加の工程を順次行なうものである。まず、ア
セトンを水酸化バリウム等の固体塩基触媒を用いて、10
〜20℃、常圧液相で反応させることによりジアセトンア
ルコールを合成し、次に、縮合して得られたジアセトン
アルコールを、硫酸、リン酸等の酸触媒の存在下に、液
相で100〜120℃に加熱して脱水反応を行ない、メシチル
オキシドを得る。続いて、このメシチルオキシドを分離
精製した後、ラネーニッケル触媒等の存在下に水素添加
を行なうことにより、MIBKを製造するという方法であ
る。
よび水素添加の工程を順次行なうものである。まず、ア
セトンを水酸化バリウム等の固体塩基触媒を用いて、10
〜20℃、常圧液相で反応させることによりジアセトンア
ルコールを合成し、次に、縮合して得られたジアセトン
アルコールを、硫酸、リン酸等の酸触媒の存在下に、液
相で100〜120℃に加熱して脱水反応を行ない、メシチル
オキシドを得る。続いて、このメシチルオキシドを分離
精製した後、ラネーニッケル触媒等の存在下に水素添加
を行なうことにより、MIBKを製造するという方法であ
る。
この方法は、広く工業的に行なわれているが、縮合、
脱水、水素添加工程と三つの反応工程があり、また、そ
れぞれの工程で、ジアセトンアルコール、メシチルオキ
シド等の中間体の分離精製が必要であり、操作が繁雑で
ある。さらに、アセトンからジアセトンアルコールへの
縮合反応は平衡反応のため、その転化率は15％程度と低
いという問題点がある。
脱水、水素添加工程と三つの反応工程があり、また、そ
れぞれの工程で、ジアセトンアルコール、メシチルオキ
シド等の中間体の分離精製が必要であり、操作が繁雑で
ある。さらに、アセトンからジアセトンアルコールへの
縮合反応は平衡反応のため、その転化率は15％程度と低
いという問題点がある。
そのために、アセトンと水素から一工程でMIBKを製造
する検討が行なわれている。この方法は、平衡的に有利
であり、１回通過あたりの原料転化率を上げることがで
き、三段法に比して経済的に有利となる。このような一
段法によるMIBKの製造法として従来、酸型イオン交換樹
脂とパラジウム−炭素を触媒として使用する方法（ドイ
ツ特許第1238453号公報）、リン酸ジルコニウムにパラ
ジウムを担持させた触媒を用いる方法（特公昭49−6994
号公報）、Ｈ型ゼオライトにパラジウムを担持させた触
媒を用いる方法（特公昭46−2643号公報）等が報告され
ている。
する検討が行なわれている。この方法は、平衡的に有利
であり、１回通過あたりの原料転化率を上げることがで
き、三段法に比して経済的に有利となる。このような一
段法によるMIBKの製造法として従来、酸型イオン交換樹
脂とパラジウム−炭素を触媒として使用する方法（ドイ
ツ特許第1238453号公報）、リン酸ジルコニウムにパラ
ジウムを担持させた触媒を用いる方法（特公昭49−6994
号公報）、Ｈ型ゼオライトにパラジウムを担持させた触
媒を用いる方法（特公昭46−2643号公報）等が報告され
ている。
また、本願出願人も、ニオブ酸とパラジウムよりなる
触媒を用いる方法（特開昭61−78745号公報）、アルミ
ナとニオブ酸化物とからなる担体にパラジウムを担持し
た触媒を用いる方法（特開昭63−119436号公報）を提案
している。
触媒を用いる方法（特開昭61−78745号公報）、アルミ
ナとニオブ酸化物とからなる担体にパラジウムを担持し
た触媒を用いる方法（特開昭63−119436号公報）を提案
している。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、一段法によるMIBKの製造方法において
も、アセトンの転化率は必ずしも十分とはいえず、この
方法を工業的に実施するために、更なる改良が望まれて
いた。
も、アセトンの転化率は必ずしも十分とはいえず、この
方法を工業的に実施するために、更なる改良が望まれて
いた。
＜課題を解決するための手段＞ かかる現状に鑑み、本発明者らは、工業的に有利に実
施可能な一段法によるMIBKの製造方法を提供することを
主たる目的として、鋭意検討した。その結果、アセトン
と水素を反応させて得られる反応液から分離回収して得
られる、アセトンを主成分とする液（以下、「リサイク
ルアセトン」と記すことがある。）を再度反応に用いる
という着想を得、実験を行ったところ、リサイクルに伴
ない、反応成績、特にアセトン転化率が大きく低下する
ことがわかった。
