JP4966668B2 - 第三級ブチルアルコールの製造法 - Google Patents
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Description
本願は、2004年12月17日に、日本に出願された特願2004−365507号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許文献4、特許文献5、特許文献6記載の方法では、すべての反応器における反応を不均一液相として実施しているため、反応速度が低いという問題があった。
本発明においては、最も下流側の反応器以外のすべての反応器内の流体が均一相であることが好ましい。
本発明においては、最も下流側の反応器より一つ上流側の反応器の出口から取り出した反応液から一部のTBAを除去し、このTBAを除去した液を最も下流側の反応器に供給することが好ましい。
2:水供給口
3:ポンプ
4:原料予熱器
5:第一反応器
6:TBA水溶液分離塔
7:コンデンサー
8:リボイラー
9:TBA水溶液
10:イソブチレン又はイソブチレン含有炭化水素
11:ポンプ
12:原料予熱器
13:第二反応器
14:TBA水溶液分離塔
15:コンデンサー
16:リボイラー
17:未反応イソブチレン又は未反応イソブチレン含有炭化水素
18:TBA水溶液
19:TBA供給口
20:水供給口
本発明において、最も下流側の反応器RNより一つ上流側の反応器の出口から取り出した反応液からTBA分離工程により少なくとも一部のTBAを除去し、このTBAを除去した液を最も下流側の反応器RNに供給することが好ましい。このようにすることで最も下流側の反応器RNの中の流体をより容易に二液相とすることができる。
平衡定数[l/mol]=TBAモル濃度[mol/l]/(イソブチレンモル濃度[mol/l]×水モル濃度[mol/l])
攪拌器を備えたガラス製1Lオートクレーブに、イソブチレン、イソブタン、水、TBA、および触媒を仕込んだ。攪拌速度300rpmで攪拌を開始し、付属の電熱ヒーターにて昇温を開始した。所定の温度に到達した後、定期的にオートクレーブの気相部をサンプリングし、ガス中のイソブチレン/イソブタン比を分析することで転化率を算出した。転化率がほぼ一定となり、平衡状態に到達した時点で実験を終了した。平衡時の釜内組成から平衡定数を算出した。実験条件および実験結果を表2に示す。
攪拌器を備えたガラス製1.8Lオートクレーブおよびステンレス製固定床反応器(内径40mm、高さ250mm)を連結させた装置を使用した。イソブチレン含有炭化水素、水、TBAをオートクレーブに仕込み、触媒を固定床反応器に仕込んだ。攪拌速度300rpmで攪拌を開始し、付属の電熱ヒーターにて昇温を開始すると共に、オートクレーブ中の液体をポンプにて固定床反応器へ供給した。固定床反応器に供給された液体は触媒と接触した後、オートクレーブに返送された。系内が所定の温度に到達した後、定期的にオートクレーブの気相部をサンプリングし、ガス中のイソブチレン/イソブタン比を分析することで転化率を算出した。転化率がほぼ一定となり、平衡状態に到達した時点で実験を終了した。平衡時の釜内組成から平衡定数を算出した。実験条件および実験結果を表3に示す。
実験により得られた平衡定数と温度の関係を使用して、図2に示す多段反応器における最終転化率を計算により求める。一段目の反応器では均一液相で反応するために、TBAを追加する。二段目の反応器では不均一液相で反応するために、水を追加する。反応温度は50℃を想定し、均一液相における平衡定数は4.22[l/mol]、不均一液相における平衡定数は5.25[l/mol]とする。表4に計算結果を示す。なお液相状態の判定には図3を使用する。
図1に示すように、一段目の反応器の後に蒸留塔を想定した分離工程を入れた以外は、実施例1と同様の条件で計算を行う。分離工程では、TBAと水が共沸組成(TBA86質量%、水14質量%)で留出するものとして計算している。図1にフローを、表5に計算結果を示す。
二段目の反応器に追加供給する水とTBAの量を変更して、二段目の反応器内を均一液相とした以外は実施例2と同様の条件で計算を行う。表6に計算結果を示す。
Claims (3)
- 2以上の反応器が直列に設けられた反応装置を用いて、陽イオン交換樹脂の存在下、イソブチレンと水の水和反応で第三級ブチルアルコールを製造する方法において、最も下流側の反応器内の流体が二液相を形成し、かつ該反応器における反応温度が70℃以下であり、最も下流側の反応器以外の反応器のうち少なくともひとつの反応器内の流体が均一相を形成することを特徴とする第三級ブチルアルコールの製造法。
- 最も下流側の反応器以外のすべての反応器内の流体が均一相である請求項1に記載の方法。
- 最も下流側の反応器より一つ上流側の反応器の出口から取り出した反応液から一部の第三級ブチルアルコールを除去し、この第三級ブチルアルコールを除去した液を最も下流側の反応器に供給する請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
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