JPH04224539A - Process for producing tert-amyl methyl ether from c5 olefin fraction - Google Patents
Process for producing tert-amyl methyl ether from c5 olefin fractionInfo
- Publication number
- JPH04224539A JPH04224539A JP3050109A JP5010991A JPH04224539A JP H04224539 A JPH04224539 A JP H04224539A JP 3050109 A JP3050109 A JP 3050109A JP 5010991 A JP5010991 A JP 5010991A JP H04224539 A JPH04224539 A JP H04224539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clay
- palladium
- catalyst
- olefin
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- HVZJRWJGKQPSFL-UHFFFAOYSA-N tert-Amyl methyl ether Chemical compound CCC(C)(C)OC HVZJRWJGKQPSFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 40
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 117
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 58
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N silicic acid;trioxotungsten Chemical compound O[Si](O)(O)O.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1.O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 CGFYHILWFSGVJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-ene Chemical group CC=C(C)C BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 51
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 claims description 8
- YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 3-methylbut-1-ene Chemical compound CC(C)C=C YHQXBTXEYZIYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940006487 lithium cation Drugs 0.000 claims 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical class [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims 1
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 abstract description 7
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 abstract 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L tungstic acid Chemical compound O[W](O)(=O)=O CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 13
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001030 gas--liquid chromatography Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 6
- -1 allylic carbonium ion Chemical class 0.000 description 6
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- WWUVJRULCWHUSA-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-pentene Chemical compound CCCC(C)=C WWUVJRULCWHUSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JMMZCWZIJXAGKW-UHFFFAOYSA-N 2-methylpent-2-ene Chemical compound CCC=C(C)C JMMZCWZIJXAGKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 4
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 3
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 3-methylpent-1-ene Chemical compound CCC(C)C=C LDTAOIUHUHHCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000006069 physical mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 description 1
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 229910002666 PdCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- WXNOJTUTEXAZLD-UHFFFAOYSA-L benzonitrile;dichloropalladium Chemical compound Cl[Pd]Cl.N#CC1=CC=CC=C1.N#CC1=CC=CC=C1 WXNOJTUTEXAZLD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ARJAWSKDSA-N cis-but-2-ene Chemical compound C\C=C/C IAQRGUVFOMOMEM-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000039 congener Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006198 methoxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MUJIDPITZJWBSW-UHFFFAOYSA-N palladium(2+) Chemical compound [Pd+2] MUJIDPITZJWBSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) oxide Chemical compound [O-2].[Pd+2] JQPTYAILLJKUCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 150000004291 polyenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical compound C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、メタノールと、C5
オレフィンを含むC5 炭化水素分とを酸性粘土触媒、
特に改質されたモンモリロナイト酸性シリカ−アルミナ
触媒の存在下に反応させることによってtert−アミ
ルメチルエーテルを合成する改良された方法に関する。
この反応は、tert−アミルメチルエーテル(TAM
E)を連続的に、例えば53%もの高い濃度で生成する
ことができ、TAMEを、分別蒸留により、最高99%
の濃度で単離することができる点で特に有利である。[Industrial Application Field] The present invention provides methanol and C5
C5 hydrocarbons containing olefins and an acidic clay catalyst,
In particular, it relates to an improved method of synthesizing tert-amyl methyl ether by reaction in the presence of a modified montmorillonite acidic silica-alumina catalyst. This reaction is based on tert-amyl methyl ether (TAM
E) can be produced continuously, for example in concentrations as high as 53%, and TAME can be produced up to 99% by fractional distillation.
It is particularly advantageous in that it can be isolated at a concentration of .
【0002】最近では、スメクタイト粘土を触媒として
用いることに関心が示されている。その独特な構造によ
り、有用な触媒特性をもたらす改質が可能であることが
公知である。Recently, there has been interest in using smectite clays as catalysts. It is known that its unique structure allows for modification that provides useful catalytic properties.
【0003】0003
【従来の技術】スメクタイト粘土を触媒として興味深い
ものにする特異な特性のいくつかは、Chem. Sy
stems Report 94−3,239−24
9の3.4320部、「Catalysis: Sel
ective Developments 」と題する
記事において言及されている。これらの組成物は層状で
あり、四面体座と八面体座との2:1の関係を示す。そ
れに加え、陽イオン交換、層間への挟み込み、そして層
間距離を調整することができるという事実の組み合わせ
が、興味深い可能性を提供する。そのうえ、簡単なイオ
ン交換技術により、ラメラ面間の陽イオン(Ca+2又
はNa+ )をほぼいかなる所望の陽イオンで置換する
こともできる。BACKGROUND OF THE INVENTION Some of the unique properties that make smectite clays interesting as catalysts are described in Chem. Sy
stems Report 94-3, 239-24
9 of 3.4320 copies, “Catalysis: Sel.
It is mentioned in the article titled ``Active Developments''. These compositions are layered and exhibit a 2:1 relationship between tetrahedral and octahedral loci. In addition, the combination of cation exchange, interlayer intercalation, and the fact that the interlayer distance can be adjusted offers interesting possibilities. Moreover, by simple ion exchange techniques, the cations between the lamellar faces (Ca+2 or Na+) can be replaced with almost any desired cation.
【0004】多様な要因が粘土触媒に影響を与える。C
atal. Rev.Sci. Eng.,30(3)
,457−499(1988)の「Pillared
Clays as Catalysts 」と題する記
事には、熱安定性を480〜800℃の範囲で改良する
ことができる方法を含め、ピラリングされた粘土の特性
に影響を与える要因についての検討がなされている。
凝集した粘土を乾燥させるために使用される方法が、最
終生成物の多孔性を決定することにおいて、ピラリング
剤の選択及び粘土層の電荷よりも重要であると思われる
ことが見いだされた。例えば、吸着は、乾燥法によって
変化する一特性である。また、特定の化学薬品、例えば
Al2 O3 を粘土に定着させて、粘土の孔径分布を
変化させ、熱安定性を高めることにより、その表面積を
増大させることができる。[0004] Various factors affect clay catalysts. C
atal. Rev. Sci. Eng. ,30(3)
, 457-499 (1988).
The article titled ``Clays as Catalysts'' provides a review of the factors that influence the properties of pillared clays, including methods by which thermal stability can be improved in the range 480-800°C. It has been found that the method used to dry the agglomerated clay appears to be more important than the choice of pillaring agent and the charge of the clay layer in determining the porosity of the final product. For example, adsorption is one property that changes depending on the drying method. Also, certain chemicals, such as Al2O3, can be fixed to the clay to change its pore size distribution and increase its thermal stability, thereby increasing its surface area.
【0005】該記事はまた、ピラリングされた粘土の酸
性度ならびに処理の違いがルイス座又はブレンステッド
座に異なる程度で影響する様態を述べている。ピラリン
グされた粘土がゼオライトとは必ずしも同じようには機
能しないことから、いくつかの種類の酸の座の存在を求
めることが必要であると思われる。The article also describes the acidity of the pillared clay as well as the manner in which differences in processing affect Lewis or Brønsted loci to different extents. Since pillared clays do not necessarily behave in the same way as zeolites, it seems necessary to seek the presence of some type of acid locus.
【0006】「Progress in Inorga
nic Chemistry 」,Vol.35,p.
41(1987)には、酸性モンモリロナイト粘土触媒
をはじめとする粘土鉱物触媒が取り上げられている。こ
の種の触媒をピラリングする方法が記載されている。ピ
ラリングは、粘土のラメラ状固形分を、摂氏数百度に過
ぎない温度に加熱されただけでも崩壊する物質から、5
00℃をはるかに超える湿った雰囲気中での熱処理にも
耐えうる、より耐熱性の二次元ゼオライト型物質へと転
換することができる。``Progress in Inorga''
nic Chemistry”, Vol. 35, p.
41 (1987) discusses clay mineral catalysts including acidic montmorillonite clay catalysts. Methods for pillaring catalysts of this type have been described. Pillaring is made from lamellar solids of clay, a material that disintegrates when heated to temperatures of only a few hundred degrees Celsius.
It can be converted into a more heat-resistant two-dimensional zeolite-type material that can withstand heat treatment in a humid atmosphere far exceeding 00°C.
【0007】米国特許第4,176,090号及び第4
,248,739号は、ケイ酸塩をアルミニウムクロロ
ヒドラール溶液に添加して、粘土の表面積を大幅に増大
させる方法を開示している。当技術において今日まで報
告されている最良の水熱安定性は、ある程度、ヒドロキ
シシリカ−アルミニウムイオンが層間に挟み込まれてい
る粘土と関係がある。US Pat. Nos. 4,176,090 and 4
, 248,739 discloses a method for adding silicate to an aluminum chlorohydral solution to significantly increase the surface area of the clay. The best hydrothermal stability reported to date in the art is, in part, related to clays in which hydroxysilica-aluminum ions are intercalated.
【0008】J. Adamsは、Applied C
lay Science,2,309(1987)にお
いて、陽イオンを交換され、かつ酸処理されているピラ
リングされたモンモリロナイトを、実験室又は工業的規
模で実施することができる反応のための触媒として使用
することを検討している。これらの触媒は、ブレンステ
ッド酸及びルイス酸の活性を示すことで知られているが
、ディールス・アルダー反応にも有効でありうる。ブレ
ンステッド酸及びルイス酸として作用する粘土の能力は
、また、J. of Inclusion Pheno
mena ,5,663(1987)の、J. M.
Adams 及びK. Martin による「Cla
ys as Selective Catalysts
in Organic Synthesis 」に記
載されている。そのような粘土のブレンステッド酸の活
性を概説した後、Adams らは、陽イオンを交換さ
れた粘土を利用すると、それらが第3級又はアリル系カ
ルボニウムイオン中間体を伴うならば、反応が100℃
を下回る温度ででも進行するということを見いだした。
150〜180℃では、第1級及び第2級カルボニウム
イオンを伴う反応が可能である。[0008]J. Adams, Applied C
Ray Science, 2, 309 (1987), the use of cation-exchanged and acid-treated pillared montmorillonite as a catalyst for reactions that can be carried out on a laboratory or industrial scale. We are considering. These catalysts are known to exhibit Brønsted and Lewis acid activity, but may also be effective in Diels-Alder reactions. The ability of clays to act as Brønsted and Lewis acids has also been described by J. of Inclusion Pheno
Mena, 5, 663 (1987), J. M.