施可能な一段法によるMIBKの製造方法を提供することを
主たる目的として、鋭意検討した。その結果、アセトン
と水素を反応させて得られる反応液から分離回収して得
られる、アセトンを主成分とする液（以下、「リサイク
ルアセトン」と記すことがある。）を再度反応に用いる
という着想を得、実験を行ったところ、リサイクルに伴
ない、反応成績、特にアセトン転化率が大きく低下する
ことがわかった。
そこで、リサイクルアセトンを用いた場合の反応成績
の低下原因について、更に検討を行った。その結果、リ
サイクルアセトン中に含まれる水分が、アセトン転化率
低下の原因であることを見い出し、本発明に到達した。
の低下原因について、更に検討を行った。その結果、リ
サイクルアセトン中に含まれる水分が、アセトン転化率
低下の原因であることを見い出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、 触媒の存在下、アセトンと水素を反応させて、一段の
反応でメチルイソブチルケトンを製造する方法におい
て、反応に先立ち、原料であるアセトンに含まれる水を
除去することにより、該アセトン中の水の含量を１重量
％以下とすることを特徴とするメチルイソブチルケトン
の製造方法に係るものである。
反応でメチルイソブチルケトンを製造する方法におい
て、反応に先立ち、原料であるアセトンに含まれる水を
除去することにより、該アセトン中の水の含量を１重量
％以下とすることを特徴とするメチルイソブチルケトン
の製造方法に係るものである。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明方法において、反応に供せられるアセトンは、
反応に先立ち水を除去することにより、水の含量を１重
量％以下としたアセトンである。先にも説明したよう
に、リサイクルアセトン中には、分離回収の条件にもよ
るが、通常１重量％を超える水分が含まれている。
反応に先立ち水を除去することにより、水の含量を１重
量％以下としたアセトンである。先にも説明したよう
に、リサイクルアセトン中には、分離回収の条件にもよ
るが、通常１重量％を超える水分が含まれている。
このようなリサイクルアセトンを、そのまま反応用原
料として使用すると、触媒の活性低下をきたし、アセト
ン転化率が大きく低下する。
料として使用すると、触媒の活性低下をきたし、アセト
ン転化率が大きく低下する。
リサイクルアセトン中の水分を１重量％以下にする方
法については、特に限定されないが、蒸留による方法又
は固体乾燥剤の使用による方法が好ましく用いられる。
法については、特に限定されないが、蒸留による方法又
は固体乾燥剤の使用による方法が好ましく用いられる。
本発明方法に用いられる触媒は、特に限定されない
が、好ましくはニオブ酸とパラジウムよりなる触媒また
はアルミナとニオブ酸化物とからなる担体にパラジウム
を担持した触媒が用いられる。
が、好ましくはニオブ酸とパラジウムよりなる触媒また
はアルミナとニオブ酸化物とからなる担体にパラジウム
を担持した触媒が用いられる。
これらの触媒はその調整が容易であり、また触媒の活
性が高く、選択性も良好である。さらに、原料アセトン
中の水分による触媒の活性低下も比較的小さく、安定し
た触媒である。
性が高く、選択性も良好である。さらに、原料アセトン
中の水分による触媒の活性低下も比較的小さく、安定し
た触媒である。
本発明方法の反応形態としては、触媒を断熱あるいは
等温型反応器に充填し、そこにアセトンと水素とを通じ
るいわゆる固定床流通反応を採用してもよいし、または
触媒をアセトン中に懸濁させ、そこに水素を吹き込んで
反応を行なわしめてもよい。固定床流通反応で反応を行
なう場合、気相で反応させてもよいし、液相で反応させ
てもよいが、好ましくは液相で反応が行なわれる。懸濁
法で反応を行なう場合、反応を回分式または連続式のい
ずれの方法で行ってもよい。
等温型反応器に充填し、そこにアセトンと水素とを通じ
るいわゆる固定床流通反応を採用してもよいし、または
触媒をアセトン中に懸濁させ、そこに水素を吹き込んで
反応を行なわしめてもよい。固定床流通反応で反応を行
なう場合、気相で反応させてもよいし、液相で反応させ
てもよいが、好ましくは液相で反応が行なわれる。懸濁
法で反応を行なう場合、反応を回分式または連続式のい
ずれの方法で行ってもよい。
反応温度は通常80〜250℃で行なわれ、好ましくは120
