JP3427507B2 - Catalyst for producing paradialkylbenzene, method for producing the same, and method for producing para-xylene - Google Patents

Catalyst for producing paradialkylbenzene, method for producing the same, and method for producing para-xylene

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JP3427507B2
JP3427507B2 JP21739494A JP21739494A JP3427507B2 JP 3427507 B2 JP3427507 B2 JP 3427507B2 JP 21739494 A JP21739494 A JP 21739494A JP 21739494 A JP21739494 A JP 21739494A JP 3427507 B2 JP3427507 B2 JP 3427507B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パラジアルキルベンゼ
ン異性体が平衡濃度より実質的に過剰に存在する生成物
を製造しうる触媒、その触媒の製造方法、及びその触媒
を用いたトルエンからパラキシレンを製造する方法に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst capable of producing a product in which a paradialkylbenzene isomer is substantially in excess of an equilibrium concentration, a method for producing the catalyst, and toluene to paraxylene using the catalyst. The present invention relates to a method of manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】パラジアルキルベンゼンは工業的に有用
な物が多く、例えば、パラジメチルベンゼン(パラキシ
レン)はポリエステル原料のテレフタル酸の原料として
有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION Paradialkylbenzenes are industrially useful in many cases. For example, paradimethylbenzene (paraxylene) is useful as a raw material for terephthalic acid as a polyester raw material.

【0003】したがって、パラジアルキルベンゼンを平
衡組成以上に製造する触媒は、非常に有用であり、今ま
でいくつかの触媒が開発されてきた。例えば特開昭56-1
33223 号公報,特公平4-54620 号公報に記載された触媒
もその一つであるが、これらの触媒は、アルカリ土類金
属などで変性したゼオライトを触媒として用いている
が、非常に活性が低いと言う欠点を有する。
Therefore, a catalyst for producing paradialkylbenzene in an equilibrium composition or more is very useful, and several catalysts have been developed so far. For example, JP-A-56-1
One of them is the catalyst described in Japanese Patent No. 33223 and Japanese Patent Publication No. 4-54620. These catalysts use zeolite modified with an alkaline earth metal as a catalyst, but they are very active. It has the drawback of being low.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、活性
が高く、しかもパラジアルキルベンゼン選択性の高い触
媒、及びその触媒の製造方法、この触媒を用いたトルエ
ンからパラキシレンを製造する方法を提供することにあ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a catalyst having high activity and high paradialkylbenzene selectivity, a method for producing the catalyst, and a method for producing paraxylene from toluene using the catalyst. To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、鋭意検討を重ねた結果、主空洞の大きさが
酸素10員環からなり、かつシリカ/アルミナ比が50
未満で、1辺0.5ミクロンの立方体より大きいゼオラ
イト結晶が主成分であるゼオライトを主成分とし、触媒
中にバリウムを含み、かつ触媒中のバインダー量がゼオ
ライト100部に対して10部以下である触媒が、活性
が高く、パラジアルキルベンゼンを製造する触媒として
優れていることを見出し、本発明に到達した。
In order to achieve the above object, the present invention has been earnestly studied, and as a result, the main cavity has a size of a 10-membered oxygen ring and a silica / alumina ratio of 50.
Zeola larger than a cube with a side of 0.5 micron
Ito crystal is composed mainly of zeolite, which is a main component, catalyst
Contains barium and the amount of binder in the catalyst is
The inventors have found that a catalyst having 10 parts or less with respect to 100 parts of light has a high activity and is excellent as a catalyst for producing paradialkylbenzene, and has reached the present invention.

【0006】本発明の触媒は、主空洞の大きさが酸素1
0員環からなり、かつシリカ/アルミナ比が50より小
さいゼオライトよりなるのが必須である。
The catalyst of the present invention has a main cavity size of oxygen 1
It is essential that the zeolite consists of a 0-membered ring and has a silica / alumina ratio of less than 50.

【0007】主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼ
オライトを触媒として利用する理由は、従来知られてい
るように細孔径が小さいため、最小分子径が小さいパラ
ジアルキルベンゼンが生成しやすい。
The reason why zeolite having a 10-membered oxygen ring as the main cavity size is used as a catalyst is that the paradialkylbenzene having a small minimum molecular diameter is likely to be produced because the pore diameter is small as is conventionally known.

【0008】シリカ/アルミナ比は50以上だと十分な
活性が得られない。シリカ/アルミナ比は、好ましくは
15以上であるこれより低くなると十分な酸強度が得ら
れないので好ましくない。
If the silica / alumina ratio is 50 or more, sufficient activity cannot be obtained. The silica / alumina ratio is preferably 15 or more. If it is lower than this, sufficient acid strength cannot be obtained, which is not preferable.

【0009】本発明に使用する主空洞の大きさが酸素1
0員環からなるゼオライトは、例えば、米国特許389410
6 号公報にその組成及び製造法が、Nature271,30 Marc
h,437(1978)にその結晶構造が記載されているZSM−
5,英国特許1334243 号公報に記載されているZSM−
8,特公昭53-23280号公報に記載されているZSM−1
1,米国特許4001346 号公報に記載されているZSM−
21,特開昭53-144500号公報に記載されているZSM
−35,特開昭51-67299号公報に記載されているゼオラ
イトゼータ1及び特開昭51-67298号公報に記載されてい
るゼオライトゼータ3等である。
The size of the main cavity used in the present invention is oxygen 1
Zeolites composed of 0-membered rings are described in, for example, US Pat.
No. 6, the composition and manufacturing method are described in Nature 271,30 Marc.
ZSM- whose crystal structure is described in h, 437 (1978)
5, ZSM-described in British Patent 1334243
8. ZSM-1 described in Japanese Patent Publication No. 53-23280
1, ZSM-described in US Pat. No. 4,001,346
21, ZSM described in JP-A-53-144500
-35, zeolite zeta 1 described in JP-A-51-67299, and zeolite zeta 3 described in JP-A-51-67298.

【0010】本発明に最も好ましく使われるゼオライト
は、シリカ/アルミナ比が50より小さく、ゼオライト
の結晶の1辺が0.5ミクロン以上である立方体より大
きい結晶が主成分である。主成分であるとはすなわち半
分以上の結晶がこのような大きさの結晶であると言う事
である。
The zeolite most preferably used in the present invention is mainly composed of crystals having a silica / alumina ratio of less than 50 and larger than a cube in which one side of the zeolite crystal is 0.5 micron or more. The main component means that more than half of the crystals are crystals of such a size.

【0011】その様なゼオライトは好ましくは特公昭61
-8011 に記載された方法により合成される。すなわちシ
リカ源、アルミナ源、アルカリ源及び脂肪族カルボン酸
もしくはその塩からなる水性反応混合液を下記組成範囲 より好ましい範囲 SiO2 /Al2 3 5〜200 5〜100 H2 O/SiO2 5〜200 10〜50 OH- /SiO2 0.01〜1.0 0.02〜0.8 A/Al2 3 0.1〜200 0.5〜100 にはいるように調整し、結晶が生成するまで反応させる
ことにより製造できる。シリカ源としては、例えばシリ
カゾル、シリカゲル、シリカエローゲル、シリカヒドロ
ゲル、ケイ酸、ケイ酸エステル、ケイ酸ソーダ等が使用
される。
Such a zeolite is preferably JP-B-61
-8011. That is, an aqueous reaction mixture containing a silica source, an alumina source, an alkali source, and an aliphatic carboxylic acid or a salt thereof is used in the following composition range: SiO 2 / Al 2 O 3 5 to 200 5 to 100 H 2 O / SiO 2 5 To 200 10 to 50 OH / SiO 2 0.01 to 1.0 0.02 to 0.8 A / Al 2 O 3 0.1 to 200 0.5 to 100, the crystal is adjusted. It can be produced by reacting until produced. As the silica source, for example, silica sol, silica gel, silica yellow gel, silica hydrogel, silicic acid, silicic acid ester, sodium silicate or the like is used.

