JPH0380137B2 - - Google Patents

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JPH0380137B2
JPH0380137B2 JP60148250A JP14825085A JPH0380137B2 JP H0380137 B2 JPH0380137 B2 JP H0380137B2 JP 60148250 A JP60148250 A JP 60148250A JP 14825085 A JP14825085 A JP 14825085A JP H0380137 B2 JPH0380137 B2 JP H0380137B2
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JP
Japan
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catalyst
silica
mordenite
zsm
alumina
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JPS6210028A (en
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Shizuo Yoshida
Toshihiro Hosokawa
Masahiro Kokubo
Setsuo Kamyama
Takeo Koyama
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Tonen General Sekiyu KK
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Tonen Corp
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Publication date
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Publication of JPH0380137B2 publication Critical patent/JPH0380137B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の技術的分野 本発明は第2級アルコールの製造法に関するも
のである。さらに詳しくは、ジ第2級アルキルエ
ーテルを原料とする第2級アルコールの製造法に
関するものである。 従来の技術 アルキルエーテルの分解に関する技術は、第3
級エーテル、特にメチル第3級ブチルエーテルの
分解によるイソブチレンの製造法として、従来よ
り研究されている。これは第3級オレフインの分
離法として、硫酸抽出法に代わる有利な工業プロ
セスとして注目されているが、第2級エーテルの
分解による第2級アルコールの製法については言
及されていない。 第3級エーテルの分解は、気相で活性炭触媒を
用いる方法(特公昭54−41564号公報)、シリカ−
アルミナを700〜1100℃で焼成して得られた触媒
による気相分解法(特公昭60−21971号公報)、ア
ルミニウム含有シリカ触媒による方法(特開昭57
−85323号公報)、強酸型イオン交換樹脂による方
法などがあり、第3級オレフインと第1級アルコ
ールを目的生成物としている。 発明が解決しようとする問題点 ジ第2級アルキルエーテルは第2級アルコール
の脱水縮合や、ジ第2級アルキル硫酸エステルと
第2級アルコールとの反応などにより生成するこ
とが知られている。 第2級エーテルの分解をジ第2級ブチルエーテ
ル(SBE)について示すと、次式の様に進行す
ると考えられる。 SBE→SBA+C=4 ……(1) SBA→C=4+H2O ……(2) SBA(第2級ブチルアルコール)を高選択的に
得るためには、上式(2)の反応は好ましくない。一
般に第2級エーテルは、第3級エーテルに比べ、
反応性が低いため、アルミナ、シリカ−アルミ
ナ、マグネシア、活性白土等、通常の固体酸触媒
では高温反応を要するが、この場合上式(2)の反応
まで進行し、又生成ブテンの低重合等による触媒
のコーキングを起こし易い。 一方イオン交換樹脂はエーテルの分解反応には
高活性で樹脂の耐熱温度以下での使用もできる
が、上式(2)の反応も無視できない為、SBAの高
選択的製造には必ずしも適当でない。 問題を解決する為の手段 発明の要旨 ジ第2級アルキルエーテルの分解により、第2
級アルコールを高選択的に製造する方法について
種々検討した結果、ハイシリカゼオライト触媒が
すぐれた活性を示すことを見出し本発明を完成し
た。 即ち、本発明は、ジ第2級アルキルエーテルを
原料として、第2級アルコールを製造する際、シ
リカ/アルミナ比が10以上のハイシリカゼオライ
ト触媒を使用することを特徴とするジ第2級アル
キルエーテルの分解方法に関する。 ハイシリカゼオライト触媒 本発明で使用される触媒はシリカ/アルミナ
(モル比)10以上のゼオライト触媒である。特に
好ましくはシリカ/アルミナ(モル比)20〜500
のモルデナイト、ゼオライトY、および合成アル
ミノシリケートである。 モルデナイト モルデナイトは、主空洞の入口が12員酸素環を
形成し、天然に存在する以外に、合成することが
でき、次式で示すように、そのシリカ/アルミナ
(モル比)は10である。 0.5〜3.0M2/oO・Al2O3・10SiO2・0〜50H2O 〔式で、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金
属、nは金属Mの原子価である。〕 このようなモルデナイトを脱アルカリ、酸
抽出、水蒸気処理を適度に組み合せて処理する
ことにより、シリカ/アルミナ(モル比)を20〜
500に高めた水素型としたものが好ましく使用さ
れる。 ここでいう脱アルカリとは、モルデナイト中に
含まれるアルカリ金属又はアルカリ土類金属の一
部又は全部を水素イオンで置換することを意味
し、これによりいわゆる水素型モルデナイトとな
る。脱アルカリは、通常、天然モルデナイト又は
合成モルデナイトを水溶性アンモニウム塩、例え
ば塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、酢酸アンモニウム等の水溶液で処理
してモルデナイト中の上記金属カチオンをアンモ
ニウムイオンに変換した後に焼成して水素型に変
換するか、又は天然モルデナイト若しくは合成モ
ルデナイトを酸、例えば塩酸、硫酸、硝酸等の水
溶液等で処理してモルデナイト中の上記金属カチ
オンを水素イオンに交換することによつて達成さ
れる。但し、水素型モルデナイトは市販品が存在
し、又合成も可能であるから脱アルカリは必ずし
も必要でない。 酸抽出処理は、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の
鉱酸又は酢酸、ギ酸等の有機酸と接触させ、モル
デナイト中のアルミナを抽出させるものである。
上記の酸との接触は、20〜120℃で1〜100時間行
うのが望ましい。酸抽出処理は、2回以上行つて
もよい。なお、この酸抽出処理は、前記の脱アル
カリ処理を兼ねることができる。脱アルカリ、酸
抽出処理によりモルデナイト中のアルカリ金属又
はアルカリ土類金属を金属酸化物として0.4重量
%以下にするのが望ましい。 酸抽出処理と組み合わせることができる水蒸気
処理は、水蒸気の存在下、モルデナイトを150〜
800℃、望ましくは300〜700℃で、0.5〜50時間、
望ましくは1〜30時間加熱処理するものである。 上記の方法により、シリカ/アルミナ比を20〜
500としたものが本発明において大きな効果を奏
する。 本発明で用いられるモルデナイトは、下記の第
1表に示すX線回折図形を示す。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing secondary alcohols. More specifically, the present invention relates to a method for producing a secondary alcohol using a di-secondary alkyl ether as a raw material. Conventional technology The technology related to the decomposition of alkyl ether is
Conventionally, research has been carried out as a method for producing isobutylene by decomposing methyl tertiary butyl ether, particularly methyl tertiary butyl ether. Although this is attracting attention as an advantageous industrial process for separating tertiary olefins and replacing the sulfuric acid extraction method, there is no mention of a method for producing secondary alcohols by decomposing secondary ethers. Decomposition of tertiary ethers can be carried out using a method using an activated carbon catalyst in the gas phase (Japanese Patent Publication No. 54-41564), a method using silica
A gas phase decomposition method using a catalyst obtained by calcining alumina at 700 to 1100°C (Japanese Patent Publication No. 60-21971), a method using an aluminum-containing silica catalyst (Japanese Patent Publication No. 1986-21971),