〜200℃で行なわれる。この温度より低い温度では反応
速度が小さくなり、またこの温度より高温ではアセトン
の高縮合生成物が増加する。
〜200℃で行なわれる。この温度より低い温度では反応
速度が小さくなり、またこの温度より高温ではアセトン
の高縮合生成物が増加する。
反応圧力は通常大気圧〜50気圧で反応が行なわれ、反
応温度にもよるが好ましくは10〜30気圧である。
応温度にもよるが好ましくは10〜30気圧である。
＜実施例＞ 以下に、実施例によって本発明方法をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれによって制限を受ける
ものではない。
説明するが、本発明の範囲はこれによって制限を受ける
ものではない。
実施例１ ニオブ酸（CBMM社製，水分含量７重量％，円柱状）を
塩化パラジウムの水溶液に浸漬し、ヒドラジンで還元後
300℃で焼成した。パラジウムの担持量は0.1重量％であ
った。
塩化パラジウムの水溶液に浸漬し、ヒドラジンで還元後
300℃で焼成した。パラジウムの担持量は0.1重量％であ
った。
この触媒100mlを内径28mmの垂直に配置した反応管内
に充填し、温度160℃、圧力20Kg/cm2の条件下、水分含
量を0.1重量％に調製したアセトンを158g/hr（LHSV＝
２）、水素256Nml/minの供給速度で反応器に導入し反応
を行ない、第１表に示す結果を得た。
に充填し、温度160℃、圧力20Kg/cm2の条件下、水分含
量を0.1重量％に調製したアセトンを158g/hr（LHSV＝
２）、水素256Nml/minの供給速度で反応器に導入し反応
を行ない、第１表に示す結果を得た。
反応結果は反応液のガスクロマトグラフィー分析によ
って得た。
って得た。
実施例２及び比較例１ 実施例１で得られた反応液を蒸留し、2.4重量％の水
を含有するアセトンを回収した。この回収アセトンを原
料として、実施例１と同じ条件で反応を行ったのが比較
例１である。
を含有するアセトンを回収した。この回収アセトンを原
料として、実施例１と同じ条件で反応を行ったのが比較
例１である。
また、この回収アセトンに脱水剤（モレキュラーシー
ブ）を加えて、水分含量0.2重量％まで水を除去したア
セトンを原料として、実施例１と同じ条件で反応を行っ
たのが実施例２である。なお、反応成績の値は、いずれ
も反応開始10時間後の値である。
ブ）を加えて、水分含量0.2重量％まで水を除去したア
セトンを原料として、実施例１と同じ条件で反応を行っ
たのが実施例２である。なお、反応成績の値は、いずれ
も反応開始10時間後の値である。
実施例３及び比較例２ 実施例１で用いたアセトンに水を加え、アセトン中の
水分含量を第３表に記載した値に調製した原料アセトン
を用いて、MIBK合成反応を行い、第３表に示す結果を得
た。
水分含量を第３表に記載した値に調製した原料アセトン
を用いて、MIBK合成反応を行い、第３表に示す結果を得
た。
なお、原料アセトンが異なる以外は、すべて実施例１
に記載したのと同じ条件で反応を行った。また、反応成
績の値は、反応開始100時間後の値である。
に記載したのと同じ条件で反応を行った。また、反応成
績の値は、反応開始100時間後の値である。
実施例４ 水酸化ニオブ20gを10重量％シュウ酸水溶液400gに加
え、100℃で５時間加温し、水酸化ニオブを溶解させ
た。
え、100℃で５時間加温し、水酸化ニオブを溶解させ
た。
この溶液150gに0.5重量％パラジウム担持アルミナ触
媒（日本エンゲルハルド社製）50gを室温で３時間浸漬
した。触媒を溶液から取り出した後150℃で３時間乾燥
した。この触媒を再び水酸化ニオブ水溶液150gに室温で
３時間浸漬した後、150℃で３時間乾燥した。その後350
℃で５時間空気中で焼成した後、水素気流中100℃でパ
ラジウムの還元を行った。
媒（日本エンゲルハルド社製）50gを室温で３時間浸漬
した。触媒を溶液から取り出した後150℃で３時間乾燥
した。この触媒を再び水酸化ニオブ水溶液150gに室温で
３時間浸漬した後、150℃で３時間乾燥した。その後350
℃で５時間空気中で焼成した後、水素気流中100℃でパ
ラジウムの還元を行った。
この触媒50gを内径28mmの垂直に配置した反応管内に
充填し、温度100℃、圧力20Kg/cm2の条件下、水分含量
を0.1重量％に調製したアセトンを79g/hr（LHSV＝
２）、水素128Nml/minの供給速度で反応器に導入し、反