【0012】アルミナ源としては、アルミン酸ソーダ、
硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミナゾル、
アルミナゲル、活性化アルミナ、ガンマアルミナ、アル
ファアルミナ等が使用される。アルカリ源としては、カ
セイソーダ、カセイカリ等が使用されるが、好ましくは
カセイソーダである。これらのアルカリ源は系中にOH
- が好ましくは上記組成で存在するように添加される。
As the alumina source, sodium aluminate,
Aluminum sulfate, aluminum nitrate, alumina sol,
Alumina gel, activated alumina, gamma alumina, alpha alumina, etc. are used. As the alkali source, caustic soda, caustic soda, etc. are used, but caustic soda is preferred. These alkali sources are OH in the system.
- is preferably added as present in the composition.

【0013】脂肪族カルボン酸もしくはその塩として
は、炭素数1〜12,好ましくは3〜6のものであり具
体的には一塩基オキシカルボン酸であるグリコール酸、
乳酸、ヒドロアクリル酸、オキシ酪酸もしくはそれらの
塩、二塩基及び多塩基オキシカルボン酸であるタルトロ
ン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸もしくはそれらの
塩、一塩基カルボン酸例えばギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、吉草酸、アクリル酸、クロトン酸、メタクリ
ル酸もしくはそれらの塩、二塩基及び多塩基カルボン
酸、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸もしくはそれら
の塩が使用される。塩としては水溶性の塩が好ましい。
これらの脂肪族カルボン酸もしくはその塩は、便宜1種
または2種以上使用しても良い。
The aliphatic carboxylic acid or salt thereof has 1 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, and more specifically glycolic acid which is a monobasic oxycarboxylic acid,
Lactic acid, hydroacrylic acid, oxybutyric acid or salts thereof, dibasic and polybasic oxycarboxylic acids tartronic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid or salts thereof, monobasic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, Butyric acid, valeric acid, acrylic acid, crotonic acid, methacrylic acid or salts thereof, dibasic and polybasic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid or their Salt is used. As the salt, a water-soluble salt is preferable.
For convenience, one kind or two or more kinds of these aliphatic carboxylic acids or salts thereof may be used.

【0014】かくの如くして調製された水性反応混合物
はできるだけ均一なスラリー状にし密閉容器、例えば鉄
製、ステンレス製、あるいはテフロンで内張されたオー
トクレーブの中に入れて、結晶化される。結晶化のため
の反応条件は、反応温度80〜250℃、好ましくは1
00〜200℃であり反応時間は5時間から30日間、
好ましくは10時間から10日間である。反応混合物は
結晶化を行っている間、連続的にあるいは定期的に撹拌
し、均一な状態に保つのが好ましい。結晶化した反応生
成物は、冷却後密閉容器から取り出され、水洗、濾過さ
れ必要によって乾燥される。このようにして合成された
ゼオライトの代表的なX線回折パターンは、表3の通り
である。
The thus-prepared aqueous reaction mixture is crystallized in the form of a slurry which is as uniform as possible in a closed container such as an iron, stainless steel or Teflon-lined autoclave. The reaction condition for crystallization is a reaction temperature of 80 to 250 ° C., preferably 1
The reaction time is 5 hours to 30 days,
It is preferably 10 hours to 10 days. The reaction mixture is preferably stirred continuously or periodically during crystallization to maintain a uniform state. The crystallized reaction product is taken out from the closed container after cooling, washed with water, filtered, and dried if necessary. Table 3 shows a typical X-ray diffraction pattern of the zeolite thus synthesized.

【0015】X線回折パターンの測定は通常の方法にし
たがって行った。すなわちX線照射は銅のK−α線によ
り記録装置付きのガイガー・カウンター分光器を用い回
折パターンを得る。この回折パターンから相対強度10
0I/I0 (I0 は最も強い線)及び格子面間隔d(単
位nm)を求める。
The X-ray diffraction pattern was measured by a usual method. That is, for the X-ray irradiation, a diffraction pattern is obtained with a K-α ray of copper by using a Geiger counter spectrometer equipped with a recording device. From this diffraction pattern, a relative intensity of 10
0I / I 0 (I 0 is the strongest line) and the lattice spacing d (unit: nm) are determined.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】本発明の触媒は、主空洞の大きさが酸素1
0員環からなり、かつシリカ/アルミナ比が50より小
さいゼオライトが主成分となるが、通常シリカアルミナ
比はSi−NMR等で測定できる。シリカ/アルミナ比
が50より小さいゼオライトは合成の仕込み段階でこの
ような組成になるように仕込むことによって得られる。
また、ゼオライトは1辺0.5μmの立方体より大き
ゼオライト結晶が主成分であることが好ましいが、こ
れは走査型電子顕微鏡で測定できる。
The catalyst of the present invention has a main cavity size of oxygen 1
Zeolite having a 0-membered ring and having a silica / alumina ratio of less than 50 is the main component, but the silica-alumina ratio can usually be measured by Si-NMR or the like. Zeolites having a silica / alumina ratio of less than 50 can be obtained by charging such a composition during the synthesis charging step.
Zeolite has a side of 0 . Zeolite crystals larger than 5 μm cubic are preferred as the main component, which can be measured by a scanning electron microscope.

【0018】主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼ
オライトであってシリカ/アルミナ比が50より小さい
ゼオライトはバインダーを混合し、押し出し成型により
成型して使用する事が触媒に適度に強度が得られる点で
好ましい。バインダーとしてはアルミナゾル、アルミナ
ゲル、シリカゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルなど
無機酸化物の微粒子やカオリン、ベントナイト、モンモ
リロナイト等の粘土類が通常用いられる。バインダーの
添加量はゼオライト100部に対して、10部以下にす
る必要がある。バインダーは全く無いと触媒の強度上好
ましくない。このような押し出し成型以外にも圧縮成型
等を用いても良い。通常成型した後は乾燥し焼成する。
乾燥は50〜250℃で0.1時間以上、好ましくは
0.5〜48時間行われる。焼成は300〜700℃で
0.1時間以上、好ましくは400〜600℃で0.5
〜24時間行われる。
Zeolite having a main cavity size of 10-membered oxygen ring and having a silica / alumina ratio of less than 50 has a suitable strength as a catalyst when mixed with a binder and molded by extrusion. It is preferable in that it can be obtained. As the binder, fine particles of inorganic oxide such as alumina sol, alumina gel, silica sol, titania sol and zirconia sol, and clays such as kaolin, bentonite and montmorillonite are usually used. The amount of binder added should be 10 parts or less with respect to 100 parts of zeolite .
Need to The absence of any binder is not preferable in terms of catalyst strength. In addition to such extrusion molding, compression molding or the like may be used. After molding, it is usually dried and fired.
Drying is performed at 50 to 250 ° C. for 0.1 hour or more, preferably 0.5 to 48 hours. Firing is performed at 300 to 700 ° C. for 0.1 hour or longer, preferably at 400 to 600 ° C. for 0.5.
~ 24 hours.