-85323), a method using a strong acid type ion exchange resin, etc., and the target products are a tertiary olefin and a primary alcohol. Problems to be Solved by the Invention It is known that di-secondary alkyl ethers are produced by dehydration condensation of secondary alcohols, reaction of di-secondary alkyl sulfates and secondary alcohols, and the like. When the decomposition of secondary ether is shown for di-secondary butyl ether (SBE), it is thought that it proceeds as shown in the following formula. SBE→SBA+C =4 ...(1) SBA→C =4 +H 2 O ...(2) In order to obtain SBA (secondary butyl alcohol) with high selectivity, the reaction of the above formula (2) is preferable. do not have. In general, secondary ethers are more
Because of their low reactivity, high-temperature reactions are required with ordinary solid acid catalysts such as alumina, silica-alumina, magnesia, and activated clay. coking of the catalyst is likely to occur. On the other hand, ion exchange resins have high activity for ether decomposition reactions and can be used at temperatures below the resin's heat resistance temperature, but since the reaction of formula (2) above cannot be ignored, they are not necessarily suitable for highly selective production of SBA. Means for solving the problem Summary of the invention By decomposition of di-secondary alkyl ether, secondary
As a result of various studies on methods for producing high-grade alcohols with high selectivity, the present invention was completed by discovering that high-silica zeolite catalysts exhibit excellent activity. That is, the present invention provides a di-secondary alkyl ether, which is characterized by using a high-silica zeolite catalyst having a silica/alumina ratio of 10 or more when producing a secondary alcohol using a di-secondary alkyl ether as a raw material. Concerning the method of decomposing ether. High-silica zeolite catalyst The catalyst used in the present invention is a zeolite catalyst having a silica/alumina (molar ratio) of 10 or more. Particularly preferably silica/alumina (molar ratio) 20 to 500
mordenite, zeolite Y, and synthetic aluminosilicate. Mordenite Mordenite forms a 12-membered oxygen ring at the entrance of the main cavity, and in addition to existing naturally, it can be synthesized, and its silica/alumina (molar ratio) is 10, as shown by the following formula. 0.5-3.0M2 /o O.Al2O3.10SiO2.0-50H2O [In the formula, M is an alkali metal or alkaline earth metal, and n is the valence of the metal M. ] By treating such mordenite with an appropriate combination of dealkalization, acid extraction, and steam treatment, the silica/alumina (molar ratio) can be reduced to 20~20.
500 in the hydrogen form is preferably used. Dealkalization here means replacing some or all of the alkali metals or alkaline earth metals contained in mordenite with hydrogen ions, resulting in so-called hydrogen-type mordenite. Dealkalization is usually carried out by treating natural mordenite or synthetic mordenite with an aqueous solution of a water-soluble ammonium salt, such as ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium acetate, etc. to convert the metal cations in mordenite into ammonium ions, and then calcination. This can be achieved by converting into the hydrogen form or by treating natural mordenite or synthetic mordenite with an acid, such as an aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc., to exchange the metal cations in mordenite into hydrogen ions. However, hydrogen-type mordenite is commercially available and can be synthesized, so dealkalization is not necessarily necessary. The acid extraction treatment involves bringing the mordenite into contact with a mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, or phosphoric acid, or an organic acid such as acetic acid or formic acid to extract alumina in mordenite.
Contact with the above acid is preferably carried out at 20 to 120°C for 1 to 100 hours. The acid extraction treatment may be performed two or more times. Note that this acid extraction treatment can also serve as the above-mentioned dealkalization treatment. It is desirable to reduce the alkali metal or alkaline earth metal in mordenite to 0.4% by weight or less as a metal oxide by dealkalization and acid extraction treatment. Steam treatment, which can be combined with acid extraction treatment, extracts mordenite from 150 to 150% in the presence of steam.