Adams and K. “Cla
ys as Selective Catalysts
in Organic Synthesis”. After reviewing the activity of Brønsted acids in such clays, Adams et al. state that utilizing cation-exchanged clays, if they involve tertiary or allylic carbonium ion intermediates, the reaction is 100℃
It was discovered that the process progresses even at temperatures below . At 150-180°C, reactions involving primary and secondary carbonium ions are possible.
【0009】この著者はまた、潜在的なルイス酸の中心
がスメクタイト粘土中に存在することを述べている。A
l3+及びFe 3+イオンは、通常、モンモリロナイ
トの八面体面と関連がある。668頁には、モンモリロ
ナイト触媒の存在下でのアルコールとイソブタンとの反
応が記載されている。この反応は、以下の式に従い、低
い温度でも第3級エーテルを高収率で与える。This author also states that potential Lewis acid centers are present in smectite clays. A
The l3+ and Fe3+ ions are usually associated with the octahedral faces of montmorillonite. Page 668 describes the reaction of alcohols with isobutane in the presence of montmorillonite catalysts. This reaction gives tertiary ethers in high yields even at low temperatures according to the following equation.
【0010】0010
【化2】[Case 2]
【0011】この反応では、反応速度がイソブテンの濃
度に比例することがわかった。可能な反応式は次のとお
りである。It has been found that in this reaction, the reaction rate is proportional to the concentration of isobutene. Possible reaction equations are:
【0012】0012
【化3】[Chemical formula 3]
【0013】律速段階は、アルケンのプロトン化(K4
)であると思われる。明らかに溶媒の効果は大きく、
1,4−ジオキサンを用いると、速度が6倍となり、す
べての試薬の混和性が促進される。対照的に、アルコー
ルと直鎖状1−アルケンとの反応は遅く、2−アルコキ
シアルカン及び3−アルコキシアルカンの混合物を与え
る。The rate-limiting step is the protonation of the alkene (K4
). Obviously, the effect of the solvent is large;
Using 1,4-dioxane increases the speed by a factor of 6 and promotes miscibility of all reagents. In contrast, the reaction of alcohols with linear 1-alkenes is slow and gives a mixture of 2-alkoxyalkanes and 3-alkoxyalkanes.
【0014】周期律表第IV族金属のリン酸塩の使用が
、SurfaceOrganometallic Ch
emistry; Molecular Approa
ches to Surface Catalysis
,231,271(1988)の中の、A. Cle
arfield による「Recent Advanc
es in Pillared Clays and
Group IV Metal Phosphates
」に述べられている。スメクタイト粘土は水によって
膨張し、巨大なイオン、例えば[Al13O4(OH)
24・12H2O]7+及び[Zr(OH)2・4H2
O]48+ を交換することができると知られている。
そして、これらの巨大な陽イオンは、粘土の層を開きな
がら支えるピラー(柱)として作用する。この特性によ
り、ゼオライトに見られるよりも大きな気孔を有する触
媒物質の製造が可能になる。特に、アリールジホスホン
酸によって層が架橋されることによってピラリングされ
ている層状化合物であるα−リンジルコニウム酸塩の潜
在的な使用が開示されている。粘土がピラリングされて
いる場合、ピラーの間隔は、進入する陽イオンの半径に
よって決定されることが明らかである。[0014] The use of phosphates of metals of group IV of the periodic table has been
emistry; Molecular Approa
chess to surface catalyst
, 231, 271 (1988), A. Cle
“Recent Advance” by arfield
es in Pillared Clays and
Group IV Metal Phosphates
”. Smectite clay swells with water and forms giant ions such as [Al13O4(OH)].
24・12H2O]7+ and [Zr(OH)2・4H2
It is known that O]48+ can be exchanged. These giant cations then act as pillars that open and support the clay layers. This property allows the production of catalytic materials with larger pores than found in zeolites. In particular, the potential use of α-phosphorus zirconates, which are layered compounds that are pillared by crosslinking the layers with aryl diphosphonic acids, is disclosed. It is clear that if the clay is pillared, the spacing of the pillars is determined by the radius of the incoming cation.
【0015】スメクタイトは、その特徴として、アルミ
ナの八面体がケイ酸塩の四面体の層の間に挟まれている
。スメクタイトにおいては、Mg2+によるAl+3の
置換及びLi+ によるMg2+の置換が八面体の座に
おいて起こるか、M3+イオンが四面体座のSi4+を
置換することができる。Smectites are characterized by alumina octahedra sandwiched between layers of silicate tetrahedra. In smectites, substitution of Al+3 by Mg2+ and substitution of Mg2+ by Li+ can occur in octahedral loci, or M3+ ions can replace Si4+ in tetrahedral loci.
【0016】J. Am. Chem. Soc. ,
101,6891(1979)において、Pinnav
aia らは、層間に挟み込まれた単純なイオン、例え
ば水和したCu2+及びMn2+が急速に倒壊し、粘土
層間の遊離溶媒が動くことが、該鉱物の結晶中空間にお
いて金属錯体を触媒とする反応を実施する可能性を示し
ていることを指摘した。[0016]J. Am. Chem. Soc. ,
101, 6891 (1979), Pinnav
aia et al. reported that the rapid collapse of simple ions sandwiched between layers, such as hydrated Cu2+ and Mn2+, and the movement of free solvent between the clay layers lead to reactions catalyzed by metal complexes in the crystalline space of the mineral. He pointed out that it shows the possibility of implementing
【0017】J. Mol. Catal.,49,8
5(1988)における「Synthesis de
L’Ether Methyl Ter−Amilyq
ue (TAME) En Catalyse Asi
de: Cinetiques Et Equilib
ures De La Methoxylation
du Methyl−2−Butene−2 」と題す
る、S. Randriamahefaらによる記事に
は、ポリマーによって担持されたスルホン酸からなる触
媒を用いて純粋なC5 イソオレフィンをメトキシ化す
ることによってtert−アミルメチルエーテルを製造
する方法が記載されている。[0017]J. Mol. Catal. ,49,8
5 (1988), “Synthesis de
L'Ether Methyl Ter-Amilyq
ue (TAME) En Catalyse Asi
de: Cinetiques Et Equilib
Methoxylation
du Methyl-2-Butene-2'', S. et al. The article by Randriamahefa et al. describes a method for producing tert-amyl methyl ether by methoxylating pure C5 isoolefins using a catalyst consisting of a polymer-supported sulfonic acid.
【0018】J. Mol. Catal.,49,L
47(1989)におけるY. V. Subba ら
による記事は、ラメラ間のモンモリロナイト−3−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン(IA)及びそのパラジ
ウム(II)錯体の合成及び物性決定ならびに、室温及
び大気圧下、芳香族カルボニルを相当するカルビノール
にのみ選択的に還元し、そしてニトロベンゼンをアニリ
ンに選択的に還元する方法を最初に記載している。カル
ボニルの水素化の選択性が実証され、これを、モンモリ
ロナイトの層間にもたらされる、錯体の電子及び配位環
境の変化が原因であるとしている。試験により、触媒中
に用いられるパラジウムは二価に留まるということが示
された。この触媒は、抽出処理の後、その本来の水素化
活性のうち1%未満を示すにすぎず、この結果は、金属
Pd粒子を伴う方法によって水素化が実施されなかった
ことを実証している。[0018] J. Mol. Catal. ,49,L
Y. 47 (1989). V. The article by Subba et al. describes the synthesis and characterization of interlamellar montmorillonite-3-aminopropyltriethoxysilane (IA) and its palladium(II) complex, and the conversion of aromatic carbonyls to the corresponding carbinols at room temperature and atmospheric pressure. first describes a method for selectively reducing nitrobenzene to aniline. Selectivity of carbonyl hydrogenation was demonstrated and attributed to changes in the electronic and coordination environment of the complex introduced between the layers of montmorillonite. Tests have shown that the palladium used in the catalyst remains divalent. The catalyst exhibited less than 1% of its original hydrogenation activity after the extraction process, demonstrating that no hydrogenation was carried out by the process involving metallic Pd particles. .
【0019】「A Novel Anchored P
alladium(II) Phosphinated
Montmorillonite: theFisr
st Example in the Interla
mellarsof Smectite Clay」と
題する、J. Chem. Soc. Chem. C
ommun. ,931,(1985)の中の記事にお
いて、B. M. Choudaryらは、結合したホ
スホネート化基によって固定されているPdCl2 を
ラメラ間区域に含有するモンモリロナイトが、末端のア
ルケン及びアルキンを選択的に水素化することを開示し
ている。この著述は、層間の拡張を適当に制御すること
によって、立体障害を受けた二重結合及び三重結合を選
択的に減少しうることを示唆している。``A Novel Anchored P
alladium(II) Phosphinated
Montmorillonite: theFisr
st Example in the Interla
Mellers of Smectite Clay,” by J. Chem. Soc. Chem. C
ommun. , 931, (1985), B. M. Choudary et al. disclose that montmorillonite containing PdCl2 in the interlamellar zone, fixed by attached phosphonate groups, selectively hydrogenates terminal alkenes and alkynes. This article suggests that by appropriately controlling the interlayer extension, sterically hindered double and triple bonds can be selectively reduced.
【0020】粘土触媒を用いながらメチル−tert−
ブチルエーテルをメタノール及びイソブテンから合成す
る方法は、Clay and Clay Minera
ls,30,129(1982)の中のJ. M. A
dams らによる別の記事に取り上げられている。Methyl-tert- using a clay catalyst
A method for synthesizing butyl ether from methanol and isobutene is described in Clay and Clay Minera
J. ls, 30, 129 (1982). M. A
Covered in another article by Dams et al.
【0021】米国特許第4,605,806号及び第4
,665,220号は、モンモリロナイトなどの層状粘
土が、例えばアルカノールによるオレフィンのエーテル
化における触媒として有用であることを開示している。US Pat. Nos. 4,605,806 and 4
, 665,220 discloses that layered clays such as montmorillonite are useful as catalysts in the etherification of olefins with, for example, alkanols.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】メタノールとC5 オ
レフィンとを改良された酸性触媒上で急速に転換するこ
とによってtert−アミルメチルエーテルを合成する
ことができるならば、相当な商業的価値を生むことにな
るであろう。メチル−tert−ブチルエーテル(MT
BE)、ブタジエン及び軽質オレフィンの製造の際に得
られる典型的なC5 ラフィネート分からTAMEを一
次的又は二次的な生成物として製造することができるな
らば、そのような方法は特に効果的なものとなるであろ
う。さらに、記載した酸性粘土触媒は、特に効果的かつ
熱安定性である。It would be of considerable commercial value if tert-amyl methyl ether could be synthesized by rapid conversion of methanol and C5 olefins over a modified acidic catalyst. It will be. Methyl-tert-butyl ether (MT
Such a process would be particularly effective if TAME could be produced as a primary or secondary product from the typical C5 raffinates obtained in the production of BE), butadiene and light olefins. It will be. Furthermore, the acidic clay catalysts described are particularly effective and thermally stable.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明は、メタノールと
C5 オレフィンとを、パラジウム又はヘテロポリ酸に
よって改質されている酸性スメクタイト粘土触媒、とり
わけモンモリロナイト−シリカ−アルミナ粘土上、20
〜250℃の温度及び0.1〜7.0MPa の圧力で
反応させることによってtert−アミルメチルエーテ
ルを製造する方法に関する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for converting methanol and C5 olefins onto acidic smectite clay catalysts, particularly montmorillonite-silica-alumina clays, which have been modified with palladium or heteropolyacids.
