JP2899635B2 - α―オレフインの二量化触媒 - Google Patents
α―オレフインの二量化触媒Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はα−オレフインの二量化及び共二量化触媒に
関し、詳しくは、機械的強度が改善されて、耐久性にす
ぐれ、しかも、長期間の使用においても、高活性が保持
されるα−オレフインの二量化及び共二量化触媒に関す
る。
関し、詳しくは、機械的強度が改善されて、耐久性にす
ぐれ、しかも、長期間の使用においても、高活性が保持
されるα−オレフインの二量化及び共二量化触媒に関す
る。
従来の技術 α−オレフインの二量化及び共二量化のための塩基性
触媒が従来より種々提案されており、無水炭酸カリウム
と炭素とからなる圧縮成形による粒状担体にアルカリ金
属を担持させてなる触媒は、特公昭59−40503号公報や
特公昭59−40506号公報に記載されているように、既に
知られている。そして、上記公報においては、担体を構
成する無水炭酸カリウムとして、嵩密度が0.7g/mlであ
る無水炭酸カリウムを用いて、触媒が調製されている。
触媒が従来より種々提案されており、無水炭酸カリウム
と炭素とからなる圧縮成形による粒状担体にアルカリ金
属を担持させてなる触媒は、特公昭59−40503号公報や
特公昭59−40506号公報に記載されているように、既に
知られている。そして、上記公報においては、担体を構
成する無水炭酸カリウムとして、嵩密度が0.7g/mlであ
る無水炭酸カリウムを用いて、触媒が調製されている。
しかし、かかる従来の触媒は、使用中に機械的強度が
低下し、比較的短期間に粉末化するので、特に、固定床
触媒として用いる場合には、反応管の圧力損失が経時的
に増大し、触媒の交換を余儀なくされる。
低下し、比較的短期間に粉末化するので、特に、固定床
触媒として用いる場合には、反応管の圧力損失が経時的
に増大し、触媒の交換を余儀なくされる。
発明が解決しようとする課題 本発明は、従来のα−オレフインの二量化及び共二量
化触媒における上記した問題を解決するためになされた
ものであつて、機械的強度が改善されて、耐久性にすぐ
れ、しかも、長期間の使用においても、高活性が保持さ
れるα−オレフインの二量化及び共二量化触媒を提供す
ることを目的とする。
化触媒における上記した問題を解決するためになされた
ものであつて、機械的強度が改善されて、耐久性にすぐ
れ、しかも、長期間の使用においても、高活性が保持さ
れるα−オレフインの二量化及び共二量化触媒を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、アルカリ金属を無水炭酸カリウムと炭素と
からなる圧縮成形粒状担体に担持させてなるα−オレフ
イン二量化触媒において、 (a) 上記アルカリ金属がナトリウム20〜90g原子%
とカリウム80〜10g原子%とからなり、 (b) 上記圧縮成形粒状担体が無水炭酸カリウムに対
して0.6〜3重量%の炭素を含有し、且つ、22〜38%の
細孔容積比と1.5〜15Kg/cm2Gの圧縮強度を有すると共
に、 (c) 上記担体を構成する無水炭酸カリウムが圧縮成
形前の原粉として、平均粒径150〜600μmを有し、且
つ、粒径100μm未満の粉体が1〜15重量%の範囲にあ
り、粒径600μmを越える粉体が1〜20重量%の範囲に
ある粒度分布を有し、更に、嵩密度が0.50g/ml以上であ
つて、0.70g/ml未満の範囲にあることを特徴とする。
からなる圧縮成形粒状担体に担持させてなるα−オレフ
イン二量化触媒において、 (a) 上記アルカリ金属がナトリウム20〜90g原子%
とカリウム80〜10g原子%とからなり、 (b) 上記圧縮成形粒状担体が無水炭酸カリウムに対
して0.6〜3重量%の炭素を含有し、且つ、22〜38%の
細孔容積比と1.5〜15Kg/cm2Gの圧縮強度を有すると共
に、 (c) 上記担体を構成する無水炭酸カリウムが圧縮成
形前の原粉として、平均粒径150〜600μmを有し、且
つ、粒径100μm未満の粉体が1〜15重量%の範囲にあ
り、粒径600μmを越える粉体が1〜20重量%の範囲に
ある粒度分布を有し、更に、嵩密度が0.50g/ml以上であ
つて、0.70g/ml未満の範囲にあることを特徴とする。
本発明による触媒は、アルカリ金属が無水炭酸カリウ
ムと炭素とからなる圧縮成形粒状担体に担持されてな
り、かかる担持アルカリ金属は、ナトリウム20〜90g原
子%とカリウム80〜10g原子%とからなり、好ましく
は、ナトリウム30〜85g原子%とカリウム70〜15g原子%
とからなる。かかるアルカリ金属は、無水炭酸カリウム
に対して、0.5〜10重量%の割合にて担持されているこ
とが好ましく、特に、1〜5重量%の割合にて担持され
ていることが好ましい。
ムと炭素とからなる圧縮成形粒状担体に担持されてな
り、かかる担持アルカリ金属は、ナトリウム20〜90g原
子%とカリウム80〜10g原子%とからなり、好ましく
は、ナトリウム30〜85g原子%とカリウム70〜15g原子%
とからなる。かかるアルカリ金属は、無水炭酸カリウム
に対して、0.5〜10重量%の割合にて担持されているこ
とが好ましく、特に、1〜5重量%の割合にて担持され
ていることが好ましい。
担持アルカリ金属において、ナトリウムが90g原子%
よりも多く、カリウムが10g原子%よりも少ないとき
は、触媒活性及び目的とする二量化生成物への選択性が
低く、特に、最高活性を示すに至るまでの誘導期が著し
く長い。他方、担持アルカリ金属において、ナトリウム
が20g原子%よりも少なく、カリウムが80g原子%よりも
多いときは、得られる触媒は、初期活性は高いが、経時
的な触媒活性の低下が著しく、触媒寿命が短い。
よりも多く、カリウムが10g原子%よりも少ないとき
は、触媒活性及び目的とする二量化生成物への選択性が
低く、特に、最高活性を示すに至るまでの誘導期が著し
く長い。他方、担持アルカリ金属において、ナトリウム