800℃, preferably 300-700℃, 0.5-50 hours,
The heat treatment is desirably performed for 1 to 30 hours. By the above method, the silica/alumina ratio can be adjusted to 20~
Setting the value to 500 produces a great effect in the present invention. The mordenite used in the present invention exhibits the X-ray diffraction pattern shown in Table 1 below.

【表】 尚、該触媒の調製法としてジヤーナル・オブ・
フイジカルケミストリー第80巻(1976)第60〜64
頁、特公昭44−31948号公報、特公昭46−37166号
公報、特開昭56−160316号公報、特開昭57−
108023号公報、特開昭58−164523号公報、特開昭
59−222431〜222432号公報等に記載されている。 ゼオライトY ゼオライトYは、フアウジヤサイト系の合成ゼ
オライトであり、12員酸素環を形成している。本
発明で使用する触媒は、このゼオライトYからそ
の中に含まれるアルカリ金属若しくはアルカリ土
類金属及びアルミニウムを抽出除去して、前記の
シリカ/アルミナ比にすることによつて調製され
る。 脱アルカリ及び脱アルミニウムは、例えば四塩
化ケイ素を接触させることによつて達成される。
具体的には、ゼオライトYを300〜500℃で脱水、
乾燥した後、常温付近の温度から昇温させながら
四塩化ケイ素の蒸気と接触させる。最終的な温度
は400〜600℃とするのが望ましい。こうすること
により、脱アルカリ及びシリカ/アルミナ比を高
めることができるが、シリカ/アルミナ比を一層
高めるには、前記の酸抽出処理、更に必要ならば
水蒸気処理を組み合せて施せばよい。ゼオライト
Y中のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属量
は0.4重量%以下とするのが望ましく、又シリ
カ/アルミナ比を、特に20〜500としたものを用
いると効果が大であり望ましい。 本発明で用いられる水素型ゼオライトYは、下
記の第2表に示すX線回折図を示す。また該ゼオ
ライトは超安定Yゼオライトと呼ばれることもあ
り、その調製法は例えばジヤーナル・オブ・キヤ
タリシス第46巻第100〜106頁(1977年)、同第54
巻第285〜288頁(1978年)等に記載されている。
[Table] As a preparation method for this catalyst, Journal of
Physical Chemistry Volume 80 (1976) Nos. 60-64
Page, JP 44-31948, JP 46-37166, JP 56-160316, JP 57-
Publication No. 108023, Japanese Patent Publication No. 164523, Japanese Patent Publication No. 1983-164523, Japanese Patent Publication No.
59-222431 to 222432, etc. Zeolite Y Zeolite Y is a phaujasite-based synthetic zeolite and forms a 12-membered oxygen ring. The catalyst used in the present invention is prepared by extracting and removing alkali metals or alkaline earth metals and aluminum contained therein from this zeolite Y to obtain the silica/alumina ratio described above. Dealalization and dealumination are accomplished, for example, by contacting silicon tetrachloride.
Specifically, zeolite Y is dehydrated at 300 to 500℃,
After drying, it is brought into contact with silicon tetrachloride vapor while raising the temperature from around room temperature. The final temperature is preferably 400-600°C. By doing this, dealkalization and the silica/alumina ratio can be increased, but in order to further increase the silica/alumina ratio, the acid extraction treatment described above may be combined with a steam treatment if necessary. The amount of alkali metals or alkaline earth metals in zeolite Y is desirably 0.4% by weight or less, and the use of silica/alumina ratios of 20 to 500 is particularly desirable as it is highly effective. The hydrogen type zeolite Y used in the present invention exhibits an X-ray diffraction pattern shown in Table 2 below. The zeolite is also called ultra-stable Y zeolite, and its preparation method is described, for example, in Journal of Catalysis, Vol. 46, pp. 100-106 (1977);
Vol. 285-288 (1978), etc.

【表】【table】

【表】 合成アルミノシリケート(a) 合成アルミノシリケート(a)は、一般式 0.7〜1.1M2/oO・Al2O3・5〜300SiO2・0〜
40H2O 〔但し、Mは金属陽イオン、nは該陽イオンの
原子価を示す。〕 の組成を有しており、主空洞の入口が10員酸素環
もしくは12員酸素環を形成している。 このような結晶性アルミノシリケートは公知で
あり、その調製法としては、例えば硫酸アルミニ
ウムのようなアルミニウム化合物、ケイ酸ソーダ
のようなケイ素化合物、硫酸等の鉱酸、塩化ナト
リウム等の金属陽イオンの塩、テトラプロピルア
ンモニウムブロミド等のカチオン性有機窒素化合
物、水等を含む反応混合物を加熱接触させること
によつて得られる。 このような合成アルミノシリケート(a)として
は、例えばモービルオイル社が開発した主空洞の
入口が10員酸素環であるZBM−5,ZSM−11,
ZSM−12,ZSM−23,ZSM−35,ZSM−38及び
主空洞の入口が12員酸素環であるZSM−4,
ZSM−10,ZSM−20,ZSM−43等が挙げられ、
例えばZSM−5は第3表に示すX線回折図形を
有している。これらのZSM型アルミノシリケー
トについては、下記の米国特許(US)明細書、
英国特許(GB)明細書又は特許公開公報に記載
されている。 ZSM−5(US 3702886),ZSM−8(GB
1334243),ZSM−11(US 3709979),ZSM−12
(US 3832449),ZSM−23(US 4076842),ZSM
−35(US 4016245),ZSM−38(US 4046859),
ZSM−4(GB 1297256),ZSM−10(US
3692470),ZSM−20(US 3972983),ZSM−43
(特開昭54−68800)。
[Table] Synthetic aluminosilicate (a) Synthetic aluminosilicate (a) has the general formula 0.7~1.1M 2/o O・Al 2 O 3・5~300SiO 2・0~
40H 2 O [However, M represents a metal cation, and n represents the valence of the cation. ], and the entrance of the main cavity forms a 10-membered oxygen ring or a 12-membered oxygen ring. Such crystalline aluminosilicates are known and can be prepared using, for example, aluminum compounds such as aluminum sulfate, silicon compounds such as sodium silicate, mineral acids such as sulfuric acid, and metal cations such as sodium chloride. It is obtained by heating and contacting a reaction mixture containing a salt, a cationic organic nitrogen compound such as tetrapropylammonium bromide, water, etc. Examples of such synthetic aluminosilicate (a) include ZBM-5, ZSM-11, which has a 10-membered oxygen ring at the main cavity entrance developed by Mobil Oil, and
ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38 and ZSM-4 whose main cavity entrance is a 12-membered oxygen ring,
Examples include ZSM-10, ZSM-20, ZSM-43, etc.