【0019】触媒中にはバリウムを含む必要がある。バ
リウムが含まれる形態は、特に限定されないが、好まし
くは、酸化物である。イオン交換サイトにイオンとして
入っていても差し支えない。含まれる量も特に限定され
ないが、バリウムとして1重量%以上が好ましい。更に
好ましくは2重量%以上である。少ない場合は、十分な
パラ選択性が得られない可能性がある。
It is necessary to contain barium in the catalyst . Ba
The form in which the lithium is contained is not particularly limited, but is preferably an oxide. It does not matter if it enters the ion exchange site as ions. The amount contained is not particularly limited, but 1% by weight or more is preferable as barium . More preferably, it is 2% by weight or more. If the amount is small, sufficient paraselectivity may not be obtained.

【0020】バリウムの含ませ方は、種々の方法を用い
る事ができる、ゼオライト粉末あるいは成型体に対して
アルカリ土類金属の塩の水溶液を含浸するか、あるいは
蒸発乾固などの方法でも良い。しかしこれらの方法の場
合、均質に処理をしようとする場合、成型体に処理する
より粉体に処理したほうが好ましい。しかし粉体に対し
て処理する場合は、乾燥、焼成等の工程で困難を伴う場
合が多い。そこで、最も簡便な方法として、ゼオライ
ト、バリウムの塩、無機酸化物からなるバインダー及び
水を混練後成型する方法があり、この方法は簡便なこと
もあり最も好ましく用いられる。また、バリウムの金属
の塩の効果と思われるが、バインダーとゼオライトだけ
の混練り物にくらべ、混練り物に粘り気が多くなり、非
常に成型しやすくなる。成型品の強度も、比較的バイン
ダーが少なくても得る事ができる。
Various methods can be used for adding barium . Zeolite powder or a molded body may be impregnated with an aqueous solution of a salt of an alkaline earth metal, or may be evaporated to dryness. However, in the case of using these methods, it is preferable to treat the powder as a powder rather than the molded body if the treatment is to be performed uniformly. However, in the case of treating powder, it is often difficult in the steps such as drying and firing. Therefore, as the simplest method, there is a method of kneading zeolite, barium salt, a binder made of an inorganic oxide, and water and then molding, and this method is the most convenient and is most preferably used. Also, it seems that the effect is the effect of the metal salt of barium , but the kneaded product becomes more sticky than the kneaded product of only the binder and zeolite, and it becomes very easy to mold. The strength of the molded product can also be obtained with a relatively small amount of binder.

【0021】上記のようにして得られるゼオライト成型
体は、そのままでは固体酸性を持たない。パラジアルキ
ルベンゼンの製造用触媒とするためにはゼオライトにプ
ロトン酸点を付与せしめ、酸型にすることが必要であ
る。酸型のゼオライトは良く知られているようにゼオラ
イト中のカチオンとして水素イオンまたはアルカリ土類
金属イオン、希土類イオン等の2価以上の多価カチオン
を有するものであり、これらは通常ナトリウム等の1価
のアルカリ金属イオンの少なくとも一部を水素イオン、
水素イオン前駆体であるアンモニウムイオン、又は多価
カチオンでイオン交換し焼成することにより得られる。
The zeolite molded body obtained as described above does not have solid acidity as it is. In order to use it as a catalyst for the production of paradialkylbenzene, it is necessary to add a protonic acid site to the zeolite to give it an acid form. As is well known, the acid type zeolite has, as cations in the zeolite, hydrogen ions or polyvalent cations having two or more valences such as alkaline earth metal ions and rare earth ions. At least part of the valent alkali metal ion is hydrogen ion,
It can be obtained by ion-exchange with ammonium ion which is a hydrogen ion precursor or a polyvalent cation and baking.

【0022】本発明においては、酸及び/またはアンモ
ニウム塩化合物を含む溶液で処理し、ゼオライトに水素
イオン及び/または水素イオン前駆体を導入するイオン
交換処理が好ましい。イオン交換処理は一般に水溶液で
行われる。使用できる酸としては無機酸あるいは有機酸
であるが、無機酸がより一般的である。無機酸としては
塩酸、硝酸、燐酸、炭酸などが例としてあげられるが、
もちろんこれ以外のものでも水素イオンを含有するもの
であればよい。無機酸を使用する場合、あまり高濃度の
溶液で処理すると、結晶構造の破壊が起こるので好まし
くない。好ましく用いられる酸の濃度は、酸の種類によ
り大きく変化するので一義的に定めにくく、使用にあた
っては結晶構造の破壊が起こらないように十分注意する
必要がある。
In the present invention, an ion exchange treatment is preferred in which treatment with a solution containing an acid and / or ammonium salt compound is carried out, and hydrogen ions and / or hydrogen ion precursors are introduced into the zeolite. The ion exchange treatment is generally performed with an aqueous solution. The acid that can be used is an inorganic acid or an organic acid, but the inorganic acid is more common. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, carbonic acid and the like.
Of course, other materials may be used as long as they contain hydrogen ions. When an inorganic acid is used, it is not preferable to treat it with a solution having a too high concentration because the crystal structure is destroyed. The concentration of the acid used preferably varies greatly depending on the type of the acid, so it is difficult to determine uniquely, and it is necessary to pay sufficient attention so that the crystal structure will not be destroyed during use.

【0023】アンモニウム塩化合物としては,硝酸アン
モニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、炭酸
アンモニウム、アンモニア水等の如き無機アンモニウム
塩あるいはギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、クエ
ン酸アンモニウム等の如き有機酸のアンモニウム塩も同
様に使用できるがより好ましくは無機アンモニウム塩で
ある。使用されるアンモニウム塩の濃度は、好ましくは
0.05から4規定の溶液が用いられるが、より好まし
くは約0.1から2規定である。酸及び/またはアンモ
ニウム塩溶液によりゼオライトをイオン交換処理する方
法として、バッチ式あるいは流通式いずれの方法も好ま
しく用いられる。バッチ式で処理する場合には、固液比
はゼオライトが液と充分接触できる量以上、約1リット
ル/kg以上が好ましい。処理時間は0.1から72時間
で充分であり、好ましくは0.5から24時間である。
処理温度は沸点以下であればよいが、イオン交換速度を
促進するために加温するのが好ましい。流通式で処理す
る場合は固定床方式、流動床方式等が利用できるが、流
体の偏流が起きないように、あるいはイオン交換処理が
不均一にならないように注意する必要がある。イオン交
換処理されたゼオライトはその後水洗される。水洗液と
しては、好ましくはイオン交換水又は蒸留水が使用さ
れ、水洗はバッチ式、あるいは流通式いずれでも良い。
As the ammonium salt compound, an inorganic ammonium salt such as ammonium nitrate, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and aqueous ammonia, or an ammonium salt of an organic acid such as ammonium formate, ammonium acetate and ammonium citrate can be similarly used. Are more preferably inorganic ammonium salts. The concentration of the ammonium salt used is preferably a solution of 0.05 to 4 N, but more preferably about 0.1 to 2 N. As a method for ion-exchanging zeolite with an acid and / or ammonium salt solution, either a batch method or a flow method is preferably used. When the treatment is carried out in a batch system, the solid-liquid ratio is preferably such that the zeolite is in sufficient contact with the liquid, about 1 liter / kg or more. A treatment time of 0.1 to 72 hours is sufficient, preferably 0.5 to 24 hours.
The treatment temperature may be equal to or lower than the boiling point, but it is preferably heated to accelerate the ion exchange rate. When the treatment is carried out by the flow system, a fixed bed system, a fluidized bed system or the like can be used, but it is necessary to take care so that the fluid does not flow unevenly or the ion exchange treatment does not become non-uniform. The ion-exchanged zeolite is then washed with water. Ion-exchanged water or distilled water is preferably used as the washing liquid, and the washing may be either batch type or flow type.

【0024】この様にして、ゼオライトに水素イオン及
び/または水素イオン前駆体であるアンモニウムイオン
が導入され、焼成することによりプロトン酸点が付与さ
れる。 上記したゼオライトにプロトンを付加する工程
は、好ましくはゼオライトを成型した後、触媒中にアル
カリ土類金属を含ませる場合は、アルカリ土類金属で触
媒を修飾した後に行う。その理由は、ゼオライト粉末の
状態での処理は、濾過等に多大な労力がかかる事、また
プロトン化処理をした後に、アルカリ土類金属を修飾す
ると酸点が、アルカリ土類金属と置き変わってしまい活
性が低下するなどが挙げられる。
In this way, hydrogen ions and / or ammonium ions, which are hydrogen ion precursors, are introduced into the zeolite and calcined to impart protonic acid points. The step of adding a proton to the above-mentioned zeolite is preferably carried out after shaping the zeolite and, if the catalyst contains an alkaline earth metal, after modifying the catalyst with the alkaline earth metal. The reason is that the treatment in the state of zeolite powder requires a great deal of labor for filtration and the like, and when the alkaline earth metal is modified after the protonation treatment, the acid point is replaced with the alkaline earth metal. The activity may be decreased.

【0025】プロトン化工程を終了した後に、アルカリ
土類金属で修飾してももちろん問題はない。アルカリ土
類金属で修飾した後、プロトン化処理しその後少量のア
ルカリ土類金属で処理することは、パラ選択性を向上す
る上で効果がある。ただし活性は低下する。
There is no problem of modification with an alkaline earth metal after completion of the protonation step. The modification with an alkaline earth metal, the protonation treatment, and the subsequent treatment with a small amount of the alkaline earth metal are effective in improving the para selectivity. However, the activity is reduced.

【0026】本発明の触媒には少量の水添金属成分を含
ませても構わない。最も好ましく用いられる水添金属成
分はレニウムである。これらの金属成分の添加方法とし
ては、混練り法、含浸法、粉体同志の物理的混合法など
を挙げる事ができる。レニウムとして使用できるのは酸
化レニウム、過レニウム酸、過レニウム酸アンモニウ
ム、硫化レニウム等を挙げる事ができる。余り大量に水
添金属を添加すると、非芳香族成分が増加し芳香族収率
が低下する。添加の効果は、例えばトルエン不均化によ
るパラキシレンの製造においては、エチルベンゼンやエ
チルトルエンの生成を抑え、キシレン収率を増加させる
ことが可能である。
The catalyst of the present invention may contain a small amount of hydrogenated metal component. The most preferably used hydrogenated metal component is rhenium. Examples of the method of adding these metal components include a kneading method, an impregnation method, and a physical mixing method of powders. Examples of rhenium that can be used include rhenium oxide, perrhenic acid, ammonium perrhenate, and rhenium sulfide. If the hydrogenated metal is added in a too large amount, the non-aromatic component increases and the aromatic yield decreases. The effect of the addition is, for example, in the production of para-xylene by toluene disproportionation, it is possible to suppress the production of ethylbenzene and ethyltoluene and increase the xylene yield.

【0027】以上のようにして調製された触媒は、引き
続き乾燥され、その後焼成される。乾燥は50〜250
℃で0.1時間以上、好ましくは0.5〜48時間行わ
れる。焼成は300〜700℃で0.1時間以上、好ま
しくは400〜600℃で0.5〜24時間行われる。
尚、このような焼成によって、イオン交換処理で導入さ
れたアンモニウムイオンは水素イオンに変換しさらには
水素イオンは更に焼成温度を上げていくと脱カチオン型
に変換していくが、勿論このようになった触媒も充分使
用可能である。
The catalyst prepared as described above is subsequently dried and then calcined. 50-250 drying
It is carried out at 0 ° C. for 0.1 hour or longer, preferably 0.5 to 48 hours. The firing is performed at 300 to 700 ° C. for 0.1 hour or more, preferably 400 to 600 ° C. for 0.5 to 24 hours.
By such calcination, the ammonium ions introduced by the ion exchange treatment are converted into hydrogen ions, and the hydrogen ions are further converted into the decationized type by further increasing the calcination temperature. The resulting catalyst can also be used satisfactorily.

【0028】以上のように調製された触媒によりパラジ
アルキルベンゼンを製造するが、パラジアルキルベンゼ
ンはモノアルキルベンゼンの不均化、トランスアルキル
化、アルキル化によって製造される。その例として、ト
ルエンの不均化、トルエンのメタノールによるメチル
化、エチルベンゼンのエチル化、エチルベンゼンの不均
化、エチルベンゼンのメチル化、トルエンのエチル化な
どが挙げられる。反応条件は反応によってことなるが、
最も工業的に有用なトルエンの不均化反応は例えば次の
ような反応条件のもとで行われる。即ち反応操作温度は
300〜600℃、好ましくは、350〜550℃であ
る。反応操作圧力は大気圧から10MPa、好ましくは
大気圧から5MPaである。反応の接触時間を意味する
タイム・ファクターW/F(g-cat*hr/g-mol供給原料)
(W:触媒重量、F:1時間当たりのモル供給原料)は
0.1〜200好ましくは1〜100である。反応系に
は水素を含ませたほうが好ましい。水素濃度が低いと触
媒上への炭素質の沈着により、活性の経時劣化をもたら
すことがある。水素濃度は反応系における水素と供給原
料のモル比(水素/F)で表して1〜50が好ましい。
Paradialkylbenzene is produced by the catalyst prepared as described above. Paradialkylbenzene is produced by disproportionation, transalkylation or alkylation of monoalkylbenzene. Examples thereof include disproportionation of toluene, methylation of toluene with methanol, ethylation of ethylbenzene, disproportionation of ethylbenzene, methylation of ethylbenzene, and ethylation of toluene. The reaction conditions vary depending on the reaction,
The most industrially useful disproportionation reaction of toluene is carried out, for example, under the following reaction conditions. That is, the reaction operation temperature is 300 to 600 ° C, preferably 350 to 550 ° C. The reaction operation pressure is from atmospheric pressure to 10 MPa, preferably from atmospheric pressure to 5 MPa. Time factor W / F (g-cat * hr / g-mol feedstock) which means contact time of reaction
(W: catalyst weight, F: mol feedstock per hour) is 0.1 to 200, preferably 1 to 100. It is preferable that the reaction system contains hydrogen. A low hydrogen concentration can lead to a deterioration of the activity over time due to the deposition of carbonaceous material on the catalyst. The hydrogen concentration is preferably 1 to 50 in terms of the molar ratio of hydrogen to the feedstock in the reaction system (hydrogen / F).

【0029】以上トルエンの不均化反応を例として、好
ましい反応条件を示したが、トルエンの不均化で活性が
高く、パラ選択性が高い触媒は、同じ酸反応である他の
パラジアルキルベンゼンの生成反応に用いても、活性が
高く、パラ選択性が高くなることは言うまでもない。
The preferred reaction conditions have been shown above by taking the disproportionation reaction of toluene as an example. A catalyst having high activity and high para-selectivity for disproportionation of toluene is the same acid reaction as other paradialkylbenzenes. It goes without saying that even when used in the production reaction, the activity is high and the para selectivity is high.

【0030】以下本発明を実施例により説明する。The present invention will be described below with reference to examples.

【0031】比較例1 特開昭59−62347実施例1に記載されている方法
で、シリカ/アルミナ比50のゼオライトを調製した。
得られた生成物は表1に示すようなX線回折パターンを
有するゼオライトであった。結晶の大きさは0.8×
0.9×0.3μmの結晶が主成分であった。
Comparative Example 1 A zeolite having a silica / alumina ratio of 50 was prepared by the method described in JP-A-59-62347 Example 1.
The product obtained was a zeolite having an X-ray diffraction pattern as shown in Table 1. Crystal size is 0.8 ×
The main component was 0.9 × 0.3 μm crystals.

【0032】比較例2 比較例1で調製したゼオライト50部にシリカ粉末50
部、シリカゾルをシリカとして15部添加し、少量の水
を加えながら乳鉢で混練りした後、押しだし成型し、1
20℃で一晩乾燥し、550℃で2時間焼成した。ゼオ
ライトと同量のチタンイソプロポキシドを含むイソプロ
パノール溶液と、L/S=2で室温で1時間接触させ
た。デカンテーションで液を切ったのち、再び乾燥焼成
を行い、触媒成型品に対して60wt%の硝酸Baと1
0wt%の塩化アンモニウムを含む水溶液と80℃でL
/S=2で4時間接触させた。その後80℃の水でL/
S=2で5回水洗した。120℃で一晩乾燥し、500
℃で2時間焼成した。
Comparative Example 2 50 parts of the zeolite prepared in Comparative Example 1 was mixed with 50 parts of silica powder.
Part, 15 parts of silica sol as silica was added, and the mixture was kneaded in a mortar while adding a small amount of water and then extruded to form 1
It was dried at 20 ° C. overnight and calcined at 550 ° C. for 2 hours. An isopropanol solution containing the same amount of titanium isopropoxide as zeolite was brought into contact with the solution at L / S = 2 at room temperature for 1 hour. After the liquid was cut off by decantation, it was dried and fired again, and 60 wt% of nitric acid Ba was added to the catalyst molded product.
Aqueous solution containing 0wt% ammonium chloride and L at 80 ℃
/ S = 2 was contacted for 4 hours. Then L / with 80 ° C water
It was washed 5 times with S = 2. Dry overnight at 120 ° C, 500
Calcination was carried out for 2 hours.

【0033】この触媒を流通式反応装置に充填し、以下
の反応条件で反応を行った。
This catalyst was packed in a flow reactor and the reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0034】反応温度480℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はトルエン転化率(TL転化率19%),キシ
レン中のパラキシレン濃度(PX/(PX+OX+M
X))=35%であった。
Reaction temperature 480 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% The reaction results are toluene conversion (TL conversion 19%), para-xylene concentration in xylene (PX / (PX + OX + M
X)) = 35%.

【0035】実施例1 反応混合物の組成を SiO2 /Al2 O3 50 H2 O/SiO2 20 OH- /SiO2 0.17 A/Al2 O3 4.2 (Aは酒石酸) になるように、原料の添加量を調整した以外は、比較例
1と同様にゼオライトを合成した。生成したゼオライト
のシリカ/アルミナ比は約35であった。このゼオライ
トは表1に示すようなX線回折パターンが得られた。ま
た電子顕微鏡で結晶を観察したところほとんどの結晶が
辺0.5ミクロンの立方体より大きかった。
Example 1 The amount of raw materials added was adjusted so that the composition of the reaction mixture became SiO 2 / Al 2 O 3 50 H 2 O / SiO 2 20 OH- / SiO 2 0.17 A / Al 2 O 3 4.2 (A is tartaric acid). Zeolite was synthesized in the same manner as Comparative Example 1 except that it was adjusted. The silica / alumina ratio of the produced zeolite was about 35. An X-ray diffraction pattern as shown in Table 1 was obtained for this zeolite. Observation of the crystals with an electron microscope revealed that most of the crystals had a side of 0 . It was larger than the 5 micron cube.

【0036】比較例3 実施例1で調製したゼオライト50部にシリカ粉末50
部、シリカゾルをシリカとして15部添加し、少量の水
を加えながら乳鉢で混練りした後、押しだし成型し、1
20℃で一晩乾燥し、550℃で2時間焼成した。ゼオ
ライトと同量のチタンイソプロポキシドを含むイソプロ
パノール溶液と、L/S=2で室温で1時間接触させ
た。デカンテーションで液を切ったのち、再び乾燥焼成
を行い、触媒成型品に対して60wt%の硝酸Baと1
0wt%の塩化アンモニウムを含む水溶液と80℃でL
/S=2で4時間接触させる。その後80℃の水でL/
S=2で5回水洗し、120℃で一晩乾燥し、500℃
で2時間焼成した。
Comparative Example 3 50 parts of the zeolite prepared in Example 1 and 50 parts of silica powder
Part, 15 parts of silica sol as silica was added, and the mixture was kneaded in a mortar while adding a small amount of water and then extruded to form 1
It was dried at 20 ° C. overnight and calcined at 550 ° C. for 2 hours. An isopropanol solution containing the same amount of titanium isopropoxide as zeolite was brought into contact with the solution at L / S = 2 at room temperature for 1 hour. After the liquid was cut off by decantation, it was dried and fired again, and 60 wt% of nitric acid Ba was added to the catalyst molded product.
Aqueous solution containing 0wt% ammonium chloride and L at 80 ℃
Contact for 4 hours at / S = 2. Then L / with 80 ° C water
Wash 5 times with S = 2, dry at 120 ° C overnight, 500 ° C
It was baked for 2 hours.

【0037】この触媒を流通式反応装置に充填し、以下
の反応条件でトルエン不均化反応を行った。
This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0038】反応温度480℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率26%,PX/(PX+OX+M
X)=41%であった。 比較例より活性も高く、パラ
選択性も高かった。
Reaction temperature 480 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 26%, PX / (PX + OX + M
X) = 41%. The activity was higher and the para-selectivity was also higher than the comparative example.

【0039】比較例4 実施例1で調製したゼオライト100部、硝酸Ba19
部、水200部を充分に撹拌したのち蒸発乾固した。こ
のゼオライト100部とシリカゾル(シリカとして15
部)を混練り後、押しだし成型した。これを120℃で
一晩乾燥後、550℃で2時間焼成後、80℃で10%
の塩化アンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した
後、80℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、
120℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Comparative Example 4 100 parts of the zeolite prepared in Example 1, Ba19 nitrate
And 200 parts of water were sufficiently stirred and then evaporated to dryness. 100 parts of this zeolite and silica sol (15 as silica)
Part) was kneaded and then extruded and molded. This was dried at 120 ° C overnight, baked at 550 ° C for 2 hours, and then 10% at 80 ° C.
After being treated with L / S = 2 for 5 times with the ammonium chloride aqueous solution of No. 3, it was washed with water at 80 ° C. for 5 times with L / S = 2. afterwards,
After drying at 120 ° C. overnight, it was baked at 500 ° C. for 2 hours.

【0040】吸着測定用のサンプルは500℃で1晩焼
成した後、デシケーター中で放冷し、すばやく秤量し吸
着測定装置に充填し、測定装置内でロータリーポンプで
真空に引きながら400℃まで昇温し、拡散ポンプで引
きながら400℃で1時間保持した。その後測定部の温
度を120℃に降温し、120℃で一定に保った。その
後真空ラインを閉鎖し氷水の温度(約0℃)のパラキシ
レンの蒸気圧の条件下にさらした。60分後にパラキシ
レンの吸着はほぼ平衡に達した。そのときの吸着量は触
媒に対して3.7wt%であった。上記と同様にしてオ
ルソキシレンの吸着速度を測定したところ1000分後
にパラキシレン平衡吸着量の10%しか吸着していなか
った。
The sample for adsorption measurement was fired at 500 ° C. overnight, then allowed to cool in a desiccator, weighed quickly and filled in an adsorption measuring device, and the temperature was raised to 400 ° C. while drawing a vacuum with a rotary pump in the measuring device. It was heated and held at 400 ° C. for 1 hour while being pulled by a diffusion pump. Then, the temperature of the measurement part was lowered to 120 ° C. and kept constant at 120 ° C. After that, the vacuum line was closed and exposed to ice water temperature (about 0 ° C.) of para-xylene vapor pressure. After 60 minutes, the adsorption of para-xylene almost reached equilibrium. The amount of adsorption at that time was 3.7 wt% with respect to the catalyst. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as above, only 10% of the para-xylene equilibrium adsorption amount was adsorbed after 1000 minutes.

【0041】触媒中に含まれているBa量を原子吸光法
で測定したところ、2%であった。この触媒を流通式反
応装置に充填し、以下の反応条件でトルエン不均化反応
を行った。
When the amount of Ba contained in the catalyst was measured by the atomic absorption method, it was 2%. This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0042】反応温度460℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=66%であった。芳香族収率は98.9%であっ
た。
Reaction temperature 460 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 66%. The aromatic yield was 98.9%.

【0043】比較例5 実施例1で調製したゼオライトを500℃で2時間焼成
し、バリウムイソプロポキシドのイソプロパノール溶液
中室温で1時間撹拌した。バリウムイソプロポキシドの
量はゼオライトに対して90wt%である。その後濾
過、乾燥を行い、550℃で2時間焼成した。このゼオ
ライト100部とシリカゾル(シリカとして15部)を
混練り後、押しだし成型した。これを120℃で一晩乾
燥後、500℃で2時間焼成後、80℃で10%の塩化
アンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した後、8
0℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、120
℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Comparative Example 5 The zeolite prepared in Example 1 was calcined at 500 ° C. for 2 hours and stirred in a solution of barium isopropoxide in isopropanol at room temperature for 1 hour. The amount of barium isopropoxide is 90 wt% with respect to the zeolite. After that, it was filtered, dried, and calcined at 550 ° C. for 2 hours. After 100 parts of this zeolite and silica sol (15 parts as silica) were kneaded, extrusion molding was performed. This was dried at 120 ° C. overnight, calcined at 500 ° C. for 2 hours, treated with a 10% ammonium chloride aqueous solution at 80 ° C. at L / S = 2 five times, and then 8
It was washed with water at 0 ° C. 5 times with L / S = 2. Then 120
After drying at ℃ overnight, it was baked at 500 ℃ for 2 hours.

【0044】吸着測定用のサンプルは500℃で1晩焼
成した後、デシケーター中で放冷し、すばやく秤量し吸
着測定装置に充填し、測定装置内でロータリーポンプで
真空に引きながら400℃まで昇温し、拡散ポンプで引
きながら400℃で1時間保持した。その後測定部の温
度を120℃に降温し、120℃で一定に保った。その
後真空ラインを閉鎖し氷水の温度(約0℃)のパラキシ
レンの蒸気圧の条件下にさらした。60分後にパラキシ
レンの吸着はほぼ平衡に達した。そのときの吸着量は触
媒に対して3.5wt%であった。上記と同様にしてオ
ルソキシレンの吸着速度を測定したところ1000分後
にパラキシレン平衡吸着量の20%しか吸着していなか
った。
The sample for adsorption measurement was fired at 500 ° C. overnight, then allowed to cool in a desiccator, weighed quickly and charged into an adsorption measuring device, and the temperature was raised to 400 ° C. while pulling a vacuum with a rotary pump in the measuring device. It was heated and held at 400 ° C. for 1 hour while being pulled by a diffusion pump. Then, the temperature of the measurement part was lowered to 120 ° C. and kept constant at 120 ° C. After that, the vacuum line was closed and exposed to ice water temperature (about 0 ° C.) of para-xylene vapor pressure. After 60 minutes, the adsorption of para-xylene almost reached equilibrium. The amount of adsorption at that time was 3.5 wt% with respect to the catalyst. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as described above, after 1000 minutes, only 20% of the para-xylene equilibrium adsorption amount was adsorbed.

【0045】触媒中に含まれているBa量を原子吸光法
で測定したところ、15%であった。 この触媒を流通
式反応装置に充填し、以下の反応条件でトルエン不均化
反応を行った。
When the amount of Ba contained in the catalyst was measured by an atomic absorption method, it was 15%. This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0046】反応温度455℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=72%であった。芳香族収率は98.9%であっ
た。
Reaction temperature 455 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 72%. The aromatic yield was 98.9%.

【0047】実施例2 実施例1で調製したゼオライト100部、酢酸バリウム
18.6部、アルミナゾル(アルミナとして7.5部)
を混練り後、押しだし成型した。これを120℃で一晩
乾燥後、550℃で2時間焼成後、80℃で10%の塩
化アンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した後、
80℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、12
0℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Example 2 100 parts of the zeolite prepared in Example 1, 18.6 parts of barium acetate, alumina sol (7.5 parts as alumina)
After kneading, it was extruded and molded. This was dried at 120 ° C. overnight, calcined at 550 ° C. for 2 hours, treated at 80 ° C. with a 10% ammonium chloride aqueous solution at L / S = 2 five times, and then
It was washed 5 times with water at 80 ° C. at L / S = 2. Then 12
After drying overnight at 0 ° C., it was baked at 500 ° C. for 2 hours.

【0048】吸着測定用のサンプルは500℃で1晩焼
成した後、デシケーター中で放冷し、すばやく秤量し吸
着測定装置に充填し、測定装置内でロータリーポンプで
真空に引きながら400℃まで昇温し、拡散ポンプで引
きながら400℃で1時間保持した。その後測定部の温
度を120℃に降温し、120℃で一定に保った。その
後真空ラインを閉鎖し氷水の温度(約0℃)のパラキシ
レンの蒸気圧の条件下にさらした。30分後にパラキシ
レンの吸着はほぼ平衡に達した。そのときの吸着量は触
媒に対して3.5wt%であった。上記と同様にしてオ
ルソキシレンの吸着速度を測定したところ1000分後
にパラキシレン平衡吸着量の10%しか吸着していなか
った。
The sample for adsorption measurement was fired at 500 ° C. overnight, then allowed to cool in a desiccator, weighed quickly and filled in an adsorption measuring device, and the temperature was raised to 400 ° C. while drawing a vacuum with a rotary pump in the measuring device. It was heated and held at 400 ° C. for 1 hour while being pulled by a diffusion pump. Then, the temperature of the measurement part was lowered to 120 ° C. and kept constant at 120 ° C. After that, the vacuum line was closed and exposed to ice water temperature (about 0 ° C.) of para-xylene vapor pressure. After 30 minutes, the paraxylene adsorption had almost reached equilibrium. The amount of adsorption at that time was 3.5 wt% with respect to the catalyst. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as above, only 10% of the para-xylene equilibrium adsorption amount was adsorbed after 1000 minutes.