が20g原子%よりも少なく、カリウムが80g原子%よりも
多いときは、得られる触媒は、初期活性は高いが、経時
的な触媒活性の低下が著しく、触媒寿命が短い。
また、無水炭酸カリウムにおけるアルカリ金属の担持
割合が少なすぎるときは、触媒活性が低く、他方、多す
ぎるときは、無水炭酸カリウムから剥離しやすいので好
ましくない。
割合が少なすぎるときは、触媒活性が低く、他方、多す
ぎるときは、無水炭酸カリウムから剥離しやすいので好
ましくない。
担体への担持成分として、ナトリウムとカリウムのみ
を担持させるときは、通常、液状又は固体状のナトリウ
ム−カリウム合金が用いられる。しかし、本発明におい
ては、アルカリ金属以外の成分が必要に応じて担体に担
持されていてもよく、このような場合は、例えば、アル
カリ金属とその他の成分を含むペースト状の混合物が用
いられる。
を担持させるときは、通常、液状又は固体状のナトリウ
ム−カリウム合金が用いられる。しかし、本発明におい
ては、アルカリ金属以外の成分が必要に応じて担体に担
持されていてもよく、このような場合は、例えば、アル
カリ金属とその他の成分を含むペースト状の混合物が用
いられる。
本発明による触媒において、担体は、無水炭酸カリウ
ムと炭素からなる圧縮成形粒状担体である。このような
担体における炭素の含有率は、無水炭酸カリウムに対し
て、0.6〜3重量%の範囲である。担体における炭素の
含有率が無水炭酸カリウムに対して、0.6重量%よりも
少ないときは、触媒活性、目的とする二量化生成物への
選択性や触媒寿命等が低い。しかし、担体における炭素
の含有量が3重量%を越えても、触媒活性や目的とする
二量化生成物への選択性の向上が特に認められず、しか
も、圧縮成形によつて、無水炭酸カリウムと炭素との混
合物を圧縮強度が1.5kg/cm2G以上の粒状担体に成形する
ことが困難となり、延いては、触媒寿命が短く、実用的
な触媒を得ることができない。特に、本発明において
は、触媒寿命が長く、しかも、目的とする二量化生成物
への選択性の高い触媒を得るには、炭素の担体における
含有量は、0.8〜2重量%の範囲にあることが好まし
い。
ムと炭素からなる圧縮成形粒状担体である。このような
担体における炭素の含有率は、無水炭酸カリウムに対し
て、0.6〜3重量%の範囲である。担体における炭素の
含有率が無水炭酸カリウムに対して、0.6重量%よりも
少ないときは、触媒活性、目的とする二量化生成物への
選択性や触媒寿命等が低い。しかし、担体における炭素
の含有量が3重量%を越えても、触媒活性や目的とする
二量化生成物への選択性の向上が特に認められず、しか
も、圧縮成形によつて、無水炭酸カリウムと炭素との混
合物を圧縮強度が1.5kg/cm2G以上の粒状担体に成形する
ことが困難となり、延いては、触媒寿命が短く、実用的
な触媒を得ることができない。特に、本発明において
は、触媒寿命が長く、しかも、目的とする二量化生成物
への選択性の高い触媒を得るには、炭素の担体における
含有量は、0.8〜2重量%の範囲にあることが好まし
い。
上記炭素としては、例えば、グラフアイトや無定形炭
素等を例示することができるが、特に、グラフアイトが
好ましく用いられる。
素等を例示することができるが、特に、グラフアイトが
好ましく用いられる。
本発明によれば、上記担体を構成する無水炭酸カリウ
ムは、圧縮成形前の原粉として、平均粒径150〜600μm
を有し、且つ、粒径100μm未満の粉体が1〜15重量%
の範囲にあり、粒径600μmを越える粉体が1〜20重量
%の範囲にある粒度分布を有し、更に、嵩密度が0.50g/
ml以上であつて、0.70g/ml未満の範囲にあることが必要
であり、特に、平均粒径200〜500μmを有し、且つ、粒
径100μm未満の粉体が2〜10重量%の範囲にあり、粒
径600μmを越える粉体が2〜15重量%の範囲にある粒
度分布を有し、更に、嵩密度が0.53〜0.69g/mlの範囲に
あることが好ましい。最も好ましくは、嵩密度は0.55〜
0.68g/mlの範囲である。
ムは、圧縮成形前の原粉として、平均粒径150〜600μm
を有し、且つ、粒径100μm未満の粉体が1〜15重量%
の範囲にあり、粒径600μmを越える粉体が1〜20重量
%の範囲にある粒度分布を有し、更に、嵩密度が0.50g/
ml以上であつて、0.70g/ml未満の範囲にあることが必要
であり、特に、平均粒径200〜500μmを有し、且つ、粒
径100μm未満の粉体が2〜10重量%の範囲にあり、粒
径600μmを越える粉体が2〜15重量%の範囲にある粒
度分布を有し、更に、嵩密度が0.53〜0.69g/mlの範囲に
あることが好ましい。最も好ましくは、嵩密度は0.55〜
0.68g/mlの範囲である。
粒度分布の狭い無水炭酸カリウムの原粉、例えば、通
常の市販品は、平均粒径350〜800μmの範囲にあり、粒
径100μm未満の粉体及び粒径600μmを越える粉体がい
ずれも1重量%に満たず、かかる無水炭酸カリウムを炭
素と共に圧縮成形しても、十分な強度を有する粒状担体
を得ることができず、これに前述したアルカリ金属を担
持させても、得られる触媒は、触媒寿命や目的とする二
量化生成物への選択性のいずれにも劣る。
常の市販品は、平均粒径350〜800μmの範囲にあり、粒
径100μm未満の粉体及び粒径600μmを越える粉体がい
ずれも1重量%に満たず、かかる無水炭酸カリウムを炭
素と共に圧縮成形しても、十分な強度を有する粒状担体
を得ることができず、これに前述したアルカリ金属を担
持させても、得られる触媒は、触媒寿命や目的とする二
量化生成物への選択性のいずれにも劣る。
更に、本発明によれば、原粉の嵩密度が0.50g/ml以上
であつて、0.70g/ml未満、好ましくは、0.53〜0.68g/ml
最も好ましくは、0.55〜0.65g/mlの範囲にある無水炭酸
カリウムを用いることによつて、機械的強度が著しく改
善され、かくして、触媒寿命が著しく長い触媒を得るこ