For example, ZSM-5 has an X-ray diffraction pattern shown in Table 3. Regarding these ZSM type aluminosilicates, the following United States patent (US) specifications,
Described in the British patent (GB) specification or published patent publication. ZSM-5 (US 3702886), ZSM-8 (GB
1334243), ZSM-11 (US 3709979), ZSM-12
(US 3832449), ZSM-23 (US 4076842), ZSM
−35 (US 4016245), ZSM−38 (US 4046859),
ZSM-4 (GB 1297256), ZSM-10 (US
3692470), ZSM-20 (US 3972983), ZSM-43
(Japanese Patent Publication No. 54-68800).

【表】 上記の各合成アルミノシリケート(a)は、通常前
記の一般式の通りのシリカ/アルミナ(モル比)
を持つが、合成時の各試薬の使用割合を変えるこ
とによつて、その比をより一層高くすることも可
能である。 又、この合成アルミノシリケート(a)を水素型に
するには、前記モルデナイトの際と同様に、脱ア
ルカリ処理、酸抽出処理によつて容易に達成され
る。 合成アルミノシリケート(b) 合成アルミノシリケート(b)は、一般式 0.8〜1.5M2/oO・Al2O3・10〜100SiO2・0〜
40H2O 〔但し、Mは金属陽イオン、nは該陽イオンの
原子価を示す。〕 の組成を有しており、主空洞の入口が10員酸素環
を形成し、かつ第4表に示すX線回折図形を示し
ている。
[Table] Each of the above synthetic aluminosilicate (a) is usually silica/alumina (molar ratio) as shown in the general formula above.
However, by changing the ratio of each reagent used during synthesis, it is possible to make the ratio even higher. Further, converting the synthetic aluminosilicate (a) into a hydrogen form can be easily achieved by dealkalization treatment and acid extraction treatment, as in the case of mordenite. Synthetic aluminosilicate (b) Synthetic aluminosilicate (b) has the general formula 0.8~1.5M 2/o O・Al 2 O 3・10~100SiO 2・0~
40H 2 O [However, M represents a metal cation, and n represents the valence of the cation. ], the entrance of the main cavity forms a 10-membered oxygen ring, and the X-ray diffraction pattern shown in Table 4 is shown.

【表】【table】

【表】 この合成アルミノシリケート(b)は、実質的に無
機反応材料からなり、下記のモル比により表示し
て次の組成:SiO2/Al2O3=10〜130、M2/oO/
SiO2=0.03〜0.5、H2O/M2/oO=100〜1000、
X-/SiO2=0.01〜20〔但し、M及びnは前記と同
意義であり、X-は鉱化剤としての塩の陰イオン
である。〕を有する水性反応混合物を調製し、こ
の反応混合物を結晶が生成する迄結晶化温度で加
熱維持することによつて調製される(特開昭58−
45111号公報に具体的に記載されている。)。 調製時の各試薬の使用割合を変えることによつ
て、任意に前記の一般式のシリカ/アルミナ(モ
ル比)にすることができるが、更にその比を高め
るには、前記モルデナイトの際と同様に、酸抽出
処理するか、前記ゼオライトYの際と同様に、四
塩化ケイ素と接触させればよい。 又、水素型にするには、前記モルデナイトの場
合と同じく、脱アルカリ処理、酸抽出処理により
容易になし得る。 原料 本発明に用いる原料はジ第2級アルキルエーテ
ルであるが、ジ第2級アルキルエーテルを含有す
る留分であれば、特に濃度組成を問わない。ジ第
2級エーテル、例えばジブチルエーテルは硫酸
法、あるいは水和法によるn−ブテンからメチル
エチルケトン(MEK)を製造する工程の中で副
生し、他の副生物(2量体等)と共に系外にパー
ジされる留分中に存在する。 即ち該エーテル以外に不活性ガス、パラフイ
ン、オレフイン、アルコール、芳香族化合物等を
含有しても良い。なおジエン類、アセチレン類の
炭化水素、塩基物、カルボニル化合物などは含有
しない方が好ましい。ジ第2級アルキルエーテル
[Table] This synthetic aluminosilicate (b) consists essentially of inorganic reactive materials and has the following composition expressed in the following molar ratio: SiO 2 /Al 2 O 3 = 10-130, M 2 /o O /
SiO2 =0.03~0.5, H2O /M2 /oO =100~1000,
X /SiO 2 =0.01 to 20 [However, M and n have the same meanings as above, and X is an anion of the salt as a mineralizing agent. ) and heating and maintaining this reaction mixture at the crystallization temperature until crystals form (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1993).