A method for producing tert-amyl methyl ether by reaction at a temperature of ~250<0>C and a pressure of 0.1-7.0 MPa.
【0024】本発明の多様な実施態様において、粘土は
、
(i) ヘテロポリ酸を粘土に結合させ、(ii)粘土
を白金又はパラジウムで改質し、(iii) 粘土を、
担持された白金又はパラジウム触媒と混合することによ
って改質される。In various embodiments of the present invention, the clay is prepared by (i) having a heteropolyacid attached to the clay, (ii) modifying the clay with platinum or palladium, (iii) modifying the clay by:
Modified by mixing with supported platinum or palladium catalysts.
【0025】触媒は、粉末状、粒状又は押出し形態のモ
ンモリロナイト酸性シリカ−アルミナ粘土からなること
が好ましい。The catalyst preferably consists of a montmorillonite acidic silica-alumina clay in powdered, granular or extruded form.
【0026】先行技術に対する本発明の特徴的な利点は
、MTBE、ブタジエン及び軽質オレフィンを製造する
際に得られるC5 ラフィネート分を用いて、製油剤及
びガソリンのオクタン価改善剤として有用であるTAM
Eを製造することができる。TAMEを、分別蒸留によ
り、最高99%もの純度で単離することができる。A distinctive advantage of the present invention over the prior art is that the C5 raffinate fraction obtained in the production of MTBE, butadiene and light olefins can be used to produce TAMs useful as refining agents and gasoline octane improvers.
E can be produced. TAME can be isolated with a purity of up to 99% by fractional distillation.
【0027】この反応は次の式によって表わすことがで
きる。This reaction can be expressed by the following equation.
【0028】[0028]
【化4】[C4]
【0029】この方法は、C5 オレフィン、とりわけ
有意量のイソアミレンを含有するC5 オレフィンの反
応において非常に有用である。この同じ方法を他のC5
オレフィンの反応に適用してもよい。例えば、低分子
量アルカノールを、2−メチル−1−ブテン、2−メチ
ル−2−ブテン又は3−メチル−1−ブテンと反応させ
ることにこの方法を適用してもよい。This process is very useful in the reaction of C5 olefins, especially those containing significant amounts of isoamylene. This same method can be applied to other C5
It may also be applied to olefin reactions. For example, the method may be applied to reacting low molecular weight alkanols with 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene or 3-methyl-1-butene.
【0030】本反応を行なうために使用される改質触媒
は、シリカ及びアルミナを多く含むモンモリロナイト酸
性粘土触媒を改質することによって得ることが好ましい
。アルミニウム及びシリカを含有する多様な粘土触媒が
本反応(式1)に効果的であるが、アルミナ又はシリカ
は通常の操作条件下では酸性であることが必要である。
化学的には、粘土は、主にケイ素、アルミニウム及び酸
素からなり、場合によっては少量のマグネシウム及び鉄
が含まれている。これらの構成要素の比率の変化及びこ
れらの結晶格子形状の変化が、それぞれ独自の特性を有
する約50の異なる粘土を生み出している。The reforming catalyst used for carrying out this reaction is preferably obtained by modifying a montmorillonite acidic clay catalyst rich in silica and alumina. A variety of clay catalysts containing aluminum and silica are effective for this reaction (Equation 1), but the alumina or silica must be acidic under normal operating conditions. Chemically, clay consists primarily of silicon, aluminum and oxygen, with occasional small amounts of magnesium and iron. Changes in the proportions of these constituents and changes in their crystal lattice shapes create approximately 50 different clays, each with unique properties.
【0031】式1の反応に特に効果的なものは、本発明
によって使用されるスメクタイト粘土である。スメクタ
イト粘土は、Chem. Systems Repor
t,84−3に記載の記事に取り上げられている。これ
らの粘土は、大きな表面積をもたらす小さな粒度及び特
異な層間への挟み込み特性を有する。これらは、有用な
触媒をもたらす改質を可能にする独特な構造を示すアル
ミノケイ酸塩である。
これらは、八面体の座が四面体の座の面の間に配位され
た層状面からなる。層間距離は、適当な溶媒を用いる処
理又はピラリングもしくはルイス酸試薬などでの処理に
よる膨張によって調整することができる。スメクタイト
を粘土鉱物の中でも特に興味深いものとするものは、そ
れらが陽イオン交換特性、層間挟み込み特性及び膨張特
性を合わせ持つということである。Particularly effective for the reaction of Equation 1 are the smectite clays used according to the invention. Smectite clays are described in Chem. Systems Report
It is featured in the article described in T, 84-3. These clays have small particle sizes and unique intercalation properties that result in large surface areas. These are aluminosilicates that exhibit a unique structure that allows modification to yield useful catalysts. These consist of layered planes in which octahedral loci are arranged between faces of tetrahedral loci. The interlayer distance can be adjusted by treatment with a suitable solvent or by swelling by treatment with pillaring or Lewis acid reagents or the like. What makes smectites particularly interesting among clay minerals is that they have a combination of cation exchange, intercalation, and expansion properties.
【0032】3層型のスメクタイト粘土には、モンモリ
ロナイト、バーミキュライト及びある種の雲母があり、
これらはいずれも、適当な処理によってそれらの層間を
拡張することができる。この種の粘土の理想的な基本構
造は、式:Si8Al4O20(OH)4で示されるピ
ロフィライトのそれである。Three-layered smectite clays include montmorillonite, vermiculite, and some types of mica.
All of these can be expanded between layers by appropriate processing. The ideal basic structure of this type of clay is that of pyrophyllite, with the formula: Si8Al4O20(OH)4.
【0033】モンモリロナイトの構造は、一般に、式:
The structure of montmorillonite is generally represented by the formula:
【化5】
(式中、Mは、ラメラ間の均衡性陽イオン、通常はナト
リウム又はリチウムであり、x、y及びnは数である)
によって示される。embedded image where M is an interlamellar balancing cation, usually sodium or lithium, and x, y and n are numbers.
Indicated by
【0034】これらのモンモリロナイト粘土は、本用途
においては、酸性形態でもっともうまく利用することが
できる。酸は、八面体層中の構造陽イオンを攻撃して可
溶化することによってモンモリロナイトを活性化する。
これが粘土構造を開き、表面積を増大する。これらの酸
処理された粘土は、強力なブレンステッド酸として作用
する。[0034] These montmorillonite clays are best utilized in acidic form for this application. The acid activates montmorillonite by attacking and solubilizing the structural cations in the octahedral layers. This opens up the clay structure and increases the surface area. These acid-treated clays act as strong Bronsted acids.
【0035】酸性モンモリロナイト粘土は、本発明に使
用されるスメクタイト粘土の好ましい形態である。これ
らは、鉱酸、例えば硫酸又はリン酸で前処理することに
よって酸性化してもよい。好ましくは、これらの酸は、
フェノールフタレイン終点までの滴定によって3〜20
mg KOH/gの酸性度を示すべきであるが、それ以
上の酸性度を有していてもよい。これらの表面積は、3
0m2/gを超え、好ましくは200〜1000m2/
gであるべきである。これらの水分含量もまた制限され
るべきであり、99〜100℃にまで加熱した際の重量
減は20重量%未満であることが好ましい。Acidic montmorillonite clay is the preferred form of smectite clay used in this invention. These may be acidified by pretreatment with mineral acids, such as sulfuric acid or phosphoric acid. Preferably, these acids are
3 to 20 by titration to the phenolphthalein end point.
It should exhibit an acidity of mg KOH/g, but may have a higher acidity. The surface area of these is 3
More than 0 m2/g, preferably 200 to 1000 m2/g
It should be g. Their moisture content should also be limited, preferably less than 20% weight loss when heated to 99-100°C.
【0036】適当な酸性モンモリロナイト粘土の代表例
には、Engelhard 社の、10mg KOH/
gの残留酸性度を示し、300m2/gの表面積を有し
、4重量%の水分を含有する粉末状のClay−113
;16mg KOH/gの酸性度を示し、300m2/
gの表面積を有し、16重量%の水分を含有するCla
y−13 ;20/60メッシュ(0.25〜0.84
mm)の粒度を有し、16mg KOH/gの酸性度を
示し、300m2/gの表面積を有し、10重量%の水
分を含有する粒状のClay−24 ;10/20メッ
シュ(0.84〜2.0mm)の粒度を有し、16mg
KOH/gの酸性度を示し、400m2/gの表面積
を有し、12重量%の水分を含有する粒状のClay−
25 ;20/60メッシュ(0.25〜0.84mm
)の粒度を有し、3.0mg KOH/gの酸性度を示
し、350m2/gの表面積を有し、1重量%未満の水
分を含有する粒状のClay−224;及び例えば直径
1/16インチ(1.59mm)又は3/16インチ(
4.76mm)であり、約3.0mg KOH/gの酸
性度を示し、275m2/gの表面積を有し、1%未満
の水分を含有する押出し成形のClay−62 がある
。A representative example of a suitable acidic montmorillonite clay is Engelhard's 10mg KOH/
Clay-113 in powder form exhibiting a residual acidity of 300 m2/g, a surface area of 300 m2/g, and a water content of 4% by weight.
; shows acidity of 16mg KOH/g, 300m2/
Cla having a surface area of g and containing 16% water by weight.
y-13; 20/60 mesh (0.25-0.84
Granular Clay-24 with a particle size of 10/20 mesh (0.84 mm), an acidity of 16 mg KOH/g, a surface area of 300 m2/g, and a water content of 10% by weight; 2.0mm) and 16mg
Granular Clay- exhibiting an acidity of KOH/g, a surface area of 400 m2/g, and a water content of 12% by weight.