とができる。即ち、このように、本発明に従つて、多孔
度の高い無水炭酸カリウム原粉を用いて、圧縮成形粒状
担体を調製することによつて、触媒活性が高く、しか
も、特に、固定床方式による連続反応において、1年を
越える長寿命の触媒を得ることができる。
であつて、0.70g/ml未満、好ましくは、0.53〜0.68g/ml
最も好ましくは、0.55〜0.65g/mlの範囲にある無水炭酸
カリウムを用いることによつて、機械的強度が著しく改
善され、かくして、触媒寿命が著しく長い触媒を得るこ
とができる。即ち、このように、本発明に従つて、多孔
度の高い無水炭酸カリウム原粉を用いて、圧縮成形粒状
担体を調製することによつて、触媒活性が高く、しか
も、特に、固定床方式による連続反応において、1年を
越える長寿命の触媒を得ることができる。
しかし、無水炭酸カリウム原粉の嵩密度が0.50g/mlよ
りも小さいときは、圧縮成形前に炭素と混合する際に破
砕されて、原粉が前記した粒度分布を有しないこととな
つて、圧縮成形によつて、前記した範囲の強度を有する
粒状担体を得ることができず、得られる触媒は、却つ
て、寿命が低下する。
りも小さいときは、圧縮成形前に炭素と混合する際に破
砕されて、原粉が前記した粒度分布を有しないこととな
つて、圧縮成形によつて、前記した範囲の強度を有する
粒状担体を得ることができず、得られる触媒は、却つ
て、寿命が低下する。
本発明による担体は、上述したように無水炭酸カリウ
ムと炭素とを圧縮成形して得られる粒状担体であつて、
細孔容積比が22〜38%の範囲にあり、且つ、圧縮強度が
1.5〜15kg/cm2Gの範囲にあることが必要である。担体の
細孔容積比及び圧縮強度が上記範囲外にあつて、細孔容
積比が大きく、圧縮強度が小さいとき、得られる触媒
は、初期活性は比較的高いが、触媒活性が経時的に低下
しやすく、更に、触媒が強度において不十分であるの
で、使用中に経時的に崩壊し、粉末化しやすく、触媒寿
命が短い。他方、細孔容積比が小さく、圧縮強度が大き
いときは、得られる触媒は、活性が低く、しかも、目的
とする二量化生成物への選択性も低い。
ムと炭素とを圧縮成形して得られる粒状担体であつて、
細孔容積比が22〜38%の範囲にあり、且つ、圧縮強度が
1.5〜15kg/cm2Gの範囲にあることが必要である。担体の
細孔容積比及び圧縮強度が上記範囲外にあつて、細孔容
積比が大きく、圧縮強度が小さいとき、得られる触媒
は、初期活性は比較的高いが、触媒活性が経時的に低下
しやすく、更に、触媒が強度において不十分であるの
で、使用中に経時的に崩壊し、粉末化しやすく、触媒寿
命が短い。他方、細孔容積比が小さく、圧縮強度が大き
いときは、得られる触媒は、活性が低く、しかも、目的
とする二量化生成物への選択性も低い。
しかしながら、本発明に従つて、無水炭酸カリウムと
炭素とを圧縮成形して得られる粒状担体において、細孔
容積比を22〜38%、好ましくは26〜33%の範囲とし、且
つ、圧縮強度を1.5〜15kg/cm2G、好ましくは2〜10Kg/c
m2Gの範囲とすることによつて、触媒活性、触媒寿命及
び二量化生成物への選択性にすぐれる工業上、有用な触
媒を得ることができる。
炭素とを圧縮成形して得られる粒状担体において、細孔
容積比を22〜38%、好ましくは26〜33%の範囲とし、且
つ、圧縮強度を1.5〜15kg/cm2G、好ましくは2〜10Kg/c
m2Gの範囲とすることによつて、触媒活性、触媒寿命及
び二量化生成物への選択性にすぐれる工業上、有用な触
媒を得ることができる。
本発明による触媒は、種々の方法によつて調製するこ
とができる。先ず、担体は、通常、次のような方法にて
調製される。炭素と前述したような特性を有する無水炭
酸カリウムの原粉を十分に混合し、この混合物を打錠成
形機、圧縮成形機、ペレタイザー等によつて、前述した
細孔容積比及び圧縮強度を有するように、粒状担体に圧
縮成形する。このようにして得られる圧縮成形粒状担体
の形状は、特に、限定されるものではないが、通常、円
筒状錠剤状、ペレツト状、球状等であり、粒径は、通
常、0.5mm以上、好ましくは、1〜10mm、特に、2〜5mm
の範囲が好ましい。
とができる。先ず、担体は、通常、次のような方法にて
調製される。炭素と前述したような特性を有する無水炭
酸カリウムの原粉を十分に混合し、この混合物を打錠成
形機、圧縮成形機、ペレタイザー等によつて、前述した
細孔容積比及び圧縮強度を有するように、粒状担体に圧
縮成形する。このようにして得られる圧縮成形粒状担体
の形状は、特に、限定されるものではないが、通常、円
筒状錠剤状、ペレツト状、球状等であり、粒径は、通
常、0.5mm以上、好ましくは、1〜10mm、特に、2〜5mm
の範囲が好ましい。
かかる担体にアルカリ金属を担持させるにも、種々の
方法によることができる。ナトリウムは、無水炭酸カリ
ウムに加熱下に接触されるとき、カリウムとの間にアル
カリ金属交換反応を起こし、その結果、担体中にカリウ
ム及び無水炭酸ナトリウムを生じる。従つて、本発明に
よる触媒の調製において、上記アルカリ金属交換反応を
考慮して、ナトリウムのみを用いて、担体に必要量のナ
トリウムとカリウムを担持させることができる。勿論、
ナトリウムとカリウム、例えば、前述したようにナトリ
ウム−カリウム合金を用いて、これらを担体に担持させ
ることもできる。
方法によることができる。ナトリウムは、無水炭酸カリ
ウムに加熱下に接触されるとき、カリウムとの間にアル
カリ金属交換反応を起こし、その結果、担体中にカリウ
ム及び無水炭酸ナトリウムを生じる。従つて、本発明に
よる触媒の調製において、上記アルカリ金属交換反応を
考慮して、ナトリウムのみを用いて、担体に必要量のナ
トリウムとカリウムを担持させることができる。勿論、
ナトリウムとカリウム、例えば、前述したようにナトリ
ウム−カリウム合金を用いて、これらを担体に担持させ
ることもできる。
担体にアルカリ金属を担持させるには、具体的には、
例えば、次の方法によればよい。即ち、ナトリウムと必