It is specifically described in Publication No. 45111. ). By changing the ratio of each reagent used during preparation, the silica/alumina (molar ratio) of the general formula described above can be obtained arbitrarily, but to further increase the ratio, the same method as for mordenite can be used. Then, it may be subjected to acid extraction treatment or brought into contact with silicon tetrachloride as in the case of zeolite Y. Furthermore, it can be easily converted into a hydrogen form by dealkalization treatment and acid extraction treatment, as in the case of mordenite. Raw Material The raw material used in the present invention is di-secondary alkyl ether, but the concentration composition is not particularly limited as long as it is a fraction containing di-secondary alkyl ether. Di-secondary ethers, such as dibutyl ether, are produced as a by-product during the process of producing methyl ethyl ketone (MEK) from n-butene using the sulfuric acid method or the hydration method, and are released outside the system together with other by-products (dimers, etc.). present in the fraction that is purged. That is, in addition to the ether, an inert gas, paraffin, olefin, alcohol, aromatic compound, etc. may be contained. Note that it is preferable not to contain hydrocarbons such as dienes and acetylenes, bases, carbonyl compounds, and the like. Di-secondary alkyl ether is

【式】で表わされR1,R2,R3,R4は 同じかあるいは異つても良い炭素数1及至6のア
ルキル基で生成するアルコールが第2級アルコー
ルであれば、分岐していてもよい。上記一般式で
表わされる第2級エーテルの代表例とそれらから
得られる第2級アルコール,オレフインを以下に
示す。また一般に炭素数の多いエーテルほど分解
性は高い。 反応条件 本発明は気相あるいは液相いずれでも実施で
き、又連続式あるいは回分式のいずれでも実施で
きる。 本発明を気相で行う場合の分解反応の温度は50
〜300℃、好ましくは80〜150℃である。反応圧力
は第2級エーテルが気体であればよいが通常0〜
50Kg/cm2Gである。気相分解反応の際、水蒸気は
存在してもしなくても良く、状況により、選択で
きるが水蒸気の存在下に行う方が一般に活性の維
持の効果が期待できる。即ち水はH2O/第2級
エーテル(モル/モル)比=0〜50の範囲で使用
される。反応時間は触媒、反応温度などにより異
るが、連続法の場合、触媒容積当りの第2級エー
テル供給速度LHSV(hr-1)は0.1〜20、好ましく
は、0.5〜5である。 また液相で実施する場合は、分解反応温度50〜
300℃、好ましくは80〜150℃である。反応圧力は
液相を保持できる圧力であればよく、通常0〜50
Kg/cm2Gである。反応時間(LHSV,hr-1)は
0.1〜20、好ましくは0.5〜5である。又、液相反
応の際、適当な溶媒を選んで使用することがで
き、水を共存させてもよい。 溶媒としては、オキシ酸又はその誘導体(γ−
ブチロラクトン、γ−オキシ酪酸など)、スルホ
ン誘導体(スルホラン、2メチルスルホラン)な
どが使用される。 1つの好ましい溶媒としてγ−ブチロラクトン
がある。γ−ブチロラクトンは30〜90重量%水溶
液として使用すると特に第2級アルコールの選択
性が向上する。 本発明を連続式で行う場合は通常は公知の固定
床式反応器が使用され、断熱型、熱交換型、多管
式外部加熱型などを使用することが出来る。 本発明は、ジ第2級アルキルエーテルより第2
級アルコールを高選択的に生成するに適している
が、同時に生成するオレフインも有用な化学原料
である。従つて、第2級アルコールに劣らずオレ
フインも必要な場合は、適宜生成アルコールとオ
レフインの比率を調整することができる。例えば
反応温度をより高めれば、オレフインの収率がよ
くなる。但し更に高めるとオレフインの重合や、
触媒上へのコーキング等が起きるので、条件は
各々のケースで選ばれる。 反応生成物は、特公昭60−21971号公報などに
記載の公知の方法で分離回収できる。 本発明の効果 ジ第2級アルキルエーテルの分解をハイシリカ
ゼオライト触媒存在下に行うことにより公知の第
3級エーテル分解用触媒に比べ第2級アルコール
を高選択率的に得ることができる。 次に実施例により本発明を更に具体的に説明す
るが、本発明を限定するものではない。 本文中、ジ第2級アルキルエーテルの転化率、
及び第2級アルコールの選択率は、次の定義によ
る。 ジ第2級エーテル転化率(%)=(1−プロダクト中
のジ第2級エーテル(モル)/フイード中のジ第2級エ
ーテル(モル))×100 第2級アルコール選択率(モル%) =(プロダクト中の第2級アルコール(モル)−フ
イード中の第2級アルコール(モル)/フイード中の第
2級エーテル(モル)−プロダクト中のジ第2級エーテ
ル(モル))×100 実施例、比較例で使用した触媒について以下に
説明する。 触媒A〜D及びFは1/16インチのエクストルデ
ート(Extrudate)を、触媒Eは球状品、触媒G
〜Jはパウダーを圧縮成型し、粉砕後20〜40メツ
シユの粒径のものを使用した。 触媒A:合成モルデナイト(米国ノートン社製、
商品名ゼオロン900Na)に10重量%塩化アン
モニウム水溶液を該モルデナイト1g当り、
15c.c.加え80℃で1.5時間撹拌し水溶液を分離
した。この操作を3回繰返しモルデナイトを
十分水洗し、120℃で乾燥後空気中500℃で3
時間焼成しNa2O含有量0.4重量%、シリカ/
アルミナモル比10の水素型モルデナイト(触
媒A)を調製した。 触媒B:上記触媒Aに12規定の塩酸を触媒A1g
当り15c.c.加え、90℃で20時間処理し水溶液を
除去して十分水洗し120℃で乾燥後、空気中
700℃で3時間焼成してNa2O含有量0.1重量
%、シリカ/アルミナモル比31の水素型モル
デナイト(触媒B)を調製した。 触媒C:上記触媒Aを水蒸気を10重量%含む空気
で700℃3時間処理し(水蒸気処理)次いで、
十分な12規定塩酸を用いて90℃で10時間処理
し、水溶液を除去して水洗し120℃で乾燥後
700℃で焼成し、Na2O含有量0.08重量%シリ
カ/アルミナモル比104の水素型モルデナイ
ト(触媒C)を調製した。 触媒D:上記触媒Cを用いて前記と同様水蒸気処
理と12規定塩酸処理を繰り返し3回行い、
Na2O含有量0.03重量%、シリカ/アルミナ
(モル比)201の水素型モルデナイト(触媒
D)を調製した。 この様に調製した触媒A〜Dは同じX線回折図
形を示しモルデナイト構造に変化はない。 触媒E:マクロポーラス型陽イオン交換樹脂(触
媒E)としてローム・アンド・ハース社製商
品名アンバーリスト15を使用した。 触媒F:日揮化学製商品名N632−HNのシリ
カ・アルミナを使用した。シリカ/アルミナ
(モル比)は5である。 触媒G:超安定化Y−ゼオライトとして東洋曹達
工業社製商品名TSZ−351(シリカ/アルミ
ナ(モル比)=6)を使用した。 触媒H:触媒Gに1規定塩酸を該触媒1g当り5
c.c.加え80℃で3時間処理し、水溶液を分離
し、水洗後120℃で乾燥し空気中600℃で3時
間調製しNa2O含有量0.3重量%、シリカ/ア
ルミナ(モル比)=33の超安定化Yゼオライ
ト(触媒H)を調製した。 触媒I:触媒Gを2規定塩酸を用いた他は触媒H
の調製法と同法にしてNa2O含有量0.2重量
%、シリカ/アルミナ(モル比)73の超安定
化Yゼオライト(触媒I)を調製した。 触媒J:ZSM−5ゼオライトについては米国特
許第3965207号に記載の方法に準じて調製し
た。すなわち195重量部の純水に7.4重量部の
硫酸、17.8重量部のテトラプロピルアルモニ
ウムブロマイド及び86重量部の塩化ナトリウ
ムを添加して、硫酸アルミニウム溶液を調製
した。この硫酸アルミニウム溶液を142重量
部の水を281重量部の3号水ガラス(Na2O
9.5%、SiO2 28.6%)の混合溶液に撹拌しな
がら添加、混合した。得られた混合物をステ
ンレス製オートクレーブに移し、撹拌しなが
ら、160℃において20時間加熱保持した。結
晶化した固体生成物を水洗し、120℃で乾燥
後、600℃で3時間空気中で焼成した。得ら
れた固形物はX線回折図形で、ZSM−5結
晶構造を示していた。このZSM−5を1規
定の塩化アンモニウム溶液で処理してイオン
交換し焼成することによりNa2O含有量0.1
%、シリカ/アルミナモル比111の水素型
ZSM−5(触媒J)を調製した。 実施例 1〜7、比較例 1〜3 触媒6c.c.を管型反応器へ充填し、ジ第2級ブチ
ルエーテル留分〔ジ第2級ブチルエーテル
(SBE)86重量%、第2級ブタノール(SBA)1
重量%、オクテン13重量%〕に水を添加して常圧
下第1表に示す条件で接触させた。
[Formula] R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may be the same or different, and if the alcohol formed from an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is a secondary alcohol, it is branched. It's okay. Representative examples of the secondary ethers represented by the above general formula and secondary alcohols and olefins obtained from them are shown below. In general, ethers with a larger number of carbon atoms have higher decomposition properties. Reaction Conditions The present invention can be carried out in either a gas phase or a liquid phase, and can be carried out either continuously or batchwise. When the present invention is carried out in the gas phase, the temperature of the decomposition reaction is 50
-300°C, preferably 80-150°C. The reaction pressure may be as long as the secondary ether is a gas, but it is usually 0~
It is 50Kg/cm 2 G. During the gas phase decomposition reaction, water vapor may or may not be present, and can be selected depending on the situation, but it is generally expected to be more effective in maintaining activity when the reaction is carried out in the presence of water vapor. That is, water is used in a H 2 O/secondary ether (mol/mol) ratio of 0 to 50. The reaction time varies depending on the catalyst, reaction temperature, etc., but in the case of a continuous method, the secondary ether supply rate LHSV (hr -1 ) per volume of catalyst is 0.1 to 20, preferably 0.5 to 5. In addition, when carrying out in liquid phase, the decomposition reaction temperature is 50~
The temperature is 300°C, preferably 80-150°C. The reaction pressure may be any pressure that can maintain the liquid phase, and is usually 0 to 50
Kg/cm 2 G. The reaction time (LHSV, hr -1 ) is
It is 0.1-20, preferably 0.5-5. Further, during the liquid phase reaction, an appropriate solvent can be selected and used, and water may be present. As a solvent, oxyacid or its derivative (γ-
butyrolactone, γ-oxybutyric acid, etc.), sulfone derivatives (sulfolane, 2-methylsulfolane), etc. are used. One preferred solvent is γ-butyrolactone. When γ-butyrolactone is used as a 30 to 90% by weight aqueous solution, selectivity for secondary alcohols is particularly improved. When carrying out the present invention continuously, a known fixed bed reactor is usually used, and adiabatic type, heat exchange type, multi-tubular external heating type, etc. can be used. The present invention is based on secondary alkyl ethers.