応を行い、第４表に示す結果を得た。
充填し、温度100℃、圧力20Kg/cm2の条件下、水分含量
を0.1重量％に調製したアセトンを79g/hr（LHSV＝
２）、水素128Nml/minの供給速度で反応器に導入し、反
応を行い、第４表に示す結果を得た。
比較例３ 実施例４で用いたアセトンに水を加え、水分含量が2.
0重量％のアセトンを調製した。このアセトンを用いてM
IBK合成反応を行い、下記の結果を得た。
0重量％のアセトンを調製した。このアセトンを用いてM
IBK合成反応を行い、下記の結果を得た。
なお、原料アセトンが異なる以外は、すべて実施例４
に記載したのと同じ条件で反応を行った。その結果、ア
セトン転化率26.4％、MIBK選択率89.2％となった。
に記載したのと同じ条件で反応を行った。その結果、ア
セトン転化率26.4％、MIBK選択率89.2％となった。
なお、反応成績は反応開始10時間後の値である。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明により、触媒の存在下、
アセトンと水素を反応させて、一段の反応で、メチルイ
ソブチルケトンが収率よく得られるようになった。
アセトンと水素を反応させて、一段の反応で、メチルイ
ソブチルケトンが収率よく得られるようになった。
Claims (4)
- 【請求項１】触媒の存在下、アセトンと水素を反応させ
て、一段の反応でメチルイソブチルケトンを製造する方
法において、反応に先立ち、原料であるアセトンに含ま
れる水を除去することにより、該アセトン中の水の含量
を１重量％以下とすることを特徴とするメチルイソブチ
ルケトンの製造方法。 - 【請求項２】水を除去すべき原料であるアセトンが、ア
セトンと水素を反応させて得られる反応液から分離回収
して得られる、アセトンを主成分とする液である請求項
（１）記載の方法。 - 【請求項３】触媒として、ニオブ酸とパラジウムよりな
る触媒を用いることを特徴とする請求項（１）又は
（２）記載の方法。 - 【請求項４】触媒として、アルミナとニオブ酸化物とか
らなる担体に、パラジウムを担持した触媒を用いること
を特徴とする請求項（１）又は（２）記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1231164A JP2737295B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | メチルイソブチルケトンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1231164A JP2737295B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | メチルイソブチルケトンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393743A JPH0393743A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2737295B2 true JP2737295B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=16919315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1231164A Expired - Fee Related JP2737295B2 (ja) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | メチルイソブチルケトンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107400046B (zh) * | 2017-07-03 | 2023-03-31 | 湖北三里枫香科技有限公司 | 丙酮液相一步法制备甲基异丁基酮的工艺方法 |
-
1989
- 1989-09-05 JP JP1231164A patent/JP2737295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0393743A (ja) | 1991-04-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |