JPH03123739A - プロピレンの製造方法およびそれに用いる断熱型反応装置 - Google Patents
プロピレンの製造方法およびそれに用いる断熱型反応装置Info
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- JPH03123739A JPH03123739A JP1261774A JP26177489A JPH03123739A JP H03123739 A JPH03123739 A JP H03123739A JP 1261774 A JP1261774 A JP 1261774A JP 26177489 A JP26177489 A JP 26177489A JP H03123739 A JPH03123739 A JP H03123739A
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- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
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- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、プロピレンの製造方法およびそれに用いる断
熱型反応装置に関し、特にイソプロパノールを脱水し、
高収率かつ高効率でプロピレンを製造することができる
方法、およびその方法に用いる断熱型反応装置に関する
。
熱型反応装置に関し、特にイソプロパノールを脱水し、
高収率かつ高効率でプロピレンを製造することができる
方法、およびその方法に用いる断熱型反応装置に関する
。
〈従来の技術〉
オレフィン類の古典的な製造方法として、アルコール類
を硫酸等の強酸の存在下に脱水反応させる方法が知られ
ている。 近年、オレフィン類は、主にナフサクラッキ
ングによって製造されているが、オレフィン類の製造原
料の多様化を図ったり、高純度のオレフィン類を得るた
めに、アルコール類の脱水によりオレフィン類を得る方
法、例えば、エタノールを脱水してエチレンを製造する
方法、ターシャリ−ブタノールを脱水して高純度イソブ
チレンを製造する方法などが各種提案されている。 こ
れらの方法においては、種々の触媒の利用が検討され、
強酸に比べて取扱が容易で反応器の材質上の制約が少な
くなるという点で、シリカアルミナやイオン交換樹脂等
の固体酸触媒を用いる方法が提案され、また、脱水反応
は大きな吸熱を伴うため、高温で反応を行う必要があり
、その反応方法についても種々検討されている。 例え
ば、エチレンの製造において、断熱型反応器を用いる方
法（特公昭５９−１９９２７号）、等温型反応器と断熱
型反応器を組合せて用いる方法（特開昭６４−３４９２
９号）、固定床反応装置を用い、得られる反応生成物か
ら未反応物を分離して循環させる方法（特開昭５７−２
１９３５０号）などが提案されている。
を硫酸等の強酸の存在下に脱水反応させる方法が知られ
ている。 近年、オレフィン類は、主にナフサクラッキ
ングによって製造されているが、オレフィン類の製造原
料の多様化を図ったり、高純度のオレフィン類を得るた
めに、アルコール類の脱水によりオレフィン類を得る方
法、例えば、エタノールを脱水してエチレンを製造する
方法、ターシャリ−ブタノールを脱水して高純度イソブ
チレンを製造する方法などが各種提案されている。 こ
れらの方法においては、種々の触媒の利用が検討され、
強酸に比べて取扱が容易で反応器の材質上の制約が少な
くなるという点で、シリカアルミナやイオン交換樹脂等
の固体酸触媒を用いる方法が提案され、また、脱水反応
は大きな吸熱を伴うため、高温で反応を行う必要があり
、その反応方法についても種々検討されている。 例え
ば、エチレンの製造において、断熱型反応器を用いる方
法（特公昭５９−１９９２７号）、等温型反応器と断熱
型反応器を組合せて用いる方法（特開昭６４−３４９２
９号）、固定床反応装置を用い、得られる反応生成物か
ら未反応物を分離して循環させる方法（特開昭５７−２
１９３５０号）などが提案されている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、前記の硫酸等の強酸を用いる方法においては、
生成したオレフィン類が、これらの強酸の存在下に反応
し、例えば、重合して高分子化合物に変換されたり、異
性化してオレフィン以外の別の化合物に変換されたりし
て、結局、目的物であるオレフィン類の収率が低下する
という問題がある。 さらに耐蝕性の装置を用いなけれ
ばならないという装置上の制約などの問題もある。
生成したオレフィン類が、これらの強酸の存在下に反応
し、例えば、重合して高分子化合物に変換されたり、異
性化してオレフィン以外の別の化合物に変換されたりし
て、結局、目的物であるオレフィン類の収率が低下する
という問題がある。 さらに耐蝕性の装置を用いなけれ
ばならないという装置上の制約などの問題もある。
一方、固体酸触媒を用いる方法においては、装置上の制
約が少なく利用が容易であり、前記の断熱型反応器、等
温型反応器を用いる方法などが提案されている。 しか
し、イソプロパノールの脱水反応は大きな吸熱を伴う反
応であるために、断熱型反応器を用いる方法においては
、予備加熱部において、反応混合物を極度に加熱する必
要がある。 そのためイソプロパノールが熱分解により
アセトンになり、触媒中で分解して重質化することによ
り収率の低下を招くとともに触媒の活性を低下させる恐
れがある。 更にイソプロパノール自身が予備加熱部分
でコーキングを起して目詰まり等の原因となり反応に重
大な支障を引き起こすことになりかねない。 また、等
温式反応器を用いて反応を行う方法では、反応器を均一
に加熱するために熱媒を必要とする。 反応器の内部ま
でを均一に加熱するためには、反応器を細長い形状にす
る必要があり、大規模に反応を行う場合には非常に多く
の反応器を用いる必要がある。
約が少なく利用が容易であり、前記の断熱型反応器、等
温型反応器を用いる方法などが提案されている。 しか
し、イソプロパノールの脱水反応は大きな吸熱を伴う反
応であるために、断熱型反応器を用いる方法においては
、予備加熱部において、反応混合物を極度に加熱する必
要がある。 そのためイソプロパノールが熱分解により
アセトンになり、触媒中で分解して重質化することによ
り収率の低下を招くとともに触媒の活性を低下させる恐
れがある。 更にイソプロパノール自身が予備加熱部分
でコーキングを起して目詰まり等の原因となり反応に重
大な支障を引き起こすことになりかねない。 また、等
温式反応器を用いて反応を行う方法では、反応器を均一
に加熱するために熱媒を必要とする。 反応器の内部ま
でを均一に加熱するためには、反応器を細長い形状にす
る必要があり、大規模に反応を行う場合には非常に多く
の反応器を用いる必要がある。
また、多くの熱を供給する必要があるために大量の熱媒
を必要とする。 さらに、高温下での使用であるために
溶融塩などの特殊な熱媒が必要となり、工業的な実施は
容易でない。
を必要とする。 さらに、高温下での使用であるために
溶融塩などの特殊な熱媒が必要となり、工業的な実施は
容易でない。
そこで本発明の目的は、高収率、高効率でプロピレンを
製造することができる方法およびその方法を実施するた
めの装置を提供することにある。
製造することができる方法およびその方法を実施するた
めの装置を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
本発明は前記課題を解決するために、反応混合物の流通
方向に沿って、複数の加熱部と固定触媒層とを交互に設
けてなる断熱型反応帯域に、イソプロパノールを含む反
応混合物を流通させ、該複数の加熱部によって反応混合
物を順次加熱しながらイソプロパノールの脱水反応を行
わせることを特徴とするプロピレンの製造方法を提供す
るものである。
方向に沿って、複数の加熱部と固定触媒層とを交互に設
けてなる断熱型反応帯域に、イソプロパノールを含む反
応混合物を流通させ、該複数の加熱部によって反応混合
物を順次加熱しながらイソプロパノールの脱水反応を行
わせることを特徴とするプロピレンの製造方法を提供す
るものである。
また、本発明は、この方法に用いる装置として、反応混
合物の流通方向に沿って交互に配置された複数の加熱部
と固定触媒層を有することを特徴とする断熱型反応装置
を提供するものである。
合物の流通方向に沿って交互に配置された複数の加熱部
と固定触媒層を有することを特徴とする断熱型反応装置
を提供するものである。
本発明の方法において、断熱型反応帯域に供給される原
料混合物の主成分であるイソプロパノールは、いずれの
出所に由来するものでもよく、特に制限されない。 例
えば、クメン法によるフェノール製造において副生され
るアセトンから適当な方法で得られるイソプロパノール
を用いれば、この余剰アセトンをイソプロパノールを経
て、プロピレンに変換し、再度クメン法によりフェノー
ルを製造する原料として有効に活用することができ、工
業的に有利である。
料混合物の主成分であるイソプロパノールは、いずれの
出所に由来するものでもよく、特に制限されない。 例
えば、クメン法によるフェノール製造において副生され
るアセトンから適当な方法で得られるイソプロパノール
を用いれば、この余剰アセトンをイソプロパノールを経
て、プロピレンに変換し、再度クメン法によりフェノー
ルを製造する原料として有効に活用することができ、工
業的に有利である。
断熱型反応帯域へのイソプロパノールの供給量は、通常
、通算のＬＨ３Ｖで０．１〜２０ ｈｒ−’、好ましく
は０．５〜５ｈｒ−寞程度で６る。 本発明の方法にお
いては、生成したプロピレンを含む反応生成物を反応系
内から速やかに排出させるため、イソプロパノールの脱
水反応に不活性なガス状物質を、原料物質であるイソプ
ロパノールと混合し、この原料混合物を反応器に供給し
てもよい。 このようなガス状物質としては、例えば、
窒素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。 またこの
ガス状物質には反応器に供給される前は液状物であって
も、反応器内の反応条件下においてガス状になる物質が
含まれる。 このような物質としては、例えば、ペンタ
ン、ヘキサンなどが挙げられる。
、通算のＬＨ３Ｖで０．１〜２０ ｈｒ−’、好ましく
は０．５〜５ｈｒ−寞程度で６る。 本発明の方法にお
いては、生成したプロピレンを含む反応生成物を反応系
内から速やかに排出させるため、イソプロパノールの脱
水反応に不活性なガス状物質を、原料物質であるイソプ
ロパノールと混合し、この原料混合物を反応器に供給し
てもよい。 このようなガス状物質としては、例えば、
窒素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。 またこの
ガス状物質には反応器に供給される前は液状物であって
も、反応器内の反応条件下においてガス状になる物質が
含まれる。 このような物質としては、例えば、ペンタ
ン、ヘキサンなどが挙げられる。
このガス状物質をイソプロパノールと混合して反応器に
供給する場合、その使用量は通常、イソプロパノール１
モルに対して０．０５〜１０モルの範囲が好ましい。
ガス状物質の使用量が多すぎると、反応生成物であるプ
゛ロビレンと水の混合物から多量の不活性ガスを分離さ
せ反応器に循環する必要が生じ、分離コストおよび循環
に要するコストが高くなるなどの経済的な不利益を生じ
る。
供給する場合、その使用量は通常、イソプロパノール１
モルに対して０．０５〜１０モルの範囲が好ましい。
ガス状物質の使用量が多すぎると、反応生成物であるプ
゛ロビレンと水の混合物から多量の不活性ガスを分離さ
せ反応器に循環する必要が生じ、分離コストおよび循環
に要するコストが高くなるなどの経済的な不利益を生じ
る。
また、断熱型反応帯域に設けられる固定触媒層を形成す
る触媒としては、イソプロパノールを脱水反応させる固
体触媒であればよく、特に限定されない。 例えば、ア
ルミナ触媒、γ−アルミナ触媒、シリカアルミナ触媒、
マグネシア触媒、ゼオライト触媒、活性白土などが挙げ
られ、またこれを担体として酸化チタン（ＴｉＯｚ）
、酸化ジルコニウム（ｚ「０□）等の金属を担持してな
る触媒も挙げられる。 これらは１ ｆｌ単独でも２種
以上を組合わせても用いられる。 特に好ましくはγ−
アルミナ触媒である。
る触媒としては、イソプロパノールを脱水反応させる固
体触媒であればよく、特に限定されない。 例えば、ア
ルミナ触媒、γ−アルミナ触媒、シリカアルミナ触媒、
マグネシア触媒、ゼオライト触媒、活性白土などが挙げ
られ、またこれを担体として酸化チタン（ＴｉＯｚ）
、酸化ジルコニウム（ｚ「０□）等の金属を担持してな
る触媒も挙げられる。 これらは１ ｆｌ単独でも２種
以上を組合わせても用いられる。 特に好ましくはγ−
アルミナ触媒である。
使用される触媒の形態は、固定触媒層を形成できるもの
であればよく、特に限定されない。
であればよく、特に限定されない。
例えば、タブレット型、リング型、球状型、円柱状押し
出し型、三つ葉状押し出し型、顆粒型等が挙げられ、触
媒強度が大きく、反応管への均一な充填が可能であると
いう点で、球状型、タブレット型、押し出し型が好まし
い。
出し型、三つ葉状押し出し型、顆粒型等が挙げられ、触
媒強度が大きく、反応管への均一な充填が可能であると
いう点で、球状型、タブレット型、押し出し型が好まし
い。
本発明の方法は、以上の触媒からなる固定触媒層を有す
る断熱型反応帯域に、イソプロパノールを含む原料混合
物を流通させて脱水反応させる際に、反応混合物の流通
方向に沿って、複数配置された加熱部によって順次加熱
し、脱水反応を行わせるものである。 複数の加熱部に
よって、吸熱反応である脱水反応の進行に伴って、温度
が低下する反応混合物を順次加熱して、反応混合物の温
度を反応帯域の全域に亘って一定の範囲に保ち、脱水反
応を効率的に行うものである。
る断熱型反応帯域に、イソプロパノールを含む原料混合
物を流通させて脱水反応させる際に、反応混合物の流通
方向に沿って、複数配置された加熱部によって順次加熱
し、脱水反応を行わせるものである。 複数の加熱部に
よって、吸熱反応である脱水反応の進行に伴って、温度
が低下する反応混合物を順次加熱して、反応混合物の温
度を反応帯域の全域に亘って一定の範囲に保ち、脱水反
応を効率的に行うものである。
反応混合物の流通方向は、上昇流、下降流のいずれでも
よく、この流通方向に沿って複数の、好ましくは３〜５
ケ所の加熱部を固定触媒層と交互に設ければよい。
よく、この流通方向に沿って複数の、好ましくは３〜５
ケ所の加熱部を固定触媒層と交互に設ければよい。
この複数の加熱部における加熱温度は、イソプロパノー
ルの熱分解を抑制することができる点で４５０℃以下に
調節するのが好ましい。
ルの熱分解を抑制することができる点で４５０℃以下に
調節するのが好ましい。
また、分割されたそれぞれの触媒層でのイソプロパツー
ルの転化率をほぼ等しくして、反応管でのイソプロパノ
ールの転化率がほぼ１００％になるようにそれぞれの加
熱部の温度、及びＬＨ３Ｖ値を定めることが好ましいが
、反応途中で生成するプロピレンはイソプロパノールに
比べ熱安定性が劣るため途中で生成するプロピレンの熱
分解を抑制するために、複数ある加熱部の温度をすべて
等しくするか、反応混合物の流通方向に沿って順次低い
温度に設定することが好ましい、さらに複数の固定触媒
層への原料供給量は、複数ある反応部の最後の部分で反
応を１００％にできるだけ近づける必要があるので最後
の反応部でのＬＨ３Ｖ値は他の反応部のＬＨＳＶ値と同
じか、下げることが好ましい。 このような理由から例
えば反応部を３段に分割する場合、 １段目の加熱部温度を３５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ値を
１〜３０ｈｒ−’ ２段目の加熱部温度を３００〜４５０℃、ＬＨ３Ｖ値を
１〜３０ｈｒ−’ ３段目の加熱部温度を２５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ値を
０．１〜１５ｈｒ−’ にするのが好ましい。
ルの転化率をほぼ等しくして、反応管でのイソプロパノ
ールの転化率がほぼ１００％になるようにそれぞれの加
熱部の温度、及びＬＨ３Ｖ値を定めることが好ましいが
、反応途中で生成するプロピレンはイソプロパノールに
比べ熱安定性が劣るため途中で生成するプロピレンの熱
分解を抑制するために、複数ある加熱部の温度をすべて
等しくするか、反応混合物の流通方向に沿って順次低い
温度に設定することが好ましい、さらに複数の固定触媒
層への原料供給量は、複数ある反応部の最後の部分で反
応を１００％にできるだけ近づける必要があるので最後
の反応部でのＬＨ３Ｖ値は他の反応部のＬＨＳＶ値と同
じか、下げることが好ましい。 このような理由から例
えば反応部を３段に分割する場合、 １段目の加熱部温度を３５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ値を
１〜３０ｈｒ−’ ２段目の加熱部温度を３００〜４５０℃、ＬＨ３Ｖ値を
１〜３０ｈｒ−’ ３段目の加熱部温度を２５０〜４５０℃、ＬＨＳＶ値を
０．１〜１５ｈｒ−’ にするのが好ましい。
また、複数の固定触媒層への原料供給量は、はぼ一定に
するか、反応混合物の流通方向に沿ってＬＨＳＶ値を下
げることが好ましく、例えば第１の固定触媒層では入口
基準ＬＨ３Ｖで３０〜１ ｈｒ−’ 第２の固定触媒
層では３０〜１ｈｒ−’、第３の固定触媒層では１５〜
０．１ｈｒ−’としてもよい。
するか、反応混合物の流通方向に沿ってＬＨＳＶ値を下
げることが好ましく、例えば第１の固定触媒層では入口
基準ＬＨ３Ｖで３０〜１ ｈｒ−’ 第２の固定触媒
層では３０〜１ｈｒ−’、第３の固定触媒層では１５〜
０．１ｈｒ−’としてもよい。
断熱型反応帯域における圧力は、反応系内が気相状態に
なる圧力であればよく、減圧、常圧、加圧のいずれでも
よく、特に限定されないが、十分な反応速度が得られる
点で２５ａｔｍ以下にするのが好ましい。
なる圧力であればよく、減圧、常圧、加圧のいずれでも
よく、特に限定されないが、十分な反応速度が得られる
点で２５ａｔｍ以下にするのが好ましい。
反応の形式は、回分式、半回分式、連続式のいずれでも
よい。
よい。
以上の本発明の方法は、反応混合物の流通方向に沿って
、複数、好ましくは３〜５カ所の加熱部が配置された断
熱型反応装置を用いて行うことができる。 特に、触媒
の使用量、反応の操作性、実施する際のコスト等を考慮
すれば３カ所の加熱部を有するものが、好ましい。
、複数、好ましくは３〜５カ所の加熱部が配置された断
熱型反応装置を用いて行うことができる。 特に、触媒
の使用量、反応の操作性、実施する際のコスト等を考慮
すれば３カ所の加熱部を有するものが、好ましい。
この断熱型反応装置の形態は、反応混合物の流通方向に
沿って複数の加熱部を有するものであれば、いずれのも
のでもよく、特に制限されない。 例えば、第１図に示
すように複数の反応器を直列に接続し、反応器１．２．
３のそれぞれの入口に加熱部１１．２１．３１を設けた
もの；単一の反応器４の人口に第１段の加熱部４１を設
け、さらに該反応器の内部の触媒層を複数層に分割し、
分割された各触媒層の間に加熱部４２．４３を設けてな
るものなどが挙げられる。
沿って複数の加熱部を有するものであれば、いずれのも
のでもよく、特に制限されない。 例えば、第１図に示
すように複数の反応器を直列に接続し、反応器１．２．
３のそれぞれの入口に加熱部１１．２１．３１を設けた
もの；単一の反応器４の人口に第１段の加熱部４１を設
け、さらに該反応器の内部の触媒層を複数層に分割し、
分割された各触媒層の間に加熱部４２．４３を設けてな
るものなどが挙げられる。
加熱部は、いずれの熱源を用いたものでもよく、その形
式も、特に限定されない。 例えば、電気ヒーター 反
応器の外側に加熱用ジャケットを設けてなるものなどが
挙げられる。
式も、特に限定されない。 例えば、電気ヒーター 反
応器の外側に加熱用ジャケットを設けてなるものなどが
挙げられる。
反応器の形状も特に限定されず、例えば、管状のものな
どが挙げられる。 反応器の形状が太い管状の場合には
、内部を流通する反応混合物を土部に加熱するために管
壁の温度をかなり高くする必要がある。 その場合、管
壁付近でイソプロパノールや生成したプロピレンの熱分
解や重合を引き起こす恐れがあるためできるだけ細い管
状にするのが好ましく、内部を流通する反応混合物の加
熱温度と管壁の温度の差は１０℃以内になるようにする
事が好ましい。
どが挙げられる。 反応器の形状が太い管状の場合には
、内部を流通する反応混合物を土部に加熱するために管
壁の温度をかなり高くする必要がある。 その場合、管
壁付近でイソプロパノールや生成したプロピレンの熱分
解や重合を引き起こす恐れがあるためできるだけ細い管
状にするのが好ましく、内部を流通する反応混合物の加
熱温度と管壁の温度の差は１０℃以内になるようにする
事が好ましい。
〈実施例〉
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明
する。
する。
（実施例１）
頂部に加熱部を有し、はぼ中間部にγ−アルミナ（平均
粒径：３ｍｍφ、平均細孔径：６２人（σｎ１３人）、
酸強度分布： ｐｋａ≦８．８：０．３１ｍｅｑ／ｇ、
ｐｋａ≦４．８：０．０８ｍｅｑ／ｇ。
粒径：３ｍｍφ、平均細孔径：６２人（σｎ１３人）、
酸強度分布： ｐｋａ≦８．８：０．３１ｍｅｑ／ｇ、
ｐｋａ≦４．８：０．０８ｍｅｑ／ｇ。
ｐｋａ ≦ ３．３：０、 ｐｋａ ≦ １．５：
０、ｐｋａ ≦−３．０：０ 、Ｎａ、Ｏ含量：０．
２重量％、全細孔容積： ０．６６ｃｃ／ｇ） ５０
ｍ Ａを充填してなる固定触媒層を有する縦型管状断熱
反応器（内径：２５．４ｍｍ、長さ：５００ｍｍ、５Ｕ
Ｓ３１６製）３個を、直列に３段に接続して、断熱型反
応装置を構成した。 この反応装置を用いて、以下のと
おり、各段において反応を行った。
０、ｐｋａ ≦−３．０：０ 、Ｎａ、Ｏ含量：０．
２重量％、全細孔容積： ０．６６ｃｃ／ｇ） ５０
ｍ Ａを充填してなる固定触媒層を有する縦型管状断熱
反応器（内径：２５．４ｍｍ、長さ：５００ｍｍ、５Ｕ
Ｓ３１６製）３個を、直列に３段に接続して、断熱型反
応装置を構成した。 この反応装置を用いて、以下のと
おり、各段において反応を行った。
［１段目の反応］
１段目の反応器の加熱部温度を４００℃に調節し、反応
圧力２０ Ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇの条件下に、イソプロパノ
ールを７５０ ｍ１／ｈｒ （ＬＨＳＶ：１５ｈｒ
−’）の流量で、反応器頂部から供給して反応させた。
圧力２０ Ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇの条件下に、イソプロパノ
ールを７５０ ｍ１／ｈｒ （ＬＨＳＶ：１５ｈｒ
−’）の流量で、反応器頂部から供給して反応させた。
反応器底部から排出される気液混合物を液状反応混合
物とガス状生成物に分難させた。 イソプロパノールの
供給開始後８時間経過した時点での、反応器底部から排
出されてくる液状反応混合物およびガス状生成物の景は
１時間当りの平均で、それぞれ３６９．８ｇ／ｈｒ 、
９５ 、 ２ ｆｔ／ｈｒであった。 このときの触
媒層人口での温度は３８５℃、触媒層出口での温度は２
８４℃であった。
物とガス状生成物に分難させた。 イソプロパノールの
供給開始後８時間経過した時点での、反応器底部から排
出されてくる液状反応混合物およびガス状生成物の景は
１時間当りの平均で、それぞれ３６９．８ｇ／ｈｒ 、
９５ 、 ２ ｆｔ／ｈｒであった。 このときの触
媒層人口での温度は３８５℃、触媒層出口での温度は２
８４℃であった。
得られた液状反応混合物およびガス状生成物をガスクロ
マトグラフィによって分析し、１段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール４９．４ｍｏ１％
、プロピレン３９．４ｍｏ１％、副生成物としてアセト
ン０．４ｍｏｌ ％、ジイソプロピルエーテル１０．
８ｍｏ１％の組成からなるものであった。
マトグラフィによって分析し、１段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール４９．４ｍｏ１％
、プロピレン３９．４ｍｏ１％、副生成物としてアセト
ン０．４ｍｏｌ ％、ジイソプロピルエーテル１０．
８ｍｏ１％の組成からなるものであった。
［２段目の反応］
２段目の反応器の加熱部温度を３９０℃に調節し、反応
圧力１９ Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下に、１段目の反応器
で生成した液状反応混合物とガス状生成物からなる気液
混合物を、イソプロパノールに換算して７５０ ｍｆ
ｔ／ｈｒ （ＬＨ３Ｖ１５ｈｒ−’）の流速で反応器
頂部から供給して反応させた。 反応器底部から排出さ
れる気液混合物を液状反応混合物とガス状生成物に分離
させた。反応器頂部からの気液混合物の供給開始後８時
間経過した時点での、反応器底部から排出されてくる気
液混合物中の液状反応混合物、ガス状生成物の量は、１
時間当りの平均で、それぞれｆ６９．７ｇ／ｈｒ
ｆ６９ｕ／ｈｒであった。 このときの触媒層人口での
温度は３８０℃、触媒層出口での温度は２９６℃であっ
た。
圧力１９ Ｋｇｆ／ｃｍ２の条件下に、１段目の反応器
で生成した液状反応混合物とガス状生成物からなる気液
混合物を、イソプロパノールに換算して７５０ ｍｆ
ｔ／ｈｒ （ＬＨ３Ｖ１５ｈｒ−’）の流速で反応器
頂部から供給して反応させた。 反応器底部から排出さ
れる気液混合物を液状反応混合物とガス状生成物に分離
させた。反応器頂部からの気液混合物の供給開始後８時
間経過した時点での、反応器底部から排出されてくる気
液混合物中の液状反応混合物、ガス状生成物の量は、１
時間当りの平均で、それぞれｆ６９．７ｇ／ｈｒ
ｆ６９ｕ／ｈｒであった。 このときの触媒層人口での
温度は３８０℃、触媒層出口での温度は２９６℃であっ
た。
得られた液状反応混合物およびガス状生成物をガスクロ
マトグラフィによって分析し、２段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール２１．８ｍｏ１％
、プロピレン７０．３ｍｏ１％、副生成物としてアセト
ン０．３ｍｏ１％、ジイソプロピルエーテル７．５ｍｏ
１％、およびその他のオレフィン類０．１ｍｏ１％の組
成を有するものであった。
マトグラフィによって分析し、２段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール２１．８ｍｏ１％
、プロピレン７０．３ｍｏ１％、副生成物としてアセト
ン０．３ｍｏ１％、ジイソプロピルエーテル７．５ｍｏ
１％、およびその他のオレフィン類０．１ｍｏ１％の組
成を有するものであった。
［３段目の反応］
３段目の反応器の加熱部温度を３８０℃に調節し、反応
圧力１８にｇｆ／ｃｍ２Ｇの条件下に、２段目の反応器
で生成した液状反応混合物とガス状生成物からなる気液
混合物を、イソプロパノールに換算して２００ ＋１
２／ｈｒ （ＬＨ３Ｖ４ｈｒ−’）の流速で反応器頂
部から供給して反応させた。 反応器底部から排出され
る気液混合物を液状反応混合物とガス状生成物に分離さ
せた。 ２段目の反応器からの気液混合物を反応器頂部
から供給を開始した後、８時間経過した時点での、反応
器底部から排出されてくる気液混合物中の液状反応混合
物およびガス状生成物の量は、１時間当りの平均で、そ
れぞれ４８．１ ｇ／ｈｒ 、６３．８Ｉｌ／ｈｒで
あった。
圧力１８にｇｆ／ｃｍ２Ｇの条件下に、２段目の反応器
で生成した液状反応混合物とガス状生成物からなる気液
混合物を、イソプロパノールに換算して２００ ＋１
２／ｈｒ （ＬＨ３Ｖ４ｈｒ−’）の流速で反応器頂
部から供給して反応させた。 反応器底部から排出され
る気液混合物を液状反応混合物とガス状生成物に分離さ
せた。 ２段目の反応器からの気液混合物を反応器頂部
から供給を開始した後、８時間経過した時点での、反応
器底部から排出されてくる気液混合物中の液状反応混合
物およびガス状生成物の量は、１時間当りの平均で、そ
れぞれ４８．１ ｇ／ｈｒ 、６３．８Ｉｌ／ｈｒで
あった。
このときの触媒層入口の温度は３７５℃、触媒層出口の
温度は２８６℃であった。
温度は２８６℃であった。
得られた液状反応混合物およびガス状生成物をガスクロ
マトグラフィによって分析し、３段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール０．５ｍｏ１％、
プロピレン９９．０ｍｏ１ ％、副生成物としてアセ
トン０．２ｍｏ１％、ジイソプロピルエーテル０．１ｍ
ｏ１％、およびその他のオレフィン［０，２ｍｏ１％の
組成を有するものであった。
マトグラフィによって分析し、３段目の反応器における
イソプロパノール脱水反応の生成物の組成を求めた。
その結果、生成物はイソプロパノール０．５ｍｏ１％、
プロピレン９９．０ｍｏ１ ％、副生成物としてアセ
トン０．２ｍｏ１％、ジイソプロピルエーテル０．１ｍ
ｏ１％、およびその他のオレフィン［０，２ｍｏ１％の
組成を有するものであった。
以上の３段の反応器からなる断熱反応装置におけるイソ
プロパノール脱水反応の通算の成績を求めたところ、イ
ソプロパノールの転化率９９．５ｍｏ１％、プロピレン
の収率９９．５ｍｏ１％であった。 また、副生成物で
あるアセトンの生成率は０．２ｍｏ１％であった。 従
って、最終的に得られたガス状生成物のプロピレン純度
は９９．８ｍｏ１％であった。 なお、通算でのＬＨ３
Ｖは２．６ｈｒ−’であった。
プロパノール脱水反応の通算の成績を求めたところ、イ
ソプロパノールの転化率９９．５ｍｏ１％、プロピレン
の収率９９．５ｍｏ１％であった。 また、副生成物で
あるアセトンの生成率は０．２ｍｏ１％であった。 従
って、最終的に得られたガス状生成物のプロピレン純度
は９９．８ｍｏ１％であった。 なお、通算でのＬＨ３
Ｖは２．６ｈｒ−’であった。
（比較例１）
頂部に加熱部を有し、はぼ中間部にγ−アルミナ（８〜
１４メツシユ、平均細孔径６２人、ｃ７ｎ１３人、酸強
度分布ｐｋａ ≦ ６．８：Ｏ，、＋１ｍｅｑ／ｇ、
ｐｋａ ≦ ４．８：０．０８ｍｅｑ／ｇ、 ｐｋａ
≦３．３：０、ｐｋａ≦ １．５ ：０ 、 ｐｋａ
≦−３，０：０Ｎａ２０含量 ０．２ 重量％、全細
孔容積 ｏ、６６ｃｃ／ｇ） ５０ ｍ ｌを充填して
なる固定触媒層を有する縦型管状断熱反応器（内径：２
５．４ｍｍ、長さ５００ｍｍ、５ＶＳ３１６製）を単独
で、反応装置として用いた。 加熱部の温度を５００℃
に設定し、圧力２０ Ｋｇｆ／ｃｍ’Ｇの条件下に、イ
ソプロパノールを１５０ｍｌ／ｈｒ （ＬＨＳ Ｖ
３ ｈｒ−’）の流速で反応器頂部から供給した。
反応器下部より排出される気液混合物を液状反応混合物
とガス状生成物に分離した。
１４メツシユ、平均細孔径６２人、ｃ７ｎ１３人、酸強
度分布ｐｋａ ≦ ６．８：Ｏ，、＋１ｍｅｑ／ｇ、
ｐｋａ ≦ ４．８：０．０８ｍｅｑ／ｇ、 ｐｋａ
≦３．３：０、ｐｋａ≦ １．５ ：０ 、 ｐｋａ
≦−３，０：０Ｎａ２０含量 ０．２ 重量％、全細
孔容積 ｏ、６６ｃｃ／ｇ） ５０ ｍ ｌを充填して
なる固定触媒層を有する縦型管状断熱反応器（内径：２
５．４ｍｍ、長さ５００ｍｍ、５ＶＳ３１６製）を単独
で、反応装置として用いた。 加熱部の温度を５００℃
に設定し、圧力２０ Ｋｇｆ／ｃｍ’Ｇの条件下に、イ
ソプロパノールを１５０ｍｌ／ｈｒ （ＬＨＳ Ｖ
３ ｈｒ−’）の流速で反応器頂部から供給した。
反応器下部より排出される気液混合物を液状反応混合物
とガス状生成物に分離した。
イソプロパノールの供給開始後８時間経過したところで
の、反応器下部から排出されてくる液状反応混合物、ガ
ス状生成物は１時間当り平均して、それぞれ１７．５
ｇ／ｈｒ ４３．７ＩＬ ／ｈｒであった。 こ
のとき、触媒層入口温度は４８２℃、出口温度は２７０
℃であった。
の、反応器下部から排出されてくる液状反応混合物、ガ
ス状生成物は１時間当り平均して、それぞれ１７．５
ｇ／ｈｒ ４３．７ＩＬ ／ｈｒであった。 こ
のとき、触媒層入口温度は４８２℃、出口温度は２７０
℃であった。
液状反応混合物並びにガス状生成物をガスクロマトグラ
フィによって分析し、この反応装置におけるイロブロパ
ノール脱水反応の反応成績を求めた結果、イソプロパノ
ールの転化率９５．３ｍｏ１％、プロピレンの選択率９
０．６ｍｏ１％が得られた。 副生成物としてアセトン
が４．３ｍｏ１％生成していた。 また、得られたガス
状生成物のプロピレン純度は９９．５％であった。
フィによって分析し、この反応装置におけるイロブロパ
ノール脱水反応の反応成績を求めた結果、イソプロパノ
ールの転化率９５．３ｍｏ１％、プロピレンの選択率９
０．６ｍｏ１％が得られた。 副生成物としてアセトン
が４．３ｍｏ１％生成していた。 また、得られたガス
状生成物のプロピレン純度は９９．５％であった。
〈発明の効果〉
本発明の方法によれば、イソプロパノールを出発原料と
して、プロピレンを高収率、かつ高効率で製造すること
ができる。特に、クメン法によるフェノ−ル製造におい
て副生されるアセトンから適当な方法で得られるイソプ
ロパノールを用いれば、余剰のアセトンをイソプロパノ
ールを経てプロピレンに変換し、再度、クメン法による
フェノール製造の原料として有効に活用する方途を確立
することができる。
して、プロピレンを高収率、かつ高効率で製造すること
ができる。特に、クメン法によるフェノ−ル製造におい
て副生されるアセトンから適当な方法で得られるイソプ
ロパノールを用いれば、余剰のアセトンをイソプロパノ
ールを経てプロピレンに変換し、再度、クメン法による
フェノール製造の原料として有効に活用する方途を確立
することができる。
また、プロピレンは各種ポリオレフィンの製造原料とし
て有用である。 そのため、本発明の方法の工業的実用
価値は高い。
て有用である。 そのため、本発明の方法の工業的実用
価値は高い。
さらに、本発明の装置は、この方法を好適に実施するこ
とができる。
とができる。
第１図および第２図は、それぞれ、本発明の断熱型反応
装置の例を説明する模式図である。 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ 符号の説明 １．２．３．４・・・反応器、
装置の例を説明する模式図である。 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ 符号の説明 １．２．３．４・・・反応器、
Claims (2)
- （１）反応混合物の流通方向に沿って、複数の加熱部と
固定触媒層とを交互に設けてなる断熱型反応帯域に、イ
ソプロパノールを含む反応混合物を流通させ、該複数の
加熱部によって反応混合物を順次加熱しながらイソプロ
パノールの脱水反応を行わせることを特徴とするプロピ
レンの製造方法。 - （２）請求項１のプロピレンの製造方法に用いる装置で
あって、反応混合物の流通方向に沿って交互に配置され
た複数の加熱部と固定触媒層を有することを特徴とする
断熱型反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261774A JP2799004B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | プロピレンの製造方法およびそれに用いる断熱型反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261774A JP2799004B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | プロピレンの製造方法およびそれに用いる断熱型反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123739A true JPH03123739A (ja) | 1991-05-27 |
| JP2799004B2 JP2799004B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17366514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261774A Expired - Lifetime JP2799004B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | プロピレンの製造方法およびそれに用いる断熱型反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799004B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011002699A3 (en) * | 2009-07-01 | 2011-04-21 | Dow Global Technologies Llc | Process to prepare olefins from aliphatic alcohols |
| JPWO2023145941A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56128723A (en) * | 1980-02-14 | 1981-10-08 | Sued Chemie Ag | Olefin manufacture |
| JPS5919927A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 信号送出装置 |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP1261774A patent/JP2799004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56128723A (en) * | 1980-02-14 | 1981-10-08 | Sued Chemie Ag | Olefin manufacture |
| JPS5919927A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 信号送出装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011002699A3 (en) * | 2009-07-01 | 2011-04-21 | Dow Global Technologies Llc | Process to prepare olefins from aliphatic alcohols |
| CN102471198A (zh) * | 2009-07-01 | 2012-05-23 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 由脂族醇制备烯烃的工艺 |
| US9242919B2 (en) | 2009-07-01 | 2016-01-26 | Dow Global Technologies Llc | Process to prepare olefins from aliphatic alcohols |
| JPWO2023145941A1 (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2799004B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
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