要に応じてその他の担持成分との混合物や、或いはナト
リウム−カリウム合金と必要に応じてその他の担持成分
との混合物を前記圧縮成形粒状担体と共に、不活性ガス
雰囲気中にて加熱下に撹拌することによつて、ナトリウ
ム及びカリウム、必要に応じてその他の担持成分を担体
に担持させることができる。
例えば、次の方法によればよい。即ち、ナトリウムと必
要に応じてその他の担持成分との混合物や、或いはナト
リウム−カリウム合金と必要に応じてその他の担持成分
との混合物を前記圧縮成形粒状担体と共に、不活性ガス
雰囲気中にて加熱下に撹拌することによつて、ナトリウ
ム及びカリウム、必要に応じてその他の担持成分を担体
に担持させることができる。
上記のようにして、アルカリ金属を担体に担持させる
場合に、上記加熱温度は、通常、150〜450℃の範囲の温
度であるが、触媒活性、触媒寿命及び二量化生成物への
選択性にすぐれる触媒を得るには、特に、200〜400℃の
範囲が好ましい。
場合に、上記加熱温度は、通常、150〜450℃の範囲の温
度であるが、触媒活性、触媒寿命及び二量化生成物への
選択性にすぐれる触媒を得るには、特に、200〜400℃の
範囲が好ましい。
本発明による触媒は、α−オレフインの二量化反応又
は共二量化反応に用いられる。α−オレフインとして
は、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、
イソブチレン、1−ペンテン等を挙げることができる。
これらの二量化反応のなかでも、本発明による触媒は、
特に、プロピレンの二量化による4−メチル−1−ペン
テンの製造及びエチレンとプロピレンとの共二量化によ
る1−ペンテンの製造に好適に用いられる。
は共二量化反応に用いられる。α−オレフインとして
は、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、
イソブチレン、1−ペンテン等を挙げることができる。
これらの二量化反応のなかでも、本発明による触媒は、
特に、プロピレンの二量化による4−メチル−1−ペン
テンの製造及びエチレンとプロピレンとの共二量化によ
る1−ペンテンの製造に好適に用いられる。
本発明による触媒を用いる上記のような二量化又は共
二量化反応は、加熱下に気相法又は液相法にて行なわれ
るが、特に、気相法によるのが好ましい。
二量化反応は、加熱下に気相法又は液相法にて行なわれ
るが、特に、気相法によるのが好ましい。
気相法にて反応を行なう場合、反応温度は、通常、0
〜300℃、好ましくは50〜200℃の範囲である。反応圧力
は、通常、常圧乃至300kg/cm2G、好ましくは、20〜200k
g/cm2Gの範囲である。また、反応は、固定床方式でもよ
く、流動床方式でもよいが、固定床方式が好ましい。固
定床方式で反応を行なう場合、α−オレフインの液空間
速度(LHSV)は、通常、0.1〜10hr-1、好ましくは0.5〜
5hr-1の範囲である。
〜300℃、好ましくは50〜200℃の範囲である。反応圧力
は、通常、常圧乃至300kg/cm2G、好ましくは、20〜200k
g/cm2Gの範囲である。また、反応は、固定床方式でもよ
く、流動床方式でもよいが、固定床方式が好ましい。固
定床方式で反応を行なう場合、α−オレフインの液空間
速度(LHSV)は、通常、0.1〜10hr-1、好ましくは0.5〜
5hr-1の範囲である。
反応終了後、得られた反応混合物から常法に従つて目
的とする二量化生成物と未反応のα−オレフインとを分
離し、未反応α−オレフインは反応に循環再使用され
る。
的とする二量化生成物と未反応のα−オレフインとを分
離し、未反応α−オレフインは反応に循環再使用され
る。
発明の効果 以上のように、本発明による触媒は、無水炭酸カリウ
ムと炭素とからなる圧縮成形粒状担体の調製に際して、
特に、無水炭酸カリウムとして、所定の嵩密度のものを
用いることによつて、二量化活性にすぐれるのみなら
ず、機械的強度が著しく改善され、従つて、従来にない
長寿命の触媒を得ることができる。
ムと炭素とからなる圧縮成形粒状担体の調製に際して、
特に、無水炭酸カリウムとして、所定の嵩密度のものを
用いることによつて、二量化活性にすぐれるのみなら
ず、機械的強度が著しく改善され、従つて、従来にない
長寿命の触媒を得ることができる。
実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は
これら実施例により何ら限定されるものではない。
これら実施例により何ら限定されるものではない。
尚、以下において、担体及び触媒の物性の測定方法
は、次のとおりである。
は、次のとおりである。
無水炭酸カリウムの原粉の粒度分布 16メツシユから200メツシユまでのJIS規格の標準篩を
組合わせ、その上部に約150gの無水炭酸カリウム原粉の
試料を入れ、全体をポリエチレン製袋に入れて密封し
た。この篩をローダツプ型振動篩振とう器を取り付け、
振とう数290回/分、ハンマー数156回/分の条件にて10
分間篩い分けした。
組合わせ、その上部に約150gの無水炭酸カリウム原粉の
試料を入れ、全体をポリエチレン製袋に入れて密封し
た。この篩をローダツプ型振動篩振とう器を取り付け、
振とう数290回/分、ハンマー数156回/分の条件にて10
分間篩い分けした。
このようにして篩い分けした後の各篩上の無水炭酸カ
リウムの重量を測定し、その重量百分率を計算し、RRS
線図から平均粒径を求めた。
リウムの重量を測定し、その重量百分率を計算し、RRS
線図から平均粒径を求めた。
担体の細孔容積比 予め300℃で2時間加熱乾燥した約10gの担体試料の比
重を水銀中及び四塩化炭素中にて40℃で測定し、担体の
体積のうち、細孔容積が占める割合を細孔容積比とし
て、次式によつて容量百分率にて求めた。
重を水銀中及び四塩化炭素中にて40℃で測定し、担体の
体積のうち、細孔容積が占める割合を細孔容積比とし
て、次式によつて容量百分率にて求めた。
ここに、DHg及びDCCl4はそれぞれ水銀及び四塩化炭素
