JP6566306B2 - 芳香族転換反応用触媒及び芳香族炭化水素の製造方法 - Google Patents
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Description
(触媒E−1)
ビーカーに、飽和給水させたNH4−ZSM−5(東ソー製、ケイ素/アルミニウムモル比=11.9、平均粒径:1μm)を1g、及び硝酸ニッケル6水和物を0.09g入れ、更にイオン交換水100cm3を加え、ホットプレート上で撹拌しながら加熱し、80℃にて蒸発乾固させた。その後、100℃で12時間乾燥させ、触媒E−1を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.18gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−2を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.22gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−3を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.27gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−4を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.31gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−5を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.36gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−6を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.40gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−7を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.45gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−8を得た。
硝酸ニッケル6水和物を0.52gとした以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒E−9を得た。
ビーカーに、飽和給水させたNH4−ZSM−5(水澤化学製、ケイ素/アルミニウムモル比=15.0、平均粒径:1μm)を2g、及び硝酸ニッケル6水和物を0.59g入れ、更にイオン交換水100cm3を加え、ホットプレート上で撹拌しながら加熱し、80℃で蒸発乾固をさせた。その後、100℃で12時間乾燥させ、触媒E−10を得た。
NH4−ZSM−5(東ソー製、ケイ素/アルミニウムモル比=11.9、平均粒径:1μm)をそのまま使用した。
硝酸ニッケル6水和物の代わりに、硝酸銀0.26gを加えた以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒CE−2を得た。
硝酸ニッケル6水和物の代わりに、テトラアンミン白金塩化物0.41gを加えた以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒CE−3を得た。
硝酸ニッケル6水和物の代わりに、硝酸コバルト6水和物0.18gを加えた以外は触媒E−1と同様の操作をして、触媒CE−4を得た。
硝酸ニッケル6水和物の代わりに、7モリブデン酸アンモニウム4水和物0.25gを加えた以外は触媒と同様の操作をして、触媒CE−5を得た。
硝酸ニッケル6水和物の代わりに、テトラアンミンパラジウム塩化物0.15gを加えた以外は触媒と同様の操作をして、触媒CE−6を得た。
ビーカーに、飽和給水させたシリカ(JRC−SiO−10)を1g入れ、硝酸ニッケル6水和物を0.31g加えた。そこにイオン交換水100cm3を加え、ホットプレート上で撹拌しながら加熱し、80℃で蒸発乾固をさせた。その後、100℃で12時間乾燥させ、触媒CE−7を得た。
上記で得られた触媒について以下の物性を表1〜6にまとめる。
29Al−NMRにより全Al中の4配位Alの割合を求め、金属含有量及びアルミニウム含有量から、金属/4配位Alの値を求めた。
NH4−ZSM−5上のNH4イオンが金属イオンに置き換わった割合を意味する。
表に示す金属担持量(質量%)は、担体(金属イオンを含まないMFI型ゼオライト触媒)の質量を基準とした金属の質量割合を意味する。なお、比較例7は、シリカの質量を基準としたNi金属の質量割合である。
(参考例1〜3、実施例4〜5、参考例6〜10、及び比較例1〜7)
上記のようにして調製した触媒を、内径4mmのステンレス管を用いた固定床流通式反応装置に0.1g充填した。大気圧、6.0cm3/分のH2流通下、500℃で1時間前処理した後、全圧1.5MPa、6.0cm3/分のH2流通下、400℃の条件にて、無脈流ポンプを用いて0.0261cm3/分の流速でトルエンを供給して、トルエンの不均化反応を実施した。なお、トルエンは反応管の入口で蒸発させた。生成物の捕集は、氷浴のヘキサントラップで行い、1,4−ジイソプロピルベンゼンを内部標準物質として、生成物をガスクロマトグラフィーで分析した。カラムとしては、Xylene Master(長さ50m、内径0.32mm)を使用した。なお、トルエン転化率は以下のようにして求めた。結果を表1〜4に示す。
(参考例11、実施例12〜14、参考例15〜17、及び比較例8)
触媒1mgを、内径4mmのガラス管にグラスウールで挟むように詰めた。電気炉内に反応管をセットし、60cm3/分のHe流通下で500℃で1時間の前処理を行った。反応管を200℃まで冷却し、反応管上部の注入口からクメン2.87×10−5molを注入した。出口をガスクロマトグラフに直結し、炎イオン化検出器(FID)で生成物を分析した。なお、クメン転化率は以下のようにして求めた。
Claims (5)
- MFI型ゼオライトを含有する担体及び該担体に担持されたニッケルを含み、アルキル基を有する芳香族炭化水素のトランスアルキレーション反応に用いられ、
前記アルキル基を有する芳香族炭化水素のトランスアルキレーション反応が、トルエンの不均化反応であり、
前記MFI型ゼオライトのケイ素/アルミニウムモル比が11〜13であり、
前記ニッケルの含有量が、前記MFI型ゼオライトの含有量100質量部に対し、5〜7質量部である、芳香族転換反応用触媒。 - MFI型ゼオライトを含有する担体と、該担体に担持されたニッケルと、を含み、アルキル基を有する芳香族炭化水素の脱アルキル反応に用いられ、
前記MFI型ゼオライトのケイ素/アルミニウムモル比が11〜13であり、
前記ニッケルの含有量が、前記MFI型ゼオライトの含有量100質量部に対し、3.6〜7質量部であり、
前記アルキル基を有する芳香族炭化水素の脱アルキル反応が、クメンの分解反応である、芳香族転換反応用触媒。 - 前記担体における前記MFI型ゼオライトの含有量が90〜100質量%である、請求項2に記載の芳香族転換反応用触媒。
- トルエンが含まれる原料を、請求項1に記載の触媒に接触させて、前記トルエンの不均化反応をするステップ、を備える、芳香族炭化水素の製造方法。
- クメンが含まれる原料を、請求項2又は3に記載の触媒に接触させて、前記クメンの分解反応をするステップ、を備える、芳香族炭化水素の製造方法。
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