25; 20/60 mesh (0.25-0.84mm
), exhibiting an acidity of 3.0 mg KOH/g, having a surface area of 350 m/g, and containing less than 1% water by weight; and e.g. 1/16 inch diameter (1.59mm) or 3/16 inch (
4.76 mm), exhibits an acidity of approximately 3.0 mg KOH/g, has a surface area of 275 m2/g, and contains less than 1% moisture.
【0037】本発明の一実施態様においては、パラジウ
ム触媒、例えばパラジウム塩、酸化パラジウム又はパラ
ジウム錯体を、粘土中に交換するか、無機担体の構造に
化学的に結合させて、選択性を改善し、目的とするte
rt−アミルメチルエーテルを特にC5 オレフィン混
合原料から得ることができる。適当なパラジウム誘導体
には、パラジウム塩、例えば塩化パラジウム、アセチル
アセトンパラジウム及び酢酸パラジウムがある。パラジ
ウム塩は、イオン交換法によって粘土中に導入してもよ
いし、官能性粘土、例えばラメラ状のモンモリロナイト
−シリルアミン−パラジウム(II)触媒の製造を記載
したJ.Mol. Catal.,49,L47(19
89)のChoudaryらによる方法にしたがって調
製されるEngelhard 社のアミノシリル化され
たClay−24 などのアミノシリル化粘土に化学的
に結合させてもよい。In one embodiment of the invention, palladium catalysts, such as palladium salts, palladium oxide or palladium complexes, are exchanged into the clay or chemically bonded to the structure of the inorganic support to improve selectivity. , the target te
rt-amyl methyl ether can be obtained in particular from a C5 olefin mixed feed. Suitable palladium derivatives include palladium salts such as palladium chloride, palladium acetylacetone and palladium acetate. Palladium salts may be introduced into the clay by ion-exchange methods, or may be introduced into the clay by ion-exchange methods, such as those described in J. I., which describes the preparation of functionalized clays, such as lamellar montmorillonite-silylamine-palladium(II) catalysts. Mol. Catal. ,49,L47(19
It may also be chemically bonded to aminosilylated clays such as Engelhard's aminosilylated Clay-24 prepared according to the method by Choudary et al., 89).
【0038】その他の可能性としては、上述した分類の
酸性粘土を別の不均質なパラジウム触媒と組み合わせて
使用する方法がある。とりわけ、酸性粘土触媒を、別の
担持パラジウム触媒、例えばパラジウム担持カーボン触
媒と組み合わせて用いることができる。この場合、担体
は、カーボン、アルミナ、シリカ、酸化チタン、ジルコ
ニア、酸化マグネシウム及びそれらを組み合わせたもの
であってもよい。パラジウムの配合量は、0.1〜20
重量%とするべきである。適当な例としては、Enge
lhard 社のClay−24 グラニュールをパラ
ジウム担持カーボン5重量%と組み合わせたものを使用
する。これらの触媒の組み合わせは、緊密に混合しても
よいし、別々に用いてもよい。粘土:パラジウム触媒の
重量比は、100:1〜1:100とすることができる
。Another possibility is to use acidic clays of the above-mentioned class in combination with another heterogeneous palladium catalyst. In particular, the acidic clay catalyst can be used in combination with another supported palladium catalyst, such as a palladium on carbon catalyst. In this case, the carrier may be carbon, alumina, silica, titanium oxide, zirconia, magnesium oxide, or combinations thereof. The amount of palladium is 0.1 to 20
It should be expressed as % by weight. A suitable example is Enge
Clay-24 granules from lhard in combination with 5% by weight of palladium on carbon are used. Combinations of these catalysts may be intimately mixed or used separately. The clay:palladium catalyst weight ratio can be from 100:1 to 1:100.
【0039】本発明の別の実施態様においては、ヘテロ
ポリ酸を粘土触媒に結合させて、選択性を改善し、目的
とするtert−アミルメチルエーテルを特にC5 オ
レフィン混合原料から得ることができる。粘土に結合さ
せることができる適当なヘテロポリ酸は、2種以上の無
機酸素酸の縮合によって形成される種類の酸を含む。例
えば、リン酸イオン及びタングステン酸イオンを酸性媒
体中で反応させると、式2にしたがって縮合し、典型的
なヘテロポリ酸(HPA)である12−リンタングステ
ン酸を形成する。In another embodiment of the invention, a heteropolyacid can be attached to a clay catalyst to improve selectivity and obtain the desired tert-amyl methyl ether, particularly from a C5 olefin blend feed. Suitable heteropolyacids that can be attached to the clay include the types of acids formed by the condensation of two or more inorganic oxyacids. For example, when phosphate and tungstate ions are reacted in an acidic medium, they condense according to Equation 2 to form 12-phosphotungstic acid, a typical heteropolyacid (HPA).
【0040】[0040]
【化6】[C6]
【0041】周期律表第I族から第VIII族にわたる
多様な元素が、HPA陰イオンの中心原子、いわゆるヘ
テロ原子(式2の場合はP)となることができる。ヘテ
ロ原子の性質は、HPAの縮合構造と物理特性のいずれ
をも決定する支配要因である。A variety of elements ranging from Groups I to VIII of the Periodic Table can serve as the central atom of the HPA anion, the so-called heteroatom (P in Formula 2). The nature of the heteroatoms is the dominant factor determining both the fused structure and physical properties of HPA.
【0042】酸素を介してヘテロ原子に配位される原子
はポリ原子(式2の場合はW)と称され、大抵の場合、
モリブデン、タングステン、ニオブ又はバナジウムなど
の限定された種のいずれか1種である。ヘテロ原子の性
質、縮合比及び相当するHPA陰イオンの化学式を、モ
リブデン(Mo)ポリ原子の場合について以下にまとめ
る。The atom coordinated to the heteroatom via oxygen is called a polyatom (W in the case of formula 2), and in most cases,
Any one of a limited number of species such as molybdenum, tungsten, niobium or vanadium. The properties of the heteroatoms, condensation ratios and corresponding HPA anion chemical formulas are summarized below for the case of molybdenum (Mo) polyatoms.
【0043】いわゆるケギン構造を有する陰イオンは、
1:12の縮合比を有し、もっとも典型的なHPA陰イ
オンである。ケギン構造を有するヘテロポリ酸及びそれ
らの同族体は、一般に、もっとも容易に得られ、触媒反
応においてもっとも一般的に使用されている。これらの
ヘテロポリ酸の合成は、文献(例えば米国特許第3,9
47,332号)に充分に記録されている。An anion having a so-called Keggin structure is
It has a condensation ratio of 1:12 and is the most typical HPA anion. Heteropolyacids with the Keggin structure and their congeners are generally the most easily obtained and most commonly used in catalytic reactions. The synthesis of these heteropolyacids has been described in the literature (e.g. U.S. Pat.
No. 47,332).
【0044】[0044]
【表1】[Table 1]
【0045】本発明に従って使用される適当なヘテロポ
リ酸触媒は、モリブデン、タングステン、ニオブ又はバ
ナジウムをポリ原子として、またリン、ケイ素、ゲルマ
ニウム又はヒ素をヘテロ原子として含むことができる。
好ましくは、ヘテロ原子はリン又はケイ素である。これ
らのヘテロポリ酸は、おそらく、ケギン構造:H8−n
[XM12O40] (式中、XはP又はSiであり、
MはMo又はWであり、nは4又は5である)で示され
るであろう。Suitable heteropolyacid catalysts for use in accordance with the invention may contain molybdenum, tungsten, niobium or vanadium as polyatoms and phosphorus, silicon, germanium or arsenic as heteroatoms. Preferably the heteroatom is phosphorus or silicon. These heteropolyacids probably have the Keggin structure: H8-n
[XM12O40] (wherein, X is P or Si,
M is Mo or W and n is 4 or 5).
【0046】本発明を実施するための好ましいヘテロポ
リ酸には、12−リンモリブデン酸:M3PMo12O
40、12−リンタングステン酸、ケイモリブデン酸:
H4SiMo12O40 及び12−ケイタングステン
酸がある。これらの酸は一般に水和物として使用される
。これらは、そのままで用いてもよいし、原料中に部分
的又は完全に溶解させて用いてもよいし、また好ましく
は、適当な粘土担体に結合された不均質触媒として用い
てもよい。Preferred heteropolyacids for practicing the invention include 12-phosphomolybdic acid: M3PMo12O
40,12-phosphotungstic acid, silicomolybdic acid:
H4SiMo12O40 and 12-silicotungstic acid. These acids are generally used as hydrates. These may be used as such, partially or completely dissolved in the raw material, or preferably as a heterogeneous catalyst bound to a suitable clay support.
【0047】配合されたヘテロポリ酸担持粘土触媒中の
ポリ原子Mの重量%濃度は、一般に、0.1〜20重量
%とするべきである。The weight percent concentration of polyatoms M in the formulated heteropolyacid-supported clay catalyst should generally be between 0.1 and 20 weight percent.
【0048】上述の種類の触媒はまた、MTBE、TA
ME及びより高級な類似物を共に生成するためにも使用
することができる。これらの分類の触媒を用いて得られ
る他の二つの結果として、
a)原料分中に含まれるジオレフィンが水素化されてモ
ノオレフィンとなり、
b)その原料のモノオレフィン画分の二重結合が異性化
する。Catalysts of the type mentioned above are also suitable for MTBE, TA
It can also be used to co-produce ME and higher analogs. Two other results obtained using these classes of catalysts are that a) the diolefins contained in the feedstock are hydrogenated to monoolefins, and b) the double bonds in the monoolefin fraction of the feedstock are hydrogenated. Become isomerized.
【0049】tert−アミルメチルエーテルの製造は
、連続スラリー床反応容器又は固定床連続流動反応容器
中で、回分式に実施することができる。実際上の理由か
ら、固定床方法が好ましい。触媒又は触媒の組み合わせ
は、粉末、押出し物又は粒状物の形態で効果的である。
すべての場合において、触媒の量は、目的とする触媒効
果をもたらすに充分な量とすべきである。The preparation of tert-amyl methyl ether can be carried out batchwise in a continuous slurry bed reactor or a fixed bed continuous flow reactor. For practical reasons fixed bed methods are preferred. The catalyst or catalyst combination is effective in the form of powder, extrudates or granules. In all cases, the amount of catalyst should be sufficient to provide the desired catalytic effect.
【0050】TAMEの製造は、一般に、20〜250
℃(又は、ヘテロポリ酸で改質された触媒を用いる場合
は20〜200℃)の温度で実施することができる。好
ましい範囲は60〜180℃である。操作圧力は、0.
1〜7.0MPa (0〜1,000psig)又はそ
れ以上とすることができる。好ましい圧力範囲は0.8
〜2.9MPa (100〜400psig)である。[0050] The production of TAME generally takes between 20 and 250
C (or 20 to 200 C when using a catalyst modified with a heteropolyacid). The preferred range is 60-180°C. The operating pressure is 0.
It can be between 0 and 1,000 psig (1 to 7.0 MPa) or higher. The preferred pressure range is 0.8
~2.9 MPa (100-400 psig).
【0051】通常、TAMEは、粗生成液中53重量%
又はそれ以上の濃度で生成される。TAMEは、分別蒸
留により、99%までの純度で単離することができる。
オレフィン原料成分は、純粋なイソアミレン、C5 オ
レフィンの混合物(例えば2−メチル−1−ブテン、2
−メチル−2−ブテン及び3−メチル−1−ブテンの混
合物)、C5 オレフィンと、n−ペンタン及びイソペ
ンタンをはじめとするC5 アルカンとの混合物又は分
子あたり2個、3個、4個、5個、6個もしくはそれ以
上の炭素原子を有する炭化水素からなるC5 留分であ
ることができる。C5 留分は、飽和炭化水素、例えば
イソブタン、n−ブタン、イソペンタン、ヘキサンなど
を、オレフィン、例えば1−ブテン、シス−及びトラン
ス−2−ブテン、イソブチレン、イソアミレン、3−メ
チル−1−ブテンならびに2−メチル−1−ブテン、さ
らにはポリエン、例えば1,3−ブタジエン及びイソプ
レンと組み合わせて含むことができる。典型的な原料に
は、MTBE装置からのC5 ラフィネート分及び軽質
オレフィン装置からのC5 分がある。このような原料
は、イソアミレン1〜50重量%を含むことができる。[0051] Usually, TAME is 53% by weight in the crude product liquid.
or higher concentrations. TAME can be isolated in up to 99% purity by fractional distillation. The olefin feedstock components include pure isoamylene, a mixture of C5 olefins (e.g. 2-methyl-1-butene, 2
- mixtures of C5 olefins and C5 alkanes, including n-pentane and isopentane (2, 3, 4, 5 per molecule) , a C5 cut consisting of hydrocarbons having 6 or more carbon atoms. The C5 fraction contains saturated hydrocarbons such as isobutane, n-butane, isopentane, hexane, etc., olefins such as 1-butene, cis- and trans-2-butene, isobutylene, isoamylene, 3-methyl-1-butene, and 2-methyl-1-butene may also be included in combination with polyenes such as 1,3-butadiene and isoprene. Typical feedstocks include the C5 raffinate fraction from the MTBE unit and the C5 fraction from the light olefin unit. Such raw materials may contain 1 to 50% by weight of isoamylene.
【0052】アルコール/C5 オレフィン原料は、反
応容器に供給する前に適当な溶剤で希釈することもでき
る。適当な希釈剤には、飽和炭化水素、例えばn−ペン
タン及びエーテル溶剤、例えばp−ジオキサンがある。The alcohol/C5 olefin feedstock can also be diluted with a suitable solvent before being fed to the reaction vessel. Suitable diluents include saturated hydrocarbons such as n-pentane and ethereal solvents such as p-dioxane.
【0053】アルコール:C5 オレフィン原料のモル
比は、100:1〜1:100とすることができるが、
一般には、少々過剰量のアルコールを用いる。メタノー
ル:イソアミレン原料の好ましいモル比は、1:1〜1
0:1である。The molar ratio of alcohol:C5 olefin raw material can be from 100:1 to 1:100,
Generally, a slight excess of alcohol is used. The preferred molar ratio of methanol:isoamylene raw material is 1:1 to 1.
The ratio is 0:1.
【0054】一般に、メタノール及びC5 オレフィン
の転換率は良好であり、TAMEの選択率は、転換され
たメタノール又はイソアミレンのいずれかを基準とする
と、多くの場合93〜99モル%又はそれ以上である。
C5 原料がC5 オレフィンの混合物である場合、T
AMEの選択率は、イソアミレンを基準とすると、10
0%を超えることもある。この理由は、他のC5 オレ
フィン画分、とりわけ2−メチル−1−ブテンが、異性
化してメタノールと反応し、目的とする生成物を形成す
るからである。これらの選択率は、1〜10又はそれ以
上の総液毎時空間速度で達成される。液毎時空間速度(
LHSV)は次のように定める。In general, methanol and C5 olefin conversions are good, and TAME selectivity is often 93-99 mole percent or more, based on either converted methanol or isoamylene. . If the C5 feedstock is a mixture of C5 olefins, T
The selectivity of AME is 10 based on isoamylene.
It may exceed 0%. The reason for this is that other C5 olefin fractions, especially 2-methyl-1-butene, are isomerized and reacted with methanol to form the desired product. These selectivities are achieved with total liquid hourly space velocities of 1 to 10 or more. liquid hourly space velocity (
LHSV) is defined as follows.
【0055】[0055]
【数1】[Math 1]
【0056】以下の実施例は、TAMEを、メタノール
と、a)純粋なイソアミレン、b)n−ペンタンで希釈
されたイソアミレン及びc)イソアミレンをはじめとす
る多様なC5 オレフィンを含有するC5 ラフィネー
ト分とから製造する方法を例示する。以下に説明するT
AMEの合成に適当な触媒には、
1)酸性モンモリロナイト粘土
2)イオン交換されたパラジウム塩を含有する酸性モン
モリロナイト粘土
3)モンモリロナイト−シリルアミン−パラジウム(I
I)触媒
4)モンモリロナイト粘土と担持されたパラジウム触媒
を物理的に混合したもの、そして
5)ヘテロポリ酸、例えば12−リンタングステン酸が
結合している酸性シリカ−アルミナ粘土がある。The following examples show that TAME was combined with methanol and a C5 raffinate fraction containing various C5 olefins including a) pure isoamylene, b) isoamylene diluted with n-pentane, and c) isoamylene. An example of a method for manufacturing from T explained below
Catalysts suitable for the synthesis of AME include: 1) acidic montmorillonite clay; 2) acidic montmorillonite clay containing ion-exchanged palladium salts; 3) montmorillonite-silylamine-palladium (I).
I) Catalysts 4) Physical mixtures of montmorillonite clay and supported palladium catalysts, and 5) Acidic silica-alumina clays to which a heteropolyacid, such as 12-phosphotungstic acid, is bound.
【0057】メタノール、すなわちイソアミレンのTA
MEへの転換率は、以下の実施例においては、次のよう
な式を用いて概算する。TA of methanol, ie isoamylene
In the following examples, the conversion rate to ME is estimated using the following formula.
【0058】[0058]
【数2】[Math 2]
【0059】TAMEへの選択率は一般に次の式から概
算する。The selectivity to TAME is generally estimated from the following equation.
【0060】[0060]
【数3】[Math 3]
【0061】[0061]
【実施例】各実施例は、表のデータも含め、C5 オレ
フィン及びメタノールからTAMEを合成する1段階合
成を例示する。以下の実施例において留意すべき点には
下記のものがある。EXAMPLES Each example, including the data in the table, illustrates a one-step synthesis of TAME from a C5 olefin and methanol. The following points should be noted in the following examples.
【0062】a)実施例1は、Engelhard 社
のClay−24触媒を用いて1〜10のLHSV及び
80〜140℃の温度で実施し、TAMEを27%まで
の濃度で得た。原料混合物は、純粋なメタノールとイソ
アミレンとをほぼ2:1の重量比(モル比4.8:1)
で含むものであった。a) Example 1 was carried out using an Engelhard Clay-24 catalyst at an LHSV of 1 to 10 and a temperature of 80 to 140° C., yielding TAME in concentrations up to 27%. The raw material mixture contains pure methanol and isoamylene in a weight ratio of approximately 2:1 (molar ratio 4.8:1).
It was included in the
【0063】b)実施例2では、メタノール:イソアミ
レンの原料モル比を1.2:1とすると、形成されたT
AMEは生成液の53%を占め、収率は93〜99モル
%であった(転換されたメタノール及びイソアミレンを
それぞれ基準とする)。TAMEは、分別蒸留により、
98%の純度で単離することができた。b) In Example 2, when the raw material molar ratio of methanol:isoamylene is 1.2:1, the formed T
AME accounted for 53% of the product solution, and the yield was 93-99 mol% (based on converted methanol and isoamylene, respectively). TAME is produced by fractional distillation.
It could be isolated with a purity of 98%.
【0064】c)同じメタノール/イソアミレンのモル
比1.2:1の混合物をn−ペンタンで希釈すると、再
度、TAMEが良好な収率で生成された(実施例3を参
照)。c) When the same methanol/isoamylene molar ratio 1.2:1 mixture was diluted with n-pentane, TAME was again produced in good yield (see Example 3).
【0065】d)原料が、イソアミレン6.9%を含有
するC5 ラフィネート分である場合も、TAMEの生
成が実証された(実施例4を参照)。d) TAME production was also demonstrated when the feedstock was a C5 raffinate fraction containing 6.9% isoamylene (see Example 4).
【0066】e)原料が、イソアミレン14.3%を含
有する、軽質オレフィン装置からのC5 留分である場
合も、TAMEの生成が同様に実証された(実施例5を
参照)。この実施例においては、TAMEの選択率は1
00モル%を超え、原料混合物中の他のC5 オレフィ
ン成分がエーテル化されてTAMEを生成することを示
している。e) TAME production was similarly demonstrated when the feedstock was a C5 cut from a light olefin unit containing 14.3% isoamylene (see Example 5). In this example, the selectivity of TAME is 1
00 mol%, indicating that other C5 olefin components in the feed mixture are etherified to produce TAME.
【0067】f)パラジウム改質モンモリロナイト粘土
を用いてもTAMEの生成が実証された。TAMEへの
選択率は非常に良好であった(実施例6)。f) TAME production was also demonstrated using palladium-modified montmorillonite clay. The selectivity to TAME was very good (Example 6).
【0068】g)触媒が酸性モンモリロナイト粘土と5
%パラジウム担持カーボンとの混合物である場合、TA
MEへの選択率がさらに改善されて264モル%(イソ
アミレンの見掛け転換率を基準とする)に達した(実施
例7、実施例5と比較するとよい)。この結果は、原料
中の他のC5 オレフィン成分がさらに多くエーテル化
されて目的とするTAMEを生成することを示している
。g) The catalyst is acidic montmorillonite clay and 5
% palladium on carbon, TA
The selectivity to ME was further improved and reached 264 mol% (based on the apparent conversion of isoamylene) (comparison with Example 7 and Example 5). This result indicates that more of the other C5 olefin components in the feedstock are etherified to produce the desired TAME.
【0069】h)メタノールとイソアミレンとのモル比
1.2:1の混合物をn−ペンタンで希釈しても(実施
例8)、パラジウム担持アミノシラン化粘土はTAME
を生成した。h) Even when a mixture of methanol and isoamylene in a molar ratio of 1.2:1 was diluted with n-pentane (Example 8), the palladium-supported aminosilanized clay was
was generated.
【0070】i)実施例9において、TAME選択率は
、転換されたイソアミレンを基準とすると、100モル
%を相当に上回り、原料混合物中の他のC5 オレフィ
ン成分がエーテル化されてTAMEを生成することを示
している。、i) In Example 9, the TAME selectivity is significantly greater than 100 mol %, based on the converted isoamylene, and other C5 olefin components in the feed mixture are etherified to form TAME. It is shown that. ,
【0071】j)触媒が、12−リンタングステン酸で
改質された粘土押出し物である場合、TAMEへの選択
率がさらに増大されて261モル%(イソアミレンの見
掛け転換率を基準として)に達した(実施例10を参照
)。この結果は、この原料中の他のC5 オレフィン成
分がさらに多くエーテル化されて目的とするTAMEを
生成することを示している。j) When the catalyst is a clay extrudate modified with 12-phosphotungstic acid, the selectivity to TAME is further increased to 261 mol% (based on the apparent conversion of isoamylene). (See Example 10). This result indicates that more of the other C5 olefin components in this feed are etherified to produce the desired TAME.
【0072】実施例1(比較例)酸性粘土触媒を用いて
のイソアミレンとメタノールからのTAMEの合成を、
管状反応容器中で実施した。この反応容器は、内径14
.3mm、長さ25.4mmの316ステンレススチー
ル製であり、上昇モードで操作されるものであり、炉に
取り付けられて±1.0℃の範囲での制御が可能であり
、ポンプを備えて±1cc/h未満の範囲での流量制御
が可能であった。この反応容器はまた、圧力調整装置な
らびに温度、圧力及び流量をモニターする装置を備えて
いた。Example 1 (Comparative Example) Synthesis of TAME from isoamylene and methanol using an acidic clay catalyst.
It was carried out in a tubular reaction vessel. This reaction vessel has an inner diameter of 14
.. 3 mm x 25.4 mm long, made of 316 stainless steel, operated in rising mode, attached to the furnace for control over a range of ±1.0°C, and equipped with a pump. It was possible to control the flow rate within a range of less than 1 cc/h. The reaction vessel was also equipped with a pressure regulator and a device for monitoring temperature, pressure and flow.
【0073】反応容器に、Engelhard 社のC
lay−24 グラニュール25ccを仕込んだ。ガラ
スビーズのスクリーンを反応容器の上下に配置し、粘土
のグラニュールが中間部位に留まるようにした。[0073] In the reaction vessel, Engelhard's C
25cc of lay-24 granules were charged. A screen of glass beads was placed above and below the reaction vessel so that the clay granules remained in the middle region.
【0074】触媒床を、メタノール/イソアミレン(2
:1)混合物で洗浄することにより、100℃の温度、
2.17MPa (300 psi)背圧及び25cc
/hの流量で一夜かけて状態調節した。そして、このメ
タノール+イソアミレンの溶液(重量比2:1)を、ポ
ンプによって25cc/hで触媒床に通し、その間、反
応容器を100℃及び2.17MPa (300 ps
i)の全圧に維持した。生成物の試料は、流れの途中で
316ステンレススチール製圧力ボンベ中に捕集するこ
とによって定期的に採取した。これらの条件下で採取し
た試料を分析した典型的な結果を表Iにまとめる。The catalyst bed was prepared using methanol/isoamylene (2
:1) A temperature of 100 °C by washing with the mixture;
2.17 MPa (300 psi) back pressure and 25 cc
Conditioning was carried out overnight at a flow rate of /h. Then, this methanol + isoamylene solution (weight ratio 2:1) was passed through the catalyst bed at 25 cc/h by a pump, while the reaction vessel was heated at 100 °C and 2.17 MPa (300 ps).
The total pressure of i) was maintained. Samples of the product were taken periodically during the flow by collection in a 316 stainless steel pressure bomb. Typical results from analyzes of samples taken under these conditions are summarized in Table I.
【0075】また、平衡状態に達した後、一定の範囲の
温度(80〜140℃)及び流量(25〜250cc/
h、LHSV1〜10)で触媒の性能を測定した。これ
らの追加的な6回の実験の結果もまた表Iにまとめる。[0075] After reaching the equilibrium state, a certain range of temperature (80~140°C) and flow rate (25~250cc/
The performance of the catalyst was measured using h, LHSV1-10). The results of these six additional experiments are also summarized in Table I.
【0076】この混合反応液の試料(1,744g )
を大気圧で分別蒸留した。85〜86℃で沸騰する留出
分(233g )は、96%を超えるtert−アミル
メチルエーテル(TAME)を含んでいた。A sample of this mixed reaction solution (1,744 g)
was fractionally distilled at atmospheric pressure. The distillate (233 g) boiling at 85-86°C contained more than 96% tert-amyl methyl ether (TAME).
【0077】[0077]
【表2】[Table 2]
【0078】実施例2(比較例)実施例1の手順に従い
、Clay−24 粒状触媒の新鮮な試料を、25cc
/hの流量を用いながら100℃の温度で、メタノール
(768g )とイソアミレン(1,402g )との
モル比1.2:1の混合物によって処理した。生成液の
試料を定期的に流れの途中で採取し、GLC(気液クロ
マトグラフィー)によって分析した。結果を表IIにま
とめる。Example 2 (Comparative) Following the procedure of Example 1, a fresh sample of Clay-24 granular catalyst was added to 25 cc.
The mixture was treated with a mixture of methanol (768 g) and isoamylene (1,402 g) in a molar ratio of 1.2:1 at a temperature of 100° C. using a flow rate of /h. Samples of the product liquid were taken periodically during the flow and analyzed by GLC (gas liquid chromatography). The results are summarized in Table II.
【0079】同様に、一定の範囲の温度(80〜140
℃)及び流量(25〜100cc/h)で触媒の性能を
測定した。これらの追加的な実験の結果もまた表IIに
まとめる。Similarly, a certain range of temperature (80 to 140
℃) and flow rate (25-100 cc/h). The results of these additional experiments are also summarized in Table II.
【0080】この混合反応液の試料(989g )を大
気圧で分別蒸留した。約85℃で沸騰する留出分(12
7g )は、TAME98%を含んでいた。A sample (989 g) of this mixed reaction solution was fractionally distilled at atmospheric pressure. Distillate boiling at about 85°C (12
7g) contained 98% TAME.
【0081】試料4からのデータを分析すると、イソア
ミレン転換率 57%
メタノール転換率 48%
TAME選択率(イソアミレン基準) >99モル%
TAME選択率(メタノール基準) 93モル%であ
ることがわかった。Analysis of the data from sample 4 shows that isoamylene conversion is 57%, methanol conversion is 48%, and TAME selectivity (based on isoamylene) is >99 mol%.
The TAME selectivity (based on methanol) was found to be 93 mol%.
【0082】[0082]
【表3】[Table 3]
【0083】実施例3(比較例)実施例1の手順に従い
、Clay−24 粒状触媒の新鮮な試料(40cc)
を、80cc/hの流量を用いながら80℃の温度で、
n−ペンタンで希釈したメタノール/イソアミレンのモ
ル比2:1の混合物によって処理した。生成液の試料を
定期的に流れの途中で採取し、GLCによって分析した
。結果を表III にまとめる。Example 3 (Comparative) A fresh sample (40 cc) of Clay-24 granular catalyst was prepared according to the procedure of Example 1.
at a temperature of 80°C using a flow rate of 80cc/h,
Treated with a 2:1 molar mixture of methanol/isoamylene diluted with n-pentane. Samples of the product liquor were taken periodically mid-stream and analyzed by GLC. The results are summarized in Table III.
【0084】同様に、一定の範囲の温度(60〜120
℃)で触媒の性能を測定した。これらの追加的な実験の
結果もまた表III にまとめる。Similarly, a certain range of temperature (60 to 120
The performance of the catalyst was measured at The results of these additional experiments are also summarized in Table III.
【0085】試料5からのデータを分析すると、イソア
ミレン転換率 51%
メタノール転換率 39%
TAME選択率(メタノール基準) 95モル%であ
ることがわかった。Analysis of the data from Sample 5 revealed that the isoamylene conversion rate was 51%, the methanol conversion rate was 39%, and the TAME selectivity (based on methanol) was 95 mol%.
【0086】[0086]
【表4】[Table 4]
【0087】実施例4(比較例)実施例1の手順に従い
、Clay−24 粒状触媒の新鮮な試料(40cc)
を、80cc/hの流量を用いながら80℃で、イソア
ミレン約6.9%を含む、MTBE装置からのC5 ラ
フィネート(3,000g )とメタノール(320g
)との混合物によって処理した。生成液の試料を定期
的に流れの途中で採取し、C5 及びTAME含量につ
いてGLCによって分析した。結果を表IVにまとめる
。Example 4 (Comparative Example) A fresh sample (40 cc) of Clay-24 granular catalyst was prepared according to the procedure of Example 1.
C5 raffinate (3,000 g) and methanol (320 g) from the MTBE unit containing approximately 6.9% isoamylene were added at 80° C. using a flow rate of 80 cc/h.
). Samples of the product liquor were taken periodically midstream and analyzed by GLC for C5 and TAME content. The results are summarized in Table IV.
【0088】一定の範囲の作業温度(80〜120℃)
及び流量(40〜80cc/h)で触媒の性能を測定し
た。
これらの追加的な実験の結果もまた表IVにまとめる。[0088] Working temperature within a certain range (80~120°C)
The performance of the catalyst was measured at the flow rate (40 to 80 cc/h). The results of these additional experiments are also summarized in Table IV.
【0089】[0089]
【表5】[Table 5]
【0090】実施例5(比較例)実施例1の手順に従い
、粒状のClay−24 触媒の新鮮な試料(40cc
)を、80cc/hの流量を用いながら80℃の温度で
、イソアミレン約14.3%を含む、軽質オレフィン装
置からのC5 留分(3,000g )とメタノール(
640g )との混合物によって処理した。生成液の試
料を定期的に流れの途中で採取し、C5 及びTAME
含量についてGLC、GLC−赤外分光及びGLC−マ
ススペクトルによって分析した。結果を表Vにまとめる
。Example 5 (Comparative) Following the procedure of Example 1, a fresh sample (40 cc.
) was mixed with a C5 fraction (3,000 g) from a light olefin unit containing about 14.3% of isoamylene and methanol (
640 g). Samples of the product liquid were taken periodically during the flow, and C5 and TAME
The content was analyzed by GLC, GLC-infrared spectroscopy and GLC-mass spectroscopy. The results are summarized in Table V.
【0091】同様に、一定の範囲の作業温度(80〜1
20℃)及び流量(40〜80cc/h)で触媒の性能
を測定した。Similarly, a certain range of working temperatures (80 to 1
The performance of the catalyst was measured at 20° C.) and flow rate (40-80 cc/h).
【0092】試料3からのデータを分析すると、イソア
ミレンの見掛け転換率 43%メタノール転換率
51%
TAME選択率(イソアミレン基準) 124モル%
であることがわかった。Analysis of the data from Sample 3 shows an apparent conversion of isoamylene of 43% methanol conversion.
51% TAME selectivity (isoamylene standard) 124 mol%
It turned out to be.
【0093】[0093]
【表6】[Table 6]
【0094】以下の実施例A及びBは、本発明に従って
実施例6及び8に使用されるパラジウム改質触媒の調製
を説明する。Examples A and B below illustrate the preparation of palladium reforming catalysts used in Examples 6 and 8 in accordance with the present invention.
【0095】実施例A
Engelhard 社のClay−24 グラニュー
ルの試料50g に、アセチルアセトンパラジウム(1
.5g 、5ミリモル)の無水エタノール(200cc
)溶液を添加した。この混合物を55℃で6時間ゆっく
りと撹拌し、ろ過した。固形分をエタノールで洗浄し、
真空中40℃で一夜かけて乾燥させた。Example A A 50 g sample of Engelhard Clay-24 granules was treated with acetylacetone palladium (1
.. 5 g, 5 mmol) of absolute ethanol (200 cc
) solution was added. The mixture was slowly stirred at 55° C. for 6 hours and filtered. Wash the solids with ethanol,
Dry in vacuo at 40° C. overnight.
【0096】回収された灰色の固体(48g )は、P
d0.2%を含有することがわかった。The gray solid (48 g) recovered was P
It was found that it contained 0.2% of d.
【0097】実施例B
1リットルのフラスコに、ジクロロビス(ベンゾニトリ
ル)パラジウム(II)(30ミリモル)11.5g
、アミノシラン化されたClay−24 (先に記載の
方法によって製造)100g 及び乾燥トルエン500
g を添加した。この混合物を大気圧で24時間撹拌し
、ろ過した。固形分を最初に乾燥トルエンで洗浄し、次
にトルエンで8時間抽出した。ろ過した固形分を再びト
ルエンで洗浄し、真空中40℃で乾燥させた。Example B In a 1 liter flask, 11.5 g of dichlorobis(benzonitrile)palladium(II) (30 mmol)
, 100 g of aminosilanized Clay-24 (prepared by the method described above) and 500 g of dry toluene.
g was added. The mixture was stirred at atmospheric pressure for 24 hours and filtered. The solids were first washed with dry toluene and then extracted with toluene for 8 hours. The filtered solids were washed again with toluene and dried in vacuo at 40°C.
【0098】回収された灰色の固体(108g )は、
Pd2.7%及びN1.2%を含有することがわかった
。The recovered gray solid (108 g) was
It was found that it contained 2.7% Pd and 1.2% N.
【0099】実施例6
実施例1の手順に従い、実施例Aの手順に従って調製し
たパラジウム改質モンモリロナイト粘土の試料(25c
c)を、一定の作業温度(80〜120℃)及び流量(
25〜200cc/h、LHSV=1〜8)で、メタノ
ールとイソアミレンの混合物によって処理した。生成液
の試料を定期的に流れの途中で採取し、GLCによって
分析した。結果を表VIにまとめる。Example 6 A sample of palladium-modified montmorillonite clay (25c) prepared according to the procedure of Example A was prepared according to the procedure of Example 1.
c) at a constant working temperature (80-120°C) and flow rate (
25-200 cc/h, LHSV=1-8) with a mixture of methanol and isoamylene. Samples of the product liquor were taken periodically mid-stream and analyzed by GLC. The results are summarized in Table VI.
【0100】試料2からのデータを分析すると、粗生成
液中のTAMEの濃度 53%TAME選択率(メタ
ノール基準) 90モル%TAME選択率(イソアミ
レン基準) >90モル%であることがわかった。Analysis of the data from Sample 2 revealed that the concentration of TAME in the crude product solution was: 53% TAME selectivity (based on methanol) 90 mol% TAME selectivity (based on isoamylene) >90 mol%.
【0101】[0101]
【表7】[Table 7]
【0102】実施例7
実施例1の手順に従い、Engelhard 社のCl
ay−24 グラニュール(30g )とパラジウム担
持カーボンのグラニュール(10g )とを物理的に混
合したもの40ccを反応容器に仕込み、一定範囲の温
度(80〜180℃)で、イソアミレン13.1重量%
ならびに3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブ
テン及び2−メチル−1−ブテンの混合物48.3重量
%を含有するC5 留分の液状原料(3,000g )
と、メタノール640g とによって処理した。生成液
の試料を定期的に流れの途中で採取し、GLC及びGL
C−赤外分光によって分析した。
結果を表VII にまとめる。Example 7 Following the procedure of Example 1, Engelhard's Cl
40 cc of a physical mixture of ay-24 granules (30 g) and palladium-supported carbon granules (10 g) was charged into a reaction vessel, and 13.1 weight of isoamylene was prepared at a certain temperature range (80 to 180°C). %
and a liquid feedstock (3,000 g) of C5 fraction containing 48.3% by weight of a mixture of 3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene and 2-methyl-1-butene.
and 640 g of methanol. Samples of the product liquid are periodically taken during the flow and analyzed for GLC and GL.
Analyzed by C-infrared spectroscopy. The results are summarized in Table VII.
【0103】試料6からのデータを分析すると、粗生成
液中のTAMEの濃度 8.9%イソアミレンの見掛
け転換率 22%TAME選択率(イソアミレン基準
) 264モル%であることがわかった。Analysis of the data from Sample 6 revealed that the concentration of TAME in the crude product solution was 8.9%, the apparent conversion of isoamylene was 22%, and the TAME selectivity (based on isoamylene) was 264 mol%.
【0104】[0104]
【表8】[Table 8]
【0105】実施例8
実施例1の手順に従い、実施例Bの手順に従って調製し
たパラジウム担持アミノシリル化モンモリロナイト粘土
(40cc)の試料を、一定範囲の温度(60〜140
℃)で、n−ペンタンで希釈されたメタノールとイソア
ミレンとの混合物によって処理した。生成液の試料を流
れの途中で採取し、GLCによって分析した。結果を表
VIIIにまとめる。Example 8 Following the procedure of Example 1, a sample of palladium-supported aminosilylated montmorillonite clay (40 cc) prepared according to the procedure of Example B was heated over a range of temperatures (60-140 cc).
C) with a mixture of methanol and isoamylene diluted with n-pentane. A sample of the product liquid was taken midstream and analyzed by GLC. The results are summarized in Table VIII.
【0106】試料7からのデータを分析すると、イソア
ミレン転換率 41%
TAME選択率(イソアミレン基準) 79%である
ことがわかった。Analysis of the data from Sample 7 revealed that the isoamylene conversion was 41% and the TAME selectivity (based on isoamylene) was 79%.
【0107】[0107]
【表9】[Table 9]
【0108】実施例C
この実施例は、実施例9及び10に使用される12−リ
ンタングステン酸担持モンモリロナイト粘土触媒の合成
を説明する。Example C This example describes the synthesis of the 12-phosphotungstic acid supported montmorillonite clay catalyst used in Examples 9 and 10.
【0109】Engelhard 社のGrade−2
4グラニュールの試料(100g )に、12−リンタ
ングステン酸288g を含有する水溶液1リットルを
添加した。この混合物を2日間常温で機械的に撹拌した
。固形分をろ過によって回収し、ろ液中にタングステン
が検出されなくなるまで蒸留水で洗浄し、真空中40℃
で1〜2時間乾燥させた。[0109] Engelhard Grade-2
To a sample of 4 granules (100 g) was added 1 liter of an aqueous solution containing 288 g of 12-phosphotungstic acid. This mixture was mechanically stirred for 2 days at ambient temperature. The solid content was collected by filtration, washed with distilled water until no tungsten was detected in the filtrate, and heated at 40°C in vacuo.
It was dried for 1 to 2 hours.
【0110】最終的に得られた粘土(99g )は、タ
ングステン1.1%を含有することがわかった。The final clay (99 g) was found to contain 1.1% tungsten.
【0111】実施例9 実施例1に記載の反応容器中で合成を実施した。Example 9 The synthesis was carried out in the reaction vessel described in Example 1.
【0112】実験の初めに、反応容器に、実施例Cに記
載の12−リンタングステン酸担持モンモリロナイト粘
土触媒40ccを仕込んだ。ガラスビーズのスクリーン
を反応容器の上下に配置し、グラニュールが中間部位に
留まるようにした。そして、メタノール(640g 、
20モル)と、イソアミレン約11.5重量%(4.9
モル)ならびに3−メチル−1−ペンテン、2−メチル
−2−ペンテン及び2−メチル−1−ペンテン計約40
%とを含有する、軽質オレフィン装置から得たC5 留
分(3,000g )からなる反応体溶液を、ポンプに
よって80cc/hで触媒床に通し、その間、反応容器
を100℃及び2.17MPa (300 psi)の
全圧に維持した。
生成物の試料は、流れの途中でステンレススチール製圧
力ボンベ中に捕集することによって定期的に採取した。
これらの条件下で採取した試料をGLCによって分析し
た典型的な結果を表IXにまとめる。試料4については
、触媒床通過ごとの2−メチル−2−ブテン転換率
35%触媒床通過ごとのメタノール転換率 44%T
AME選択率(転換されたイソアミレン基準) 23
2モル%であることが、概算によってわかった。At the beginning of the experiment, the reaction vessel was charged with 40 cc of the 12-phosphotungstic acid supported montmorillonite clay catalyst described in Example C. Glass bead screens were placed above and below the reaction vessel to keep the granules in the middle. And methanol (640g,
20 moles) and about 11.5% (4.9% by weight) of isoamylene.
mol) and 3-methyl-1-pentene, 2-methyl-2-pentene and 2-methyl-1-pentene, totaling about 40
A reactant solution consisting of a C5 cut (3,000 g) obtained from a light olefin unit containing A total pressure of 300 psi was maintained. Samples of the product were taken periodically during the flow by collection in a stainless steel pressure bomb. Typical results from GLC analysis of samples taken under these conditions are summarized in Table IX. For sample 4, 2-methyl-2-butene conversion per catalyst bed pass
Methanol conversion per 35% catalyst bed passage 44%T
AME selectivity (based on converted isoamylene) 23
Approximately, it was found to be 2 mol%.
【0113】また、平衡状態に達した後、一定範囲の温
度(80〜120℃)及び流量(40〜80cc/h)
で触媒の性能を測定した。これらの追加的な実験の結果
もまた表IXにまとめる。[0113] After reaching the equilibrium state, a certain range of temperature (80 to 120°C) and flow rate (40 to 80 cc/h)
The performance of the catalyst was measured. The results of these additional experiments are also summarized in Table IX.
【0114】TAMEは、分別蒸留により、99%を超
える純度で、該典型的な生成液から単離することができ
た。TAME could be isolated from the typical product solution with greater than 99% purity by fractional distillation.
【0115】[0115]
【表10】[Table 10]
【0116】実施例10
実施例9の手順に従い、実施例Cに記載され、W0.9
重量%を含む12−リンタングステン酸担持モンモリロ
ナイト粘土触媒40ccを、80cc/hの流量を用い
ながら80℃で、イソアミレン約11.9重量%(5.
1モル)ならびに3−メチル−1−ペンテン、2−メチ
ル−2−ペンテン及び2−メチル−1−ペンテン計41
%を含有するC5 留分(3,000g )と、メタノ
ール(640g )との混合物によって処理した。生成
物の試料を流れの途中で定期的に採取し、C5 留分及
びTAME/メタノール含量についてGLCによって分
析した。その結果を表Xにまとめる。Example 10 Following the procedure of Example 9 and described in Example C, W0.9
40 cc of 12-phosphotungstic acid supported montmorillonite clay catalyst containing about 11.9 wt % of isoamylene (5.
1 mol) and 3-methyl-1-pentene, 2-methyl-2-pentene and 2-methyl-1-pentene total 41
% C5 fraction (3,000 g) and methanol (640 g). Samples of the product were taken periodically during the stream and analyzed by GLC for C5 fraction and TAME/methanol content. The results are summarized in Table X.
【0117】一定範囲の作業温度(80〜140℃)に
かけて触媒の性能を測定した。これらの追加的な実験の
結果もまた表Xにまとめる。120℃での試料5につい
ては、
触媒床通過ごとの2−メチル−2−ブテン転換率 1
4%
触媒床通過ごとのメタノール転換率 14%TAME
選択率(転換されたイソアミレン基準) 261モル
%
であることがわかった。The performance of the catalyst was measured over a range of operating temperatures (80-140°C). The results of these additional experiments are also summarized in Table X. For sample 5 at 120°C, the 2-methyl-2-butene conversion per catalyst bed passage is 1
4% Methanol conversion per catalyst bed passage 14%TAME
The selectivity (based on converted isoamylene) was found to be 261 mol%.
【0118】[0118]
【表11】[Table 11]
Claims (15)
酸性スメクタイト粘土触媒上、20〜250℃の温度及
び0.1〜7.0MPa の圧力において反応させるこ
とからなるtert−アミルメチルエーテルの製造法で
あって、該触媒がパラジウム又はヘテロポリ酸によって
改質されていることを特徴とする方法。[Claim 1] Methanol and C5 olefin,
A process for the production of tert-amyl methyl ether, comprising reaction over an acidic smectite clay catalyst at a temperature of 20 to 250°C and a pressure of 0.1 to 7.0 MPa, the catalyst being modified by palladium or a heteropolyacid. A method characterized by:
ウムの陽イオンであり、x、y及びnは数であり、粘土
の酸性度は3〜20mg KOH/gである)で示され
る酸性モンモリロナイト−シリカ−アルミナ粘土である
請求項1記載の方法。2. The smectite clay has the formula: [Image Omitted] where M is an interlamellar balanced sodium or lithium cation, x, y, and n are numbers, and the acidity of the clay is 2. The method of claim 1, wherein the acidic montmorillonite-silica-alumina clay has a concentration of 3 to 20 mg KOH/g.
する請求項1又は2記載の方法。3. The method according to claim 1, wherein the acidic smectite clay is pretreated with a mineral acid.
−シリカ−アルミナ粘土に結合している請求項3記載の
方法。4. The method of claim 3, wherein the heteropolyacid is bonded to the acidic montmorillonite-silica-alumina clay.
テン酸、12−リンモリブデン酸、ケイタングステン酸
又は12−ケイモリブデン酸である請求項4記載の方法
。5. The method according to claim 4, wherein the heteropolyacid is 12-phosphotungstic acid, 12-phosphomolybdic acid, silicotungstic acid or 12-silimolybdic acid.
が0.1〜20重量%である請求項4又は5記載の方法
。6. A method according to claim 4, wherein the concentration of polyatoms in the formulated catalyst is from 0.1 to 20% by weight.
改質する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。7. The method according to claim 1, wherein the acidic smectite clay is modified with palladium.
イオン交換によってパラジウム改質スメクタイト粘土を
調製する請求項7記載の方法。8. The method of claim 7, wherein the palladium-modified smectite clay is prepared by ion exchange of palladium salts and smectite clay.
スメクタイト粘土に添加することによってパラジウム改
質粘土を調製する請求項7記載の方法。9. The method of claim 7, wherein the palladium-modified clay is prepared by adding a palladium salt to an aminosilylated smectite clay.
ウム触媒と物理的に混合する請求項1〜3のいずれか一
項に記載の方法。10. A method according to claim 1, wherein the acidic clay catalyst is physically mixed with the supported palladium catalyst.
ある請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。11. A process according to claim 1, wherein the C5 olefin is isoamylene.
1−ブテン、2−メチル−2−ブテン及び2−メチル−
1−ブテンの混合物である請求項1〜10のいずれか一
項に記載の方法。12. C5 olefin is 3-methyl-
1-butene, 2-methyl-2-butene and 2-methyl-
11. Process according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is a mixture of 1-butenes.
rt−ブチルエーテル製造装置からのラフィネート分か
ら得たものである請求項1〜10のいずれか一項に記載
の方法。13. C5 olefin is methyl-te
The method according to any one of claims 1 to 10, which is obtained from a raffinate fraction from an rt-butyl ether manufacturing unit.
装置からのC5 留分である請求項1〜10のいずれか
一項に記載の方法。14. A process according to claim 1, wherein the C5 olefin is a C5 cut from a light olefin unit.
用いる請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。15. A process according to claim 1, wherein a saturated hydrocarbon or ether diluent is used.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US50965090A | 1990-04-16 | 1990-04-16 | |
US509650 | 1990-04-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04224539A true JPH04224539A (en) | 1992-08-13 |
Family
ID=24027549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3050109A Pending JPH04224539A (en) | 1990-04-16 | 1991-02-25 | Process for producing tert-amyl methyl ether from c5 olefin fraction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04224539A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1051478C (en) * | 1996-08-21 | 2000-04-19 | 中国石化齐鲁石油化工公司 | Catalyst for etherification of olefine and preparing process thereof |
CN103787842A (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for preparing tert-amyl methyl ether |
CN103787843A (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for preparing tert-amyl methyl ether |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3050109A patent/JPH04224539A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1051478C (en) * | 1996-08-21 | 2000-04-19 | 中国石化齐鲁石油化工公司 | Catalyst for etherification of olefine and preparing process thereof |
CN103787842A (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for preparing tert-amyl methyl ether |
CN103787843A (en) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for preparing tert-amyl methyl ether |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5784647B2 (en) | A method for producing propylene by simultaneous dehydration and skeletal isomerization of isobutanol over an acid catalyst followed by a metathesis step | |
TWI402242B (en) | Process and catalyst for cracking of ethers and alcohols | |
KR101514580B1 (en) | Method for manufacturing unsaturated hydrocarbon, and dehydrogenation catalyst used in said method | |
CN107108397B (en) | Process for producing diolefins | |
CN109890503B (en) | Process for dehydration of monohydric alcohols using modified crystalline aluminosilicates | |
JPH01279853A (en) | One-stage synthesis of methyl-t-butyl ether | |
JP2694177B2 (en) | One-step synthetic method for methyl-t-butyl ether | |
JPH0597747A (en) | Synthesis of alkyl tertiary alkyl ether using zeolite catalyst | |
EP2684858B1 (en) | Method for preparing high purity isobutene using glycolether | |
EP2374780A1 (en) | Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis | |
US5003112A (en) | Tertiary amyl methyl ether from C-5 olefin streams | |
JPS6342608B2 (en) | ||
JPH04224539A (en) | Process for producing tert-amyl methyl ether from c5 olefin fraction | |
JPH05271136A (en) | Synthesis of alkyl ternary alkyl ether using montmorillonite clay modified by hydrogen fluoride | |
JPH06199721A (en) | Method for synthesis of alkyl tertiary alkyl ether using zeolite catalyst | |
CN112794783A (en) | Process for isomerization of olefins | |
JPH0656726A (en) | Method for synthesizing alkyl tert-alkyl ether using clay catalyst modified with phosphoric acid | |
JPH0748303A (en) | Synthesis of ethyl tert-butyl ether by using beta-zeolite catalyst | |
JPH069472A (en) | Method of synthesizing alkyl tertiary alkyl ether by use of clay catalyst modified with acid halide | |
JPH07316084A (en) | Synthesizing method for alkyl tertiary-alkyl ether using oxide catalyst modified with alkylsulfonic acid | |
US10987664B2 (en) | Process for preparing a structurally selective oligomerization catalyst of prolonged stability by precipitation | |
EP0504980B1 (en) | Process for the selective catalytic decomposition of alkyl ethers and alcohols in a feedstock originating from the synthesis of methyl tert-amyl ether | |
JPH05221904A (en) | Method for synthesizing alkyl tertiary alkyl ether using clay catalyst | |
EP0249352A1 (en) | The production of ethers using layered or pillared clay catalysts | |
EP0253637A2 (en) | Improved tertiary olefin process |