中にて測定した担体の比重であり、ρHg及びρCCl4はそ
れぞれ40℃における水銀及び四塩化炭素の密度である。
中にて測定した担体の比重であり、ρHg及びρCCl4はそ
れぞれ40℃における水銀及び四塩化炭素の密度である。
担体中のグラフアイト含有率 予め300℃で2時間加熱乾燥した50gの担体試料に水10
0ml及びメタノール20mlを加え、20分間磁気撹拌子にて
撹拌した後、更に、超音波洗浄器にて30分間撹拌した。
0ml及びメタノール20mlを加え、20分間磁気撹拌子にて
撹拌した後、更に、超音波洗浄器にて30分間撹拌した。
遊離したグラフアイトを水で洗浄した後、100℃で2
時間乾燥して、重量を測定し、担体中の無水炭酸カリウ
ムに対する重量百分率を求めた。
時間乾燥して、重量を測定し、担体中の無水炭酸カリウ
ムに対する重量百分率を求めた。
担持アルカリ金属成分 精秤した触媒約2gに窒素雰囲気中にて水15mlを加え、
発生した水素ガスの量をガスビユレツトにて測定した。
測定時の温度をt(℃)、圧力をP(mmHg)、温度t
(℃)における水の分圧をPH2O(mmHg)、発生した気体
の量をV(ml)、触媒試料M(g)中の担持アルカリ金
属量をA(g)及びグラフアイト含有量をC(g)と
し、無水炭酸カリウム100gに対する担持アルカリ金属量
をB(g原子)として、A及びBの値を次式から求め
た。
発生した水素ガスの量をガスビユレツトにて測定した。
測定時の温度をt(℃)、圧力をP(mmHg)、温度t
(℃)における水の分圧をPH2O(mmHg)、発生した気体
の量をV(ml)、触媒試料M(g)中の担持アルカリ金
属量をA(g)及びグラフアイト含有量をC(g)と
し、無水炭酸カリウム100gに対する担持アルカリ金属量
をB(g原子)として、A及びBの値を次式から求め
た。
他方、担持触媒2gに窒素雰囲気中で無水イソプロピル
アルコール50mlを加え、室温で1時間放置した後、担体
及びその他の固形分を遠心分離した。このようにして得
られたイソプロピルアルコール中に溶出したナトリウム
アルコキシドの量及びカリウムアルコキシドの量を原子
吸光法にて測定し、その両方の値からNa/K比を求めた。
アルコール50mlを加え、室温で1時間放置した後、担体
及びその他の固形分を遠心分離した。このようにして得
られたイソプロピルアルコール中に溶出したナトリウム
アルコキシドの量及びカリウムアルコキシドの量を原子
吸光法にて測定し、その両方の値からNa/K比を求めた。
また、触媒に担持されたナトリウム及びカリウムの無
水炭酸カリウム100gに対する量は、先に求めた無水炭酸
カリウム100gに対する担持アルカリ金属量B(g原子)
の値及びNa/K比から次式によつて求めた。
水炭酸カリウム100gに対する量は、先に求めた無水炭酸
カリウム100gに対する担持アルカリ金属量B(g原子)
の値及びNa/K比から次式によつて求めた。
Na量(g原子/100g無水炭酸カリウム)= K量(g原子/100g無水炭酸カリウム)= 無水炭酸カリウム原粉の嵩密度 下端に落とし口を有し、且つ、その内径が26.5mm、上
端の内径が9.4mm、高さが100mm、内容積が150mlである
漏斗を、その下端の試料落とし口までの高さが100mmと
なるように垂直に固定した。この漏斗の試料落とし口の
真下に内径39mm、高さ81mm及び内容積98.0mlの円筒型の
受器を置いた。
端の内径が9.4mm、高さが100mm、内容積が150mlである
漏斗を、その下端の試料落とし口までの高さが100mmと
なるように垂直に固定した。この漏斗の試料落とし口の
真下に内径39mm、高さ81mm及び内容積98.0mlの円筒型の
受器を置いた。
上記漏斗に無水炭酸カリウム試料の粉末を入れ、下端
の試料落とし口を開けて、試料粉末を受器に落下させ
た。受器上部の盛り上がつた試料を水平にすり切り、受
器中の試料粉末の重量を測定し、嵩密度を求めた。
の試料落とし口を開けて、試料粉末を受器に落下させ
た。受器上部の盛り上がつた試料を水平にすり切り、受
器中の試料粉末の重量を測定し、嵩密度を求めた。
その他の特性は、常法によつて測定した。
実施例1 (触媒の調製) 炭酸カリウム1.5水和塩を350℃まで急速に昇温し、1
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積を水銀圧入法にて測定したところ、0.50ml/g
であり、嵩密度は0.61g/mlであつた。また、粒度分布
は、平均粒径が300μmであつて、粒径100μm未満が4.
8重量%、粒径600μmを越え、1000μmまでが4.2重量
%であつた。
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積を水銀圧入法にて測定したところ、0.50ml/g
であり、嵩密度は0.61g/mlであつた。また、粒度分布
は、平均粒径が300μmであつて、粒径100μm未満が4.
8重量%、粒径600μmを越え、1000μmまでが4.2重量
%であつた。
この無水炭酸カリウムに対して、1.1重量%のグラフ
アイトを加え、十分に混合した後、直径3mm、高さ3mmの
円筒状の担体に打錠成形した。この担体の細孔容積比は
31%、圧縮強度は5.8kg/cm2Gであつた。
アイトを加え、十分に混合した後、直径3mm、高さ3mmの
円筒状の担体に打錠成形した。この担体の細孔容積比は
31%、圧縮強度は5.8kg/cm2Gであつた。
この担体97.2gを窒素気流中にて350℃で乾燥させた
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.8gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.8gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
得られた触媒において、担持アルカリ金属は、ナトリ
ウム58g原子%、カリウム42g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.7重量%であつた。
ウム58g原子%、カリウム42g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.7重量%であつた。
実施例2 (プロピレンの二量化反応) 実施例1にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度145℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度145℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
プロピレンの転化率は53モル%、4−メチル−1−ペ
ンテンの選択率は90モル%であつた。副生物は、1−ヘ
キセンが8モル%、4−メチル−2−ペンテンが1モル
%であつた。
ンテンの選択率は90モル%であつた。副生物は、1−ヘ
キセンが8モル%、4−メチル−2−ペンテンが1モル
%であつた。
プロピレン転化率は、経時変化が少なく、半減期は20
00時間であつた。また、反応開始時の反応器の圧力損失
は0.3kg/cm2Gであり、反応2000時間後のそれは0.5kg/cm
2Gであつて、この間に圧力損失の増大は殆ど認められな
かつた。
00時間であつた。また、反応開始時の反応器の圧力損失
は0.3kg/cm2Gであり、反応2000時間後のそれは0.5kg/cm
2Gであつて、この間に圧力損失の増大は殆ど認められな
かつた。
実施例3 (エチレンとプロピレンとの共二量化反応) 実施例1にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力85kg/cm2G、温度105℃に保持
しつつ、エチレン/プロピレンモル比を0.6として、エ
チレンとプロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1にて
供給して、連続反応を行なつた。
充填し、この反応器の圧力85kg/cm2G、温度105℃に保持
しつつ、エチレン/プロピレンモル比を0.6として、エ
チレンとプロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1にて
供給して、連続反応を行なつた。
エチレンの転化率は86モル%、反応生成物は、1−ペ
ンテンが92.2モル%、2−ペンテンが1.2モル%、4−
メチル−1−ペンテンが5.1モル%、3−エチル−1−
ペンテンが0.8モル%、その他0.7モル%であつた。
ンテンが92.2モル%、2−ペンテンが1.2モル%、4−
メチル−1−ペンテンが5.1モル%、3−エチル−1−
ペンテンが0.8モル%、その他0.7モル%であつた。
エチレン転化率は、経時変化が少なく、半減期は1600
時間であつた。また、反応開始時の反応器の圧力損失は
0.3kg/cm2Gであり、反応1600時間後のそれは0.7kg/cm2G
であつて、圧力損失の増大は僅かにとどまつた。
時間であつた。また、反応開始時の反応器の圧力損失は
0.3kg/cm2Gであり、反応1600時間後のそれは0.7kg/cm2G
であつて、圧力損失の増大は僅かにとどまつた。
実施例4 (触媒の調製) 炭酸カリウム2水和塩を300℃まで急速に昇温し、2
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積は0.42ml/g、嵩密度は0.67g/mlであつた。ま
た、粒度分布は、平均粒径が280μmであつて、粒径100
μm未満が5.2重量%、粒径600μmを越え、1000μmま
でが1.9重量%であつた。
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積は0.42ml/g、嵩密度は0.67g/mlであつた。ま
た、粒度分布は、平均粒径が280μmであつて、粒径100
μm未満が5.2重量%、粒径600μmを越え、1000μmま
でが1.9重量%であつた。
この無水炭酸カリウムに対して、1.3重量%の炭素を
加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠成形し
た。この担体の細孔容積比は28%、圧縮強度は7.0kg/cm
2Gであつた。
加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠成形し
た。この担体の細孔容積比は28%、圧縮強度は7.0kg/cm
2Gであつた。
この担体97.2gを窒素気流中にて350℃で乾燥させた
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.5gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.5gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
得られた触媒において、担持アルカリ金属は、ナトリ
ウム47g原子%、カリウム53g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.4重量%であつた。
ウム47g原子%、カリウム53g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.4重量%であつた。
実施例5 (プロピレンの二量化反応) 実施例4にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
プロピレンの転化率は35モル%、4−メチル−1−ペ
ンテンの選択率は91モル%であつた。また、プロピレン
転化率の経時変化は少なく、半減期は1800時間であつ
た。
ンテンの選択率は91モル%であつた。また、プロピレン
転化率の経時変化は少なく、半減期は1800時間であつ
た。