It is suitable for producing alcohols with high selectivity, but the olefins produced at the same time are also useful chemical raw materials. Therefore, if olefin is required as well as secondary alcohol, the ratio of produced alcohol to olefin can be adjusted as appropriate. For example, increasing the reaction temperature will improve the yield of olefin. However, if it is increased further, the polymerization of olefin,
The conditions are chosen in each case, since coking etc. on the catalyst occur. The reaction product can be separated and recovered by a known method described in Japanese Patent Publication No. 60-21971. Effects of the Invention By decomposing di-secondary alkyl ether in the presence of a high-silica zeolite catalyst, secondary alcohol can be obtained with higher selectivity than known catalysts for decomposing tertiary ethers. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In the text, the conversion rate of di-secondary alkyl ether,
and the selectivity of secondary alcohol are defined as follows. Di-secondary ether conversion rate (%) = (1-di-secondary ether (mol) in product/di-secondary ether (mol) in feed) x 100 Secondary alcohol selectivity (mol%) = (Secondary alcohol in the product (mol) - Secondary alcohol in the feed (mol) / Secondary ether in the feed (mol) - Di-secondary ether in the product (mol)) x 100 The catalysts used in the examples and comparative examples will be explained below. Catalysts A to D and F are 1/16 inch Extrudate, Catalyst E is a spherical product, Catalyst G
In ~J, the powder was compression molded and the powder had a particle size of 20 to 40 mesh after pulverization. Catalyst A: Synthetic mordenite (manufactured by Norton, USA)
Add 10% by weight ammonium chloride aqueous solution to 1g of mordenite (trade name: Zeolon 900Na),
15 c.c. was added and stirred at 80°C for 1.5 hours to separate the aqueous solution. Repeat this operation 3 times, thoroughly wash the mordenite with water, dry it at 120℃, and then dry it in air at 500℃ for 3 times.
Time-calcined Na 2 O content 0.4% by weight, silica/
Hydrogen type mordenite (catalyst A) with an alumina molar ratio of 10 was prepared. Catalyst B: Add 1g of 12N hydrochloric acid to the above catalyst A.
Add 15c.c. per bottle, treat at 90℃ for 20 hours, remove the aqueous solution, wash thoroughly with water, dry at 120℃, and leave in the air.
A hydrogen-type mordenite (catalyst B) having a Na 2 O content of 0.1% by weight and a silica/alumina molar ratio of 31 was prepared by firing at 700° C. for 3 hours. Catalyst C: The above catalyst A was treated with air containing 10% by weight of water vapor at 700°C for 3 hours (steam treatment), and then
Treat with sufficient 12N hydrochloric acid at 90℃ for 10 hours, remove the aqueous solution, wash with water, and dry at 120℃.
A hydrogen-type mordenite (catalyst C) having a Na 2 O content of 0.08% by weight and a silica/alumina molar ratio of 104 was prepared by firing at 700°C. Catalyst D: Using the above catalyst C, the same steam treatment and 12N hydrochloric acid treatment as above were repeated three times.
A hydrogen-type mordenite (catalyst D) with a Na 2 O content of 0.03% by weight and a silica/alumina (mole ratio) of 201 was prepared. Catalysts A to D prepared in this manner show the same X-ray diffraction pattern and no change in mordenite structure. Catalyst E: As a macroporous cation exchange resin (catalyst E), Amberlyst 15 (trade name, manufactured by Rohm and Haas) was used. Catalyst F: Silica-alumina manufactured by JGC Chemical under the trade name N632-HN was used. The silica/alumina (mole ratio) is 5. Catalyst G: TSZ-351 (trade name, manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.) (silica/alumina (molar ratio) = 6) was used as the ultra-stabilized Y-zeolite. Catalyst H: Add 1N hydrochloric acid to catalyst G at 5% per 1g of catalyst.