【0049】触媒中に含まれているBa量を原子吸光法
で測定したところ、3%であった。この触媒を流通式反
応装置に充填し、以下の反応条件でトルエン不均化反応
を行った。
When the amount of Ba contained in the catalyst was measured by the atomic absorption method, it was 3%. This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0050】反応温度455℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=84%であった。芳香族収率は98.76%であ
った。
Reaction temperature 455 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 84%. The aromatic yield was 98.76%.

【0051】比較例6 実施例1で調製したゼオライト100部、酢酸バリウム
18.6部、アルミナゾル(アルミナとして15部)を
混練り後、押しだし成型した。これを120℃で一晩乾
燥後、550℃で2時間焼成後、80℃で10%の塩化
アンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した後、8
0℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、120
℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Comparative Example 6 100 parts of the zeolite prepared in Example 1, 18.6 parts of barium acetate and alumina sol (15 parts as alumina) were kneaded and extruded. This was dried at 120 ° C. overnight, calcined at 550 ° C. for 2 hours, treated with a 10% ammonium chloride aqueous solution at 80 ° C. at L / S = 2 five times, and then 8
It was washed with water at 0 ° C. 5 times with L / S = 2. Then 120
After drying at ℃ overnight, it was baked at 500 ℃ for 2 hours.

【0052】この触媒を流通式反応装置に充填し、以下
の反応条件でトルエン不均化反応を行った。
This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0053】反応温度440℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=47%であった。芳香族収率は99.44%であ
った。
Reaction temperature 440 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 47%. The aromatic yield was 99.44%.

【0054】比較例7 実施例1で調製したゼオライト100部、酢酸バリウム
18.6部、シリカゾル(シリカとして7.5部)を混
練り後、押しだし成型した。これを120℃で一晩乾燥
後、550℃で2時間焼成後、80℃で10%の塩化ア
ンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した後、80
℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、120℃
で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Comparative Example 7 100 parts of the zeolite prepared in Example 1, 18.6 parts of barium acetate and silica sol (7.5 parts as silica) were kneaded and extruded. This was dried at 120 ° C. overnight, calcined at 550 ° C. for 2 hours, treated at 80 ° C. with a 10% ammonium chloride aqueous solution at L / S = 2 five times, and then 80
It was washed with water at 0 ° C. 5 times at L / S = 2. After that, 120 ℃
After being dried overnight at 500 ° C., it was baked at 500 ° C. for 2 hours.

【0055】この触媒を流通式反応装置に充填し、以下
の反応条件でトルエン不均化反応を行った。
This catalyst was filled in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0056】反応温度450℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=64%であった。芳香族収率は99.3%であっ
た。
Reaction temperature 450 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 64%. The aromatic yield was 99.3%.

【0057】実施例3 実施例1で調製したゼオライト100部、酢酸バリウム
18.6部、シリカゾル(シリカとして7.5部)を混
練り後、押しだし成型した。これを120℃で一晩乾燥
後、550℃で2時間焼成後、80℃で10%の塩化ア
ンモニウム水溶液でL/S=2で5回処理した後、80
℃の水でL/S=2で5回水洗した。その後、120℃
で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した。
Example 3 100 parts of the zeolite prepared in Example 1, 18.6 parts of barium acetate and silica sol (7.5 parts as silica) were kneaded and extruded. This was dried at 120 ° C. overnight, calcined at 550 ° C. for 2 hours, treated at 80 ° C. with a 10% ammonium chloride aqueous solution at L / S = 2 five times, and then 80
It was washed with water at 0 ° C. 5 times at L / S = 2. After that, 120 ℃
After being dried overnight at 500 ° C., it was baked at 500 ° C. for 2 hours.

【0058】この触媒を流通式反応装置に充填し、以下
の反応条件でトルエン不均化反応を行った。
This catalyst was packed in a flow reactor and a toluene disproportionation reaction was carried out under the following reaction conditions.

【0059】反応温度460℃、W/F=23g・h/
mol,H2 /F=3mol/mol,圧力3MPa,
フィード組成トルエン(TL)100% 反応結果はTL転化率30%,PX/(PX+OX+M
X)=80%であった。
Reaction temperature 460 ° C., W / F = 23 g · h /
mol, H 2 / F = 3 mol / mol, pressure 3 MPa,
Feed composition Toluene (TL) 100% Reaction result is TL conversion 30%, PX / (PX + OX + M
X) = 80%.

【0060】芳香族収率は99.2%であった。The aromatic yield was 99.2%.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の触媒は非常に簡単に製造でき、
しかもパラジアルキルベンゼンの製造においてこの触媒
を用いると、活性、パラ選択性共に高くなる。また芳香
族収率も高い。
The catalyst of the present invention can be prepared very easily,
Moreover, when this catalyst is used in the production of paradialkylbenzene, both the activity and the para selectivity are increased. The aromatic yield is also high.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−120292(JP,A) 特開 平1−125333(JP,A) 特開 昭59−162952(JP,A) 特開 昭59−174518(JP,A) 特開 昭59−176219(JP,A) 特公 昭49−45996(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 C07B 61/00 C07C 6/12,15/02,15/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A 52-120292 (JP, A) JP-A 1-125333 (JP, A) JP-A 59-162952 (JP, A) JP-A 59- 174518 (JP, A) JP-A-59-176219 (JP, A) JP-B-49-45996 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38 / 74 C07B 61/00 C07C 6 / 12,15 / 02,15 / 08