反応開始時の反応器の圧力損失は0.3kg/cm2Gであり、
反応2000時間後のそれは0.8kg/cm2Gであつて、圧力損失
の増大は僅かであつた。
反応2000時間後のそれは0.8kg/cm2Gであつて、圧力損失
の増大は僅かであつた。
実施例6 (触媒の調製) 炭酸カリウム1.5水和塩を400℃まで急速に昇温し、1
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積は0.57ml/g、嵩密度は0.53g/mlであつた。ま
た、粒度分布は、平均粒径が450μmであつて、粒径100
μm未満が1.7重量%、粒径600μmを越え、1000μmま
でが7.2%重量であつた。
時間焼成して、無水炭酸カリウム粉末を得た。この粉末
の細孔容積は0.57ml/g、嵩密度は0.53g/mlであつた。ま
た、粒度分布は、平均粒径が450μmであつて、粒径100
μm未満が1.7重量%、粒径600μmを越え、1000μmま
でが7.2%重量であつた。
この無水炭酸カリウムに対して、1.1重量%のグラフ
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。この担体の細孔容積比は29%、圧縮強度は6.
3kg/cm2Gであつた。
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。この担体の細孔容積比は29%、圧縮強度は6.
3kg/cm2Gであつた。
この担体97.2gを窒素気流中にて350℃で乾燥させた
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム3.1gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム3.1gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
得られた触媒において、担持アルカリ金属は、ナトリ
ウム45g原子%、カリウム55g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.9重量%であつた。
ウム45g原子%、カリウム55g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.9重量%であつた。
実施例7 (プロピレンの二量化反応) 実施例4にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
プロピレンの転化率は48モル%、反応生成物は、4−
メチル−1−ペンテンが90モル%、1−ヘキセンが8モ
ル%、4−メチル−2−ペンテンが1モル%であつた。
プロピレン転化率は、経時変化が少なく、半減期は2000
時間であつた。
メチル−1−ペンテンが90モル%、1−ヘキセンが8モ
ル%、4−メチル−2−ペンテンが1モル%であつた。
プロピレン転化率は、経時変化が少なく、半減期は2000
時間であつた。
反応開始時の反応器の圧力損失は0.3kg/cm2Gであり、
反応2000時間後のそれは0.7kg/cm2Gであつて、圧力損失
の増大は僅かであつた。
反応2000時間後のそれは0.7kg/cm2Gであつて、圧力損失
の増大は僅かであつた。
比較例1 市販試薬特級無水炭酸カリウム200gを水300mlに溶解
させてスラリーを得、これを噴霧乾燥して無水炭酸カリ
ウム粉末を調製した。この粉末の細孔容積は0.61ml/g、
嵩密度は0.49g/mlであつた。
させてスラリーを得、これを噴霧乾燥して無水炭酸カリ
ウム粉末を調製した。この粉末の細孔容積は0.61ml/g、
嵩密度は0.49g/mlであつた。
また、粒度分布は、平均粒径が305μmであつて、粒
径100μm未満が4.8重量%、粒径600μmを越え、1000
μmまでが4.3重量%であつた。
径100μm未満が4.8重量%、粒径600μmを越え、1000
μmまでが4.3重量%であつた。
この無水炭酸カリウムに対して、1.1重量%のグラフ
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。この担体の圧縮強度は1.0kg/cm2Gであつて、
圧縮強度に劣るものであつた。
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。この担体の圧縮強度は1.0kg/cm2Gであつて、
圧縮強度に劣るものであつた。
この担体97.2gを窒素気流中にて350℃で乾燥させた
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.5gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.5gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
得られた触媒において、担持アルカリ金属は、ナトリ
ウム51g原子%、カリウム49g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.3重量%であつた。
ウム51g原子%、カリウム49g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.3重量%であつた。
比較例2 (プロピレンの二量化反応) 比較例1にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつたところ、反応開始後、
20時間にて触媒が微粉化し、反応器における圧力損失が
10kg/cm2Gを越えた。
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつたところ、反応開始後、
20時間にて触媒が微粉化し、反応器における圧力損失が
10kg/cm2Gを越えた。
比較例3 市販試薬特級無水炭酸カリウムを300℃で2時間焼成
した。得られた粉末の細孔容積は0.38ml/g、嵩密度は0.
