JP6194809B2 - 1,2−ジクロロエタンの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は分子状酸素が過剰の条件にて、1,2−ジクロロエタンを高選択率且つ高収率で製造する方法を提供するものである。
<触媒調製方法>
触媒調製例1
最後以外の触媒反応塔に充填されるオキシ塩素化触媒の調製方法を示す。
次に、最後の触媒反応塔に充填される中空の円筒形状の顆粒からなる低活性と高活性の二種類のオキシ塩素化触媒の調製方法を示す。
<調製触媒の定量分析>
金属成分の定量は蛍光X線(XRF、理学製、(商品名)ZSX PrimusII)を用い、管球Rh、管電圧50kV、管電流60mA、測定域はCuが45.00deg、Naが48.00deg、Mgが39.46deg、Kが136.64degの測定条件で行った。触媒調製例2で調製したオキシ塩素化触媒の定量分析値を表1に示す。
<触媒活性評価方法>
オキシ塩素化触媒の反応評価は、ガラス製反応管(内径22mm、長さ600mm)を用いた固定床気相流通式反応装置を用いた。ガラス製反応管の中段に、オキシ塩素化触媒15mlを充填し、エチレン、塩化水素、分子状酸素および希釈用窒素をエチレン:塩化水素:分子状酸素:分子状窒素=8.7:4.8:3.9:82.6(容積比)で供給した。反応温度は、触媒層入口の内温が230℃になるように外部ジャケットを制御した。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、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)およびGLサイエンス社製MS−5A(商品名)を用いた。液成分は、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。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。この触媒活性評価方法で得られた触媒活性は表1のとおりであり、低活性触媒として触媒−1、触媒−2、触媒−3を、高活性触媒として触媒−4、触媒−5を調製した。
オキシ塩素化触媒の反応評価は、図1に示す3つのニッケル製反応管(内径21mm、長さ600mm)が直列に連結した固定床気相流通式反応装置を用いた。1塔目と2塔目の反応管の中段に、触媒調製例1のCuCl2−KCl/アルミナ触媒を希釈材と共に各々30ml充填した。さらに、3塔目の反応管の中段には、原料が供給される反応管入口側に表1の触媒−1を23mlと、出口側には触媒−4を37ml充填し、固定床気相流通式反応装置とした。3塔目の反応管入口側に充填された触媒−1は、反応管に充填された触媒全体の38体積%を占めていた。
実施例1と同じ固定床気相流通式反応装置を用い、3塔目の反応管の中段に、原料が供給される反応管入口側に表1の触媒−2を23mlと、出口側には触媒−5を37ml充填したこと以外は全て実施例1と同じ方法で1,2−ジクロロエタンの製造を行った。
実施例1と同じ固定床気相流通式反応装置を用い、3塔目の反応管の中段に、原料が供給される反応管入口側に表1の触媒−3を17mlと、出口側には触媒−5を53ml充填したこと以外は全て実施例1と同じ方法で1,2−ジクロロエタンの製造を行った。3塔目の反応管入口側に充填された触媒−3は、反応管に充填された触媒全体の28体積%を占めていた。
実施例1と同じ固定床気相流通式反応装置を用い、3塔目の反応管の中段に表1の触媒−1を単独で60ml充填したこと以外は全て実施例1と同じ方法で1,2−ジクロロエタンの製造を行った。
実施例1と同じ固定床気相流通式反応装置を用い、3塔目の反応管の中段に表1の触媒−4を単独で60ml充填したこと以外は全て実施例1と同じ方法で1,2−ジクロロエタンの製造を行った。
Claims (8)
- 少なくとも2塔以上で直列の固定床流通式触媒反応塔からなるオキシ塩素化触媒反応プロセスで、エチレン、塩化水素および空気から1,2−ジクロロエタンを製造する方法において、最後の触媒反応塔に充填される触媒がアルミナに担持された塩化銅とアルカリ金属の塩化物と塩化マグネシウムを含む中空の円筒形状の顆粒からなる低活性と高活性の二種類のオキシ塩素化触媒であり、原料が供給される反応塔入口側には低活性触媒を充填し、反応塔出口側には高活性触媒を充填すると共に、最後の触媒反応塔に分子状酸素/エチレンのモル比が0.6〜0.9、塩化水素/エチレン比(ガス容量比)=2.0〜3.0の条件で、更に最後以外の触媒反応塔に分子状酸素/エチレンのモル比が0.2〜0.4、塩化水素/エチレン比(ガス容量比)=2.0〜3.0の条件で原料を供給することを特徴とする1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- オキシ塩素化触媒の塩化銅の量が8〜25重量%であることを特徴とする請求項1に記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 最後の触媒反応塔に充填されるオキシ塩素化触媒に含まれるアルカリ金属の塩化物が塩化ナトリウムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 最後の触媒反応塔において、原料が供給される反応塔入口側に充填される低活性触媒の金属塩の担持組成が、塩化銅に対するアルカリ金属の塩化物と塩化マグネシウムの合計のモル比を0.95〜1.20、およびアルカリ金属の塩化物と塩化マグネシウムの合計に対する塩化マグネシウムのモル比を0.35〜0.55に調製されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 最後の触媒反応塔において、反応塔出口側に充填される高活性触媒の金属塩の担持組成が、塩化銅に対するアルカリ金属の塩化物と塩化マグネシウムの合計のモル比を0.50〜0.75、およびアルカリ金属の塩化物と塩化マグネシウムの合計に対する塩化マグネシウムのモル比を0.50〜0.70に調製されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 最後の触媒反応塔に充填されるオキシ塩素化触媒が外径3〜6mm、内径1〜3mm未満、長さ3〜6mmの中空の円筒形状の顆粒であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 最後の触媒反応塔の入口側に充填される低活性触媒の充填割合が、全触媒充填体積の25〜45体積%であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
- 触媒反応塔が直列3塔であり、1塔目および2塔目に塩化銅および塩化カリウムを含むオキシ塩素化触媒が充填され、更に、3塔目に塩化銅、塩化ナトリウムおよび塩化マグネシウムを含むオキシ塩素化触媒が充填されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の1,2−ジクロロエタンの製造方法。
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