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主空洞の大きさが酸素10員環からな
り、かつシリカ/アルミナ比が50未満で、1辺0.5
ミクロンの立方体より大きいゼオライト結晶が主成分で
あるゼオライトを主成分とし、触媒中にバリウムを含
み、かつ触媒中のバインダー量がゼオライト100部に
対して10部以下であるパラジアルキルベンゼンの製造
用触媒。
1. A less than the size of the main cavity is a 10-membered oxygen ring, and a silica / alumina ratio of 50, one side 0.5
Mainly composed of zeolite crystals larger than micron cubes
Contains a certain zeolite as the main component and contains barium in the catalyst.
And the amount of binder in the catalyst is 100 parts of zeolite
On the other hand, a catalyst for the production of paradialkylbenzene which is 10 parts or less .
【請求項2】 ゼオライトが格子面間隔d(nm)表示で、
1.12±0.02,1.01±0,02,0.386
±0.008,0.372±0.008及び0.365
±0.008の位置にピークを有するX線回折パターン
を示す請求項1記載のパラジアルキルベンゼンの製造用
触媒。
2. A zeolite having a lattice spacing d (nm) display,
1.12 ± 0.02, 1.01 ± 0, 02, 0.386
± 0.008, 0.372 ± 0.008 and 0.365
X-ray diffraction pattern with peak at ± 0.008
The catalyst for producing paradialkylbenzene according to claim 1, wherein
【請求項3】 ゼオライトのカチオンサイトの少なくと
も一部が水素イオンであることを特徴とする請求項1ま
たは2記載のパラジアルキルベンゼンの製造用触媒。
3. At least a cation site of zeolite
Part of which is also hydrogen ion.
Or a catalyst for producing a paradialkylbenzene according to item 2 .
【請求項4】 120℃において、0〜2℃のパラキシ
レン蒸気圧でパラキシレンを吸着させた場合の吸着量が
触媒100gに対して3g以上であり、かつ120℃に
おいて、0〜2℃のオルソキシレン蒸気圧で、パラキシ
レンの吸着能力の30%までオルソキシレンを吸着する
のに1000分以上必要とすることを特徴とする請求項
1〜3のいずれか一項記載のパラジアルキルベンゼンの
製造用触媒。
4. Paraxy at 0 to 2 ° C. at 120 ° C.
The adsorption amount when para-xylene is adsorbed at the vapor pressure
3g or more per 100g of catalyst and at 120 ° C
At 0-2 ° C ortho-xylene vapor pressure,
Adsorbs ortho-xylene up to 30% of its adsorption capacity
It requires 1000 minutes or more to
A catalyst for producing a paradialkylbenzene according to any one of 1 to 3 .
【請求項5】 触媒中のバリウム量が1重量%以上であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の
パラジアルキルベンゼンの製造用触媒。
5. The amount of barium in the catalyst is 1% by weight or more.
The catalyst for producing paradialkylbenzene according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項6】 パラジアルキルベンゼンの製造がトルエ
ンの不均化によるパラキシレンの製造であることを特徴
とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のパラジアル
キルベンゼンの製造用触媒。
6. The production of paradialkylbenzene is toluene.
Characterized by the production of para-xylene by the disproportionation of
The catalyst for producing paradialkylbenzene according to any one of claims 1 to 5 .
【請求項7】 主空洞の大きさが酸素10員環からな
り、かつシリカ/アルミナ比が50未満で、1辺0.5
ミクロンの立方体より大きいゼオライト結晶が主成分で
あるゼオライト、バリウムの塩、無機酸化物からなるバ
インダー及び水を混練後成型する工程及び成型品に対し
てプロトン酸点を付与する工程を含むことを特徴とする
パラジアルキルベンゼンの製造用触媒の製造法
7. The size of the main cavity is composed of a 10-membered oxygen ring.
And the silica / alumina ratio is less than 50, 0.5 per side
Mainly composed of zeolite crystals larger than micron cubes
A zeolite, a barium salt, and an inorganic oxide
For the process of molding after kneading the inder and water and the molded product
Characterized by including a step of imparting protonic acid points by
A method for producing a catalyst for producing paradialkylbenzene .
【請求項8】 ゼオライトが格子面間隔d(nm)表示で、
1.12±0.02,1.01±0,02,0.386
±0.008,0.372±0.008及び0.365
±0.008の位置にピークを有するX線回折パターン
を示す請求項7記載のパラジアルキルベンゼンの製造用
触媒の製造法
8. A zeolite having a lattice spacing d (nm) display,
1.12 ± 0.02, 1.01 ± 0, 02, 0.386
± 0.008, 0.372 ± 0.008 and 0.365
X-ray diffraction pattern with peak at ± 0.008
For the production of paradialkylbenzene according to claim 7.
Catalyst manufacturing method .
【請求項9】 バリウムの塩が酢酸バリウムであること
を特徴とする請求項7または8記載のパラジアルキルベ
ンゼンの製造用触媒の製造法
9. The barium salt is barium acetate.
Paradialkyl ester according to claim 7 or 8, characterized in that
Method for producing catalyst for production of Nzen .
【請求項10】 成型品に対してプロトン酸点を付与す
る工程がアンモニウムの塩の水溶液で処理した後、焼成
する工程であることを特徴とする請求項7〜9のいずれ
か一項記載のパラジアルキルベンゼンの製造用触媒の製
造法
10. Proton acid points are imparted to a molded product.
After the step of treating with an aqueous solution of ammonium salt, baking
Any of claims 7 to 9, characterized in that
Or a catalyst for the production of paradialkylbenzene according to claim 1
Construction method .
【請求項11】 主空洞の大きさが酸素10員環からな
り、かつシリカ/アルミナ比が50未満で、1辺0.5
ミクロンの立方体より大きいゼオライト結晶が主成分で
あるゼオライトを主成分とし、触媒中にバリウムを含
み、かつ触媒中のバインダー量がゼオライト100部に
対して10部以下である触媒を用いることを特徴とする
トルエンからパラキシレンを製造する方法。
11. The size of the main cavity is composed of a 10-membered oxygen ring.
And the silica / alumina ratio is less than 50, 0.5 per side
Mainly composed of zeolite crystals larger than micron cubes
Contains a certain zeolite as the main component and contains barium in the catalyst.
And the amount of binder in the catalyst is 100 parts of zeolite
In contrast, it is characterized by using a catalyst of 10 parts or less
A method for producing para-xylene from toluene.
【請求項12】 ゼオライトが格子面間隔d(nm)表示
で、1.12±0.02,1.01±0,02,0.3
86±0.008,0.372±0.008及び0.3
65±0.008の位置にピークを有するX線回折パタ
ーンを示す請求項11記載のトルエンからパラキシレン
を製造する方法
12. Zeolite display of lattice spacing d (nm)
Then, 1.12 ± 0.02, 1.01 ± 0.02, 0.3
86 ± 0.008, 0.372 ± 0.008 and 0.3
X-ray diffraction pattern having a peak at 65 ± 0.008
Toluene to para-xylene according to claim 11
A method of manufacturing .
【請求項13】 ゼオライトのカチオンサイトの一部が
水素イオンであることを特徴とする請求項11または1
2記載のトルエンからパラキシレンを製造する方法。
13. A part of the cation site of zeolite is
The hydrogen ion is a hydrogen ion.
A method for producing para-xylene from toluene according to 2 above.
【請求項14】 120℃において、0〜2℃のパラキ
シレン蒸気圧でパラキシレンを吸着させた場合の吸着量
が触媒100gに対して3g以上であり、かつ120℃
において、0〜2℃のオルソキシレン蒸気圧で、パラキ
シレンの吸着能力の30%までオルソキシレンを吸着す
るのに1000分以上必要とすることを特徴とする請求
項11〜13のいずれか一項記載のトルエンからパラキ
シレンを製造する方法
14. At 120 ° C., a parac of 0 to 2 ° C.
Adsorption amount when para-xylene is adsorbed with silene vapor pressure
Is 3 g or more with respect to 100 g of the catalyst, and 120 ° C.
At ortho-xylene vapor pressure of 0 to 2 ° C.
Adsorbs ortho-xylene up to 30% of its adsorption capacity
Claims characterized by requiring 1000 minutes or more to complete
Paragraph 1 to paraffin from toluene according to any one of Items 11 to 13.
Method for producing siren .
【請求項15】 触媒中のバリウム量が1重量%以上で
あることを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項
記載のトルエンからパラキシレンを製造する方法
15. The amount of barium in the catalyst is 1% by weight or more.
15. There is any one of Claims 11-14 characterized by the above-mentioned.
A method for producing para-xylene from the described toluene .
【請求項16】 トルエンからパラキシレンを製造する
方法がトルエンの不均化であることを特徴とする請求項
11〜15のいずれか一項記載のトルエンからパラキシ
レンを製造する方法
16. Para-xylene is produced from toluene.
A method characterized in that the method is the disproportionation of toluene.
Paragraph 11 from the toluene according to any one of 11 to 15
Method of manufacturing ren .
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