77g/mlであつた。
した。得られた粉末の細孔容積は0.38ml/g、嵩密度は0.
77g/mlであつた。
この無水炭酸カリウムに対して、1.1重量%のグラフ
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。
アイトを加え、直径3mm、高さ3mmの円筒状の担体に打錠
成形した。
この担体97.2gを窒素気流中にて350℃で乾燥させた
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.6gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
後、窒素雰囲気下に金属ナトリウム2.6gを加え、240℃
で5時間撹拌して、触媒を調製した。
得られた触媒において、担持アルカリ金属は、ナトリ
ウム51g原子%、カリウム49g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.5重量%であつた。
ウム51g原子%、カリウム49g原子%であり、無水炭酸カ
リウムに対する担持量は、2.5重量%であつた。
比較例4 (プロピレンの二量化反応) 比較例3にて調製した触媒を内径60mmの管状反応器に
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
充填し、この反応器の圧力100kg/cm2G、温度150℃に保
持しつつ、プロピレンを液空間速度(LHSV)1.8hr-1に
て供給して、連続反応を行なつた。
プロピレンの転化率は、初期28モル%と高かつたが、
その半減期は1200時間であつて、反応開始時の反応器の
圧力損失は0.3kg/cm2Gであつたが、反応1000時間後のそ
れは8.8kg/cm2Gに増大し、これ以上、反応を継続するこ
とは困難であつた。
その半減期は1200時間であつて、反応開始時の反応器の
圧力損失は0.3kg/cm2Gであつたが、反応1000時間後のそ
れは8.8kg/cm2Gに増大し、これ以上、反応を継続するこ
とは困難であつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大堀 良治 山口県玖珂郡和木町和木6丁目1番2号 三井石油化学工業株式会社内 (56)参考文献 特公 昭59−40506(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01J 27/232 C07C 11/02,2/24
Claims (2)
- 【請求項1】アルカリ金属を無水炭酸カリウムと炭素と
からなる圧縮成形粒状担体に担持させてなるα−オレフ
イン二量化触媒において、 (a) 上記アルカリ金属がナトリウム20〜90g原子%
とカリウム80〜10g原子%とからなり、 (b) 上記圧縮成形粒状担体が無水炭酸カリウムに対
して0.6〜3重量%の炭素を含有し、且つ、22〜38%の
細孔容積比と1.5〜15Kg/cm2Gの圧縮強度を有すると共
に、 (c) 上記担体を構成する無水炭酸カリウムが圧縮成
形前の原粉として、平均粒径150〜600μmを有し、且
つ、粒径100μm未満の粉体が1〜15重量%の範囲にあ
り、粒径600μmを越える粉体が1〜20重量%の範囲に
ある粒度分布を有し、更に、嵩密度が0.50g/ml以上であ
つて、0.70g/ml未満の範囲にあることを特徴とするα−
オレフインの二量化触媒。 - 【請求項2】担体を構成する無水炭酸カリウムが圧縮成
形前の原粉として、嵩密度が0.53〜0.69g/mlの範囲にあ
ることを特徴とする請求項第1項記載のα−オレフイン
の二量化触媒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1176902A JP2899635B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | α―オレフインの二量化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1176902A JP2899635B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | α―オレフインの二量化触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0342043A JPH0342043A (ja) | 1991-02-22 |
JP2899635B2 true JP2899635B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16021754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1176902A Expired - Lifetime JP2899635B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | α―オレフインの二量化触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2899635B2 (ja) |
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JP3606932B2 (ja) * | 1994-12-30 | 2005-01-05 | 石福金属興業株式会社 | 電解用複合電極 |
JP4809205B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2011-11-09 | 三井化学株式会社 | α−オレフィン二量化用触媒およびα−オレフィン二量体の製造方法。 |
CN105813738B (zh) | 2013-12-17 | 2018-08-28 | 三井化学株式会社 | 成型体及其制造方法、α-烯烃二聚化用催化剂以及α-烯烃二聚体的制造方法 |
US11247194B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-02-15 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method for producing porous molded body, method for producing catalyst for α-olefin dimerization, method for producing α-olefin dimer, porous molded body, and catalyst for α-olefin dimerization |
KR20200126401A (ko) | 2018-03-29 | 2020-11-06 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 다공질 성형체 및 그의 제조 방법, α-올레핀 이량화용 촉매 및 그의 제조 방법, 및 α-올레핀 이량체의 제조 방법 |
TW202348588A (zh) * | 2022-03-30 | 2023-12-16 | 日商三井化學股份有限公司 | 烯烴二聚物的製造方法、烯烴二聚化催化劑 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1176902A patent/JP2899635B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0342043A (ja) | 1991-02-22 |
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