cc was added and treated at 80℃ for 3 hours, the aqueous solution was separated, washed with water, dried at 120℃, and prepared in air at 600℃ for 3 hours.Na 2 O content 0.3% by weight, silica/alumina (molar ratio) = 33. An ultra-stabilized Y zeolite (catalyst H) was prepared. Catalyst I: Catalyst H except that 2N hydrochloric acid was used for catalyst G
An ultra-stabilized Y zeolite (Catalyst I) with a Na 2 O content of 0.2% by weight and a silica/alumina (molar ratio) of 73 was prepared using the same method as in Example 1. Catalyst J: ZSM-5 zeolite was prepared according to the method described in US Pat. No. 3,965,207. That is, an aluminum sulfate solution was prepared by adding 7.4 parts by weight of sulfuric acid, 17.8 parts by weight of tetrapropyl aluminum bromide, and 86 parts by weight of sodium chloride to 195 parts by weight of pure water. This aluminum sulfate solution was mixed with 142 parts by weight of water and 281 parts by weight of No. 3 water glass (Na 2 O
9.5%, SiO 2 28.6%) and mixed with stirring. The resulting mixture was transferred to a stainless steel autoclave and heated and maintained at 160° C. for 20 hours while stirring. The crystallized solid product was washed with water, dried at 120°C, and then calcined in air at 600°C for 3 hours. The X-ray diffraction pattern of the obtained solid showed a ZSM-5 crystal structure. This ZSM-5 was treated with a 1N ammonium chloride solution, ion exchanged, and fired to reduce the Na 2 O content to 0.1.
%, hydrogen type with silica/alumina molar ratio 111
ZSM-5 (Catalyst J) was prepared. Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 3 A tubular reactor was charged with 6 c.c. of catalyst, and a di-sec-butyl ether fraction [86% by weight of di-sec-butyl ether (SBE), sec-butanol ( SBA)1
% by weight, 13% by weight of octene] and brought into contact with each other under normal pressure and under the conditions shown in Table 1.

【表】 公知の陽イオン交換樹脂触媒(触媒E)では転
化率は高いがSBAへの選択率は極めて低い。又
触媒F、触媒Gの様にシリカ/アルミナ比が低い
(10未満)と転化率、選択率共に十分でない。 実施例 8〜10 実施例3と同一の触媒C、6c.c.を管型反応器へ
充填しジ第2級ブチルエーテル留分(ジ第2級ブ
チルエーテル88重量%、第2級ブタノール1重量
%、オクテン11重量%)をフイードし添加する水
の量を変え、常圧下接触させた。結果を第2表に
示す。
[Table] A known cation exchange resin catalyst (Catalyst E) has a high conversion rate, but the selectivity to SBA is extremely low. Furthermore, when the silica/alumina ratio is low (less than 10) like Catalyst F and Catalyst G, both the conversion rate and selectivity are insufficient. Examples 8 to 10 The same catalysts C and 6 c.c. as in Example 3 were charged into a tubular reactor, and a di-sec-butyl ether fraction (di-sec-butyl ether 88% by weight, sec-butanol 1% by weight) , 11% by weight of octene) was fed, and the amount of water added was varied, and contact was made under normal pressure. The results are shown in Table 2.

【表】 実施例 11 実施例−3と同一の触媒C、6c.c.を用い純度98
%のジイソプロビルエーテル(IPE)をフイード
として同様のテストを行つた。結果を第3表に示
す。
[Table] Example 11 Using the same catalyst C and 6c.c. as in Example-3, the purity was 98.
A similar test was conducted using % diisopropyl ether (IPE) as feed. The results are shown in Table 3.

【表】 実施例 12〜20 触媒5gを充填したオートクレーブにジ第2級
ブチルエーテル留分(SBE88重量%、SBA1重量
%、オクテン11重量%)50ml及びγ−ブチロラク
トン(GBL)水溶液を150ml加え150℃、自己圧
にて5時間液相反応を行つた。結果を第4表に示
す。
[Table] Examples 12-20 Add 50 ml of di-secondary butyl ether fraction (88% by weight of SBE, 1% by weight of SBA, 11% by weight of octene) and 150ml of γ-butyrolactone (GBL) aqueous solution to an autoclave filled with 5g of catalyst at 150°C. The liquid phase reaction was carried out at autogenous pressure for 5 hours. The results are shown in Table 4.

【表】 実施例 21 触媒C5gを充填した管型反応管にジ第2級ブ
チルエーテル留分(SBE86重量%、SBA1重量
%、オクテン13%)及び80重量%濃度のγ−ブチ
ロラクトン水溶液を連続的に供給し150℃、45
Kg/cm2G、LHSV=4(hr-1)、H2O/SBMモル
比=4.5の条件下に接触させた。反応開始50時間
後のSBE転化率は48.9%、SBA選択率は81.3モル
%であつた。
[Table] Example 21 A di-secondary butyl ether fraction (86% by weight of SBE, 1% by weight of SBA, 13% of octene) and an aqueous solution of γ-butyrolactone at a concentration of 80% by weight were continuously added to a tubular reaction tube filled with 5 g of catalyst C. Supply 150℃, 45
The contact was carried out under the following conditions: Kg/cm 2 G, LHSV = 4 (hr -1 ), and H 2 O/SBM molar ratio = 4.5. 50 hours after the start of the reaction, the SBE conversion rate was 48.9% and the SBA selectivity was 81.3 mol%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ジ第2級アルキルエーテルを原料として第2
級アルコールを製造する際、シリカ/アルミナ比
10以上のハイシリカゼオライト触媒を使用するこ
とを特徴とするジ第2級アルキルエーテルの分解
方法。
1 Using di-secondary alkyl ether as a raw material,
When producing grade alcohol, the silica/alumina ratio
A method for decomposing di-secondary alkyl ether, characterized by using a high silica zeolite catalyst of 10 or more.
JP60148250A 1985-07-08 1985-07-08 Decomposition of di-sec-ether Granted JPS6210028A (en)

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